เป็นที่ยอมรับหรือไม่ที่จะใช้ตัวเก็บประจุตัวแยก decoupling เป็นกราวด์สำหรับออสซิลโลสโคปโพรบ?


11

ถ้ามีการสอบสวนด้วยออสซิลโลสโคปโดยใช้ตัวยึดคลิปสปริงแบบสั้นและใช้ Ground pad ของตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนเป็นพื้นดินการวัดจะถูกเหวี่ยงออกไปโดยกระแสที่เคลื่อนตัวไปยังพื้นดินผ่านตัวเก็บประจุหรือไม่? หรือเป็นเหมือนแผ่นทดสอบจุดบนพื้นดินชั้นบนที่จำเป็นสำหรับความแม่นยำสูงสุด? สมมติว่าฉันกำลังตรวจสอบพินบน IC และใช้แผ่นพื้น decoupling cap ท้องถิ่นเป็นพื้นดังแสดงในรูปการวัดนี้จะปราศจากเสียงรบกวนใด ๆ จากฝาครอบหรือไม่ ถ้าไม่เช่นนั้นวิธีการที่ดีที่สุดในการทำเช่นนี้คืออะไร? ขอบคุณ

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


คุณควรแสดงแผนผังที่เกี่ยวข้องรวมทั้งเค้าโครง PCB ที่สมบูรณ์ ไม่มีใครสามารถคาดเดาความถี่ที่ฝาครอบ decoupling อยู่ภายใต้ ยิ่งไปกว่านั้นส่วนเล็ก ๆ ของเค้าโครง PCB แสดงให้เห็นว่ามีการต่อสายดินกับระนาบกราวด์ แต่ถ้าระนาบกราวด์ถูกตัดและก่อให้เกิดลูปกราว ...
Huisman

ดูเหมือนว่าพินเหนือพินที่จะถูกตรวจสอบและดูเหมือนว่าเชื่อมต่อกับพื้นดิน คุณสามารถใช้การตั้งค่าเช่นนี้ได้
Huisman

คำตอบ:


7

โดยทั่วไปคุณต้องการลดพื้นที่ลูปเมื่อตรวจสอบสัญญาณได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นตามกฎง่ายๆคุณควรเลือกการเชื่อมต่อภาคพื้นดินที่ลดพื้นที่ห่วง

ตอนนี้เป็นแบบทั่วไปเท่านั้น อาจมีเหตุผลที่ดีที่จะใช้ตัวเก็บประจุ นี่เป็นเพราะเสียงสะท้อนในระนาบพื้น ระนาบกราวด์ของคุณจะไม่เป็นศูนย์ทุกโวลต์สำหรับความถี่ทั้งหมด มันจะมีลักษณะดังนี้:

ระนาบพื้น

แหล่ง

สิ่งนี้แสดงแรงดันไฟฟ้าของระนาบกราวด์ที่ความถี่เฉพาะ สิ่งที่แย่กว่านั้นคือสิ่งนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้แบบไดนามิกขึ้นอยู่กับการใช้พลังงานของไอซี หากคุณเลือกการอ้างอิงภาคพื้นดินใกล้กับโหมดเรโซแนนท์เสียงความถี่สูงสามารถเข้าสู่โพรบของคุณได้เนื่องจากการอ้างอิงระนาบกราวน์จะสั่นที่ความถี่เรโซแนนซ์

สิ่งที่เกี่ยวกับตัวเก็บประจุตัวแยกสัญญาณคือพวกมันจะกำจัดเสียงสะท้อนในระนาบพลังงาน ในความเป็นจริงนี่คือวิธีที่คุณป้องกันโหมดเรโซแนนท์ที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งอยู่ใกล้กับความถี่ในการทำงานของคุณ อย่างไรก็ตามทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับเรขาคณิตของเครื่องบินค่าของตัวเก็บประจุ (ยิ่งเล็กยิ่งดี) การใช้พลังงานของไอซีความถี่ของไอซี ฯลฯ

ดังนั้นทุกอย่างขึ้นอยู่กับสถานการณ์เฉพาะของคุณ ดังที่ฉันพูดไปแล้วพยายามลดพื้นที่วนรอบเป็นวิธีแรกโดยทั่วไป


3

สมมติฐานของคุณถูกต้องเพื่อใช้แผ่นนี้
แต่ให้พิจารณาเวลาที่เพิ่มขึ้นที่คุณคาดหวังและข้อผิดพลาดที่จะเกิดขึ้นจากโพรบหากดูที่เวลาเพิ่มขึ้น <5ns

เกณฑ์สำหรับการวิเคราะห์ทางเลือกที่ไม่ดีของ gnd คือ V = LdI / dt โดยที่ f-3dB = 0.35 / dt (10 ~ 90%) และ L = ~ 0.5nH / mm ระยะทางของกระแสกราวด์ที่ใช้ร่วมกันของเวลาที่เพิ่มขึ้นของสแควร์เวฟที่สังเกต ความจุโพรบยังส่งผลให้ความถี่เรโซแนนท์จาก L นี้รวมถึงความยาวของสปริงโพรบและถ้าเก็บไว้ในระยะสั้นควรอนุญาตให้ตอบสนองแบบแบน ๆ กับ 200MHz BW ขีด จำกัด ของโพรบ Z 10M ที่สูงมาก ในทางตรงกันข้ามโพรบ 200MHz ทั่วไปที่มีสายกราวด์ยาวจะดังก้องใกล้ 30MHz เนื่องจาก L ของกราวด์กราวด์และความจุโพรบ

นอกเหนือจากนี้ต้องมีความเข้าใจที่ดีขึ้นของรูปทรงเรขาคณิตที่โพรบ AC 50 โอห์มทำงานได้ดีที่สุดและรูปทรงเรขาคณิต 50 โอห์มมีอัตราส่วนของความกว้างของสัญญาณต่อช่องว่าง gnd ใกล้ 0.5 และความยาวไม่เกี่ยวข้อง สิ่งนี้จะช่วยลด Q ของ Resonance แบบขนานและขยาย BW ลงในช่วง GHz

โดยทั่วไปแล้วการออกแบบที่ดีกับ DFT จะมีจุดทดสอบคู่สำหรับหน้าสัมผัสโพรบสปริงสั้นในสัญญาณทดสอบที่สำคัญรวมถึง Vdd ที่มีโหลด AC 50 โอห์มสำหรับการเชื่อมต่อโดยตรงกับแกนเชื่อมต่อโดยตรงหรือโพรบ Z สปริงสูง นี่เป็นวิธีที่พึงประสงค์ในการวัดระลอกอุปทานที่แหล่งกำเนิดและโหลดอย่างแม่นยำเพื่อเปรียบเทียบโดยใช้โหลดคู่ 50 โอห์ม AC จะเป็นการดีที่เลือก 50Ohm ในอินพุต DSO หรือ SA ด้วยโหมด AC เพื่อป้องกันการโหลดพลังงานโดยใช้ coax คุณภาพสูงความถี่สูงถ้าคุณต้องการ> 1GHz BW


Tektronix ยังขายโพรบ 500 โอห์มได้ไหม? โพรบ 450 ohm และขอบเขต 50 โอห์ม
analogsystemsrf

@analogsystemsrf ไม่ทราบ แต่นั่นก็เป็นวิธีที่ดีสำหรับการดักจับ DC
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.