sonda oscilloscopio

[giulia87]

ciao a tutti!
qualcuno mi spiega cosa significa sonda attenuatrice?
vuoldire che la misura che leggo sullo schermo non è il valore vero ma più basso?
grazie

[DirtyDeeds]

Sì, la tensione viene ridotta (nelle sonde più comuni, di un fattore 10).

In questa discussione trovi un po' di teoria sul loro funzionamento e perché si usano (sto anche preparando un articolo).

Come ti ho già detto, però, non usarle nella misura del guadagno del tuo circuito.

Tieni poi presente che alcuni oscilloscopi, soprattutto quelli moderni, rivelano automaticamente la presenza delle loro sonde e visualizzano già la scala corretta. In altri oscilloscopi, se vuoi leggere la scala corretta, devi specificare tu la presenza della sonda tramite un pulsante o un menù.

[giulia87]

OK, grazie!
da quello che ho capito, una sonda attenuatrice allarga la banda passante dell'oscilloscopio ma diminuisce (di un fattore tipicamente 10) l'ampiezza del segnale letto sul display (se non vi è un'opzione per visualizzare l'ampiezza corretta....
alcune domande però
1) dici che sono più rumorose per i componenti passivi in più che contengono?

2) è imputabile ad esse un offset presente nel segnale sul display che non dovrebbe esserci da calcoli teorici (cioè molto più grande dell'offset misurato sul circuito) ?

3) sonda attenuatrice viene usato come sinonimo di sonda compensata? oppure la compensazione è un'operazione che si deve fare per non far intervenire le capacità parassite alle alte frequenze?

4) settare l'impedenza di ingresso a 1 MOhm oppure a 50 Ohm non cambia il partitore, e quindi il fattore di attenuazione?

grazie Dirty!

[DirtyDeeds]

da quello che ho capito, una sonda attenuatrice allarga la banda passante dell'oscilloscopio ma diminuisce (di un fattore tipicamente 10) l'ampiezza del segnale letto sul display (se non vi è un'opzione per visualizzare l'ampiezza corretta....

Non allarga la banda dell'oscilloscopio, ma quella della connessione tra circuito e oscilloscopio. L'ampiezza all'ingresso dell'oscilloscopio viene comunque ridotta ( ), indipendentemente dall'adeguamento della scala. Ciò implica che il rapporto tra il segnale che tu mandi all'ingresso e il rumore dell'oscilloscopio (dato dal rumore di quantizzazione più il rumore dello stadio d'ingresso) diminuisce. E questo effetto è particolarmente significativo all'ingresso, dove il segnale è piccolo.

Se poi vuoi misurare lo spettro del rumore in uscita c'è un altro problema: la sonda, come hai visto, è costituita da un partitore resistivo-capacitivo che ha delle resistenze di valore piuttosto alto (tipicamente una da 1 Mohm e una da 9 Mohm); il rumore termico generato da queste resistenze, fino alla frequenza del polo (secondo le notazioni dei messaggi che ti ho linkato), cioè fino a circa 10 kHz, è dell'ordine dei , piuttosto elevato.

2) è imputabile ad esse un offset presente nel segnale sul display che non dovrebbe esserci da calcoli teorici (cioè molto più grande dell'offset misurato sul circuito) ?

No, le sonde non generano offset.

3) sonda attenuatrice viene usato come sinonimo di sonda compensata? oppure la compensazione è un'operazione che si deve fare per non far intervenire le capacità parassite alle alte frequenze?

La sonda, prima dell'uso, va compensata: la compensazione viene fatta in modo tale che il partitore resistivo-capacitivo non distorca la forma d'onda. La sonda per oscilloscopio viene genericamente chiamata sonda compensata facendo riferimento alla condizione di compensazione. Io nell'altro tuo post l'ho chiamata sonda attenuatrice perché per te il fatto che attenui è una rogna.

4) settare l'impedenza di ingresso a 1 MOhm oppure a 50 Ohm non cambia il partitore, e quindi il fattore di attenuazione?

Con 50 ohm (ohm come unità di misura vuole l'iniziale minuscola ) la sonda (tipicamente) non attenua, ma molto probabilmente il tuo circuito non è in grado di pilotare un carico di 50 ohm con un segnale di uscita dell'ordine dei volt.

[giulia87]

Grazie,
tutto molto chiaro come sempre ;)

non mi torna solo una cosa: se metto una sonda in input e una in output al circuito, il SNR dei due segnali peggiora dello stesso valore perché sono attenuati entrambi di 10. Se mi interessa però ottenere il guadagno come rapporto tra le ampiezze del modulo della trasformata di fourier a una certa frequenza (e non come rapporto tra ampiezze picco-picco dei segnali, che sarebbero influenzate dal rumore di circuito+sonda+oscilloscopio), non dovrebbe risultare identico o comunque similare sia se uso una sonda attenuatrice sia se ne uso un'altra?

[DirtyDeeds]

Quando il rapporto segnale-rumore scende, la varianza relativa del picco aumenta e quindi peggiora l'incertezza con cui determini il rapporto tra i segnali. Il fatto che questa incertezza sia significativa o meno dipende dal livello dei tuoi segnali, specialmente di quello di ingresso, e dall'incertezza che vuoi ottenere nella misura. Non sapendo com'è lo spettro del segnale di ingresso, ti ho dato un consiglio di carattere generale (ovvero: meglio non usare sonde che attenuano se non ce n'è bisogno e i segnali sono piccoli).

[giulia87]

ok, ho capito grazie :)

conosci allora un modello di sonda adatto alla mia applicazione? in lab abbiamo solo le due sonde attenuatrici e mi sa che devo comprarne altre a questo punto...

[DirtyDeeds]

Per la tua applicazione ti bastano due normalissimi cavi coassiali terminati con un BNC da una parte e con quello che ti fa più comodo dall'altra parte per collegarti alla breadboard, p.es. due pinzette a coccodrillo. Insomma, non è un grande acquisto, con una decina di euro ve la cavate