Especificações das Pontas de Prova do Osciloscópio

7 de fevereiro de 2024 0 Comentários Leitura: 6 min

A ponta de prova do osciloscópio ou o desempenho da ponta de prova do osciloscópio podem determinar o desempenho geral do sistema de teste do osciloscópio – portanto, é muito importante conhecer as especificações relevantes e escolher a ponta de prova do osciloscópio de acordo.

Compreender as especificações da ponta de prova do osciloscópio é fundamental para escolher a ponta de prova certa para qualquer osciloscópio.

Saber quais são as principais especificações da sonda de osciloscópio e o que elas significam é importante ao selecionar uma sonda de osciloscópio.

Imagem de uma ponta de prova do osciloscópio mostrando a própria ponta de prova, o clipe, o cabo e o conector.

Especificações da ponta de prova do osciloscópio

Compilamos uma lista de algumas das especificações ou especificações mais importantes das pontas de prova do osciloscópio, detalhadas abaixo:

Precisão: A precisão de qualquer ponta de prova do osciloscópio é de grande importância. Normalmente, para pontas de prova de detecção de tensão, a precisão refere-se à atenuação do sinal pela ponta de prova, como no caso de uma ponta de prova 10X. A precisão dependerá da precisão do resistor em série na ponta de prova, mas também depende da precisão da resistência de entrada do osciloscópio. Conseqüentemente, a especificação de precisão da ponta de prova do osciloscópio só é correta ou aplicável quando a ponta de prova está sendo usada com um osciloscópio com a resistência de entrada assumida.
Atenuação: Esta especificação da ponta de prova do osciloscópio detalha a relação entre o sinal de saída e o sinal de entrada em termos de tensão. Os níveis de atenção comuns das sondas de osciloscópio são 1 (ou seja, sem atenuação) e 10, embora sondas com níveis de atenuação de 100 estejam ocasionalmente disponíveis para aplicações especializadas. Geralmente são marcados com x1, x10 etc., onde a figura indica a multiplicação da resistência de entrada. Uma ponta de prova x10 fornecerá dez vezes a impedância de entrada, mas 1/10 da tensão. Às vezes, as sondas podem ser comutáveis entre 1X e 10X.
Largura de banda: A largura de banda máxima é a frequência na qual a resposta cai 3dB (ou seja, -3dB) do valor de baixa frequência. Ao escolher uma sonda de osciloscópio, o valor da largura de banda deve estar bem acima das frequências máximas previstas, caso contrário serão introduzidos erros nos resultados. Também vale a pena escolher uma sonda de osciloscópio com largura de banda maior que o próprio osciloscópio. Desta forma, todo o potencial do osciloscópio pode ser utilizado. Como regra geral, para medições precisas de amplitude, a largura de banda da ponta de prova do osciloscópio e também do osciloscópio deve ser cinco vezes maior que a frequência da forma de onda que está sendo medida. Isto permite que quaisquer harmônicos do sinal fundamental sejam capturados adequadamente.
Comprimento do cabo: É necessário considerar o comprimento do cabo. Quanto mais longo for o cabo, geralmente menor será a largura de banda. No entanto, ainda é necessário garantir que o comprimento seja suficiente para permitir um trabalho fácil. Os comprimentos de cabo comuns são: 1,3 m, 2 m e comprimentos maiores para pontas de prova de tensão mais alta, onde pode ser necessário para distâncias maiores entre o equipamento que está sendo testado e o osciloscópio e as pessoas que usam o osciloscópio.
Razão de rejeição de modo comum, CMMR: Esta especificação de sonda é aplicável a sondas diferenciais. É uma medida da capacidade da ponta de prova de rejeitar quaisquer sinais comuns a ambas as entradas.

Faixa de compensação: A faixa de compensação da ponta de prova do osciloscópio é a faixa de capacitância de entrada do osciloscópio que a ponta de prova pode compensar, ou seja, pode ser usada com osciloscópios com níveis de capacitância de entrada dentro de uma determinada faixa.
IEC 1010: Refere-se à classificação de segurança da sonda do osciloscópio. Diferentes categorias são usadas para diferentes tipos de equipamentos.
Capacitância de entrada: Esta é a capacitância de entrada típica da ponta de prova. Dependerá até certo ponto da capacitância do osciloscópio e do ajuste do capacitor da ponta de prova, mas podem ser fornecidos valores típicos para a capacitância de entrada geral.
Resistência de entrada: Esta é a resistência de entrada do sistema, ou seja, a soma de qualquer resistor na ponta de prova (9 M Ohm para uma ponta de prova 10X), mais a resistência de entrada do osciloscópio (normalmente 1 M Ohm)
Tensão de entrada: Uma tensão de entrada máxima é especificada. Esta é a tensão mais alta à qual a sonda deve ser conectada. Incluirá componentes CC e CA e significará efetivamente o pico de tensão instantânea que pode ser visto pela sonda. Embora as tensões que podem ser toleradas pelas pontas de prova passivas possam se estender até centenas de volts, as pontas de prova ativas só podem tolerar tensões de entrada máximas na região de algumas dezenas de volts.
Detecção de leitura: Ao usar algumas sondas de osciloscópio em determinados osciloscópios, é possível que elas detectem o nível de atenuação e adaptem a leitura de acordo. Se esse recurso for necessário, é necessário garantir que o osciloscópio e a sonda sejam compatíveis.
Tensão diferencial: Esta especificação de ponta de prova é aplicável a pontas de prova diferenciais. É a diferença de tensão entre os dois pontos da ponta de prova.
Tempo de subida: Este é o tempo necessário para que a borda inicial de um pulso suba de 10% a 90% de seu valor final. Para medições precisas do tempo de subida e descida do pulso, o tempo de subida geral do sistema (osciloscópio e sonda combinados) deve ser três a cinco vezes mais rápido do que a transição mais rápida a ser medida.
Ponta ou estilo da cabeça: Detalhes da ponta da sonda do osciloscópio ou estilo da cabeça também podem ser fornecidos. Pode ser necessária referência às especificações do fabricante. Normalmente, o clipe terá uma extremidade curva que será fixada no fio ou ponto de teste.

As pontas de prova do osciloscópio são essenciais quando qualquer osciloscópio é usado. Eles permitem que o projeto do circuito eletrônico em teste seja testado para que os sinais necessários possam ser acessados e vistos na tela do osciloscópio.

Conseqüentemente, o desempenho da sonda de osciloscópio é de grande importância. Não apenas deve ser capaz de acessar o circuito, mas também transferir o sinal do circuito em teste para o próprio osciloscópio. Deve conseguir isso com o mínimo de distorção do sinal. É por esta razão que o desempenho da sonda é fundamental. O mau desempenho limitará o desempenho do osciloscópio.

Consequentemente, não adianta ter um osciloscópio de alto desempenho com uma sonda de baixo desempenho. É por esta razão que o desempenho e a especificação da sonda de escopo são de suma importância.

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