Was muss ich über Oszilloskopsonden wissen?

Ich bin auf ein Hitachi V-355-Oszilloskop gestoßen und auf einen Freund, der bereit ist, mir einen Deal zu machen, wenn ich will. Leider sind keine Sonden im Lieferumfang enthalten. Ich habe nach Sonden gesucht, nur um zu erfahren, dass sie DUMM teuer sind (entweder das oder ich bin DUMM billig), und ich kann keine zum Ausleihen finden.

Also hier ist mein Gedanke: Ich habe eine Tonne Prüfspitzen, zum Beispiel von meinem Multimeter. Ich habe einen Stall von Patchkabeln in jeder möglichen Bananenstecker / Krokodilklemme / federnden Stiftklemmen Konfiguration möglich. Ich habe auch eine ganze Reihe von BNC-Anschlüssen und Adaptern in meinem Reparaturset für Videokabel.

Hier ist meine Frage: Kann ich einfach ein Krokodilklemmenkabel an einen BNC-Stecker anlöten und eine Oszilloskopsonde haben? Oder gibt es etwas Besonderes in diesen Sonden, das sie 50,00 USD kosten lässt?

Wenn letzteres der Fall ist und ich am Ende in die Kugel beiße und echte, ehrliche und echte Oszilloskopsonden erhalte, worauf muss ich beim Einkauf achten?

Oszilloskopsonden sind nicht nur Drahtstücke mit einem spitzen Ende. In der typischen Sonde befinden sich neben dem Spitzenstift und der Krokodilklemme die Eingangsdämpfungsschaltung und die Impedanzanpassungsschaltung.

Grundsätzlich verfügt das Eingangs-Frontend des Oszilloskops über eine eigene interne Kapazität und einen eigenen internen Widerstand. Um Signalverzerrungen zu vermeiden, muss die Kapazität der Sonde mit der Kapazität des Oszilloskops übereinstimmen. Wenn es nicht gut zusammenpasst, werden Sie Über- oder Unterschießen bekommen. Die meisten Oszilloskope haben an der Vorderseite einen Sondenkompensationsanschluss, der ein Testsignal liefert, mit dem die Kapazität der Sonde eingestellt werden kann. Hier ist das Bild des Effekts:

$9 \mbox{ } M \Omega$$1 \mbox{ } M \Omega$$10 \mbox{ } M \Omega$

Parallel zum Eingangswiderstand der Sonde befindet sich der Kompensationskondensator. Achten Sie beim Kauf einer Sonde darauf, dass der Wert des Kondensators mit dem Wert der Eingangskapazität des Oszilloskops übereinstimmt.

Ein weiterer wichtiger Teil der Sonde ist die Spitzenkapazität. Es ist als Kondensator parallel zum Signal modelliert. Der Zweck besteht darin, die Anstiegszeit des in die Sonde eintretenden Signals zu verlangsamen, was im Allgemeinen als negativer Effekt angesehen wird. Die Spitzenkapazität ist für ein Zielfernrohr wie das von Ihnen in Betracht gezogene wahrscheinlich nicht allzu wichtig. Bei höheren Frequenzen kann es jedoch zu Problemen kommen, wenn eine genaue Messung der Anstiegszeit erforderlich ist.

Einige Sonden haben auch eine sogenannte Hochfrequenzkompensation. Sie möchten wahrscheinlich nicht für eine solche Sonde bezahlen, aber ich werde sie der Vollständigkeit halber erwähnen. Der Hochfrequenzkompensationsteil befindet sich normalerweise im BNC-Kabelanschluss der Sonde und besteht aus einer Reihenschaltung eines Widerstands und eines variablen Kondensators, die parallel zum Signalpfad angeordnet sind. Es wird verwendet, um Probleme mit der Impedanzzunahme mit der Frequenz aufgrund der Kabelinduktivität zu beheben. Grundsätzlich nimmt die Impedanz mehr oder weniger linear mit der Frequenz ab, bis die Resonanzfrequenz der Sonde erreicht ist. Danach wird es zunehmen. Das Kompensationssystem wird verwendet, um den Resonanzfrequenzpunkt von dem Frequenzbereich zu entfernen, für den wir das Oszilloskop verwenden möchten.

Schließlich gibt es ein kostenloses Buch von Tektronix (wenn Sie ihnen Ihre E-Mail-Adresse geben möchten), in dem die Funktionsweise von Sonden ausführlich erläutert wird. Es ABC von Sonden genannt und ist derzeit verfügbar , hier .

Was ist zu teuer

Ich habe ausgezeichnete Erfahrungen mit den ultra-billigen 12 - Dollar-Dealextreme-Oszilloskop-Tastköpfen gemacht:

Sie scheinen fast identisch mit den Sonden zu sein, die mit Owon Digital-Oszilloskopen geliefert werden, und für 12 US-Dollar sind sie praktisch verfügbar. Ich kaufte zunächst ein Paar aus Neugier und sie waren nett genug, dass ich zwei weitere Paare gekauft habe. Das Koax ist sehr schön, weich und flexibel und sie sind bis zu mindestens 10 Mhz (ich habe im Moment keinen schnelleren Signalgenerator) laut meinen Tests gut.

Dealextreme hat auch viele andere Oszilloskop- Sonden mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsstufen usw.

Auf dieser Seite finden Sie einige Informationen zu Tuning-Oszilloskop-Tastköpfen und ein vereinfachtes Modell eines Tastkopfs. Selbst mit passiven Top-End-Tastköpfen müssen sie so kalibriert werden, dass sie mit den analogen Frontends eines bestimmten Oszilloskops übereinstimmen. Andernfalls treten merkwürdige sichtbare Dämpfungs- / Überschwingungseffekte auf.

Lange, ungeschirmte Kabel fungieren als Antenne und nehmen elektromagnetische Störungen von der Umgebung auf. Sie möchten, dass Ihre Leads kurz sind, um den besten Hochfrequenzgang zu erzielen.

Sie können auch 35-MHz-Sonden für unter 50 US-Dollar erwerben. Diese 60-MHz-TPI-Sonden kosten ~ 35 US-Dollar.

Sie können Ihr Glück auch bei Ebay versuchen , obwohl ich Sie ausdrücklich davor warnen würde, dass etwas zu gut aussieht, um wahr zu sein.

Verwenden Sie sie nur für Signale, niemals als Stromkabel. Das zentrale Kabel ist sehr dünn, um die Kapazität niedrig zu halten (*), und zu viel Strom kann sie verbrennen.

(*) Die Kapazität eines Koaxialkabels wird durch das Verhältnis Innen- / Außendurchmesser bestimmt.

Sie können Krokodilklemmen an BNC-Anschlüsse löten und erhalten eine "Sonde", die bei niedrigen Frequenzen arbeitet. Bei hohen Frequenzen funktioniert es jedoch nicht gut. Wenn Sie verstehen wollen, warum, schlage ich vor, dass Sie lesen , wie viel Strom fließt, bevor Sie den Widerstand gesehen haben.

Sonden, die für Hobbyanwendungen mit bis zu 35 MHz (die Grenze dieses Bereichs scheint) gut genug funktionieren, sind für deutlich weniger als 50 US-Dollar erhältlich. Versuchen Sie MPJA . Ich besitze seit Jahren ein Paar ihrer 40-MHz-Sonden und sie funktionieren mindestens so gut wie mein billiges 30-MHz-Oszilloskop.

Es scheint hier eine Menge entmutigender Informationen zu geben. Ich würde sagen - wenn Sie es wagen, bauen Sie es einfach. Es ist eine großartige Methode, um zu lernen, wie Dinge funktionieren, und eine großartige Methode, um das richtige Gleichgewicht zwischen "billig" und "nützlich" zu finden.

Was auch immer gesagt wurde, ein BNC-Anschluss mit zwei Fuß Koax und einigen Anschlüssen wird funktionieren. Es ist möglicherweise bei hohen Frequenzen nicht ideal, es dämpft möglicherweise die Flanken sich schnell ändernder Signale, und die Belastung einiger Arten von Super-Hochimpedanz / Niedrig-Signal-Schaltkreisen ist möglicherweise alles andere als optimal - aber es wird funktionieren. Wenn Sie letztendlich feststellen, dass ein solches Stück hausgemachter Ausrüstung Ihrer Arbeit Grenzen setzt, dann kaufen Sie entweder eines von der Stange oder machen Sie selbst ein besseres.

Sie werden nichts töten, Sie könnten nur nicht perfekte Messungen erhalten.

Ich habe mindestens vier Werkssonden in meinem Labor, aber sobald ich diese nicht mehr benötige, können auch eine Triggerquelle und ein Signalgenerator angeschlossen werden. Schade. Also habe ich einen alten UHF-Antennenfuß genommen und den BNC mit ein paar Fuß Kabel durchgeschnitten. Anfangs habe ich dies nur für die Generatorleistung verwendet und bei 20 MHz war es in Ordnung. Später habe ich dies jedoch als Scope-Eingangssonde verwendet und es hat sehr gut funktioniert, obwohl ein generisches RG58-Kabel dafür verwendet wurde - das Rechtecksignal hatte eine etwas "rundere" Anstiegs- / Abfallflanke als ich erwartet hätte, aber auch nichts tragisches.

Hier ist ein schönes PDF von Agilent Nettes PDF von Keysight mit Informationen zu Sonden.

Oder gibt es etwas Besonderes in diesen Sonden, das sie 50,00 USD kosten lässt?

Schauen Sie sich diese Sonde ZS2500 von LeCroy zu einem Preis von 7.160,40 USD an. Sie zahlen all diesen Wert, um High-Speed-Signale mit Wiedergabetreue anzeigen zu können, ohne die Eigenschaften der zu messenden Schaltung zu stark zu verändern.

Sie brauchen nichts Besonderes, wenn Sie mit niedrigen Frequenzen und niedriger Spannung arbeiten. Ich fing an, einen einfachen Draht mit abisolierten Enden zu verwenden und diese an den zentralen axialen Eingang und einen einzelnen Alligatordraht als Erdung auf der äußeren axialen Achse anzuschließen. Funktioniert hervorragend beim Analysieren von logischen ASMs. Ich mache dasselbe mit der Multimeter-Station, stelle nur sicher, dass Sie nichts Hochspannung und / oder hohe Stromstärke messen, oder Sie verbrennen mehr als nur Ihre Fingerspitzen und Draht.

Wenn Sie ein absoluter Anfänger sind, riskieren Sie es nicht, bevor Sie beginnen, Ihre eigenen Low-Budget-Lösungen zu hacken, und lernen Sie unter Aufsicht die Grundlagen und Gefahren kennen.