Schritt 10: Upgrade auf 1 MOhm Impedanz und höhere Bandbreite
hoch genug, um Signal Aberrationen aufgrund der zusätzlichen Last vernachlässigbar machen (z.B. mit einem 600 Ohm Audioquelle die 133 kOhm Last führt einen Fehler von deutlich unter 1 %, Fehler aufgrund von Widerstand Toleranzen, Power Supply Toleranzen etc. hinzufügen bis zu viel mehr). Aber es schließt die Verwendung von Standard 01:10 Umfang Sonden, weil diese Sonden eine Umfang Impedanz von 1 MOhm übernehmen (sie sind im Grunde nur 9 MOhm Widerstände bildet dann eine 01:10 Spannungsteiler mit dem Umfang Eingang).
Wie bereits im vorherigen Schritt beschrieben den Grund ich entscheiden mich, ein geringer Widerstand ist die Eingabe Kapazität des Op-Amps (OP1 für Umfang Kanal 1). Es ist parallel zum unteren Widerstand (R12) von der input-Teiler und bei höheren Frequenzen es shunts R12 und erhöht so die Division-Verhältnis (siehe
Schematic Seite 5). Das bedeutet höhere Frequenzen erhalten mehr gedämpft - wir haben uns einen Tiefpass Filter ohne zu Fragen für einen. Verwenden Sie einen höheren Widerstand Teiler und das Problem nur noch schlimmer. Mit 1 MOhm Teiler bekam ich eine Schlappe 60 kHz Bandbreite - zu wenig für die Bereiche 1 MS/s Abtastrate entspricht. Ich brauchte, um hinunter in diese 133 kOhm, rund 400 kHz zu erreichen.
Es gibt keinen Weg, um loszuwerden, diese Eingabe Kapazität. Also "Wenn du sie nicht schlagen kannst, join them". Wenn Sie einen diskrete Kondensator C1 parallel zur R10 hinzufügen (100 kOhm-Widerstand) erhalten Sie einen kapazitiven Teiler parallel zu den resistiven Teiler. Wenn Sie C1 wählen damit
R10 / R12 = Cin / C1 (Cin ist OP1 Eingang Kapazität)
dann die Teilung Verhältnisse von kapazitiven und resistiven Teiler sind gleich, und das Verhältnis der Teilung ist konstant über die Frequenz - nicht mehr Tiefpass-Filter-Effekt, obwohl Cin immer noch da ist. (Tatsächlich die Eingangsimpedanz sinkt mit der Frequenz, aber das ist viel weniger ein Problem, die Teiler-Verhältnis ändert sich nicht).
CIN ist in der Regel nicht sehr genau bekannt (und variieren von Gerät zu Gerät, sogar des gleichen Typs), so dass Bereiche normalerweise C1 einstellbar, machen so dass Sie es auf optimale Einstellung zu trimmen. Da ich nicht wollte
nichts, die brauchen Anpassung (weil die dazu neigt, Anfänger abschrecken), entschied ich mich stattdessen auch einen 눇Sehr Kondensator (C4) hinzufügen parallel zur Cin - Cin Variationen viel weniger Wirkung haben so.
Standard Low-End-Bereiche haben in der Regel eine Eingabe Kapazität von rund um 15pF, also für einen ähnlichen Wert geschossen wurde. Um 1 MOhm Widerstand mit einem Verhältnis von 1:4 zu erhalten, müssen die Widerstände 750 kOhm und 250 kOhm sein. Für die Kondensatoren nach Wahl C1 zu 18pF variiert ich C4, bis bekam ich den flachsten Frequenzgang mit einer Auswahl an 43pF. Damit verdoppelt sich die Bandbreite auf rund 1 MHz (nicht sehr wichtig angesichts des Oszilloskops maximale Sample-Rate), und die Eingangsimpedanz bei DC ist 1 MOhm, so können Sie jetzt 01:10 Sonden zur Messung der Spannungen über 20V!
Praktische Umsetzung:
Zum Ändern der LCS - 1M mit der neuen Eingangsstufe, die musst du das Board ein bisschen - hack, aber es ist ziemlich einfach. Wenn Sie Easly Get der Komponentenwert (750 kOhm, 250 kOhm, 43 pF und 18 pF) nicht können man sie aus zwei Komponenten zusammen, kombinieren sie entweder parallel oder in Serie. Beachten Sie, dass für Widerstände, der Gesamtwiderstand R_tot
R_tot = R1 + R2 (Reihenschaltung) oder R_tot = (R1 * R2) / (R1 + R2) (Parallelschaltung)
Während bei Kondensatoren ist die totale Kapazität C_tot
C_tot = (C1 * C2) / (C1 + C2) (Reihenschaltung) oder C_tot = C1 + C2 (Parallelschaltung).
Für die Widerstände, solange Sie innerhalb von ca. 1-2 % des Ziels, erhalten, sind Sie fein. Baureihe E24 (1 % Toleranz) verfügt über 750 kOhm und 249 kOhm zur Verfügung. Oder mit leichter erhalten E12-Vorwiderstände (5 % Toleranz) können Sie 130 + 620 = 750, 270 + 470 = 740 oder 330 + 430 = 760 (alle Serie verbunden) oder zwei 1,5 MOhm Widerstände parallel. Verwenden Sie für die 250 kOhm-Widerstand Serie Kombinationen von 100K + 150K, 30 K + 220 K oder 51K + 200K.
Die Kondensatoren haben in der Regel größere Toleranzen sowieso (5 % oder 10 %), so erhalten Sie nicht übermäßig pingelig hier. If
43pF und 18pF sind nicht leicht zugänglich sind, verwenden Sie 44pF (= zwei 22pF parallel) und 20pF (= zwei 10pF in
(parallel), oder 47pF und 22pF. Alternativ ersetzen Sie 18 pF-Kondensator mit einem ~ 5 - 50pF Trimm Kondensator, Messen Sie ein Rechtecksignal zu und stellen Sie ein, bis es aussieht wirklich quadratisch (keine abgerundeten Kanten und kein Überschwingen entweder).
Unten angehängt ist die aktualisierte Schaltpläne für die beiden Kanäle.
Schritt für Schritt Anleitung:
Kanal 1:
(1) Löten Sie R10 und R12 ab.
2. ersetzen Sie R10 mit 750K Widerstand (R10 und R31 in den aktualisierten Schaltplan) und 18pF Kondensator parallel. Halten Sie Blei Längen kurz, um parasitäre Induktivität zu reduzieren.
3. ersetzen Sie R12 mit einem 250K Widerstand und 43pF Kondensator parallel.
Kanal 2: gleiche, ändern nur die Teilenummern.
(1) Löten Sie R18 und R19 ab.
2. ersetzen Sie R18 mit 750K Widerstand (R18 und R32 in den aktualisierten Schaltplan) und 18pF Kondensator parallel.
(3) R19 mit einem 250K Widerstand und 43pF Kondensator parallel zu ersetzen.
