Oscill Support Forum

You are not logged in.

#1 2009-10-14 13:26:42

1nd1g0
Member

Измерение маловольтных сигналов

Очень интересует методика, с которой можно было бы измерять вашим осциллографом очень маловольтные сигналы типа часовых генераторов в портативных устройствах с батарейным питанием 1.5 В

По идее, нужен прецезионный инструментальный усилитель (иначе мелкий сигнал будет насмерть зашумлён АЦП), это и так ясно. Интересно кому как удаётся избежать влияния осциллографа на исследуемую цепь. По роду деятельности часто приходится работать с такими устройствами, в которых генерация на кварце срывается от малейшего прикосновения щупа частотомера и\или осциллографа (паразитные характеристики сказываются, а они есть и у активных щупов).

 

#2 2009-10-14 14:27:39

Oscill
Oscill author

Re: Измерение маловольтных сигналов

Да, в микромощных кварцевых генераторах главное - вносимая щупом емкость. А чувствительности обычно достаточно.
Щупы советских частотомеров в таких случаях не подходят - у них высокая входная емкость, да и сопротивление 650 кОм.
Тут нужен щуп с малой входной емкостью и высоким сопротивлением (как минимум 10 МОм). Например, головка oscill 1:10, входная емкость которой 6пФ при сопротивлении 10МОм.

Для активного щупа проблемой является подвод питания. Хотя, с точки зрения минимизации помех (а активный щуп нужен для повышения чувствительности, где помехи особо влиятельны) - полезно отдельное чистое питание активного щупа, вплоть до батарейного. Батарейка (старый аккум от моб, к примеру) внутри активного щупа - вдвойне хороша: и никаких помех сама не создает, и проводов наружу нет, которые могут наловить мусор с эфира.

 

#3 2009-10-14 22:56:03

Oscill
Oscill author

Re: Измерение маловольтных сигналов

Вот некоторые сигналы часовых генераторов:
часы/индикатор на HT1611
часовой кварц на RTC микроконтроллерf C8051F411

 

#4 2009-10-15 07:13:48

1nd1g0
Member

Re: Измерение маловольтных сигналов

Спасибо за ответ, но оба варианта я уже давно опробовал, в первом случае (с высокоомным делительным щупом) испытанные осциллографы и частотомер не регистрируют слабых колебаний кварца - всё умирает на делителе 1:10 и сливается с шумом АЦП и наводками. (Потому меня и интересует ВАШ прибор, как альтернатива устаревшей технике)

В случае батарейного питания дифференциального инструментальника в процессе разряда батареи показания начинают "плавать", да и попавшийся мне активный щуп требовал двуполярного питания (применил две батареи) и сильно искажал сигнал своим влиянием.

Возможно, кто-нибудь порекомендует оптимальный (легко питаемый от 9В или 3.6В) RAIL-TO-RAIL однополярный инструментальник с управл. коэфф. не менее 10 , тогда можно объединить вашу головку с делителем (в качестве согласующей цепи) и снова умножить сигнал усилителем. Изврат, но такие сейчас часовые кварцы на мобильной электронике, а от них часто зависит запуск всей схемы (А я так понимаю, активная головка с питанием от литиевых таблеток, например, не планируется?).

Last edited by 1nd1g0 (2009-10-15 07:16:53)

 

#5 2009-10-15 10:12:59

Oscill
Oscill author

Re: Измерение маловольтных сигналов

Нужен не просто высокоомный щуп, но и с малой емкостью и без постоянной составляющей (то есть через конденсатор). По поводу чувствительности - вряд-ли какое-то электронное устройство работает с часовым кварцем на милливольтах, обычно кварц качается выходным буфером, питание которого - не менее вольта.

Двухполярное питание - желательно, если интересует постоянная составляющая двуполярного сигнала. Однако, тут есть условный метод обхода (двухполярный вход с однополярным смещенным вверх выходом).
Одно/двухполярное питание - это не различие типов ОУ, а две схемы включения.

Усиление охваченного ОС ОУ (даже не инструментального) настолько слабо зависит от напряжения питания, что этой зависимостью можно пренебречь с учетом того, что типичная погрешность КВО осциллографов 3-5%.

Прецизионность в оценке генерации часового кварца - не нужна, нечего там точно измерять. В большинстве случаев достаточно проверить наличие генерации или разбраковать кварцы по добротности (выше допустимой - ниже допустимой). Даже резонансную частоту измерять нужно не на самОм кварце, а на контрольном выходе кв.генератора (буферном или после делителя).

Активная головка - вещь специфичная и многовариантная, поэтому предоставляется возможность самостоятельного изготовления - мы даём заготовки головок. Кому-то нужен дифференцальный вход, кому-то ограничения полосы сверху/cнизу, или дырка/пробка. Где-то надо уйти от большого синфазного - а где-то получить максимальную чувствительность...

 

#6 2009-10-16 12:38:14

1nd1g0
Member

Re: Измерение маловольтных сигналов

Да, действительно интересует в основном сам факт генерации, частота и достаточность амплитуды, а проблема состоит как раз в том, что дело имеем с системой на чипе и снаружи у неё только кварц и пара кондёров на землю (амплитуда ниже полувольта, счётчики, делители и буфера внутри и нет тестовых выводов), а без генерации она не стартует, и пока на практике ни разу не удалось толком замерять реальную частоту и увидеть неискажённую форму сигнала.

Под однополярным я имел в виду как раз схему включения при однополярном питании и интересовался какая оптимальнее всего (проще, конечно, делитель ради виртуальной средней точки вставить). Вдруг есть м\с, самостоятельно получающие отрицательное , на кондёрах, например.

Попробую воспользоваться вашим опытом по отсеканию постоянки кондёром, спасибо за ответы.

Last edited by 1nd1g0 (2009-10-16 12:39:24)

 

Forum Tools