Merenja osciloskopom

[Dragan100]

Evo da vas malo skrenem sa izolacionih pojacavaca, ne zato sto mi se ne svidja konverzacija
vec zato sto me zanima vase misljenje o diferencijalnim osciloskopima tj o osciloskopima sa diferencijalnim ulazom.
......
Koliko ja kapiram potrebne su dve sonde za dif ulaz ali sta se u tom slucaju radi sa masama, da li "vise" ?

@Gosha, pa i za sve nas koji nismo nikad baratali diff.amp osciloskopa:

Način priključivanja diff.amp sondi i objašnjenje prikazanog signala na osciloskopu.

GND diff.ampa zajednička je za oba ulaza.

Ulaz IN (+) je non-inverting amp sa pojačanjem +1
Ulaz IN (-) je inverting amp sa pojačanjem +1

Pojačanja mogu biti i drugačija, a moraju biti "podjednaka-identična"!

Diff amp radi na principu sumatorja sa recimo funkcijom (V_in+ - V_in-) * K(freq),
gdje su u igri naponski nivoi na ulazima diff.ampa u zavisnosti prema "zajedničkom GND".

Faktor K(freq) može biti +1 ili bilo koja funkcija zavisna od freq, uzevši u obzir sve atenuacije ili pojačanja, kompenzacije...

Priključivanje sondi:

1.
Single ended merenje, radi jednako kao svaki osciloskop,
GND stavljamo na "zajednički GND" osciloskopa i naprave pod testom, recimo uzemljenje šasija...
stime da je GND sonde što bliže mestu oduzimanja signala sondom,

u HF tehnici je to još složenije pa treba misliti i na geometriju postavljanja sonde, GND sonde, kabla sonde...
pokupi se podosta smetnji jer sve ima parazitne elemente (par pF, par nH, proximiti effecta...)

Možemo upotrebiti svejedno ili IN+ ili IN-,
stime da na IN- imamo okrenutu sliku za 180° (invertirana)

2.Diferencialno merenje je sumiranje signala na IN+ i IN- nekom funkcijom, neka bude (V_in+ - V_in-)

Sonde trebaju biti dve
GND sondi u ovom primeru ne priključujemo na napravu pod testom, shild sondi je več na GND diff.ampa.
GND sondi spojimo skupa i na krajevima sondi i moraju biti el.izolirane od okoline,
GND naprave pod testom i GND diff.ampa povežemo dodatnim (samo za tu svrhu) vodom i to je taj "zajednički GND"
Ako nisu naprave pod testom sa GND i uzemljenjem kao zajedničkom tačkom,
potrebni su nam napajalni trafoti za galvansku izolaciju, tek tada GNDji idu zajedno inače "ode nam ulazi osciloskopa"!!!

Kako smo spojili GND sondi zajedno, a več su GNDji kabla sondi spojeni zajedno na GND diff.ampa,
napravili smo GND LOOP, od kojeg uvijek bježimo... :-),
ali tu uopšte ne smeta, i mora biti baš tako,
jer ulazi gledaju nivoe baš od te tačke (spojene GND sondi), pa da su nam signali SMETNJI podjednaki na oba ulazna signala!!!

Sada sa "golim i vručim krajevima" sonda ispitujemo naponnske nivoe na nekom elementu u napravi pod testom :

Na ulazu IN+ imamo "(+)koristnu informaciju - IN(+)", pa nakupljene "smetnje - Noise" i naravno "smetnje napravljenog GND LOOPa - Noise GND"

Na ulazu IN- imamo "(-)koristnu informaciju - IN(-)", pa nakupljene "smetnje - Noise" i naravno "smetnje napravljenog GND LOOPa - Noise GND"

Diff.amp sada sve te vrednosti sumira sa (V_in+ - V_in-)
Kako je Noise podjednak na oba ulazna signala i kako je GND LOOP takodjer podjednako prisutan na oba ulazna signala oni se anuliraju,
kako bi nam na kraju preostao koristan "čist" signal (V_in+ - V_in-)!

Zato "čika Macola" fino reče da se spoji vrh sonde i GND sonde zajedno, postavi se tako priključna kabla u blizinu mesta merenja
i odčita se na osciloskopu nivo nakupljenih smetnji.
Podatak visualiziramo i postavljamo sliku SaveAS u naš "fu*king mozak"!

Opravimo sada "koristno" merenje bez pomeranja kabla, a GND postavljamo na "zajednički GND" što bliže mernom mestu...
i od nove slike na osciloskopu oduzimamo onu sada nama dobro poznatu memorisanu sliku!!!

To je naš diff.amp, za kojeg stvarno netrebamo nekih silnih novca!!! ... :-)

LP
Dragan



Na slici su GND sondi priključene zajedno, simbol GND je tu samo za naše bolje razumevanje, inače ne spaja se nigdje, tako spojene GND sondi "vise u zraku"!