Следующая тема в нашем цикле - одна из разновидностей активных пробников, а именно дифференциальных пробниках напряжения. В начале стоит в общих чертах рассказать об активных пробниках как отдельном классе устройств.
Активные пробники содержать в своем составе активные компоненты, такие как, например, транзисторы и интегральные схемы. По этой причине эти пробники требуют питания. Существует большое количество различных активных пробников для измерения.
Дифференциальные активные пробники напряжения, пробники для несимметричных измерений, токовые пробники, пробники для анализа логических сигналов, пробники для анализа сигналов шин питания, модульные и даже оптические пробники.
Что касается дифференциальных пробников напряжения, то их назначение-это измерения разности потенциалов (напряжения) между двумя сигнальными линиями, ни одна из которых гальванически не связана с линией «земли».
Как видите у такого пробника два наконечника для обеспечения подключения к линиям, между которыми проводят измерения. Сам пробник содержит в себе дифференциальный усилитель, который и обеспечивает преобразование напряжения между измеряемыми линиями в сигнал напряжения относительно линии «земли» для подачи на вход осциллографа.
Из-за такой специфики одним из основных параметров таких пробников и таких усилителей является коэффициент подавления синфазного сигнала, того сигнала, который присутствует в обоих измеряемых линиях в одной фазе. Ведь хороший дифференциальный усилитель тот, который усиливает дифференциальный сигнал и подавляет синфазный.
При выборе дифференциального пробника всегда необходимо обращать внимание на эту характеристику и на то специфицирована ли она, ведь от неё напрямую зависит достоверность измерений. Применение активных компонентов несёт в себе кроме всего прочего ещё одно преимущество.
Такие пробники имеют гораздо меньшую входную ёмкость, а значит большую полосу пропускания и меньшее время нарастания.
Как было сказано ранее, пробники содержащие дифференциальный усилитель, нуждаются в питании для работы. Питание может осуществляться от внешних источников, как правило это источники 24 В постоянного тока, либо от внутреннего источника встроенного в сам осциллограф.
Более того производители часто оснащают осциллографы и дифференциальные пробники совместимые с ними специальным интерфейсом связи. Посредством этого интерфейса осуществляется не только питание пробника, но и управление его параметрами и настройками.
Это значительно упрощает работу и улучшает качество проведения измерений. Наличие интерфейса связи с пробником может также обеспечить уникальные дополнительные возможности при работе с ним.
Ещё одной важной характеристикой такого пробника является диапазон измеряемого дифференциального сигнала и диапазон смещения. При этом важно обратить внимание, что второй параметр очень важен при проведении измерений именно в дифференциальном режиме. Даже если величина дифференциального сигнала будет в диапазоне корректной работы пробника, но уровень напряжения относительно земли в линиях будет превышать предельный-это не позволит принять корректное смещение и провести достоверные измерения. Более того превышение диапазона входного напряжения может вывести пробник из строя.
Важны также такие характеристики как, уровень шума, уровень вносимых гармонические искажения, климатические условия работы и их влияние на точность измерения.
В следующей статье мы проведем эксперимент, показывающй разницу в измерениях классическим пассивным и дифференциальным пробником, расскажем о микрокнопке. В том числе будет рассмотрен пробник модульной конструкции - не имеющие недостатков и ограничений, по сравнению с дифференциальным.
Здесь можно посмотреть видео обзор данной темы.
Больше информации в нашем канале YouTube
Ваша команда R&S