В первой части обзора наш инженер, Михаил рассказывал о теоретической составляющей, теперь пора перейти к практике. В данном обзоре:
1- наглядно демонстрируется разницу между пассивным и специализированным активным дифференциальным пробником при работе с дифференциальными сигналами.
2 - разбираются полученные в ходе демонстрации результаты, достоинства и недостатки применения дифф. пробников.
Рассматриваются следующие моменты:
1)Анализ дифференциального сигнала пассивным и активным дифференциальным пробником
2) Синфазная составляющая сигнала и ее влияние на измерения
3) Какие дополнительные преимущества дает применение дифференциального пробника?
4) Недостатки и ограничения дифференциальных пробников
5) Модули серии ZM – обзор возможностей
6) Как быть, если дифференциального пробника недостаточно для обеспечения измерительных задач?
Фактически - для облегчения понимания, мы сняли видео обзор практического курса, но если вам интересно, то изложу его содержание. А видео выложено в самом низу...
Для наглядности важно продемонстрировать работу и возможности одного пробника из семейства дифференциальных пробников R&S. Модель ZD20. Этот дифференциальный пробник имеет входную емкость не более 0,8 пФ и полосу пропускания до 1,5 ГГц, а его коэффициент подавления в зависимости от полосы частот достигает 50 Дб.
Диапазон дифференциального измеряемого сигнала пробника ZD20 составляет ±5В, а диапазон смещение ±22В. Благодаря этому, пиковое неразрушающее входное напряжение для этого пробника составляет 30В, что значительно расширяет область его применения.
Шаг первый - Подключаем пробник ко входу RTO
Этот пробник оснащён интерфейсом связи R&S, благодаря этому, при подключении пробника ко входу осциллографа с поддержкой такого интерфейса, прибор автоматические определяет модель пробника и генерирует удобное меню его настройки. Ещё одна особенность этого интерфейса- это универсальность. Большинство пробников с этим интерфейсом совместимы не только с осциллографами R&S, но и, например, с анализаторами спектра нашего производства.
Шаг второй - Входим в меню настроек пробника
Кроме стандартных возможностей по настройке ZD20 обеспечивает также несколько уникальных функций. Так наконечник пробника оборудован, так называемой, микрокнопкой, которая позволяет останавливать и начинать запуск сразу же после подключения к контрольным точкам без необходимости нажатия клавиши на лицевой панели осциллографа. Это довольно удобно, особенно когда контрольные точки находятся на удалении от основного прибора.
Действия при нажатии микрокнопки настраиваемые и пользователя есть возможность выбирать действия из целого списка команд.
Кроме всего прочего этот пробник поддерживает функцию «пробметра», которая фактически является встроенным цифровым мультиметром и позволяет измерять уровень сигнала в контрольной точке. Более того эти измерения доступны Вам, даже если отсутствует захват на экране осциллографа.
Чтобы продемонстрировать преимущества работы дифференциального пробника проведём небольшой эксперимент. Попробуем захватить, отобразить на экране и проанализировать дифференциальный сигнал аналогичный тактовому сигналу при цифровой передаче данных с использованием стандартного пассивного пробника, а потом с помощью дифференциального активного пробника.
Для генерации дифференциального сигнала используем демонстрационную плату R&S RT-ZB1. Подключим к сигнальным точкам шины пассивный пробник. Нажимаем кнопку астонастройки для первоначального захвата сигнала и подбираем подходящую временную разверку. На экране наблюдается дифференциальный сигнал и, благодаря функции послесвечения, мы можем видеть, что сигнал не стабилен и уровни напряжения подвержены влиянию внешней составляющей. Кроме того, у нас нет никакой информации о физического уровне этого сигнала относительно линии «земли».
Теперь проведём туже процедуру с активным дифференциальным пробником ZD20. Подключаем. Нажимаем кнопку астонастройки для первоначального захвата сигнала и подбираем подходящую временную разверку....
Как видите, сигнал захваченный с помощью пробника ZD20 более стабилен. Это в первую очередь связано с отсутствием в сигнале синфазной составляющей. При анализе и отладке тактовых сигналов или сигналов передачи данных цифровых шин- это может оказать решающее значение.
Кроме того, благодаря «пробметру» у нас есть возможность определить физический уровень этого сигнала относительно линии «земли».
Вывод - при анализе дифференциальных сигналов, вид применяемого пробника может оказать решающее влияние на достоверность измерений.
Существуют методы измерения дифференциального сигнала и с помощью пассивных пробников, но все они имеют значительный ряд недостатков и ограничений.
Поэтому мы рекомендуем для измерения таких сигналов использовать специализированные дифференциальные пробники. Это сделает ваши измерения безопасными, быстрыми и достоверными.
P.S.
Описанные мною сегодня характеристики и приведённые примеры дают представления о дифференциальном пробнике напряжения в его классическом понимании. Технологии, как вы знаете, не стоят на месте и на смену классическим решениям приходят инновационные.
Основным недостатком дифференциальных пробников является ограниченная их характеристиками область работы и прежде всего, тот факт, что они работают только с определённым типом сигнала в строго отведённом диапазоне частот и напряжений.
Именно поэтому, были разработаны пробники модульной конструкции, которые устраняют этот недостаток. Это пробники серии ZM. Основой конструкции такого пробника является универсальная платформа для подключения к осциллографу. Эта платформа содержит в себе модуль управления пробником, интерфейс связи с осциллографом и сигнальный провод для передачи сигнала из контрольной точки.
К этой платформе могут подключаться различные модули, что позволяет менять базовые характеристики пробника, такие как: полоса пропускания, амплитуда измеряемого сигнала, тип сигнала и даже климатические условия эксплуатации. Ещё одной особенностью такой концепции является то, что платформа управления может поддерживать с одним и тем же модулем измерение различных типов сигнала.
Платформа ZM имеет довольно широкую номенклатуру модулей и способна обеспечить измерения для большого количества узкоспециализированных применений. Существует, например, модуль для работы в области экстремальных температур от -55 до 125 ⁰С.
Такая концепция значительно расширяет возможности по применению и Вашего пробника и вашего измерительного устройства-осциллографа. Присоединяйтесь к нашим проектам и становитесь экспертом в измерениях.
Ваша команда R&S
