В статье представлены высокочастотные дифференциальные осциллографические пробники компании LeCroy серии WaveLink, которые совместно с осциллографом формируют единую измерительную систему, где каждый элемент имеет нормированное значение погрешности измерений и вносимого в цепь влияния.
Перед метрологами, исследователями и разработчиками электронной аппаратуры часто стоит задача - каким способом обеспечить соединение, чтобы оно оказывало минимум возмущающего воздействия на поверяемое устройство и обеспечивало высокое качество подключения к измерительному прибору. Для измерения высокочастотных сигналов лучшее решение - использование широкополосных дифференциальных пробников, которые обеспечивают передачу сигнала от объекта измерений к осциллографу с минимальными искажениями.
| Тип пробника (усилитель) | Полоса пропускания пробника/Наконечники | Время нарастания переходной характеристики / Наконечники |
| D610 | 6 ГГц / PT.SI, HiTemp; 4 ГГц / QC; ЗГГц/SP | 75 пс/ PT.SI, HiTemp; 123 nc/QC; 150 пс / SP |
| D620 | ||
| D410 | 4 ГГц / РТ, SI, HiTemp; ЗГГц/SP | 112 пс/PT.SI, HiTemp; 150 пс / SP |
| D420 | ||
| D600A-AT | 6 ГГц | 75 пс |
| D300A-AT | 3 ГГц | 130 пс |
| D500PT | 5 ГГц/ РТ | 90 пс/РТ |
| D1305 | 13 ГГц / SI и РТ | 33 пс / SI и РТ |
| D1605 | 16 ГГц / SI и РТ | 28 nc/SI иРТ |
| D2005 | 20 ГГц / SI и РТ | 20 nc/SI и РТ |
| D2505 | 25 ГГц/SI; 20 ГГц/РТ | 17,5 пc/SI; 19 пс/РТ |
Пробники серии WaveLink (в таблице представлен их перечень) являются активными дифференциальными пробниками с очень широкой полосой пропускания. Их можно использовать для измерений параметров дифференциальных и асимметричных сигналов. Большой динамический диапазон, калиброванная система ослабления и согласованный входной импеданс способствуют оптимизации характеристик при измерении сигналов ВЧ и СВЧ диапазонов.
Среди нормированных технических параметров пробников - время нарастания переходной характеристики, уровень собственного шума, уровень подавления синфазной помехи, пределы допускаемой погрешности действующего коэффициента передачи, входной импеданс. Специальное устройство (PCF-100), которое входит в состав пробников, позволяет просматривать импульсную характеристику системы пробник-осциллограф и измерять собственные S-параметры для точного моделирования характеристики пробника.
Пробники серии WaveLink сконструированы по модульному принципу, который предполагает использование нескольких взаимозаменяемых соединительных проводов с наконечниками, устанавливаемых на стандартный модуль дифференциального усилителя, который, в свою очередь, соединяется с узлом платформа/кабель. Такая конфигурация обеспечивает гибкость физических соединений и оптимизацию полосы пропускания и электрических характеристик.
Перед поставкой каждый пробник подвергается процедуре точной калибровки и проверки рабочих параметров, в ходе которой создаётся встроенный файл с калибровочными данными. Таким образом, когда пробник подключён к осциллографу LeCroy, отклики пробника и осциллографа оптимизированы по отношению друг к другу.
Серия пробников Wave Link включает 11 различных типов дифференциальных усилителей с полосой частот до 25 ГГц. Соединение с осциллографом осуществляется посредством узла платформа/ кабель. Этот узел выполняет три важные функции:
- обеспечивает подачу питания на усилитель пробника от осциллографа;
- передаёт на осциллограф сообщения, посредством которых проводится идентификация характеристик подключённого к пробнику усилителя и автоматически устанавливаются корректные значения ослабления;
- передаёт выходные сигналы усилителя по линии передачи с малыми потерями на вход осциллографа и осуществляет необходимое согласование нагрузки пробника.
Для подключения к объекту измерения используют четыре следующих варианта соединительных проводов и наконечников.
• SI - впаиваемый соединительный провод обеспечивает наивысший уровень электрических характеристик и исключает прерывания сигнала.
• QC - провод для быстрого соединения позволяет оперативно перемещать пробник между различными точками проверяемого узла. Выводы гасящих резисторов, впаянные в контрольные точки, вводятся в небольшой разъём на наконечнике пробника, что обеспечивает надёжное быстрое соединение. При данном варианте соединения полоса пропускания ограничивается частотой 4 ГГц.
• SP - обладающий высокой гибкостью провод длиной 145 мм используется для непосредственного подключения к паре стандартных прямоугольных штырьковых выводов. Добавочная индуктивность прямоугольных штырьковых выводов ограничивает полосу пропускания частотой 3 ГГц.
• РТ - наконечник с устройством позиционирования можно использовать при выполнении ос-циллографического контроля с возможностью фиксации щупов рукой или несложной системой позиционирования. Благодаря небольшой толщине и подпружиненным наконечникам такой вариант идеально подходит для работы с несколькими пробниками в устройствах с плотным монтажом.
• HiTemp - кабель HiTemp с впаиваемым соединительным проводом используется в ситуациях, когда модуль дифференциального усилителя необходимо расположить за пределами среды с экстремальными условиями (в интервале температуры -40...+105 °С).
Для удобства использования и точного позиционирования пробники могут использоваться совместно с держателями и системами позиционирования, которые надёжно держат их в разнообразных местах присоединения. Среди приятных мелочей - идентификатор AutoColor, который автоматически подсвечивает щуп пробника цветом осциллограммы измерительного канала.
Серия пробников Wave Link проходит испытания в целях утверждения типа. Благодаря этому решается главная задача, стоящая перед метрологами предприятий, - поддержание единства измерений. Система осциллограф плюс пробник может быть метрологически аттестована как единое средство измерений, и появляется возможность проводить поверку и использовать пробники серии Wave Link в сфере государственного метрологического контроля и надзора.