Anàlisi de principis de sondes passives d'oscil·loscopi
Els enginyers utilitzen habitualment 10 vegades la sonda de tensió passiva Rp (9MΩ) i Cp es troba a la punta de la sonda, Rp per a la impedància d'entrada de la sonda, Cp per a la capacitat d'entrada de la sonda, R1 (1MΩ) representa la impedància d'entrada de l'oscil·loscopi, C1 representa la capacitat d'entrada de l'oscil·loscopi i la capacitat equivalent del cable coaxial, així com la capacitat de la caixa de compensació de la sonda de la combinació de valors. Per mesurar amb precisió, les dues constants de temps RC (RpCp i R1C1) han de ser iguals; qualsevol desequilibri provocarà una distorsió de la forma d'ona mesurada i mai provocarà mesures inexactes d'alguns paràmetres com ara el temps d'augment i l'amplitud. Per tant, cal calibrar el treball de la sonda de l'oscil·loscopi abans de la mesura per garantir la precisió dels resultats de la mesura. A partir del model de senyal de la sonda podem analitzar que per a la mesura de CC del senyal, la capacitat d'entrada Cp i C1 són equivalents a un circuit obert. El senyal es divideix per Rp i R1, i l'entrada final de l'oscil·loscopi és: Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10*Vin
Oscil·loscopi El senyal d'entrada a l'oscil·loscopi s'atenua a 1/10 del senyal d'entrada a mesurar. per a senyals d'entrada de freqüència més alta, l'efecte de la reactància capacitiva sobre el senyal serà més gran que la impedància. Per exemple, una sonda de tensió passiva estàndard 1MΩ ~ 10pF, la freqüència del senyal d'entrada de 100MHz, en aquest moment, la impedància capacitiva d'entrada de la sonda Xc (Cp)=1 / (2 × π × f × C) {{7 }}Ω, la impedància capacitiva és molt més petita que la impedància de la sonda de 9MΩ, el corrent del senyal serà més a través de la capacitat d'entrada proporcionada pel circuit de baixa resistència, el circuit d'alta resistència de la impedància de 9MΩ equival a bypass. També es pot entendre com una connexió paral·lela de 159Ω i 9MΩ després de la impedància equivalent de 159Ω. En aquest moment, l'entrada real de l'amplitud del senyal de l'oscil·loscopi (AC / alta freqüència) està determinada per la capacitat d'entrada de la sonda, així com per la relació de la capacitat total del bucle, l'equivalent a: Vout=[Cp/Cp+C1]*Vin
Normalment, un cable de sonda passiu té una càrrega capacitiva de 8-10pF/peu (1 peu peu=12polzades=0,3048 metres metre) i un temps de pujada d'1,5 nS/peu. Per a un cable de 6 peus, hi ha 60pF de capacitat, més la capacitat d'entrada de 20pF d'un oscil·loscopi típic i alguns desviats, aproximadament 90pF més o menys. Segons la divisió de tensió 1:10, la capacitat d'entrada de la sonda hauria de ser d'uns 10pF per satisfer la característica d'atenuació d'entrada Vout/Vin=[10/{10+90]=1/10 per un factor de 10. Tenint en compte la capacitat de la sonda i el cable d'alguns errors, la necessitat d'utilitzar la caixa de capacitat de compensació de la sonda per dur a terme una compensació del circuit, a causa de l'error, la capacitat d'entrada de la sonda de tensió passiva és generalment entre 8 ~ 12pF . Actualment, el model de càrrega d'entrada de la sonda de tensió passiva de 10 vegades principal és generalment una capacitat d'entrada de 8 ~ 12pF, una resistència d'entrada de 9M ohms.
