Warum verwenden Oszilloskopsonden keine Twisted Pairs?

Ich habe online darüber gelesen, wie Ethernet-Kabel Twisted-Pair-Kabel anstelle von Koaxialkabeln verwenden, weil es in gewisser Weise besser ist. Einige Websites sagen, dass verdrillte Paare weniger kosten, höhere Frequenzen übertragen und Rauschen, Übersprechen, Interferenzen usw. herausfiltern können.

Diese Website hier sagt, dass "die Drähte miteinander verdrillt sind, um Rauschen zu reduzieren", und diese Website hier sagt, dass verdrillte Paare "hohe Datenübertragungsraten" bieten.

Wenn dies der Fall ist, warum werden die meisten Oszilloskopsondenkabel aus Koaxialkabeln hergestellt? Vielleicht irgendein Vorteil, den ich verpasse?

Ich dachte, Oszilloskope sollten einen höheren und breiteren Frequenzbereich erfassen als Ethernet-Kabel, daher würde ein besseres Ethernet-Kabel aus Koaxialkabel bestehen.

Aber nachdem ich mir die Vorteile von Ethernet-Kabeln angesehen hatte, dachte ich, dass das bessere Oszilloskop-Tastkopfkabel aus verdrillten Paaren bestehen würde. Deshalb bin ich jetzt verwirrt.

Damals, als Ethernet erfunden wurde, nutzte es Koaxialkabel als Übertragungsmedium. Es wäre schön, wenn Sie sagen würden, welche Quellen diese Behauptungen aufstellen, damit wir sagen können, ob sie vertrauenswürdig sind oder nicht.
Dieser Link sollte in Ihre Frage eingefügt werden, sodass Sie nicht durch die Kommentare scrollen müssen. Außerdem wird in diesem Artikel nirgendwo behauptet, dass Twisted Pair besser ist, tatsächlich heißt es für mich, dass Koaxialkabel besser sind, aber aus praktischen Installations- und Kostengründen Twisted Pair für die Vernetzung verwendet werden. Bitte zitieren Sie den Teil, der Ihrer Meinung nach auf Ihre Frage zutrifft.
Einige Websites sagen, dass verdrillte Paare weniger kosten, höhere Frequenzen übertragen und Rauschen, Übersprechen, Interferenzen usw. herausfiltern können. Dann erzählen diese Websites nicht die ganze Geschichte. Für einige Anwendungen (wie Ethernet) ist dies tatsächlich richtig. Für andere (wie Gighertz-Signale) ist es nicht. Für sehr hohe Frequenzen wie mehr als ein paar Gigahertz sind Twisted-Pair-Kabel nutzlos.
Oszilloskopsonden haben auch ein speziell entwickeltes Koaxialkabel (ich glaube, es verwendet einen spiralförmigen Mittelleiter mit hohem Widerstand?), um seine Eigenschaften für Sondierungsanwendungen so ideal wie möglich zu machen.

Antworten (2)

Wenn dies der Fall ist, warum werden die meisten Oszilloskopsondenkabel aus Koaxialkabeln hergestellt?

Sofern Sie keinen speziellen Differentialtastkopf an Ihrem Oszilloskop-Eingangsanschluss angebracht haben, ist der Eingang zum blanken Anschluss das, was als „unsymmetrisch“ bezeichnet wird. Das bedeutet, dass der Eingang einen lokal geerdeten Referenzanschluss hat, der mit dem o-Scope-Chassis verbunden ist.

  • Koaxialkabel sind ideal für einen unsymmetrischen Eingang, aber bei einem symmetrischen Signal kann es alles andere als ideal sein.

  • Twisted Pair ist ideal für einen wirklich symmetrischen Eingang. Der Oszilloskopeingang ist nicht symmetrisch (es sei denn, es wird eine Spezialsonde verwendet), daher ist er alles andere als ideal.

  • Ein Oszilloskopeingang ist hochohmig (ein Merkmal) und Twisted Pair erfordert Abschlusswiderstände (ca. 50 bis 100 Ω) für beste Leistung bei hohen Frequenzen, daher haben Sie auch einen Konflikt von Anforderungen.

@loadingnow Was er meint ist, dass ein Oszilloskop die Signalquelle nicht laden sollte, also sollte es eine hohe Eingangsimpedanz haben, aber wenn Sie TP verwenden, sollten Sie das System mit einer niedrigeren Impedanz terminieren. Das ist der Konflikt der Anforderungen.
Okay, Twisted Pair erfordert einen Abschluss mit niedriger Impedanz. Habe ich dann Recht zu sagen, dass Koaxialkabel für eine hohe Leistung keinen Abschluss mit niedriger Impedanz benötigen?
@loadingnow Technisch gesehen erfordern Koaxialkabel auch eine Terminierung mit charakteristischer Impedanz. Typische Koaxialkabel verwenden eine 50-Ohm-Terminierung, die einige Oszilloskope intern verfügbar haben, oder in einigen Anwendungen werden auch 75 Ohm verwendet. Oszilloskopsonden verwenden jedoch ein spezielles verlustbehaftetes Koaxialkabel, das keinen Abschluss erfordert.
@loadingnow hängt davon ab, was Sie unter "Hochleistung" verstehen. Wenn das Kabel beispielsweise zur Messung von Mikrowellen verwendet werden soll, sollte die Abschlussimpedanz 50 R betragen. Das Kabel ist immer noch ein Koaxialkabel.
@loadingnow Einfache Oszilloskopsonden sind wahrscheinlich nur zuverlässig in Bezug auf eine vernünftige Amplitudenwiedergabe bis etwa 50 MHz (oder entscheiden Sie sich für eine Spezialsonde). Die goldene Regel zur Vermeidung signifikanter Reflexionen in Drähten lautet, die Wellenlänge der maximalen Frequenz länger als das 10-fache der Länge der Sonde zu halten. Wenn die Sonde also 1,0 Meter lang ist (nur ein Beispiel), hat sie eine volle λ bei 300 MHz, also werden 50 MHz nicht so schlecht sein. Außerdem erreicht die interne Sondenkapazität mit steigender Frequenz eine teilweise Verringerung der Impedanzen, und Reflexionen werden auf diese Weise ebenfalls reduziert. Es ist ein Kompromiss.

Das perfekte Oszilloskop hätte keinen Einfluss auf die Signale in der zu messenden Schaltung.

Die Verwendung eines verdrillten Kabelpaars erhöht die kapazitive Kopplung zwischen seinen beiden Leitern im Vergleich zu einer Verkabelung nebeneinander. Es macht die resultierende Kapazität zwischen Leitern und ihre Induktivität konsistenter.

Das ist es, was Sie nicht über Ihr interessierendes Signal und seine Masse / Vref verbinden möchten. Es wird Hochfrequenzsignale stören, wodurch die angezeigte Messung noch weniger wahr ist als das, was das unvollkommene Oszilloskop bereits hatte.

Ein verdrilltes Paar wird in einen differenziellen und symmetrischen Eingang verwendet. Der Umfang hat das nicht, obwohl es könnte. Aber die Nachteile von Twisted Pair machen es zu einem Weg, nicht nach oben zu gehen.

Wollen Sie damit sagen, dass Koaxialkabel im Vergleich zu Twisted Pairs eine geringere Kapazität haben?
@loadingnow Tony hat darauf noch nicht geantwortet, aber ich werde es in seiner Abwesenheit tun. Absolut koaxial kann im Vergleich zu verdrillten Paaren eine viel geringere Kapazität zwischen Abschirmung und Innen haben. Verdrillte Paare versuchen, die Schleifeninduktivität auf Kosten einer größeren Kapazität zu reduzieren. Coax kann das Gegenteil bewirken.
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