ทำไมออสซิลโลสโคปแสดงแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างจากเครื่องกำเนิดสัญญาณ

ฉันมีออสซิลโลสโคป Rigol DS1052E และเครื่องกำเนิดฟังก์ชั่น Rigol DG1022 ฉันเพิ่งเปลี่ยนพัดลมออสซิลโลสโคปเป็นอันเงียบงันตามที่รายงานตามปกติแล้วว่าเสียงจากพัดลมเดิมน่ารำคาญมาก ดูเหมือนว่าจะประสบความสำเร็จและเป็นสิ่งเดียวที่ฉันทำกับสโคป

การทดสอบออสซิลโลสโคปเป็นการตรวจสอบฉันเชื่อมต่อตัวกำเนิดสัญญาณกับสายเคเบิล BNC ธรรมดา (ปลายทั้งสองด้านของ BNC) และตั้งค่าตัวกำเนิดสัญญาณเป็นคลื่นไซน์ 5 โวลต์ถึง + สูงสุด 1 กิโลเฮิร์ตซ์คลื่นไซน์และแรงดันยืนยันด้วย โวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอลแสดง 3.67 หรือมากกว่านั้น V RMS อย่างไรก็ตามออสซิลโลสโคปแสดง 10 V p / p และสิ่งนี้ยังเกิดขึ้นกับคลื่นไซน์ 100 kHz การทดสอบแอมพลิจูดอื่น ๆ มันไม่ได้แม่นยำเสมอไปแบบสองต่อหนึ่ง แต่มันจะอยู่รอบ ๆ อัตราส่วนนั้น

ทำไมออสซิลโลสโคปจึงแสดงแรงดันเป็นสองเท่าของเครื่องกำเนิดสัญญาณ ฉันหวังว่ามันเป็นเรื่องเล็กน้อยที่ฉันได้มองข้ามและไม่ใช่ "การดัดแปลงฮาร์ดแวร์ที่ไม่มีเอกสาร" อย่างที่เราเคยพูดในห้องแล็บเมื่อเราทิ้งบางสิ่งบางอย่างและไม่ทำงานอีกต่อไป

ฉันไม่ต้องการตื่นตระหนก @Sephro มีทางออก ขอบคุณเขาโดยเฉพาะและคนอื่น ๆ สำหรับความคิดเห็นที่เป็นประโยชน์ ฉันจะยอมรับเวอร์ชันของ @alex forencich ด้วยหากฉันได้รับอนุญาต ฉันเริ่มที่จะเข้าหาคำตอบนั้นเองตั้งแต่ฉันค้นพบว่าการใส่โหลดขนาน 50 โอห์มบนเอาต์พุตของ sig Gen หายปัญหาฉันได้ทำตามที่ @Seph แนะนำและตั้ง sig Gen เอาต์พุตไปที่ "High Z" และนั่นทำให้แรงดันไฟฟ้าตรงกัน

ดังนั้นคำอธิบายเพิ่มเติมของฉันจากคำตอบที่ได้รับคือ:

ฉันเห็นแล้วว่าเพื่อสร้าง 5 V จากโหลด 50 ohm โดยมีความต้านทานภายในเป็น 50 ohms นั่นคือ sig Gen จริง ๆ แล้วสร้าง 10 V ซึ่งเนื่องจากสอง 50 โอห์มในชุดทำหน้าที่เป็นตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าเพียง 5 V ปรากฏขึ้นที่ขั้วเอาท์พุทและนั่นคือค่าที่แสดงบน sig Gen แผงหน้าปัด. หากโหลดอิมพิแดนซ์สูงเช่นออสซิลโลสโคปติดอยู่ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าจะบิดเบี้ยวโดยมีการลดลงเล็กน้อยผ่านข้าม sig พล. อ. ภายใน 50 โอห์มและเกือบทั้งหมดเข้าสู่ขอบเขตการป้อนข้อมูล ซิก Gen ไม่ "รู้" สิ่งนี้และยังคงให้การแสดงผลเหมือนกับโหลด 50 โอห์ม ตามที่ @Seph พูดว่ามีการตั้งค่า "High Z" สำหรับ sig1010 Gen (มีผลบังคับใช้หรือไม่) แทนที่อิมพีแดนซ์ภายในด้วยอิมพีแดนซ์สูงเพื่อให้ตรงกับโหลดดังนั้นเอฟเฟกต์ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าจึงถูกเรียกคืน

กำเนิดสัญญาณ DG1022มีความต้านทานเอาท์พุท Setting- สูง Z และ 50$\Omega$ (หรือความต้านทานอื่น ๆ )

หากคุณตั้งไว้ที่ 50$\Omega$ จากนั้นคุณต้องยกเลิกมันด้วย 50$\Omega$ หรือคุณจะได้แรงดันเอาต์พุตเป็นสองเท่า!

ตั้งค่าเป็น High Z และทั้งหมดน่าจะดี

โดยทั่วไปการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นครึ่งหนึ่งของแรงดันเอาต์พุตวงจรเปิดแม้ว่ามันจะขึ้นอยู่กับเครื่องกำเนิด โดยปกติเครื่องกำเนิดสัญญาณจะออกแบบมาเพื่อขับเคลื่อนโหลด 50 โอห์มดังนั้นจึงมีอิมพีแดนซ์แหล่งจ่าย 50 โอห์มสำหรับการจับคู่ เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าข้ามโหลดจะเป็นสัดส่วนกับความต้านทานโหลด หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่จ่ายโหลด 1 โวลต์คุณจะได้รับ 0.5V สำหรับโหลด 50 โอห์ม (แหล่งกำเนิด 50 โอห์มและอิมพีแดนซ์โหลดทำหน้าที่เหมือนตัวแบ่งแรงดัน) การตั้งค่าแรงดันไฟขาออกชดเชยสิ่งนี้ ลองตั้งค่าขอบเขตอินพุตของคุณเป็น 50 โอห์มหากรองรับสิ่งนี้ ถ้าไม่เชื่อมต่อพวกมันทั้งสองเข้ากับตัวต้านทาน 50 โอห์ม อาจเป็นไปได้ที่จะปิดการใช้งานการชดเชยความต้านทานโหลด 50 โอห์มในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

โดยวิธีแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึงยอดจะประมาณ 2.8 เท่าของแรงดัน RMS ดังนั้น 3.276 x 2.8 = 10.276 ดังนั้นขอบเขตกำลังแสดงแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องมันไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าที่คุณคาดหวัง

วิธีที่เหมาะสมในการปรับเทียบโพรบและขอบเขตคือใช้คลื่นสี่เหลี่ยมที่ระบุไว้ในมุมขวาล่าง

วิธีนี้ตอบสนองความถี่และ DC ได้รับการตรวจสอบทั้งคู่

ในการปรับเทียบโพรบอ่านคู่มือสำหรับการชดเชยอัตโนมัติ ในการปรับเทียบเกนให้อ่านในส่วนออโต้โฟกัสของแมนนวล

ถอดโพรบหรือสายเคเบิลออกจากอินพุตทุกช่องไม่เช่นนั้นอาจเกิดความผิดพลาดหรือความเสียหายต่อออสซิลโลสโคปได้ กด→ Self-Cal เพื่อเข้าสู่ส่วนต่อประสานการสอบเทียบด้วยตนเองดังต่อไปนี้ กดปุ่ม“ RUN / STOP” เพื่อเริ่มการทำงานและกดปุ่ม“ AUTO” เพื่อออกจากระบบ

หากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้ผลลัพธ์เดียวกันกับโหลด 50 โอห์มปรึกษาโรงงาน

ด้วยความต้านทานโหลดสูงคาดว่าผลลัพธ์จะเป็นเอาต์พุตที่เลือก 2x เอาต์พุตลดลง 50% พร้อมโหลดที่ตรงกัน