Jak sprawdzić przebieg prądu za pomocą oscyloskopu
Oscyloskopy są najczęściej używanym instrumentem przez większość inżynierów elektroników. Kiedy ludzie myślą o oscyloskopach, od razu przychodzą na myśl napięcie testowe. Oczywiście wiele oscyloskopów może również wykonywać przybliżoną analizę widma itp., ale wiele oscyloskopów jest bardzo zaniepokojonych jednym wskaźnikiem, który niepokoi inżynierów elektroników - - Prądu nie można przetestować. W przypadku niektórych analiz i weryfikacji należy sprawdzić nie tylko napięcie, ale czasami należy przetestować prąd. Obecnie niektóre wysokiej klasy oscyloskopy mogą testować prąd, ale wymagają osobnego zakupu aktywnej sondy prądowej. Kiedy pada słowo aktywny oznacza to, że cena jest dość wysoka, tak, koszt zakupu aktywnej sondy prądowej może wynieść prawie tyle, co zakup niektórych marek oscyloskopów średniej klasy, więc nie jest to sprzęt „bogaty”, który na które mogą sobie pozwolić zwykłe małe firmy.
Jeśli chodzi o bieżące testy, niektórzy mogą powiedzieć, czy multimetr nie może po prostu tego zmierzyć? Oczywiście multimetr może mierzyć prąd w pewnym momencie, ale wiąże się to z kilkoma problemami: 1. Ponieważ szybkość odpowiedzi multimetru jest mała (zwykle rzędu setek mS) ;2. Multimetr nie może rejestrować długoterminowych wyników testów. Lepsze mierniki mogą rejestrować wartości maksymalne i minimalne itp.; 3. Najważniejsze jest to, że multimetr nie widzi procesu zmiany prądu. Często chcemy zobaczyć proces zmian. Na przykład nie tylko wyniki, chcemy wiedzieć, kiedy najprawdopodobniej nastąpi uszkodzenie nadprądowe tranzystora, zamiast po prostu widzieć dymienie tranzystora.
Czy nie można użyć oscyloskopu, aby zobaczyć proces zmiany prądu bez drogiej sondy prądowej? Tak naprawdę nadal możemy znaleźć rozwiązanie, zmieniając nasze myślenie. Metoda jest w rzeczywistości bardzo prosta, to znaczy I=V/R, którego nauczyliśmy się na fizyce w gimnazjum. Płaczę. „Zauważ, że V nie jest napięciem w pewnym punkcie, ale różnicą potencjałów między dwoma punktami. To jest klucz i tutaj też niektórzy początkujący mają tendencję do popadania w nieporozumienia. Jeśli użyjesz zmiany napięcia w pewnym momencie, aby przewidzieć zmianę prądu, często będziesz popełniać błędy. Tak, możemy to zobaczyć na przykładzie testu później.
konkretna metoda:
Specyficzna metoda tej metody polega na tym, że za pomocą dwóch sond mierzy się napięcia V1 i V2 na obu końcach rezystancji (oczywiście może to być nawet odcinek linii, pod warunkiem, że rezystancja tego odcinka linii jest wystarczająco duża, aby wytworzyć odpowiednią różnicę potencjałów na obu końcach), następnie użyj funkcji obliczeniowej oscyloskopu, aby obliczyć △V=V1-V2 w czasie rzeczywistym oraz I=△V/R. Dopóki środowisko nie zmienia się drastycznie, możemy myśleć, że R pozostaje niezmienione, więc I zmienia się z △V. Zmienia się liniowo, więc zmiana △V odzwierciedla zmianę prądu. Sprawdźmy na przykładzie, czy ta metoda jest wykonalna.
Przykładowa weryfikacja:
Oscyloskop testuje zmiany napięcia i prądu pomiędzy drenem a źródłem lampy MOS na płytce drukowanej w momencie włączenia zasilania. Brązowy przebieg to napięcie źródła Vs, fioletowy przebieg to napięcie drenu Vd, a żółty przebieg jest mniejszy. Zgrubny przebieg to napięcie dren-źródło △Vsd =Vs-Vd obliczone za pomocą funkcji obliczeniowej oscyloskopu (w tym przykładzie kanał C1 mierzy Vs, a kanał C2 mierzy Vd, więc szczegółowe ustawienia obliczeń są pokazane w Rysunek 2 C1-C2); Zielony przebieg to prąd dren-źródło Isd mierzony za pomocą aktywnej sondy prądowej. Z porównania przebiegów Isd i △Vsd widać, że procesy ich zmian są bardzo zbliżone; mierzony aktywną sondą prądową. Wartość szczytowa Isd wynosi około 3,6A; obliczona wartość szczytowa △Vsd wynosi około 0,43 V, a rezystancja linii zmierzona multimetrem wynosi około 0,15?, więc aktualna wartość szczytowa uzyskana metodą różnicy potencjałów wynosi około {{ 16}}.43V/0.15?=2.87A, co różni się od wyników testu aktywnej sondy prądowej. Oczywiście ma to związek z rezystancją włączenia lampy MOS w różnych stanach, błędem oscyloskopu, sondy pasywnej, multimetru itp., ale tą metodą należy sprawdzić prąd, na którym najbardziej nam zależy. Proces zmian jest całkowicie wykonalny. Obserwując zmianę prądu, możemy z grubsza wiedzieć, kiedy najprawdopodobniej nastąpi uszkodzenie lampy MOS, co daje podstawę do podjęcia właściwych działań.
Widząc to doświadczeni inżynierowie mogą zadać pytanie: Jak rozwiązać współczynnik tłumienia sygnału wspólnego CMRR przy użyciu zwykłych sond do testów? Ten problem istnieje, ale jak wspomnieliśmy wcześniej, głównym celem tej metody jest umożliwienie nam zobaczenia procesu zmiany prądu, pod wpływem różnych czynników, dokładność określonej wartości prądu testowanej tą metodą na pewno nie jest tak dokładne, jak wyspecjalizowana sonda prądu aktywnego (o ile ta bezpłatna metoda może całkowicie rozwiązać problem kilkudziesięciu tysięcy dolarów). Aktywne sondy prądowe nie będą już w przyszłości sprzedawane. Oczywiście, jeśli zdarzy Ci się przeczytać ten artykuł i pewnego dnia rozwiązać poprzednią nierozwiązaną sprawę, analizując zmiany prądu, równie dobrze możesz przekonać swojego szefa, żeby wypił dwie butelki mniej i kupił sondę prądową A^_^); i aby rozwiązać CMRR, należy użyć aktywnej sondy różnicowej. Cena tego przedmiotu jest porównywalna z ceną sondy prądowej. W takim przypadku nie osiągniemy celu, jakim jest niewydawanie pieniędzy^_ ^; Jednakże Vs-Vd ma tę zaletę, że eliminuje część zakłóceń sygnału.
