如何安装示波器接地弹簧?


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有时,您需要确保示波器探头的接地线不会产生诸如振铃和过冲之类的测量错误。我以各种形式看到(并成功使用了)用于测量电路的接地弹簧。我无耻地借用了AndrejaKo的图像,以确保我们都在同一页面上:

带有弹簧型接地连接器的示波器探头

我已经确定该引线长度在某些测试配置中至关重要,但是需要不断关注以确保我不会短路,丢失连接或探测错误的东西。这限制了我在测试设置中执行其他任务的能力,并使其不适用于不允许安全访问此类设置的其他设置(盲目或危险条件)。

如何用1/2英寸(1厘米)接地导线示波器探头连接到被测电路,或者以其他方式获得免提的高带宽设置?


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众所周知,我将电阻腿或极端情况下的SMA插座制成的钩子焊接到PCB原型上……
Brian Drummond 2014年

@BrianDrummond但这并不能完全保留,是吗?SMT零件呢?裸露的电线会导致令人兴奋的烟火。
W5VO 2014年

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关于将SMA插座用作示波器探头顶端插孔的警告:经过多次插入/移除循环后,没有机械应力释放,SMA接触片会变形,形成间歇性接触。
MarkU 2014年

Answers:


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您显示的提示类型不适用于永久安装。

如果您需要将示波器连接到被测设备,并具有良好的高频性能,唯一好的解决方案是将测试连接设计到设备中。

我喜欢MMCX连接器,因为他们是非常紧凑的,你可以得到MMCX-> SMA辫子(,转换至BNC)便宜

在此处输入图片说明

您确实必须在项目中设计测试,但是无论如何都是一个好习惯。我倾向于尝试将MMCX足迹散布在我的电路板布局上,以便我可以轻松地探查我感兴趣的任何网络。此外,如果您不想焊接,它们可以用作弹簧接地夹进行探测的不错的焊盘。连接器断开。

如果您有足够的用餐空间和耐心,也可以选择自制的替代品

在此处输入图片说明

正如W5VO在评论中指出的那样,将这样的测试设置用于高速连接可能有些困难。您可能需要构造一个带有补偿电容器的10:1探头适配器,然后将其正确安装在配对的MMCX连接器上,或者正确地确保您的连接电缆为50Ω,并且所使用的示波器设置为50Ω输入阻抗防止反射和信号失真。

如果您对高速逻辑探测感兴趣,那么一个更简单的解决方案是使用一个自制的串联终端,该终端应尽可能靠近MMCX连接器,而这种终止于您的示波器的信号终止工作。

基本上,您可以通过在尽可能靠近连接器(PCB端连接器)的位置插入一个串联终端来自制10:1或20:1探针。示波器输入阻抗为50Ω时,450Ω的串联电阻会导致10:1的衰减,同时保持与示波器适当的阻抗匹配,并且使被测电路的负载更少。

950Ω电阻会导致20:1衰减。

这里这里有几种使用这种技术的自制探针。

对于这种设置,我将采用公头母头 PC安装连接器,并将电阻器焊接在两者之间,并用一些裸线连接接地引脚。它应该非常紧凑并且结构坚固。

如果您对超高速信号感兴趣,甚至可以添加一个补偿电容器。有一个关于一个很好的资源在这里

然后,您只需将串联终端插入示波器引线和被测板之间,并将示波器设置为适当的衰减。


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为了使射频连接器更加合理,您可以将示波器作为50Ω输入运行,并使用电阻分压器技术将幅度达到可接受的阻抗和电压范围?
W5VO 2014年

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@ W5VO-这取决于您是否要尝试低噪声或受控阻抗连接,但对于后者,是的。
康纳·沃尔夫

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我担心的是快速上升和下降沿,并且我的电压足够高,以至于我不能直接使用50Ω模式。我想如果只将50Ω同轴电缆直接连接到示波器的1MΩ输入端,就会收到很多讨厌的传输线效果。我正在尝试最小化高速信号的接地环路。
W5VO

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@ W5VO-这是完全有效的观点。我承认我主要使用嵌入式连接器(如所示)来获得非常坚固,低噪声的连接,因此我可以在低于1 MHz的所有频率上进行高精度模拟验证,因此我并没有真正考虑过高频要求。您提出了很好的观点。
康纳·沃尔夫

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基本上,这种测试设置的另一个优点是,如果被测设备未接地,则可以通过RF连接器获得高质量的本地接地连接(没有接地回路)。当您查看小于1 mV的信号时,仅将接地夹引线连接到一英寸或两英寸远的接地连接,可能会使您感兴趣的信号因接地差异而被淹没。
康纳·沃尔夫

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一种技巧是使用一些锋利的工具在测试点的冷焊锡中形成微小的“凹坑”。起初听起来可能具有破坏性,但恕我直言,与焊接某些电线相比,破坏性要小得多,所需的精力也要少。尖锐的示波器探头尖也比钝的探头尖更喜欢。测量时,将示波器探头的尖端放在这些凹坑中。即使陨石坑看起来也很小,它们通常足以防止探针尖端滑离测试点。

我从Lecroy中学到的另一种方法适用于测量IC:s。这个想法基本上是用一个小铜焊盘在IC顶部复制接地层。请参阅以下Digikey / Lecroy演示文稿中的第65页


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首先,将裸露的母线绕在探头上(如图中所示);它会很松散,不会完全停留在上面。诀窍是您接下来将其取下,并轻轻挤压一下(变形可能会变小约0.1毫米),以使其比探针的直径略小。这样可以确保在插入探针时,它可以紧密贴合。

如果您想以更可靠的方式生成这些“临时”示波器探头接地插孔,请在当地的五金店检查是否有一些木销钉,其尺寸比探头主体小。然后,当您将导线缠绕在定位销上时,产生的“弹簧”将比探头主体小。如果太小,则可以通过在定位销上缠绕电气胶带逐渐增加其厚度,直到达到合适的尺寸为止。


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我认为OP正在努力寻找一种方法来获得可靠的从弹簧到被测设备的连接方法,而不是在弹簧和探头之间。
RJR

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正如RJR所怀疑的那样,在制造使用传统的弹簧接地夹时我没有任何问题,我的问题是,如果我移开手,它不会保持与电路的连接。
2014年

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焊接到位?
MarkU 2014年

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不,不,不要焊接实际的示波器探头-我的意思是只焊接总线“弹簧”。您可以制作一个线圈以适合探头的接地套管,而制作一个较小的线圈以适合探头的尖端。
MarkU 2014年

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焊接完弹簧后,您可以在针尖上绕一些30号裸线,为针尖制作一个小插座。在仍然围绕尖端的同时扭绞电线的两端,以形成一条尾部,(并使其紧紧)将尾部焊接到测试节点,将上面制作的接地弹簧焊接到正确距离的地面上,然后可以板上有一个半永久性示波器探头插座。
约翰D
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