Analiza principa pasivnih sondi osciloskopa
Inženjeri obično koriste 10 puta veću pasivnu sondu Rp (9MΩ) i Cp se nalazi u vrhu sonde, Rp za ulaznu impedanciju sonde, Cp za ulaznu kapacitivnost sonde, R1 (1MΩ) predstavlja ulaznu impedanciju osciloskopa, C1 predstavlja ulazna kapacitivnost osciloskopa i ekvivalentna kapacitivnost koaksijalnog kabla kao i kapacitet kutije za kompenzaciju sonde kombinacije vrednosti. Za precizno mjerenje, dvije RC vremenske konstante (RpCp i R1C1) moraju biti jednake; svaka neravnoteža će dovesti do izobličenja izmjerenog valnog oblika i nikada neće uzrokovati neprecizna mjerenja nekih parametara kao što su vrijeme porasta i amplituda. Stoga je prije mjerenja potrebno kalibrirati rad sonde osciloskopa kako bi se osigurala tačnost rezultata mjerenja. Iz signalnog modela sonde možemo analizirati da su za DC mjerenje signala ulazni kapacitet Cp i C1 ekvivalentni otvorenom kolu. Signal je podijeljen sa Rp i R1, a konačni ulaz osciloskopa je: Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10*Vin
Osciloskop Ulazni signal osciloskopa je oslabljen na 1/10 ulaznog signala koji se mjeri. za ulazne signale veće frekvencije, efekat kapacitivne reaktancije na signal će biti veći od impedanse. Na primjer, standardna sonda pasivnog napona od 1MΩ ~ 10pF, frekvencija ulaznog signala od 100MHz, u ovom trenutku, ulazna kapacitivna impedancija sonde Xc (Cp)=1 / (2 × π × f × C) {{7 }}Ω, kapacitivna impedansa je mnogo manja od impedance sonde od 9MΩ, struja signala će biti veća kroz ulaznu kapacitivnost koju obezbjeđuje kolo niskog otpora, kolo visokog otpora impedanse od 9MΩ je ekvivalentno bajpasu. Može se shvatiti i kao paralelna veza od 159Ω i 9MΩ nakon ekvivalentne impedanse od 159Ω. U ovom trenutku, stvarni ulaz u amplitudu signala osciloskopa (AC / visoka frekvencija) je određen ulaznim kapacitetom sonde kao i omjerom ukupne kapacitivnosti petlje, što je ekvivalent: Vout=[Cp/Cp+C1]*Vin
Tipično, kabl pasivne sonde ima kapacitivno opterećenje od 8-10pF/foot (1 stopa stopa=12inča inča=0.3048 metara metar) i vrijeme porasta od 1,5 nS/foot. Za kabl od 6 stopa postoji 60pF kapacitivnosti, plus ulazni kapacitet od 20pF tipičnog osciloskopa i neki zalutali, otprilike 90pF ili tako. Prema naponskoj podjeli 1:10, ulazni kapacitet sonde bi trebao biti oko 10pF da bi se zadovoljila karakteristika Vout/Vin=[10/10+90]=1/10 ulaznog slabljenja faktorom od 10. Uzimajući u obzir kapacitivnost sonde i kabla nekih grešaka, potreba da se koristi kutija kapaciteta za kompenzaciju sonde za izvođenje kompenzacije kola, zbog greške, ulazni kapacitet sonde pasivnog napona je općenito između 8 ~ 12pF . Trenutno glavni 10-struki model ulaznog opterećenja sonde pasivnog napona je generalno ulazni kapacitet 8~12pF, ulazni otpor 9M ohma.
