Eingangsimpedanz-Oszilloskop

Ich verwende das Oszilloskop Keysight MSOX3102T mit einer Bandbreite von 1 GHz. Bei diesen Frequenzen 1   M Ω Eingangsimpedanz ist aufgrund von Reflexionen nicht geeignet. Daher hat es die Möglichkeit zu wählen 50 Ω Eingangsport.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Angenommen, die in der Abbildung gezeigte Konfiguration, in der ich eine RMS-Spannung von messe v R M S = 2.2 v Ist es auf dem Oszilloskop korrekt, die vom Signalgenerator bereitgestellte Leistung wie folgt zu berechnen:

P = v R M S 2 R = 2.2 2 50 = 0,0968 W
Wo v R M S wird die RMS-Spannung am Oszilloskop gemessen und R die Impedanz des Eingangsports?

UPDATE: Vielen Dank an alle für die Antworten. Vielleicht habe ich meine Zweifel nicht deutlich genug ausgedrückt. Es kann wie folgt zusammengefasst werden: Einstellen der Eingangsimpedanz bei 50 Ω , kann ich die Lastimpedanz als gerecht nehmen 50 Ω oder funktioniert das bei einem Oszilloskop nicht so?

Normalerweise hat der AWG die Einstellungen, um die Downstream-Eingangsimpedanz auszuwählen, um die internen 50 Ohm zu kompensieren. Wenn Sie beispielsweise die Downstream-Impedanz auf 50 Ohm einstellen, ist die angezeigte Spannung am AWG die Hälfte von v1.
"Wenn ich die Eingangsimpedanz auf 50 Ω stelle, kann ich die Lastimpedanz als nur 50 Ω annehmen?" Ja, natürlich
Das von Ihnen vorgestellte Messszenario liefert die maximal verfügbare Leistung für das Oszilloskop. 96,8 mW ist das Maximum, das Sie an eine Lastimpedanz liefern können.

Antworten (3)

Wenn Sie am Oszilloskop 2,2 Volt RMS messen, entspricht dies einer Leistung, die von der 50-Ohm-Innenimpedanz des Oszilloskops von 96,8 mW aufgenommen wird. Die vom Signalgenerator bereitgestellte Leistung teilt sich zu gleichen Teilen in seine eigenen 50 Ohm und die 50 Ohm des Oszilloskops, sodass V1 (in Ihren Bildern) eine Leistung von 193,6 mW liefert oder anders ausgedrückt, V1 hat einen RMS-Ausgang von 4,4 V RMS.

Wenn ich die Eingangsimpedanz auf 50 Ω stelle, kann ich die Lastimpedanz als nur 50 Ω annehmen oder funktioniert das in einem Oszilloskop nicht so?

Wenn das Oszilloskop seine Eingangsimpedanz nicht auf 50 Ohm einstellen würde, würden Sie Signalreflexionen bekommen und die Leute wären in Aufruhr.

Unabhängig von der Impedanz des Oszilloskops zeigt es Ihnen immer noch die Spannung an seinem Eingang an. Die Leistung, die das Oszilloskop diesem Signal entnimmt, ist V 2 /R. In Ihrem Fall sind das 97 mW, wie Sie berechnet haben.

Das ist also ein langer Weg, um Ihre Frage mit "Ja" zu beantworten.

Beachten Sie, dass die in das Oszilloskop eingespeiste Leistung nicht mit der von der Spannungsquelle im Signalgenerator (V1 in Ihrem Diagramm) abgegebenen Leistung identisch ist. Es ist tatsächlich das Doppelte der 97 mW, da R1 auch 97 mW abführt. Aber das ist alles, was in der Black Box passiert und von außen irrelevant ist.

Denken Sie nur als Ergänzung daran, dass, wenn das Oszilloskop 2,2 V zwischen den 50-Ohm-Widerständen der Quelle und seinen eigenen "sieht" , die gesamte Schaltung wie ein Widerstandsteiler wirkt. Dies bedeutet, dass die eigentliche Spannungsquelle 4,4 V bei einer Last von 100 Ohm ausgibt, was der doppelten Leistung entspricht, von der Olin spricht.

Der Eingangswiderstand des Oszilloskops ist an die Impedanz des Signalgenerators angepasst. Die interne Spannung des Signalgenerators V1 beträgt 4,4 V und der Oszillograph misst 2,2 V. Der Spannungsabfall über R1 beträgt ebenfalls 2,2 V und die Verlustleistung in R1 und dem Eingangswiderstand des Oszilloskops beträgt jeweils 0,0968 W. Die von der Quelle V1 erzeugte Leistung beträgt 0,1936 V.

Für tiefere Frequenzen gibt es auch Sinusgeneratoren mit 50 Ohm Impedanz. Sie können ein Oszilloskop daran anschließen und die Eingangsimpedanz auf 1 MOhm oder 50 Ohm umschalten. Bei Frequenzen unter 1 kHz sehen Sie keine Reflexionen. Wenn Sie die Ausgangsspannung des Generators auf 5 V einstellen, werden Sie mit dem Oszilloskop 5 V messen, wenn der Eingang auf 50 Ohm geschaltet wird. Aber wenn Sie einen Eingang von 1 MOhm verwenden, messen Sie eine Amplitude von 10 V. Die interne Quellspannung des Generators beträgt zwar 10 V. Aber mit dem 50 Ohm Eingangswiderstand des Oszilloskops hat man einen Spannungsteiler aus zwei 50 Ohm Widerständen aufgebaut. Die Spannung wird durch zwei geteilt: 2 = 50/(50 + 50).

Eingangsimpedanz-Oszilloskop
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v