Yüksek voltaj diferansiyel prob ile düşük voltaj ölçümü

[taydin]

Yüksek voltaj diferansiyel prob ile örneğin bir SMPS üzerinde ölçüm yaparken, bazan düşük voltaj da ölçülmesi gerekiyor ve sürekli prob değiştirmek de pratik değil. O yüzden elimdeki N2790A nın X inin düşük voltajlara etkisini gözlemledim. Aşağıda 100 kHz, 1 Vpp kare dalgayı 50X diferansiyel prob ile görüntülüyorm (sarı trace). Aynı 1 Vpp karedalgayı 10X normal prob ile görüntülüyorum (mavi trace). 1V ta oldukça düşük bir gürültü etkisi oluyor.

Eğer voltajı 250 mVpp yaparsak, 50X diferansiyel probun gürültüsü epey belirginleşiyor. 10X normal prob hala çok temiz bir sinyal gösteriyor.

 

[taydin]

Yukarıdaki testleri 500X diferansiyel prob ile tekrar edelim. 1 Vpp de artık gürültü çok baskın.

250 mV da yapılan ölçümde ise gürültünün genliğinin sinyal genliği civarında olduğunu görüyoruz. Artık böyle bir sinyalde stabil trigger elde etmek imkansız olduğu için bu görüntüyü single shot trigger ile aldım. Ayrıca vertikal skala da sınıra dayandığı için 100 mV kademesine inemedim.

 

[taydin]

Yani 500X lik bir prob kullandığım zaman, N2790A ile 1 volt ve üzeri voltajlarda kabaca ölçüm yapmak mümkün. Tabi düşük hata ile bir genlik ölçümü yapmak zor, sadece sinyalin var olduğunu ve kabaca istenen genlikte olduğunu teyit edebiliyorum. Ama 1 V un altında artık gürültünün etkisi çok fazla oluyor ve stabil bir trigger bile elde edilemiyor. Bu noktada artık sadece sinyal var veya yok değerlendirmesi yapabiliyoruz.

 

[Sercan]

Karşılaştırma olabilmesi için Micsig MDP3001 ile yaptığım ölçümleri ekliyorum. Yukarıdaki ile aynı olacak şekilde tüm ekranlarda pk-pk 1V, 100KHz kare dalga var.

100X görüntüsü:

100X, 5MHz limitli görüntüsü:

1000X görüntüsü:

1000X, 5MHz limitli görüntüsü:

 

[Sercan]

Sinyal jenaratörünün ekran görüntüsü:

 

[Sercan]

Bu arada, şunu özellikle belirtmekte fayda var: 3000V ölçmek için tasarlanmış cihazlarda bu düzeyde gürültülerin çok fazla önemi yok.

Bu değerleri, yalnızca şemanın ve üretimin kalitesi açısından bir gösterge olabilir diye fantastik bir bakış açısıyla paylaşıyoruz. Yoksa 1000X ayarlandığında şebeke gerilimi aşağıdaki gibi tertemiz görünüyor...

 

[taydin]

Micsig DP700 ile yapılan ölçümleri de koyalım. Bu prob 70/700 V ve 20X/200X. Bu ölçümü 1 ms/div kademesinde ve 20 MHz bant limitli olarak ölçüyorum. Probun girişinde de 50 Ω BNC terminatör var.

20X kademesinde arka plan gürültüsü. Gürültünün RMS değeri ortalama 13 mVrms. Üretici speclerde 22 mVrms olarak verilmiş. Tabi üreticinin tam olarak ölçüm şartlarının ne olduğu belli değil o yüzden tam bir karşılaştırma yapamıyoruz. Ayrıca benim şu anda testi yaptığım sırada 4 tane güç kaynağı var yakında çalışan, her birisi de bir gürültü kaynağı. O yüzden bu ölçümü genel bir fikir vermesi açısından değerlendirmek lazım.

200X kademesinde arka plan gürültüsü 47 mVrms. Üreticinin verdiği spec 80 mVrms.

 

[taydin]

20X kademesinde 250 mVpp 100 kHz sinyal ve altta da 10X prob ile alınan aynı sinyal

 

[taydin]

Şimdi burada önemli bir konuya da değinmek istiyorum. Yukarıdaki testlerde kullandığım voltaj ve frekans seçimlerinin bir sebebi var. EEVBLOG'da birisi elindeki DP750-100 probu için aynı değerlerde ölçümler yapmış. Mesela 250 mVpp 100 kHz vermiş bu 50X olan proba ve şu görüntüyü almış. Yatay ve dikey kademe aynı, 20 MHz HW bandwidth limit açık, herşey aynı.

Micsig dp10007 or dp750-100 differential probe - Page 1

Micsig dp10007 or dp750-100 differential probe - Page 1

www.eevblog.com

Ama bunun yaptığı ölçümlere göre, 50X lik bir prob, 250 mVpp ölçerken SON DERECE DÜŞÜK bir gürültü gösteriyor. Benim aynı değerlerde aldığım ölçüm şöyle

Yani adam 50X prob ile PEAK olarak 27 mVpp gürültü görüyor, ben aynı şartlarda 20X PEAK olarak 80 mVpp gibi gürültü görüyorum. Benim 20X ile bunun aldığından daha az gürültü görmem lazım, ama neredeyse 3 kat daha FAZLA gürültü görüyorum.

 

[taydin]

Benim burada yorumum şu: Bu adam yaptığı ölçümlerde AVERAGING yapıp sonucu daha iyi göstermeye çalışmış. Averaging yapıldığı gerçeği de hem o Rigol osiloskopta hem de benim testlerde kullandığım Siglent SDS 1104X-E nin ekran görüntüsünde belli olmuyor. Ben yukarıdaki ölçümleri real time olarak yaptım. Eğer averaging yaparsam bakalım ne oluyor:

Görüldüğü gibi benim de gürültü ölçümlerim 20 mVpp civarına düşüyor!

Yani burada çıkarılacak ders: EEVBLOG'da bilgili görünen birisi birşey yazdı diye, bunu gökten ayet inmiş gibi doğru kabul etmeyin! Sorgulayın, şüpheci olun. Aynı şey bizim forum için de geçerli.

 

[Haze]

@taydin, N2790A ile 10Vpp 1MHz ve 2MHz kare dalga olcumunu yapabilir misin.

 

[taydin]

N2790A 50X ayarında.

10 Vpp 1 MHz

10 Vpp, 2 MHz

 

[taydin]

N2790A 500X ayarında iken.

10 Vpp 1 MHz

10 Vpp 2 MHz

 

[Haze]

sonuclar guzelmis.
beinm ev yapimi prob goruntuleri, biraz kalibrasyona ihtiyaci var sanirim.