Warum klingelt das Umkehren der Oszilloskopsonden im Signal?

Ich messe ein PWM-Signal in einem Oszilloskop mit Sonden mit einem 1X- und 10X-Schalter (aktiv?).

Ich messe über einen Widerstand, der in Reihe mit einer LED geschaltet ist, die von einem NPN 2N3904-Transistor angesteuert wird. Das Signal beträgt ca. 2,3V.

Ein Weg herum (mit dem Erdungs-Krokodilclip an der Seite mit der höheren Spannung und dem Sondenhaken / der Sondenklemme auf der Seite mit der niedrigeren Spannung) Ich erhalte ein sauberes PWM-Signal. Umgekehrt klingelt der 0-V-Teil des PWM-Signals deutlich.

Die Frequenz beträgt ca. 47kHz. Dies passiert, wenn ich andere Teile des Stromkreises z. B. über die LED messe und der Effekt weitaus stärker ist und das Signal fast vollständig verdeckt.

Warum sollte das Oszilloskop diesen Effekt haben und wie kann ich ihn vermeiden?

Ihr Sondenerdungsclip ist wirklich geerdet, dh an die Sicherheit im Stecker gebunden.

Hier ist die Tektronix-Website:

Traditionelle Oszilloskope

Bei den meisten herkömmlichen Oszilloskopen ist der Anschluss „Signalreferenz“ mit dem Schutzerdungssystem verbunden, das üblicherweise als „Erdung“ oder nur als „Erdung“ bezeichnet wird. Dies geschieht so, dass alle an das Oszilloskop angelegten oder von diesem gelieferten Signale einen gemeinsamen Verbindungspunkt haben.

Dieser gemeinsame Verbindungspunkt ist normalerweise das Oszilloskopgehäuse und wird aufgrund der Erdung des dritten Kabels im Netzkabel für Geräte mit Wechselstromversorgung auf (oder nahe) Null Volt gehalten. Dies bedeutet, dass jede Eingangskanalreferenz an eine einzelne Erdungsreferenz gebunden ist. Eine herkömmliche passive Sonde sollte nicht verwendet werden, um direkt schwebende Messungen an einem bodenbezogenen Oszilloskop durchzuführen. Abhängig von der Strommenge, die durch die Referenzleitung fließt, kann es heiß werden. Wenn der Strom hoch genug ist, schmilzt er ähnlich wie eine Sicherung auf.

Tu das nicht.

Ihre Oszilloskopsonde ist ein unsymmetrischer Eingang. Dies bedeutet, dass die Impedanz, die dem Zielsystem (in Bezug auf Erde) präsentiert wird, für Sondenspitze und Krokodilklemme nicht gleich ist. Die Sondenspitze hat möglicherweise einen Erdungswiderstand von 10 Mohm und die Krokodilklemmenverbindung kann einige hundert Ohm zur Erde haben. Es kann eine Kapazität von 5 pF zwischen Sonde und Erde geben, während zwischen Krokodilklemme und Erde mehrere bis Hunderte von nF vorhanden sein können.

Wenn Ihr Zielsystem batteriebetrieben und sehr klein wäre (so dass die Kapazität zur Erde wirklich winzig ist), wäre es egal, in welche Richtung Sie Dinge angeschlossen haben, aber es ist wahrscheinlicher, dass Sie es von etwas mit Strom versorgen, das eine erhebliche Bedeutung hat niedrige Erdimpedanz und daher sollten Sie versuchen, den Krokodilklemme an die Stromversorgung (vorzugsweise diejenige, die am wahrscheinlichsten zur Erde führt) an der Schaltung und nicht an ein Signal anzuschließen.

Wenn Sie den Krokodilklemme an ein Signal anschließen, hängen Sie ein paar hundert Ohm und mehrere Nanofarad zwischen diesem Signal und Masse, und es würde Sie wahrscheinlich nicht überraschen, wenn Sie dies mit geeigneten Komponenten tun, würde das Signal verzerrt und verformt.