Как специалисты по осциллографам Keysight, мы часто сталкиваемся с вопросом: как получить максимум от вашего измерительного оборудования? Ответ прост: использовать правильные пробники и принадлежности для ваших конкретных задач. Именно от этого маленького, но важного компонента зависит точность и достоверность ваших измерений.
Вне зависимости от того, работаете ли вы с высокочастотными сигналами, где важна высокая полоса пропускания и низкая нагрузка активного пробника, или вам нужно простое и надежное решение для подключения к микросхемам поверхностного монтажа, или же вы измеряете высокие напряжения с помощью пассивного пробника — у Keysight Technologies есть подходящее решение.
Эта статья — полный технический обзор нашего каталога. Мы рассмотрим активные и пассивные пробники, дифференциальные пробники для высоковольтных измерений, токовые пробники, а также высокочастотные решения серий InfiniiMax и InfiniiMode. Мы поможем понять, как правильно выбрать пробник под вашу полосу пропускания, задачи по отладке и бюджет.
Как выбрать пробник для осциллографа Keysight?
Выбор правильного пробника для ваших измерений на осциллографе не должен быть сложной задачей. Давайте рассмотрим ключевые параметры, которые необходимо учитывать при выборе.
Ослабление
Выбирайте коэффициент ослабления пробника (1:1, 10:1, 100:1, 1000:1) таким образом, чтобы согласовать амплитуду тестового сигнала с диапазоном вертикальной чувствительности осциллографа. Пробник с более высоким ослаблением позволяет расширить диапазон измерений осциллографа, а пробник с меньшим ослаблением обеспечивает измерения с более низким уровнем шума.
Полоса пропускания (BW)
Номинальная полоса пропускания пробника должна соответствовать полосе пропускания осциллографа и быть достаточной для измеряемого сигнала. Однако на высоких частотах индуктивность заземляющего провода и входная емкость часто влияют на производительность системы больше, чем полоса пропускания пробника.
Входное сопротивление (Rвх)
Входной импеданс используется для описания эффектов нагрузки пробника. В диапазоне постоянного тока и низких частот резистивная составляющая пробника является основным фактором, нагружающим тестируемую цепь. Однако по мере роста частоты емкость наконечника пробника, параллельная сопротивлению постоянному току, начинает уменьшать входной импеданс пробника, что приводит к большей нагрузке и более неблагоприятному воздействию на объект измерения.
Входная емкость (Cвх)
Чрезмерная входная емкость (иногда называемая емкостью наконечника) замедляет импульсную характеристику системы. Обычно чем меньше входная емкость, тем лучше.
Максимальное входное напряжение (Vмакс)
Для обеспечения безопасности пользователя, защиты входа осциллографа от разрушительного напряжения и предотвращения повреждения пробника выбирайте пробник, рассчитанный на более высокое напряжение, чем сигнал, который вы собираетесь тестировать.
Диапазон компенсации пробника
Большинство пассивных пробников имеют спецификацию, в которой указан диапазон входной емкости осциллографа, с которым они могут использоваться. При выборе пассивного пробника убедитесь, что входная емкость осциллографа находится в пределах диапазона компенсации пробника, иначе вы не сможете настроить пробник для получения правильно скомпенсированного прямоугольного сигнала.
Выходное согласование пробника
Большинство осциллографов имеют входное сопротивление 1 МОм и/или 50 Ом. Для правильной передачи сигнала и оптимальной целостности сигнала важно, чтобы R и C пробника соответствовали R и C осциллографа, с которым он будет использоваться. Например, пробники с согласованием 50 Ом следует использовать с входами осциллографа 50 Ом. Аналогично, пробники с согласованием 1 МОм следует использовать на осциллографах с входным сопротивлением 1 МОм.
Интерфейс пробника
Большинство пробников для осциллографов Keysight предлагают либо интерфейс типа BNC, либо интерфейс AutoProbe. Интерфейс AutoProbe — это интеллектуальная связь для передачи данных и питания между совместимыми пробниками и осциллографами серий Infiniium или InfiniiVision. AutoProbe определяет тип подключенного пробника и устанавливает соответствующий входной импеданс, коэффициент ослабления, питание пробника и диапазон смещения по мере необходимости.
Форм-фактор наконечника пробника
Ваш пробник должен обеспечивать надежное соединение с точкой тестирования, и, возможно, вам потребуется, чтобы он мог захватить эту точку. Как правило, для этого требуется небольшой и легкий пробник, а также наконечник или захват, совместимый с точкой тестирования. Геометрии SMT и с малым шагом выводов делают этот вопрос особенно критичным.
Несимметричный, дифференциальный или InfiniiMode пробник
Двумя наиболее распространенными типами пробников напряжения являются несимметричные и дифференциальные. Дифференциальные пробники измеряют разность напряжений между любыми двумя точками входа, в отличие от несимметричного пробника, который измеряет входное напряжение относительно земли.
Дифференциальные пробники особенно популярны для измерения высокочастотных сигналов или сигналов, ни один из которых не привязан к земле. Дифференциальные пробники используют дифференциальный усилитель для преобразования разности между двумя сигналами в напряжение, которое может быть подано на типичный несимметричный вход осциллографа.
Дифференциальный пробник можно использовать для несимметричных измерений, используя его отрицательный вход в качестве контакта опорного заземления, и есть несколько преимуществ использования дифференциального пробника для несимметричных измерений.
Новые пробники InfiniiMode предлагают несколько режимов, которые могут измерять несимметричные, дифференциальные и синфазные характеристики дифференциального сигнала при одном подключении.
Типы пробников
Пассивные пробники Keysight: характеристики и применение
Наиболее широко используемым типом осциллографических пробников являются "пассивные пробники". Пассивные пробники также являются самыми прочными и экономичными. В пробнике нет активных компонентов, таких как транзисторы или усилители, и поэтому пассивные пробники не требуют питания.
Классификация пассивных пробников
Характеристики пассивных пробников
(см. подробную таблицу на сайте)
Несимметричные активные пробники
Активные пробники содержат небольшой активный усилитель, встроенный в корпус пробника рядом с его наконечником. Такое расположение позволяет поддерживать очень низкую входную емкость пробника, обычно менее 2 пФ. Эта низкая емкость приводит к высокому входному импедансу на высоких частотах. Он обладает наилучшим общим сочетанием резистивной и емкостной нагрузки. С такой низкой нагрузкой активные пробники можно использовать в цепях с высоким импедансом, которые были бы серьезно нагружены пассивными пробниками.
Активные пробники Keysight являются наименее интрузивными из всех пробников.
Характеристики несимметричных активных пробников
Дифференциальные активные пробники
"Дифференциальный" пробник — это активный пробник, который имеет два входа, один положительный и один отрицательный, а также отдельный провод заземления. Он управляет одним коаксиальным кабелем с оконечной нагрузкой 50 Ом для передачи своего выхода на один канал осциллографа. Выходной сигнал пропорционален разности напряжений на двух входах. Дифференциальный пробник используется для просмотра сигналов, которые привязаны друг к другу, а не к земле, а также для просмотра малых сигналов при наличии больших смещений постоянного тока или других синфазных сигналов, таких как шум от сети питания.
Характеристики дифференциальных активных пробников
(см. подробную таблицу на сайте)
Характеристики несимметричных и дифференциальных пробников InfiniiMax
(см. подробную таблицу на сайте)
1. AutoProbe1 совместим с: InfiniiVision 3000A, 3000T, 4000 и 6000 X-Series (кроме N2830A и N2831A), Infiniium EXR, MXR, S-Series, 9000 и 90000A Series, Infiniium UXR (модели 3.5 мм), V Z, Q и 90000X Series с использованием адаптера N5442A.
2. AutoProbe2 совместим с Infiniium UXR (модели 3.5 мм), V, Z, Q и 90000X Series, Infiniium UXR (модели 1 мм и 1.85 мм) с использованием адаптера N2852A, Infiniium N1000A и 86100D DCA-X с использованием адаптера N5477A (только для N2801A/02A/03A).
Насадки и принадлежности для пробников InfiniiMax
Система пробников InfiniiMax от Keysight поддерживает широкий спектр высокоскоростных приложений для проб благодаря обширной линейке насадок и принадлежностей для пробников. Большинство насадок и принадлежностей для пробников InfiniiMax делятся на 2 группы в зависимости от архитектуры входного импеданса: архитектура RC (Gen I, II, RC и Ultra) и архитектура RCRC (Gen III и III+). Насадки для пробников RC совместимы только с усилителями пробников RC; аналогично, насадки для пробников RCRC совместимы только с усилителями пробников RCRC.
Насадки и принадлежности для пробников с архитектурой InfiniiMax RC
В следующей таблице перечислены все совместимые насадки и принадлежности для пробников RC. Они совместимы с усилителями пробников InfiniiMax Gen I/II/RC/Ultra, за исключением случаев, указанных в примечаниях.
(см. подробную таблицу на сайте)
Насадки и принадлежности для пробников с архитектурой InfiniiMax RCRC
В следующей таблице перечислены совместимые насадки и принадлежности для пробников RCRC. Они совместимы с усилителями пробников InfiniiMax Gen III/III+, за исключением случаев, указанных в примечаниях.
(см. подробную таблицу на сайте)
Характеристики пробников InfiniiMode для несимметричных, дифференциальных и синфазных измерений
Токовые пробники Keysight
Токовые пробники измеряют ток, протекающий через проводник, и преобразуют его в напряжение, которое можно просмотреть и измерить на осциллографе. Токовые пробники Keysight используют гибридную технологию, которая включает в себя датчик Холла, измеряющий постоянный ток, и трансформатор тока, измеряющий переменный ток. Благодаря разъемной конструкции сердечника, токовый пробник легко надевается и снимается с проводника, что устраняет необходимость в электрическом подключении к цепи.
Доступны полосы пропускания измерений от постоянного тока до 150 МГц. Новое семейство N7040A/41A/42A - это пробники переменного тока Роговского для удобного измерения больших переменных токов. Эти пробники имеют гибкую обхватывающую катушку-датчик, которую можно легко обернуть вокруг точек измерения тока, и могут измерять большие токи без увеличения размера преобразователя.
Характеристики токовых пробников
(см. подробную таблицу на сайте)
1. Для использования токового пробника 1146B или серии N2780B с осциллографом серии Infiniium 80000, 90000 или 5485xA закажите высокоомный адаптер E2697A 1 МОм. 2. Требуется источник питания N2779A на 3 канала. 3. Совместимо только с сериями 3000X, 4000X, 6000X, 5000, 6000 (от 300 МГц до 1 ГГц), 7000, 9000, S, V, 90000X/Q. Используйте N5449A для работы с 90000X/Q.
Оптико-электрический преобразователь
Оптико-электрический преобразователь преобразует оптические сигналы в электрические для удобного анализа на осциллографе. Оптико-электрические преобразователи Keysight N7004A и N7005A представляют собой высокочувствительные фотодетекторные модули с DC-связью, разработанные для прямого оптико-электрического преобразования оптических телекоммуникационных или сигналов передачи данных для осциллографов реального времени Infiniium. Каждый адаптер N7004A или N7005A содержит измеренные S-параметры для оптимизированного корректирующего фильтра, и эти данные о частотной характеристике используются для выравнивания частотной характеристики для более точного измерения.
Характеристики N7004A
- Типичная полоса от DC до 33 ГГц (-3 дБэ, электрическая)
- Одномодовые и многомодовые входы
- 50/125 мкм, от 750 нм до 1650 нм (покрывает основные длины волн: 850 нм, 1310 нм и 1550 нм)
- Предназначен для тестирования эталонных приемников по отраслевым оптическим стандартам или для характеризации сырого отклика оптического передатчика
- Функции оптических измерений встроены в базовую версию программного обеспечения Infiniium 05.70 или выше
- Совместим с осциллографами реального времени Infiniium UXR, V-Series, 9000 X-Series, Z-Series и снятыми с производства 9000 Q-Series
Характеристики N7005A
- Типичная полоса от DC до 60 ГГц (-3 дБэ, электрическая)
- Одномодовый вход
- От 1250 нм до 1600 нм (покрывает основные длины волн: 1310 нм и 1550 нм)
- Программное обеспечение FlexDCA поддерживает возможности измерения PAM4, такие как TDECQ для осциллографов Infiniium UXR и N7005A
- Функции оптических измерений встроены в базовую версию программного обеспечения Infiniium UXR 10.25 или выше
- Совместим с осциллографом Infiniium UXR с полосой пропускания 40 ГГц
Принадлежности для пробников Keysight
Позиционеры для пробников
Логические пробники для осциллографов смешанных сигналов
1. С добавлением 40-контактного логического кабеля Keysight MSO принимает множество аксессуаров для логических анализаторов, таких как Mictor, летающие провода Samtec или безразъемный пробник Soft touch
Адаптер-клин для пробников
• Легкое подключение к корпусам TQFP и PQFP 0.5 или 0.65 мм
• Надежный контакт с малым риском короткого замыкания на соседние выводы
• Версии на 3, 8 и 16 сигналов
• Легко подключается к большинству осциллографов или логических анализаторов с соответствующими аксессуарами
• Подключается напрямую к активным пробникам 1145A/1155A и двойному адаптеру, поставляемому с семейством пассивных пробников 1160A-65A и комплектами аксессуаров N2877A/N2879A для пассивных пробников серии N2870A
Прочие принадлежности
(см. подробную таблицу на сайте)
В нашем каталоге представлены все современные модели цифровых осциллографов Keysight.
Дополнительно
На сайте НТЦ «Спектр» можно подобрать любое оборудование под конкретные цели и задачи. Свяжитесь с нашими менеджерами и они помогут с выбором и подготовят для вас персональное коммерческое предложение.
В каталоге продукции вы можете самостоятельно изучить различные модели радиоизмерительного оборудования, сравнить характеристики, свойства, преимущества и цены.