Posteriormente a indagar en varios repositorios y sitios webs de internet al concluir hemos dado con la resolución que te mostraremos a continuación.
Solución:
Como casi todos los circuitos reales, las entradas del osciloscopio tienen una capacitancia parásita. No importa cuán pequeño lo haya hecho con un buen diseño, aún afectaría la adquisición de la señal de RF, excepto tal vez por una conexión definida de 50 Ω y una atenuación directamente en la entrada del osciloscopio, en cuyo caso, con los números de su pregunta:
$$f_-3dB = frac12pi cdot R_in, scope cdot C_in, scope = frac12pi cdot 50 ;Omega cdot 12 ;pF = 256 ;MHz $$
O incluso más alto, si hiciéramos la impedancia de entrada del osciloscopio Cen alcance menor.
Sin embargo, por lo general, no queremos cargar el circuito bajo prueba con una conexión definida de 50 Ω porque la mayoría de los circuitos bajo prueba tendrán cualquier impedancia menos 50 Ω (como lo haría la salida de su generador de señal, porque está diseñado específicamente para impedancia igualada). sistemas de 50 Ω). Entonces, ¿qué se puede hacer con una capacitancia que no se puede eliminar? Se optó por utilizarlo de forma inteligente en la combinación de sonda y alcance. Tan inteligente, en realidad, que cualquier capacitancia desconocida que pueda ser causada por los cables de la sonda y otras cosas en su conexión se puede compensar al igual que la capacitancia de entrada del osciloscopio, y todos ellos se vuelven indiferentes para la mayoría de los casos de aplicaciones prácticas de medición.
La sonda 1:10 tiene una resistencia interna de 9 MΩ yen paralelo, un condensador interno de [1/9 * Cin, scope].
Es ajustable porque la sonda no conoce la capacitancia exacta del osciloscopio particular al que está conectada.
Con el condensador de la sonda correctamente ajustado, no solo tiene un divisor resistivo para la parte de CC de la señal (9 MΩ en la sonda frente a 1 MΩ en el osciloscopio), sino también un divisor capacitivo para la parte de CA de mayor frecuencia. de la señal (1,33 pF en la sonda frente a 12 pF en el osciloscopio, usando sus números), y la combinación funciona maravillosamente hasta o más allá, digamos, 500 MHz.
Además, obtiene la ventaja de insertar no 1 MΩ y 12 pF en su circuito al sondear, sino 9 MΩ + 1 MΩ = 10 MΩ y [the series equivalent of 12 pF and (12 pF / 9)] = 1,2 pF
Enlace a la fuente de la imagen: Aquí.
Lo que no muestra la imagen en el enlace y lo que hemos descuidado hasta ahora es la capacitancia del cable de la sonda, esto solo se sumaría a la capacitancia en la entrada del osciloscopio y también se puede compensar al girar la tapa variable en la sonda .
Usando una sonda 1:10, la pequeña capacitancia de la sonda está en serie con la capacitancia de entrada más grande del osciloscopio. La capacitancia total (aprox. 1,2 pF) está en paralelo al punto de su circuito que está probando. Conectando el osciloscopio directamente al circuito, por ejemplo, con solo un cable BNC recto, de hecho está poniendo toda la capacitancia de entrada del osciloscopio en paralelo a lo que está midiendo; tal vez cargando tanto su circuito bajo prueba que ya no funcionará. mientras se mide. En el mejor de los casos, aún podría funcionar de alguna manera, pero la imagen en su osciloscopio mostrará resultados muy alejados de las formas de onda reales en su circuito bajo prueba.
Sería posible construir osciloscopios con una capacitancia de entrada mucho más pequeña, pero no habría manera de compensar la capacitancia del cable de la sonda con un pequeño capacitor variable cerca de la punta de la sonda. Después de todo, los 12 pF en la entrada del osciloscopio se han puesto allí. a propósitopara que el alcance funcione bien juntos con una buena sonda.
Una última nota: al usar sondas 1: 100, carga su circuito aún menos. A falta de una sonda activa con una capacitancia realmente pequeña en la punta, se puede usar una sonda de 1:100 en casos en los que incluso 1,2 pF sería demasiada carga en su circuito, siempre que la señal sea lo suficientemente grande como para que aún vea algo después. la atenuación de 1:100 de la sonda.
Calificaciones y reseñas
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