Warum zeigt ein Oszilloskop eine andere Spannung als ein Signalgenerator?


9

Ich habe ein Rigol DS1052E-Oszilloskop und einen Rigol DG1022-Funktionsgenerator. Ich habe gerade den Oszilloskoplüfter gegen einen leisen ausgetauscht, da ich, wie allgemein berichtet wird, festgestellt habe, dass das ursprüngliche Lüftergeräusch sehr irritierend war. Das scheint erfolgreich zu sein und ist die einzige Modifikation, die ich am Oszilloskop vorgenommen habe.

Zum Testen des Oszilloskops habe ich den Signalgenerator mit einem einfachen BNC-Kabel (beide Enden BNC) daran angeschlossen und den Signalgenerator auf eine 5-Volt-Sinuswelle von Spitze zu Spitze + 1 kHz eingestellt, und die Spannung wurde durch bestätigt ein digitales Voltmeter mit 3,67 V RMS. Das Oszilloskop zeigt jedoch 10 V p / p, und dies geschieht auch für eine 100-kHz-Sinuswelle. Beim Testen anderer Amplituden ist es nicht immer genau zwei zu eins, aber es ist ungefähr dieses Verhältnis.

Warum zeigt das Oszilloskop die doppelte Spannung als Signalgenerator? Ich hoffe, es ist etwas Triviales, das ich übersehen habe, und verzweifelt keine "undokumentierte Hardwaremodifikation", wie wir im Labor sagten, als wir etwas fallen ließen und es nicht mehr funktionierte.


Nun, ich hätte nicht in Panik geraten müssen. @Sephro hat die Lösung. Vielen Dank an ihn und an die anderen für die hilfreichen Kommentare. Ich hätte auch die Version von @alex forencich akzeptiert, wenn ich das erlaubt hätte. Ich fing an, mich dieser Antwort selbst zu nähern, da ich entdeckte, dass am Ausgang des Sigs eine parallele Last von 50 Ohm eingefügt wurde. gen. Das Problem behoben, habe ich getan, wie @Seph vorgeschlagen und die Sig gesetzt. gen. Ausgang auf "High Z" und das führt auch dazu, dass die gezeigten Spannungen zusammenfallen.

Meine erweiterte Erklärung aus den gegebenen Antworten lautet also:

Ich sehe jetzt, dass, um 5 V über eine 50 Ohm Last zu erzeugen, mit ihrem Innenwiderstand auch 50 Ohm, das Sig. gen. erzeugt tatsächlich 10 V, von denen, da die zwei 50 Ohm in Reihe als Spannungsteiler wirken, nur 5 V an den Ausgangsanschlüssen erscheinen, und das ist der Wert, der auf dem Sig angezeigt wird. gen. Panel. Wenn eine hochohmige Last wie ein Oszilloskop angeschlossen ist, ist der Spannungsteiler verzerrt, mit einem sehr kleinen Abfall über dem Sig. interne 50 Ohm von gen. und fast alle über den Oszilloskop-Eingang. Die Sig. gen. weiß dies nicht und gibt immer noch die gleiche Anzeige wie für die 50-Ohm-Last. Wie @Seph sagt, gibt es eine "High Z" -Einstellung für das DG1022-Sig. gen. das (in der Tat?) ersetzt die interne Impedanz durch eine hohe Impedanz, um der Last zu entsprechen, so dass der Spannungsteilereffekt wiederhergestellt wird.


Sind Sie völlig sicher, dass das alte Verhalten so war, wie Sie es jetzt erwarten?
Vladimir Cravero

7
3,6 Veff = 5 V Spitze (ungefähr) = 10 V pk-pk.
Brian Drummond

1
@ BrianDrummond Bingo. Hier gibt es kein Problem.
Kaz

2
Richtig, die verbleibende Frage ist, warum das Signal anders liest, und ich vermute, dass Spehros Antwort das genau getroffen hat.
Brian Drummond

1
Nein, High Z beschreibt die Last, die der Generator zum Ansteuern benötigt, nicht die Quellenimpedanz.
Scott Seidman

Antworten:


13

Ω

ΩΩ

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Stellen Sie es auf High Z und alles wird wahrscheinlich gut.


9

Im Allgemeinen ist die Spannungseinstellung an Generatoren halb so hoch wie die Ausgangsspannung im Leerlauf, obwohl sie vom Generator abhängt. Normalerweise sind Signalgeneratoren so ausgelegt, dass sie eine Last von 50 Ohm ansteuern, sodass sie für Anpassungszwecke eine Quellenimpedanz von 50 Ohm haben. Infolgedessen ist die Spannung an der Last proportional zur Lastimpedanz. Wenn der Generator im Leerlauf 1 Volt abgibt, erhalten Sie 0,5 V über eine 50-Ohm-Last (die 50-Ohm-Quelle und die Lastimpedanzen wirken wie ein Spannungsteiler). Die Ausgangsspannungseinstellung gleicht dies aus. Versuchen Sie, Ihren Oszilloskop-Eingang auf 50 Ohm einzustellen, falls dies unterstützt wird. Wenn nicht, schließen Sie beide an einen 50-Ohm-Widerstand an. Es kann auch möglich sein, die 50-Ohm-Lastimpedanzkompensation im Generator zu deaktivieren.

Übrigens beträgt die Spitze-Spitze-Spannung etwa das 2,8-fache der Effektivspannung, also 3,276 x 2,8 = 10,276. Das Oszilloskop zeigt also die richtige Spannung an, es ist einfach nicht die Spannung, die Sie erwartet haben.


2
Obwohl Spehro's akzeptiert die richtige Lösung für die spezifische Ausrüstung des OP hat, denke ich, dass dies tatsächlich eine informativere Antwort auf die allgemeine Frage ist und den Unterschied zwischen dem normalen und dem High-Z-Modus-Vorschlag dort erklärt.
Natevw

4

Die Sonde und das Zielfernrohr können ordnungsgemäß mit einer Rechteckwelle kalibriert werden, wie in der unteren rechten Ecke angegeben.

Auf diese Weise werden sowohl der Frequenzgang als auch die Gleichstromverstärkung überprüft.

Lesen Sie zum Kalibrieren der Sonden das Handbuch zur automatischen Kompensation. Um die Verstärkung zu kalibrieren, lesen Sie den Abschnitt Autocal im Handbuch.

Trennen Sie alle Sonden oder Kabel von allen Kanaleingängen, da sonst das Oszilloskop ausfallen oder beschädigt werden kann. Drücken Sie → Selbstkalibrierung, um die Selbstkalibrierungsschnittstelle wie folgt aufzurufen. Drücken Sie die Taste „RUN / STOP“, um den Vorgang zu starten, und drücken Sie die Taste „AUTO“, um das System zu verlassen

Wenn der Generator bei einer Last von 50 Ohm das gleiche Ergebnis liefert, wenden Sie sich an das Werk.

Erwarten Sie bei einer Last mit hoher Impedanz, dass das Ergebnis 2x ausgewählter Ausgang ist. Die Leistung sinkt bei angepasster Last um 50%.

Durch die Nutzung unserer Website bestätigen Sie, dass Sie unsere Cookie-Richtlinie und Datenschutzrichtlinie gelesen und verstanden haben.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.