Расчёт делителя для осциллографа

Все, что не подходит под определение "старого софта и железа", обсуждается здесь
Аватара пользователя
CodeMaster
Advanced Member
Сообщения: 7669
Зарегистрирован: 27.08.2010,11:17
Откуда: Воронеж
Контактная информация:

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение CodeMaster » 16.05.2020,14:05

Что-то подначитался форумов и там как обычно не без срача о точности измерений ;-) и трудно выловить минимальную суть. Я хочу сделать делитель к ОМЛ-3М (хватило бы и 1:5, но готовых расчётов не увидел, поэтому видимо 1:10). Вход у него 1 МОм 40 пФ. Нашёл вот такие схемы:
Изображение
и
Изображение
Только я хочу его сделать без провода в коробочке которая будет подключаться в разрыв между щупом и осликом. Что-то, в этом случае, надо изменить в значениях подстроечного конденсатора?
"Во времена всеобщей лжи говорить правду - это экстремизм" © Джордж Оруэлл, "1984"

i8088
Advanced Member
Сообщения: 4383
Зарегистрирован: 30.01.2015,17:06
Откуда: г. Баку, Азербайджан

Конкурсы

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение i8088 » 16.05.2020,14:50

CodeMaster писал(а): 16.05.2020,14:05 Что-то подначитался форумов и там как обычно не без срача о точности измерений ;-)
Я эти форумы вообще не читаю (ну только когда схему ищу), бред на бреде:)

CodeMaster писал(а): 16.05.2020,14:05 (хватило бы и 1:5, но готовых расчётов не увидел, поэтому видимо 1:10
Для 1МОм входного сопротивления осциллографа - 4МОм, а параллельная
резистору емкость примерно в ~2.2 раза больше.
CodeMaster писал(а): 16.05.2020,14:05 Только я хочу его сделать без провода в коробочке которая будет подключаться в разрыв между щупом и осликом. Что-то, в этом случае, надо изменить в значениях подстроечного конденсатора
Это плохое для данного случая решение, тк входная емкость будет почти такая же,
как и без делителя. Паразитные осцилляции на крутых фронтах импульсов будут
примерно как и без делителя. Номинал резистора в таком случае будет такой же,
а вот параллельная ему емкость чуть меньше, тк емкости соединительного кабеля
уже нет.

Лучше сделайте как я делал когда не было заводского делителя (и как на Вашем
фото) - весь делитель в щупе, и соединяется кабелем с осциллографом - кстати
именно так и сделан штатный высоковольтный (1500В) делитель для С1-55.

Имейте ввиду, что в заводских делителях кабель не простой, а с очень тонкой
жилой, у него погонная емкость сильно меньше обычного кабеля, и + распределенное
сопротивление жилы улучшает согласование. Кабель очень нежный и не терпит
механических нагрузок. Можно конечно и обычный кабель использовать, но
добиться малой входной емкости (9-15pf) уже не удастся, и номинал параллельного
резистору конденсатора придется побольше взять (чем в заводской версии).
С обычным кабелем берите длину его настотолько короткой, насколько это возможно

Кстати в ВЧ осциллографах (в том числе как и на фото, С1-65), в коробочке не только емкость, но и индуктивности согласующие). Впрочем, в самоделке от этого можно отказаться.

Если устроит входное сопотивление в 1MOm, то проще сделать 1MOm делитель,
тогда сопротивление резистора в щупе 900KOm, а в коробочке ~ 111КОм. Такой делитель менее критичен к влиянию паразитных емкостей, и более ровную АЧХ
легче получить.

ВЧ компенсацию самодельного делителя делать точно так же, как и заводского.

Вообще идея ВЧ компенсации - равенство коэффициентов передачи по емкостному
делителю и резистивному. Или чуть по другому - равенство постоянных времени
верхнего и нежнего плеча делителя. Нарушает согласование тот факт, что паразитные емкости (и в меньшей мере сопротивления) имеют распределенный
характер, для этого иногда последовательные RC цепочки ставят дополнительно.

PS. А на фото кстати С1-65 ранней версии, еще с лампами - это мой любимый осциллограф!

Аватара пользователя
CodeMaster
Advanced Member
Сообщения: 7669
Зарегистрирован: 27.08.2010,11:17
Откуда: Воронеж
Контактная информация:

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение CodeMaster » 17.05.2020,00:17

i8088 писал(а): 16.05.2020,14:50 бред на бреде:)
Сие мне не ведомо, я жёсткий радиолюбитель ;-) просто там сразу появляется много тонких материй, вот типа этого:
i8088 писал(а): 16.05.2020,14:50 Паразитные осцилляции на крутых фронтах импульсов будут примерно как и без делителя.
Я конечно понимаю, что всё это правильно, но если можно, хотелось бы больше конкретики, ибо я это всё читал, но мало понимаю. Расчёт распространения волны для меня наравне с магией.
i8088 писал(а): 16.05.2020,14:50 Если устроит входное сопотивление в 1MOm, то проще сделать 1MOm делитель
Я попробую расписать задачу немного поподробней. Как я говорил ранее, у меня есть ОМЛ-3М у которого предел входного напряжения 150В, но мне уже давно хочется им потыкать в ВЧ часть импульсных БП (не будем углубляться зачем, будем считать, что это незакрытый гештальт ;-). Т.е. частота до 100 кГц и напряжение до 500-600 вольт. При этом я хочу увидеть нечто правдоподобное, но не претендующее на абсолют.
i8088 писал(а): 16.05.2020,14:50 Лучше сделайте как я делал когда не было заводского делителя (и как на Вашем фото) - весь делитель в щупе
Фото не моё :-) но главное наверное не как лучше, а как мне рук хватит сделать. Я конечно рассмотрю этот вариант, но пока не нашёл подходящих деталюх, а для "коробочки" у меня в принципе всё есть.
i8088 писал(а): 16.05.2020,14:50 Имейте ввиду, что в заводских делителях кабель не простой, а с очень тонкой жилой
Теперь к деталям:
1. Если без кабеля не обойтись, пойдёт ли туда многожильный RG-174? Т.к. даже тонким, но одножильным РК-50 работать нереально.
2. Какая должна быть мощность резисторов, не менее 0,25 Вт или это не критично?
3. На какое напряжение рассчитан резистор, до 600 вольт? Зависит ли оно от размера (мощности) резистора?
4. Какого типа/модели должен быть конденсатор? Какие у них напряжения пробоя?
5. Если придумается как сделать щуп с резистором и подстроечником и если получится туда ещё и впендюрить переключатель 1:1 - 1:10 для универсального пробника, то просто замыкать резистор? Какой должен быть переключатель? Они вроде бы до 250 вольт или там это не критично?
"Во времена всеобщей лжи говорить правду - это экстремизм" © Джордж Оруэлл, "1984"

i8088
Advanced Member
Сообщения: 4383
Зарегистрирован: 30.01.2015,17:06
Откуда: г. Баку, Азербайджан

Конкурсы

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение i8088 » 17.05.2020,16:47

CodeMaster писал(а): 17.05.2020,00:17 Я конечно понимаю, что всё это правильно, но если можно, хотелось бы больше конкретики, ибо я это всё читал, но мало понимаю. Расчёт распространения волны для меня наравне с магией.
Для ОМЛ-3М о распространении волны и ВЧ согласовании не особо стоит беспокоиться, у него не столь
мало время нарастания ПХ, достаточно обычной ВЧ компенсации
CodeMaster писал(а): 17.05.2020,00:17 Я попробую расписать задачу немного поподробней. Как я говорил ранее, у меня есть ОМЛ-3М у которого предел входного напряжения 150В, но мне уже давно хочется им потыкать в ВЧ часть импульсных БП (не будем углубляться зачем, будем считать, что это незакрытый гештальт ;-). Т.е. частота до 100 кГц и напряжение до 500-600 вольт. При этом я хочу увидеть нечто правдоподобное, но не претендующее на абсолют.
Тогда лучше 10MОм вариант. Крайне настоятельно рекомендую делать нормальный делитель, ибо
с делителем в коробочке входная емкость будет слишком велика и искажать работу импульсного
БП (вплоть до аварии) + кабель легко пробить может (выбросы у импульсных БП весьма большие
бывают), со всеми вытекающими. Да, и если Вы намерены смотреть "горячую часть" сетевых
импульсных БП, обязательно подключать БП через разделительный трансформатор!!
CodeMaster писал(а): 17.05.2020,00:17 1. Если без кабеля не обойтись, пойдёт ли туда многожильный RG-174? Т.к. даже тонким, но одножильным РК-50 работать нереально.
Это Вы с делителями для ламповых осциллографов не работали:)
Кабель вполне подойдет, но емкость у него еще больше чем РК-50.
CodeMaster писал(а): 17.05.2020,00:17 2. Какая должна быть мощность резисторов, не менее 0,25 Вт или это не критично?
Рассеиваемая мощность сама по себе невелика, но у резисторов растет предельное напряжение
с ростом мощности, соответственно и ставят более мощный резистор(ы). Просто посмотрите
характеристики примененных резисторов, в Вашем случае придется скорее всего составлять
резистор из 2-х 3-х резисторов на 1-2Вт. Есть и специальные высоковольтные резисторы (из
советских КЭВ).
CodeMaster писал(а): 17.05.2020,00:17 4. Какого типа/модели должен быть конденсатор? Какие у них напряжения пробоя?
В верхнем плече любые керамические, на напряжение не менее 1500В - 2000В (в принципе, можно
и из двух последовательно включенных большей емкости составить, если не найдете одного
достаточно высоковольтного). Кстати штатный высоковольтный делитель С1-55 имеет распределенный
конструктивный подстраиваемый конденсатор. А обычные делители имеют предел до 300V.

В нижнем плече достаточно напряжение хотя бы 100V -150V выдерживал достаточно.
CodeMaster писал(а): 17.05.2020,00:17 5. Если придумается как сделать щуп с резистором и подстроечником и если получится туда ещё и впендюрить переключатель 1:1 - 1:10 для универсального пробника, то просто замыкать резистор? Какой должен быть переключатель? Они вроде бы до 250 вольт или там это не критично?
Еще как критично + его нестабильная емкость будет расстраивать делитель. Для высоковольтного
делителя откажитесь от переключателя, и так поводов пробиться будет достаточно.

PS. А попробуйте поискать (например по учебным заведениям) ВВ делитель от С1-55 - вещь в принципе
не очень дефицитная и недорогая. Сразу все проблемы закроются - он гарантированно выдерживает
1500V.

Аватара пользователя
CodeMaster
Advanced Member
Сообщения: 7669
Зарегистрирован: 27.08.2010,11:17
Откуда: Воронеж
Контактная информация:

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение CodeMaster » 17.05.2020,19:34

i8088 писал(а): 17.05.2020,16:47 будет слишком велика и искажать работу импульсного БП (вплоть до аварии)
Вот, пошла конкретика. Это важно.
i8088 писал(а): 17.05.2020,16:47 кабель легко пробить может
А это критично. Я уже понял, что надо ближе к стандартной схеме делать. Только, думаю по второй, чтобы подстроечник был у входа, так легче корпус пробника подобрать и он покомпактней будет.
i8088 писал(а): 17.05.2020,16:47 обязательно подключать БП через разделительный трансформатор!!
Да, это я уже почитал на форумах. У меня ЛАТР есть, он всё-равно нужен, если дойдёт до ремонта, а не просто позырить.
i8088 писал(а): 17.05.2020,16:47 но емкость у него еще больше чем РК-50
Ну, это же всё можно компенсировать снижением ёмкости конденсаторов? Т.е. если я добьюсь правильности калибровочного меандра на 1 кГц этого достаточно? Или из-за неправильного кабеля на 100 кГц уже может быть совсем неправдоподобно?
i8088 писал(а): 17.05.2020,16:47 В нижнем плече достаточно напряжение хотя бы 100V -150V выдерживал достаточно.
Не уверен, что понял правильно. Это про вторую схему на первом рисунке?
i8088 писал(а): 17.05.2020,16:47 Для высоковольтного делителя откажитесь от переключателя
Подозревал об этом, но решил уточнить, т.к. пробник который сейчас есть не айс и хотел от него заодно отказаться. Да и габаритно это всё получится.
i8088 писал(а): 17.05.2020,16:47 А попробуйте поискать
Ищу. Фильтрую местное Авито, но по цене выходит как половина ослика, а по качеству, как на помойке нашли. У меня есть делители от С1-75, но у него вход 50 Ом. Что значит 10 МОм на заводском делителе? То, что в нём 9 и вместе с ним будет 10 или что он сделан для осциллографа со входом на 10 МОм?

Спасибо за предметные ответы! На первом этапе информации должно хватить.
"Во времена всеобщей лжи говорить правду - это экстремизм" © Джордж Оруэлл, "1984"

Аватара пользователя
ATauenis
Advanced Member
Сообщения: 5526
Зарегистрирован: 30.04.2015,21:30
Откуда: Москва
Контактная информация:

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение ATauenis » 17.05.2020,23:30

CodeMaster писал(а): 17.05.2020,19:34 i8088 писал(а): ↑обязательно подключать БП через разделительный трансформатор!!
Да, это я уже почитал на форумах. У меня ЛАТР есть, он всё-равно нужен, если дойдёт до ремонта, а не просто позырить.
ЛАТР не подойдёт, это автотрансформатор. Надо чтобы не было гальванической связи, т.е. напряжение бралось с самостоятельной обмотки.

Аватара пользователя
CodeMaster
Advanced Member
Сообщения: 7669
Зарегистрирован: 27.08.2010,11:17
Откуда: Воронеж
Контактная информация:

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение CodeMaster » 17.05.2020,23:37

ATauenis писал(а): 17.05.2020,23:30 Надо чтобы не было гальванической связи
Сцк, а гдеж такое взять, особенно на шару? ;-) Запитка от обычного ИБП пойдёт или нужны только смартовые версии, в обычных будет много срача от инвертора?
"Во времена всеобщей лжи говорить правду - это экстремизм" © Джордж Оруэлл, "1984"

Аватара пользователя
ATauenis
Advanced Member
Сообщения: 5526
Зарегистрирован: 30.04.2015,21:30
Откуда: Москва
Контактная информация:

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение ATauenis » 17.05.2020,23:48

CodeMaster писал(а): 17.05.2020,23:37 гдеж такое взять, особенно на шару?
Взять два одинаковых трансформатора, любых, лишь бы первички были на 220В. Соединить их по вторичкам друг с другом, и получится разделительный трансформатор. Лишь бы хватило мощности. :)

Другой вариант - взять трансформатор от ламповой радиолы или телевизора, там есть готовые обмотки 250в. И сразу ватт на 200 или даже 350.


Аватара пользователя
CodeMaster
Advanced Member
Сообщения: 7669
Зарегистрирован: 27.08.2010,11:17
Откуда: Воронеж
Контактная информация:

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение CodeMaster » 18.05.2020,14:09

Alvares писал(а): 18.05.2020,14:05 тут не глядел?
Глядел. Писал тут уже: отдавать полцены осциллографа за пробник пока душит жаба.
"Во времена всеобщей лжи говорить правду - это экстремизм" © Джордж Оруэлл, "1984"

i8088
Advanced Member
Сообщения: 4383
Зарегистрирован: 30.01.2015,17:06
Откуда: г. Баку, Азербайджан

Конкурсы

Вклад в сообщество

Расчёт делителя для осциллографа

Сообщение i8088 » 18.05.2020,14:39

CodeMaster писал(а): 17.05.2020,19:34 Я уже понял, что надо ближе к стандартной схеме делать. Только, думаю по второй, чтобы подстроечник был у входа, так легче корпус пробника подобрать и он покомпактней будет.
Да, так лучше. Кстати, эта коробочка может и не понадобится, если точно подберете емкость в вехнем
плече, да и кабель у Вас большой емкостью, то есть влияние разброса входной емкости осциллографов
не очень большое. (хотя для точной подстройки с разными приборами лучше иметь ее). Только за
компактностью не гонитесь, высокое напряжение не любит компактности
Вот так выглядит ВВ щуп к C1-55 https://festima.ru/docs/226860772/mosco ... rafu-s1-55
Я ими доволен, удобны когда надо что-то высоковольтное посмотреть
CodeMaster писал(а): 17.05.2020,19:34 Да, это я уже почитал на форумах. У меня ЛАТР есть, он всё-равно нужен, если дойдёт до ремонта, а не просто позырить.
Ни в коем случае!! Только трансформатор с хорошей гальванической развязкой! Можно использовать
два одинаковых трансформатора, один как понижающий, второй как повышающий - мощность скорее
всего получится небольшая, но это иногда и полезно, одновременно заместо защитной лампочки будет
работать. Я сделал такое из двух ТН36
CodeMaster писал(а): 17.05.2020,19:34 Ну, это же всё можно компенсировать снижением ёмкости конденсаторов? Т.е. если я добьюсь правильности калибровочного меандра на 1 кГц этого достаточно? Или из-за неправильного кабеля на 100 кГц уже может быть совсем неправдоподобно?
Емкость, шунтирующую верхнее плечо придется увеличить до достижения компенсации делителя.
Все нормально будет, просто результирующая входная емкость получится больше, чем у заводского
варианта
CodeMaster писал(а): 17.05.2020,19:34 Не уверен, что понял правильно. Это про вторую схему на первом рисунке?
Это про емкость, которая включается параллельно входу осциллографа - она кстати может и не
понадобится (кабель и так с большой емкостью), критерий как всегда один - компенсация. Так сделан
ВВ делитель от С1-55 - он компенсируется регулировкой конструктивной емкости верхнего плеча, и
так можно добиться минимальной входной емкости при прочих равных.
CodeMaster писал(а): 17.05.2020,19:34 Что значит 10 МОм на заводском делителе? То, что в нём 9 и вместе с ним будет 10 или что он сделан для осциллографа со входом на 10 МОм?
Да, то что в нём 9 и вместе с ним будет 10. Осциллографа со входом на 10 МОм я вообще не знаю.

Ответить