Co siedzi w sondzie oscyloskopowej?

[Atlantis]

Kupiłem prosty oscyloskop do mojego warsztatu radioamatorskiego. W komplecie nie ma sondy - będę musiał zakupić ją osobno.
Mam jednak pytanie (proszę o wybaczenie mojej ignorancji w temacie) o to co znajduje się wewnątrz takiej sondy i jaką funkcję właściwie ona pełni poza zapewnianiem kontaktu elektrycznego z konkretnym punktem układu? Czy chcąc sprawdzić jedynie czy dany oscylator daje na swoim wyjściu właściwy przebieg, tudzież ustawić obwód na maksymalną wartość sygnału muszę stosować sondę czy po prostu wystarczy połączyć to miejsce z wejściem oscyloskopu za pomocą kawałka ekranowanego przewodu?

[V@MVampirE]

Zależy jak to sonda, zwykle w środku jest parę rezystorów i przełącznik tłumienia (1X/zawrcie/10X), albo nawet prostszy układ. Zwarcie jest do kalibracji sondy przed, pomiarami w układzie.

Ale w najprostszym wykonaniu to chyba ekranowany kabel prowadzący sygnał prosto na wejście oscyloskopu wystarczy. Zależy co chcesz mierzyć.
Specem jednak nie jestem mam gotowca :]

[Zibi]

http://www.elportal.pl/pdf/k04/22_17.pdf

[Atlantis]

Na razie nie mam wielkich wymagań. Nawet nie mogę mówić o robieniu "pomiarów" w pełnym tego słowa znaczeniu. Nie chodzi mi o ustalanie jakichś wymiernych wartości z dużą dokładnością, a po prostu śledzenie zachowania się układu. To znaczy podpinam pod wyjście BFO/VFO/VXO i patrzę, czy na wyjściu jest ładna, prawidłowa sinusoida. Podłączam do wyjścia układu i stroję obwody pasmowe/p.cz. na maksymalną amplitudę. I tak dalej.

[Furman Zenobiusz]

To zrób na początek prostą sondę z dzielnikiem.
Bez sondy trochę bieda, bo w niektórych punktach układów pojemność samego przewodu potrafi wszystko rozstroić, zerwać oscylacje lub całkowicie zmienić przebieg. Pojemność przewodów koncentrycznych lub ekranowanych jest niestety dość znaczna, a dziwiłem się swego czasu dlaczego jedna z sond od mojego oscyloskopu ma fabrycznie kiepski ekran.

[gustaw353]

Bardzo dobry artykuł o sondach oscyloskopowych. Zapewne wielu początkujących kolegów trochę przestraszy. Jest to jednak lektura obowiązkowa.
Nie trzeba od razu sięgać po najbardziej „wypasioną”. Do wielu zadań wystarcza najprostsza – 1:10. Można wykonać ją samodzielnie bez większych problemów i małym nakładem finansowym.
W przedstawionym artykule ukazano jak osiągnąć minimalną pojemność oraz maksymalną oporność wejściową. Pragnę zwrócić uwagę na pewien drobny szczegół- budowę kabla połączeniowego- istotnie decyduje o sukcesie.

Na fotografii widać kilka kabli. Po kolei : dwa z jakąś rachityczną żyłką środkową , niezbyt gruby 75 omowy , kabel od anteny samochodowej, RG58. I tak : te pierwsze są najlepsze a RG58 najmniej stosowny.
Kabel musi mieć minimalną pojemność a więc cienką żyłę. Kable przy antenach samochodowych mają specyficzną budowę. W tym zastosowaniu też jest wymagana mała pojemność własna kabla. To widoczne sfalowanie żyły środkowej pozwala na ustabilizowanie jej względem ekranu. Czasami w lepszych kablach biegnie dodatkowo rdzeń podobny do żyłki wędkarskiej. Taki kabel jest bardziej osiągalny niż profesjonalny – ten widoczny na fotografii:

Ta „rachityczna” żyłka środkowa jest cienka i ... jest wykonana z drutu oporowego: ok. 300 Ω/m.b.
Ma to zapobiec powstawaniu fali stojącej w kablu, która przy pomiarach w.cz. narobiła by sporego zamieszania. W sondach ze zwykłym kablem koncentrycznym montowano po środku kabla rezystor aby temu zapobiec. Szanujcie więc kable pomiarowe i w żadnym wypadku nie zamieniajcie ich na "lepsze" , "mocniejsze" z lepszą żyłą !

[Atlantis]

Sądzicie, że do takich prostych zastosowań, jak te opisane powyżej wystarczy prosta sonda, jedna z tych dostępnych na Allegro za 40-50 zł? Czy jeszcze czymś konkretnym powinienem się kierować przy zakupach?
W przypadku prostych zastosowań (wymienione powyżej) potrzebna będzie kalibracja przy pomocy generatora przebiegów prostokątnych czy nie koniecznie?

[Zibi]

Pasmo, zakres kompensacji pojemności wejściowej oscyloskopu, maksymalne napięcie - to o czym napisano w artykule.
http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1780574.html
Nie ma sensu klecić sondy chyba, że w celu edukacyjnym: http://www.cromwell-intl.com/radio/probes.html

[gustaw353]

Wykonać skuteczną sondę nie jest trudno. Może być nie gorsza od kupnej, może być jedynie brzydsza. Pokonując ten etap można się wiele o miernictwie nauczyć a co najważniejsze zaufać własnym przyrządom. Istotne jest by poznać specyfikę pomiarów.
Oto przykład:

Stosując kabel od anteny samochodowej (ten właściwy-z cienką żyłą) można osiągnąć mniej niż 5pF pojemności wejściowej. Pojemność kompensująca to kawałek przewodu (najlepiej w teflonie) owinięty wokół rezystora 910 kΩ. Oporność wejściowa oscyloskopu wraz z dwoma rezystorami 220kΩ (dobrać!) tworzą „dolną” część dzielnika. Ważne jest by nie zwiększać pojemności przypiętej właśnie do tej „dolnej”części. Można to wszystko wkleić do jakiegoś flamastra by było za co trzymać. Ekranować jej nie ma obowiązku bo konstrukcja nie jest obszerna by mogła łapać jakieś śmieci.
Oto kupna sonda, ponoć „profi”:

Nominały elementów pomierzone mostkiem RC. Ck to pojemność kabla (1m), która zsumuje się z pojemnością wejściową oscyloskopu. Dojdą jeszcze pojemności montażowe i w efekcie mamy sondę 10:1 i ok. 20 pF/10MΩ. Do pasma audio się nadaje i do niczego więcej choć ładnie wykonana.
Tak wyglądają sondy do polskich oscyloskopów:

A teraz przedstawiam moją zaufaną sondę:

Oczywiście siermiężna ale ma : 5 pF/1MΩ/10:1 i „gniotsa ,nie łamiotsa”.
Bywają oscyloskopy z takim oznaczeniem wejścia:

Jest to C1-108 z wejściem o oporności falowej 50Ω Mierzy on do 350 Mhz a oglądać na nim można do ok. 500MHz. Czasami trzeba coś zaimprowizować. Aby zlokalizować przyczynę wzbudzania się wzmacniacza mocy KF musiałem posłużyć się taką sondą – lutowaną jak najkrócej do uruchamianego układu:

[gustaw353]

Kolego Atlantis jaki masz oscyloskop?
Wiele oscyloskopów ma złącza do kalibracji i regulacji sondy.
Tak wygląda ono w KR-7203 i innych polskich:

a tak w C1-124:

[fugasi]

... a jak nie ma to w parę minut można sobie zbudować własny, zewnętrzny kalibrator, czyli generatorek prostokąta po prostu. Parametry są wypisane powyżej na zdjęciu gustawa353.

[Atlantis]

W porządku, więc tytułem wyjaśnienia:
Mam oscyloskop KR-7010, który istotnie posiada wyjście z sygnałem do kalibracji.
Dzisiaj będąc na krakowskiej giełdzie lekektronicznej udało mi się nabyć niedrogo (przy okazji innych zakupów) sondę aktywną OS-150-53 z oznaczeniem UNITRA ZRK. Jako, że jest to sonda aktywna podłączenie jej samej do oscyloskopu nic nie dało (spróbowałem chyba tylko dla formalności ). Oscyloskop podłączony do wyjścia BFO albo FVO prawie nic nie pokazuje (jedynie linia niecosię zmienia) a po dotknięciu sondą złącza do kalibracji wyświetla się coś a'la przebieg trójkątny o bardzo małej amplitudzie. Rozumiem, że sondę trzeba zasilić...

Opłaca się z nią bawić czy może na początek powinienem jednak zakupić jakąś prostszą sondę, współczesnej produkcji?

[dark_one]

Kupiłeś całkiem niezłą sondę, tyle tylko że musisz ją zasilić. Sonda aktywna ma to do siebie, że siedzi w niej element aktywny, który potrzebuje zasilania. Sondy aktywne mniej obciążają układ badany niż sondy pasywne o których pisali Ci koledzy w postach powyżej, ale trzeba umieć nimi mierzyć - znać ich charakterystykę. Do typowych zastosowań wystarczy zwykła sonda z dzielnikiem 1:10 byleby ją poprawnie skalibrować bo inaczej będzie zniekształcać przebiegi na ekranie. Sondy kalibruje się wbudowanym (najczęściej) trymerkiem, lub skręcając/rozkręcając obudowę (obudowa tworzy kondensator regulowany za pomocą gwintu mocującego z przeciwnakrętką).

[gachu13]

Tutaj znajdziesz instrukcję do tej sondy. Wymaga ona zasilacza +/- 12V (napięcie symetryczne). Istotna też jest maksymalna amplituda napięcia na wejściu wynosząca 0,5Vpp - większość kalibratorów generuje wyższe napięcie, ale tej sondy nie musisz kalibrować (oprócz wzmocnienia).

Co do sondy pasywnej - raczej nie masz szans bez odpowiedniego kabla zrobić sondę która będzie przyzwoicie działać na kilkunastu-kilkudziesięciu MHz. Na allegro 100MHz sonda kosztuje coś 35zł. Trochę o kalibracji napisał MarekSCO tutaj.
Pozdrawiam

[Atlantis]

Czyli jak rozumiem taką sonda 100 MHz za 35 zł z Allegro będzie pasowała do mojego oscyloskopu? Mogę ja zamówić bez obaw?