Warum ist die Signalamplitude am Oszilloskop niedrig, obwohl die Impedanz angepasst ist?

Ich habe einen Fotodetektor mit Differenzausgängen, die jeweils mit 50 Ohm abgeschlossen sind. Wenn ich einen Ausgang an das Oszilloskop anschließe, um das Signal zu betrachten, sehe ich auf dem Oszilloskop eine höhere Signalamplitude mit höherer Kanalimpedanz. Nach meinem sehr grundlegenden Verständnis sollte eine maximale Leistungsübertragung auftreten, wenn die Impedanz angepasst ist. Können Sie mir helfen zu verstehen, was hier passiert?

Die Bilder stammen von meinem Oszilloskop, und Sie können sehen, dass die Amplitude des Signals bei einem Abschluss von 1 MOhm mehr als doppelt so hoch ist wie bei einem Abschluss von 50 Ohm. Die Kabelverbindung zu ist wie folgt:

PD -> 50-Ohm-SMA -> SMA-BNC-Adapter -> 50-Ohm-BNC -> Scope

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Antworten (1)

Verwechseln Sie Leistungsübertragung nicht mit Spannungsübertragung.

Wenn die Quelle tatsächlich 50 Ohm hat und Ihr Oszilloskop auf 50 Ohm eingestellt ist, wird es zu einem Spannungsteiler, und Sie sehen die Hälfte der Spannung, die Sie sehen, wenn das Oszilloskop auf hohe Impedanz eingestellt ist.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Die Leistungsübertragung hat mit dem Verhältnis zwischen den Strömen und der Spannung zu tun. Wenn der Lastwiderstand Null ist, ist der Strom maximal, aber die Spannung an der Last ist Null, sodass keine Leistung übertragen wird. Wenn der Lastwiderstand unendlich ist, ist die Spannung maximal, aber der Strom ist Null, also wird wieder keine Leistung übertragen. Wenn Lastwiderstand = Quellwiderstand V*I ist maximal.

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Aber Oszilloskope arbeiten nicht mit Strom, sie arbeiten nur mit Spannung. (oder wohl aktuell)

Vielen Dank. Ja, ich vermutete, dass ich beides verwechselte. Jetzt digitalisiere ich das Signal mit einer Digitizer-Karte mit 50-Ohm-Eingängen, und alle Informationen sind in der Amplitude des Signals codiert, da der Fotodiodenstrom zuerst von einem Transimpedanzverstärker umgewandelt wird. Dumme Frage Nr. 1: Würde die Spannungsreduzierung als solche nicht zu einem schlechteren SNR führen? Dumme Frage Nr. 2: Was wäre eine gute Lösung, um die Spannung mit minimalem Verlust zu übertragen? Vielleicht ein Spannungsfolger?
@MohamedTarek Sie sollten diese als neue Fragen stellen. Aber es kommt auf die Schaltung an.
@MohamedTarek Nun, wenn Sie möchten, dass die Spannung mit minimalem Verlust übertragen wird, würden Sie vermutlich den hochohmigen Modus verwenden? Aber Sie erhalten ein stärker verzerrtes Signal. Der 50-Ohm-Modus dient der Anpassung an die Übertragungsleitung, um Reflexionen zu reduzieren ( weil die gesamte Leistung in das Oszilloskop geht!)
Was ist Ihr Basiszeitraumsignal? Ist es 2us? Lange Kabel?
@ SamGibson - ok für deine Bemerkung. Aber ich denke, dass der Absatz "Leitungsübertragungstheorie" in meinem Link die Antwort ist. Es erklärt, warum die Spannung das "Doppelte" (oder was auch immer) ist, wenn Sie die Lastimpedanz des Oszilloskops von 1 Meg = "unendlich" auf 50 Ohm ändern.
Warum ist die Signalamplitude am Oszilloskop niedrig, obwohl die Impedanz angepasst ist?
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