Melhore a coleta de sinal no seu osciloscópio: Medições flutuantes seguras com ponta de prova diferencial

Realizar a análise dos seus sinais no osciloscópio vai te trazer inúmeras e importantes informações. Dessa forma, o processo precisa ser realizado da forma correta e principalmente respeitando as capacidades e metodologias que o seu aparelho impõe. Contudo, nem sempre conseguimos fazer tudo e por vezes acabamos deixando alguns detalhes passarem que no final farão uma diferença significativa na nossa análise. Por isso, nessa sequência de matérias intitulada Melhore a coleta de sinal no seu osciloscópio, iremos dar dicas dos principais pontos que você precisa se ater durante a sua análise. Nessa matéria falaremos sobre como fazer medições flutuantes seguras com pontas de prova diferenciais. Você sabe como realizar esse processo? Ficou interessado? Então continua ai e boa leitura!

Os usuários de osciloscópios muitas vezes precisam fazer medições flutuantes nas quais nenhum dos pontos de medição tem o potencial de um ponto de terra. Por exemplo, imagine que você esteja medindo a queda de tensão entre a entrada e a saída do regulador UI de uma fonte de alimentação linear. Esses pinos de entrada e de saída do regulador não são referenciados ao terra.

Uma medição padrão de osciloscópio, na qual a ponta é colocada no ponto do sinal e o condutor de terra da ponta de prova é colocado no ponto de terra do circuito, é na verdade a medição da diferença entre o ponto de teste e o ponto de terra. A maior parte dos osciloscópios tem os seus terminais de terra do sinal (ou o corpo externo da interface BMC) conectados ao sistema de terra de proteção. Isso é feito para que todos os sinais aplicados ao osciloscópio tenham um ponto de conexão em comum. Basicamente, todas as medições de osciloscópio são feitas em relação ao ponto de “terra”. Conectar o conector de aterramento em um dos pontos flutuantes essencialmente abaixa o potencial do ponto conectado ao potencial de terra, o que muitas vezes provoca picos ou problemas de funcionamento no circuito. De que maneira você contorna esse problema das medições flutuantes? Uma solução popular, ainda que indesejável para a medição flutuante, é a técnica “A-B”, que utiliza duas pontas de prova de terminação simples e uma função matemática do osciloscópio. A maior parte dos osciloscópios digitais possui um modo de subtração, no qual dois canais de entradas podem ser subtraídos eletricamente um do outro para apresentar a diferença em um sinal diferencial. Para obter resultados decentes, é necessário fazer o casamento e a compensação de cada ponta de prova antes do uso. Nesse método, a relação de rejeição no modo comum tipicamente é limitada a menos de 20 dB (10:1). Se os sinais no modo comum nas pontas tiverem um nível muito alto e o sinal diferencial for muito menor, qualquer diferença de ganho entre os dois lados irá alterar significativamente o seu resultado “diferencial”, ou “A-B”. Uma boa verificação de sanidade aqui seria usar as duas pontas de prova no mesmo sinal e ver o que é mostrado em “A-B”.

Usar uma ponta de prova diferencial, como a N2790A Keysight, é uma solução muito melhor para fazer medições flutuantes seguras e precisas com qualquer osciloscópio. Tendo um amplificador diferencial na cabeça da ponta, a N2790A apresenta valores nominais de medição de tensão diferencial de até 1.400 VCC + pico CA com CMRR de -70 dB a 10 MHz. Para fazer medições flutuantes seguras e precisas, use uma ponta de prova diferencial que tenha faixa dinâmica e largura de banda suficientes para a sua aplicação.

Uma ponta de prova diferencial é uma ponta projetada para medir um sinal diferencial. Mas por que os engenheiros em todos os lugares estão usando sondas diferenciais como ferramentas de medição de uso geral? Nesse vídeo da Keysight Labs, a Ally te ajuda a revelar mais esse mistério investigação do osciloscópio.

Não esqueça dos três valores principais de uma ponta de prova diferencial.

1.  Essas pontas possuem uma alta taxa de rejeição de modo comum.

2. O carregamento da ponta de prova é reduzido quando você está usando pontas de prova diferenciais

3 Essas pontas apresentam maior largura de banda do que as pontas de prova de extremidade única

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