Come testare la forma d'onda della corrente con l'oscilloscopio
Gli oscilloscopi sono lo strumento più comunemente utilizzato dalla maggior parte degli ingegneri elettronici. Quando le persone pensano agli oscilloscopi, pensano immediatamente alla tensione di prova. Naturalmente, molti oscilloscopi possono anche eseguire analisi approssimative dello spettro, ecc., ma molti oscilloscopi sono molto preoccupati per un indicatore che preoccupa gli ingegneri elettronici: - - La corrente non può essere testata. In alcune analisi e verifiche, non è necessario testare solo la tensione, ma a volte è necessario testare anche la corrente. Attualmente, alcuni oscilloscopi di fascia alta possono testare la corrente, ma devono acquistare separatamente una sonda di corrente attiva. Quando viene menzionata la parola attivo, significa che il prezzo è piuttosto alto, sì, il costo per l'acquisto di una sonda di corrente attiva può essere quasi pari a quello dell'acquisto di alcune marche di oscilloscopi di fascia media, quindi non si tratta di un'apparecchiatura "ricca" che le piccole imprese ordinarie possono permetterselo.
Quando si tratta di test attuali, alcuni potrebbero dire, un multimetro non può semplicemente misurarli? Naturalmente un multimetro può misurare la corrente in un certo momento, ma ci sono diversi problemi: 1. Perché la velocità di risposta del multimetro è lenta (di solito nell'ordine di centinaia di mS) ;2. Il multimetro non può registrare i risultati dei test a lungo termine. Misuratori migliori possono registrare i valori massimi e minimi, ecc.; 3. La cosa più importante è che il multimetro non possa vedere il processo di cambiamento attuale. Molte volte ciò che vogliamo vedere è il processo di cambiamento. Non solo i risultati, ad esempio, vogliamo sapere quando è più probabile che si verifichi il danno da sovracorrente del transistor invece di vedere semplicemente il fumo del transistor.
È impossibile utilizzare un oscilloscopio per osservare il processo di cambiamento della corrente senza una costosa sonda di corrente? In effetti, possiamo ancora trovare una soluzione cambiando il nostro modo di pensare. Il metodo in realtà è molto semplice, cioè I=V/R, che abbiamo imparato alle scuole medie di fisica. Sto piangendo. ?Notare che V non è la tensione in un certo punto, ma la differenza di potenziale tra due punti. Questa è la chiave, ed è anche il punto in cui alcuni principianti tendono a cadere in incomprensioni. Se utilizzi la variazione di tensione a un certo punto per prevedere la variazione di corrente, spesso commetterai errori. Sì, possiamo vederlo dal test di esempio più tardi.
metodo specifico:
La particolarità di questo metodo è: misurare con due sonde le tensioni V1 e V2 ai due capi di una resistenza (può essere anche un tratto di linea, ovviamente, purché la resistenza di questo tratto di linea sia sufficientemente grande da produrre una differenza di potenziale adeguata su entrambe le estremità), quindi utilizzare la funzione di calcolo dell'oscilloscopio per calcolare △V=V1-V2 in tempo reale e I=△V/R. Finché l'ambiente non cambia drasticamente, possiamo pensare che R sia invariato, quindi I cambia con △V Cambia linearmente, quindi la variazione di △V riflette la variazione di corrente. Usiamo un esempio per verificare se questo metodo è fattibile.
Verifica di esempio:
L'oscilloscopio testa le variazioni di tensione e corrente tra il drain e la source di un tubo MOS su un PCB al momento dell'accensione. La forma d'onda marrone è la tensione di sorgente Vs, la forma d'onda viola è la tensione di drain Vd e la forma d'onda gialla è più piccola. La forma d'onda grossolana è la tensione drain-source △Vsd =Vs-Vd calcolata tramite la funzione di calcolo dell'oscilloscopio (in questo esempio, il canale C1 misura Vs e il canale C2 misura Vd, quindi le impostazioni di calcolo specifiche sono come mostrate in Figura 2 C1-C2); La forma d'onda verde è la corrente drain-source Isd misurata con una sonda di corrente attiva. Dal confronto delle forme d'onda di Isd e △Vsd si vede che i loro processi di variazione sono molto vicini; misurato con sonda di corrente attiva Il valore di picco Isd è di circa 3,6A; il valore di picco △Vsd calcolato è di circa 0,43 V e la resistenza di linea misurata con un multimetro è di circa 0,15?, quindi il valore di picco corrente ottenuto con il metodo della differenza di potenziale è di circa {{ 16}}.43V/0.15?=2.87A, che è diverso dai risultati del test della sonda di corrente attiva. Naturalmente, questo è legato alla resistenza del tubo MOS in diversi stati, all'errore dell'oscilloscopio, della sonda passiva e del multimetro, ecc., ma usiamo questo metodo per testare la corrente che ci preoccupa di più. Il processo di cambiamento è completamente fattibile. Osservando la variazione di corrente possiamo sapere approssimativamente quando è più probabile che si verifichi il danno al tubo MOS, fornendo così le basi per adottare le misure corrette.
Vedendo ciò, gli ingegneri esperti potrebbero porre una domanda: come risolvere il rapporto di reiezione di modo comune CMRR quando si utilizzano sonde ordinarie per i test? Questo problema esiste, ma come accennato in precedenza, lo scopo principale di questo metodo è permetterci di vedere il processo di cambiamento della corrente, sotto l'influenza di vari fattori, l'accuratezza del valore di corrente specifico testato con questo metodo sicuramente non è preciso come quello di una sonda di corrente attiva specializzata (se questo metodo gratuito può risolvere completamente il problema di decine di migliaia di dollari) Le sonde di corrente attive non saranno più vendute in futuro. Naturalmente, se un giorno ti capita di leggere questo articolo e di risolvere un precedente caso irrisolto analizzando i cambiamenti di corrente, potresti anche convincere il tuo capo a bere due bottiglie in meno e acquistare una sonda di corrente^_^); e per risolvere il CMRR è necessario utilizzare una sonda differenziale attiva. Il prezzo di questa roba è paragonabile a quello di una sonda attuale. In questo caso, non raggiungeremo il nostro obiettivo di non spendere soldi^_ ^; Tuttavia, Vs-Vd ha il vantaggio di eliminare alcune interferenze sul segnale.
