Was ist der Zweck von Oszilloskop-Tastkopf-zu-BNC-Adaptern?

Wofür werden diese Adapter verwendet?

Bild des Adapters

(Bild von Google, Quelle )

Sie passen wie folgt über die Spitze einer passiven Oszilloskopsonde:

Zeigt den Adapter, der am Ende einer Oszilloskopsonde platziert wird(Bildauszug aus https://www.caltestelectronics.com/public/attachments/GE_series_manual.pdf ].)

Warum sollten Sie das tun, anstatt einfach ein BNC-Kabel direkt zum Oszilloskop zu führen?

Ideen, die mir einfallen könnten:

  1. Das Signal muss durch eine hohe Impedanz abgeschlossen werden und kann die Kapazität eines offenen Koaxialkabels nicht treiben. Im Gegensatz zu einem Kabelstück ist der Adapter kurz genug, um keine nennenswerten stehenden Wellen zu erzeugen und auch eine vernachlässigbare Kapazität zu haben. Aber wenn eine 50R-Terminierung nicht erlaubt ist, warum sollte es dann überhaupt einen BNC-Anschluss geben?

  2. Sie können das 10-fache Dämpfungsglied am Tastkopf verwenden, um hohe Spannungen zu messen. Auch hier scheint BNC eine seltsame Wahl für einen Anschluss zu sein.

Betrachte es noch einmal. Ich bin mir nicht sicher was du meinst. Wofür ist dieser Adapter? Das Sondenkabel kann nicht einfach alleine in das Oszilloskop gesteckt werden?
Die Vorderseite des Adapters passt auf eine BNC-Buchse. Das hintere Ende passt über den Lauf der Sonde.
Was genau meinst du, wenn du Sonde sagst? Eine typische passive Sondenbaugruppe, Kabel und alles? Oder etwas anderes? Ich denke, ich bin verwirrt, warum Sie das überhaupt brauchen, wenn eine normale Sonde einfach an das Zielfernrohr angeschlossen wird.
Hast du ein Datenblatt des Herstellers gefunden? Die Verlinkung zu Amazon ist nicht sehr hilfreich, lässt aber vermuten, wer der Hersteller sein könnte. Bist du dieser Spur gefolgt?
Ohhhh, es ist ein Adapter für die Sondenspitze, nicht das Sondenkabel.
@ElliotAlderson Mehrere Unternehmen stellen diese her; Eine war bei jeder Teledyne LeCroy-Oszilloskopsonde enthalten, die ich je gekauft habe, und ich weiß, dass Sie sie auch von Cal Test erhalten können. Ich bin mir ziemlich sicher, dass Sie sie auch von Tektronix und Keysight bekommen können.

Antworten (4)

Ich benutze diese ziemlich viel. Wenn Sie eine Schaltung herstellen, in der Hochfrequenzsignale mit minimaler Unterbrechung der Schaltung gemessen werden müssen, ist das Platzieren einer billigen BNC-Buchse als Testpunkt eine sehr einfache Möglichkeit, eine gute, solide Verbindung zur Sonde herzustellen. Es bietet auch eine bessere Erdungsintegrität als die herkömmliche Erdungsfeder (und weitaus besser als der Erdungsclip, der im Grunde eine Antenne ist) und eine bessere mechanische Stabilität - Sie können die Sonde einführen und dort lassen, ohne dass sie umfällt oder etwas auf der Platine belastet . Praktisch, wenn Sie drei oder vier verschiedene Punkte haben, die alle gleichzeitig untersucht werden müssen, und Sie nicht drei oder vier Hände haben, um sie alle zu halten!

Wenn ich hier stattdessen ein BNC-Kabel verwenden würde, würde die Kapazität des Kabels ein großes Problem darstellen - ich versuche, Hochgeschwindigkeitsereignisse zu messen, und das Hinzufügen von so viel Kapazität würde das Signal ruinieren. Also verwende ich stattdessen eine Oszilloskopsonde mit ihrer hohen Eingangsimpedanz; 10 MΩ sind typisch für eine 10x-Sonde, wobei sich 9 MΩ direkt an der Spitze der Sonde befinden. Dies isoliert die Kabelkapazität vom Stromkreis gut genug für die Messungen, die ich durchführen muss.

Aber wenn eine 50R-Terminierung nicht erlaubt ist, warum sollte es dann überhaupt einen BNC-Anschluss geben?

Da ich die Schaltung entwerfe, weiß ich, dass ich diese Adapter zur Hand habe, und ich habe dort speziell eine BNC-Buchse angebracht, um sie zu verwenden. Normalerweise füge ich auf dem Siebdruck etwas hinzu, um den Effekt "nur Oszilloskopsonde mit hoher Impedanz" zu erzielen, da das Einstecken eines Kabels dort die Schaltungseigenschaften ruinieren würde.

BNC scheint eine seltsame Wahl für einen Stecker [für Hochspannungen] zu sein.

Du hast recht, das ist es. Und dafür würde ich sie im Allgemeinen nicht verwenden, obwohl ich sie für hohe Spannungen verwendet habe , als es wirklich keine andere Möglichkeit gab. Es ist noch nicht kaputt gegangen, aber ich verwende definitiv die Teile außerhalb ihrer Bewertungen. Es ist ein akzeptables Opfer im Streben nach Wissenschaft.

Ich nehme an, Sie können meine gelöschte Antwort zu Linear App Note 47, Abbildung 31 bezüglich des direkten Anschlusses einer Leiterplatte an das Oszilloskop ohne Kabel, aber auch ohne Sonde sehen, was auch ohne Kabel zu einem Kapazitätsproblem führen kann. Kannst du das kommentieren?
Hübsch. Also war ich mit meiner Idee Nr. 1. Ich war verwirrt, warum es überhaupt eine BNC-Buchse geben würde, aber als Testpunkt macht es natürlich absolut Sinn.
@DKNguyen Eine direkte Verbindung zum Oszilloskop ist in meinem Fall keine Option, da sich die Platine in einer Temperaturkammer befinden muss. Ich möchte nicht gerade ein 10.000-Dollar-Oszilloskop in einen Ofen stecken. Die Platine ist auch viel zu groß mit zu vielen unterschiedlichen Testpunkten, die darüber verstreut sind, selbst wenn es Zimmertemperatur hat.
Ich meinte nicht mechanische Überlegungen, sondern Vergleiche, eher Kapazitäten, die durch ein Kabel hinter Dämpfung eingeführt werden, im Vergleich zu keinem Kabel, aber ohne Dämpfung. Als ich diese Antwort schrieb, dachte ich an eine kabellose Sonde und löschte sie, als mir klar wurde, dass alle Sonden, die ich sah, Kabel hatten und dachten, dass das Kabel selbst hinter der Dämpfung zu viel sein könnte.
@DKNguyen Das Oszilloskop selbst hat auch eine höhere Eingangskapazität und einen niedrigeren Eingangswiderstand als das Oszilloskop plus Sonde - die Sonde hat 9 MΩ zusätzlich zu den 1 MΩ des Oszilloskops, und die effektive Kapazität an der Sondenspitze ist ziemlich sicher , kleiner als die Eingangskapazität des Oszilloskops.
@DKNguyen Ja, die Kapazität eines Kabels hinter einem 9-MΩ-Widerstand ist sehr unbedeutend - solange die zu Ihrem BNC-Testpunkt führende Leiterbahn selbst keine zu hohe Kapazität aufweist! Das ist etwas, was ich schon mal vermasselt habe.
@Hearth: Eine ideale 10-fach-Oszilloskopsonde würde sich wie ein 9-Meg-Widerstand parallel zu einer Kapazität verhalten, die 1/9 der kombinierten Kapazität von Oszilloskop und Kabel entspricht. In der Praxis bieten Zielfernrohre darüber hinaus eine gewisse Kapazität gegen Masse, aber die kapazitive Belastung wird immer noch stark reduziert, wenn auch nicht um eine ganze Größenordnung.
Stellen sie keine Sondenanschlüsse her, die Sie direkt auf der Platine platzieren könnten, anstatt einen BNC?
@MarkRansom Das tun sie , aber ich habe festgestellt, dass sie wesentlich teurer sind, als nur einen BNC-Anschluss zu bekommen. Die Tatsache, dass BNC so verbreitet ist, treibt den Preis stark nach unten; Ich bekomme ganz gute von TE, die jeweils 2 US-Dollar in einer einzigen Menge kosten, während die billigsten Einlötsonden-Steckverbinder, die ich finden kann, jeweils 5 US-Dollar kosten, nur in einer Packung mit 15 oder so kommen und nicht sehr hochwertig aussehen. Das Sonden-zu-BNC-Adapter-Ding kostet selbst etwas, wenn einer nicht mit Ihrer Sonde geliefert wurde, aber zumindest ist er wiederverwendbar.
"obwohl ich sie für hohe Spannungen verwendet habe, als es wirklich keine andere Option gab." Es gibt jedoch Hochspannungs-BNC-Anschlüsse (BNC-MHV). Sie haben eine längere Buchse und passen nicht zu einem Standard-BNC, sind aber im Allgemeinen für 5 kV ausgelegt.
@J ... Viel Glück bei der Suche nach einem MHV-Steckverbinder für die Leiterplattenmontage. Und eines der Hauptprobleme mit MHV, der Grund, warum sie jetzt schwer zu finden sind, ist, dass Sie sie zwingen könnten , sich mit einem Standard-BNC-Stecker zu verbinden. Und sie haben diese 5-kV-Nennleistung nur im gesteckten Zustand, nicht im ungesteckten Zustand. SHV umgeht all dies.
@J ... Ich komme darauf zurück, weil es mich nervt - ich bin mir ziemlich sicher, dass es nicht richtig ist, MHV als eine Art BNC-Anschluss zu bezeichnen. Es ist ein anderer, nominell inkompatibler Anschluss, der auf BNC basiert. Die einzigen Dinge, die ich als Typen von BNC-Steckverbindern in Betracht ziehen würde, sind die 50-Ω- und 75-Ω-Varianten davon. Und vielleicht auch diese Triax-Version.
@Hearth Nein, es ist weder BNC noch Triax, aber es ist das, was Sie verwenden, wenn Sie ein 50-Ohm-HF-Kabel für HV anschließen müssen. Für die Leiterplattenmontage benötigen Sie bei diesen Spannungen sowieso Spezialplatinen, aber es gibt Standardmöglichkeiten, um eine Verbindung von der Platte zur Platine herzustellen.
@J ... Stimmt, aber ich arbeitete mit vielen Einschränkungen in Bezug auf die Temperaturhandhabung und musste ein vorhandenes Design nachrüsten. Die Verwendung von BNC war hier vielleicht nicht die beste Wahl, aber es ist bisher nicht gesprengt worden. Es sind auch keine Kilovolt; Die höchste Spannung, bei der dieses Board voraussichtlich verwendet wird, beträgt 600 Volt, was höher ist, als Sie BNC verwenden sollten, aber vergleichsweise nicht so hoch.
@Hearth Ja, 600 V sind wirklich grenzwertig. Ich würde das nicht aus dem Labor oder überall dort lassen, wo man sich darauf verlassen muss. Wie Sie sagen, es ist nicht katastrophal unter den Spezifikationen, aber es könnte definitiv nicht so zertifiziert werden.
@J ... Dies ist eine speziell angefertigte Testausrüstung, die das Labor nie verlassen wird und immer nur von mir persönlich oder möglicherweise von jemandem bedient wird, der von mir geschult wurde, wenn sie am Ende einen Techniker einstellen. Definitiv nichts, was ich verkaufen möchte oder so.

Eine weitere Verwendung: Anschluss an BNC-T-Splitter, um ein Signal zu messen, das zwischen zwei Geräten geht:

Der Anschluss eines weiteren 50-Ohm-Abschlusskabels würde die gesamte Abschlussimpedanz auf 25 Ohm erhöhen und in jedem Fall Reflexionen am Punkt des Splitters verursachen. Der Anschluss eines hochohmigen Oszilloskoptastkopfs hat jedoch nur minimale Auswirkungen auf die 50-Ohm-Leitung.

(Eine alternative Möglichkeit besteht darin, den Splitter direkt an den Oszilloskopeingang anzuschließen und das Kabel durch ihn zum eigentlichen Ziel zu führen. Dann wird die Wirkung des kurzen Zweigs zum hochohmigen Oszilloskopeingang minimiert. Die Verwendung einer Oszilloskopsonde kann jedoch mehr sein komfortabel.)

Irgendwie ist mir das noch nie in den Sinn gekommen - gute Idee!
Ich kann für die Unannehmlichkeiten der alternativen Methode sprechen, obwohl ich normalerweise ein (kurzes) BNC-Kabel zum Oszilloskop verwenden kann, anstatt die Splitter im Weg zu haben.

Ein häufiger Anwendungsfall: Schnelle Überprüfung der d ... -Funktion / des willkürlichen Generators - der möglicherweise nicht einmal 50-Ohm-Leitungen richtig ansteuern kann; oder Sie möchten vielleicht sehen, was es mit einer hochohmigen Last macht! - tut, was Sie denken, ohne Ihr gesamtes Sonden-Setup auf ein 50-Ohm-terminiertes Kabel umzustellen ...

Außerdem: Kalibrieren von Tastköpfen mit einer anderen Quelle als dem eingebauten Generator des Oszilloskops.

Warum sollten Sie das tun, anstatt einfach ein BNC-Kabel direkt zum Oszilloskop zu führen?

Wenn Sie ein Standard-Koaxialkabel an den hochohmigen Eingang eines Oszilloskops anschließen, wird das Signal am Anschluss reflektiert. Dies kann sich sowohl auf den zu testenden Schaltkreis als auch auf das auf dem Oszilloskop angezeigte Signal auswirken. Oszilloskopsonden verwenden kein Standardkoaxialkabel, sondern ein Koaxialkabel mit hohem Verlust. Dieses verlustreiche Koaxialkabel kann an den hochohmigen Eingang eines Oszilloskops angeschlossen werden, ohne dass es zu erheblichen Reflexionen kommt.

Mehr über die Eigenschaften von Oszilloskop-Tastkopfkabeln erfahren Sie in diesem Artikel von Doug Ford .

Beachten Sie, dass einige Oszilloskope eine optionale niedrige Impedanz haben (normalerweise 50 Ω )-Eingabe, die es dem Oszilloskop ermöglicht, Eingaben direkt von Koax zu akzeptieren, um beispielsweise eine LISN zu überwachen.

Ich war mir dessen bewusst. Das Anschließen eines Koaxialkabels an die Sonde (über den Adapter) erzeugt genau die gleiche Impedanzfehlanpassung.
Was ist der Zweck von Oszilloskop-Tastkopf-zu-BNC-Adaptern?
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