כיצד לבדוק צורת גל זרם עם אוסילוסקופ
אוסילוסקופים הם המכשיר הנפוץ ביותר בשימוש על ידי רוב מהנדסי האלקטרוניקה. כשאנשים חושבים על אוסילוסקופים, הם מיד חושבים על מתח בדיקה. כמובן, אוסילוסקופים רבים יכולים גם לבצע ניתוח ספקטרום גס וכו', אבל אוסילוסקופים רבים מודאגים מאוד לגבי אינדיקטור אחד שמהנדסי אלקטרוניקה מודאגים לגבי - - לא ניתן לבדוק את הזרם. בניתוח ואימות מסוימים, לא רק את המתח צריך לבדוק, אלא לפעמים צריך לבדוק את הזרם. נכון לעכשיו, כמה אוסילוסקופים מתקדמים יכולים לבדוק את הזרם, אבל הם צריכים לרכוש בדיקה זרם פעילה בנפרד. כאשר המילה אקטיבית מוזכרת, זה אומר שהמחיר די גבוה, כן, העלות של רכישת בדיקה זרם פעילה יכולה להיות כמעט כמו רכישת מותגים מסוימים של אוסילוסקופים בינוניים, כך שלא מדובר בציוד "עשיר". חברות קטנות רגילות יכולות להרשות לעצמן.
כשזה מגיע לבדיקות נוכחיות, אנשים מסוימים עשויים לומר, האם מולטימטר לא יכול פשוט למדוד את זה? מובן שמולטימטר יכול למדוד את הזרם ברגע מסוים, אך ישנן מספר בעיות: 1. בגלל שמהירות התגובה של המולטימטר איטית (בדרך כלל בסדר גודל של מאות mS) ;2. המולטימטר אינו יכול לתעד תוצאות בדיקה ארוכות טווח. מדדים טובים יותר יכולים לרשום את ערכי המקסימום והמינימום וכו'; 3. הדבר החשוב ביותר הוא שהמולטימטר לא יכול לראות את תהליך השינוי הנוכחי. הרבה פעמים מה שאנחנו רוצים לראות הוא תהליך השינוי. לא רק את התוצאות, למשל, אנחנו רוצים לדעת מתי סביר להניח שהנזק בזרם היתר של הטרנזיסטור יתרחש במקום רק לראות את הטרנזיסטור מעשן.
האם אי אפשר להשתמש באוסילוסקופ כדי לראות את תהליך השינוי של הזרם ללא בדיקה זרם יקרה? למעשה, אנחנו עדיין יכולים למצוא פתרון על ידי שינוי החשיבה שלנו. השיטה למעשה פשוטה מאוד, כלומר I=V/R, שלמדנו בפיזיקה בחטיבת הביניים. אני בוכה. ?שימו לב ש-V הוא לא המתח בנקודה מסוימת, אלא הפרש הפוטנציאלים בין שתי נקודות. זה המפתח, וזה גם המקום שבו חלק מהמתחילים נוטים ליפול לאי הבנות. אם אתה משתמש בשינוי המתח בנקודה מסוימת כדי לחזות את השינוי בזרם, לעתים קרובות תעשה טעויות. כן, אנחנו יכולים לראות את זה מהבדיקה לדוגמה מאוחר יותר.
שיטה ספציפית:
השיטה הספציפית של שיטה זו היא: השתמש בשתי בדיקות כדי למדוד את המתחים V1 ו-V2 בשני קצוות ההתנגדות (זה יכול להיות אפילו קטע קו, כמובן, בתנאי שההתנגדות של קטע קו זה גדולה מספיק כדי לייצר הפרש פוטנציאל מתאים בשני הקצוות), לאחר מכן השתמש בפונקציית החישוב של האוסילוסקופ כדי לחשב △V=V1-V2 בזמן אמת, ו-I=△V/R. כל עוד הסביבה לא משתנה באופן דרסטי, אנחנו יכולים לחשוב ש-R הוא ללא שינוי, אז אני משתנה עם △V הוא משתנה באופן ליניארי, כך שהשינוי ב-△V משקף את השינוי בזרם. בוא נשתמש בדוגמה כדי לוודא אם שיטה זו היא ריאלית.
אימות לדוגמה:
האוסילוסקופ בודק את שינויי המתח והזרם בין הניקוז למקור של צינור MOS על PCB ברגע ההפעלה. צורת הגל החום היא מתח המקור Vs, צורת הגל הסגולה היא מתח הניקוז Vd, וצורת הגל הצהובה קטנה יותר. צורת הגל הגסה היא מתח מקור הניקוז △Vsd =Vs-Vd המחושב באמצעות פונקציית החישוב של האוסילוסקופ (בדוגמה זו, ערוץ C1 מודד Vs, וערוץ C2 מודד Vd, כך שהגדרות החישוב הספציפיות הן כפי שמוצג ב- איור 2 C1-C2); צורת הגל הירוקה היא זרם מקור הניקוז Isd שנמדד עם בדיקה זרם פעילה. מהשוואת צורות הגל של Isd ו- △Vsd, ניתן לראות שתהליכי השינוי שלהם קרובים מאוד; נמדד עם בדיקה זרם פעילה ערך השיא של Isd הוא כ-3.6A; ערך השיא המחושב △Vsd הוא בערך 0.43V, והתנגדות הקו הנמדדת במולטימטר היא בערך 0.15?, כך שערך השיא הנוכחי המתקבל בשיטת הפרש הפוטנציאל הוא בערך {{ 16}}.43V/0.15?=2.87A, השונה מתוצאות בדיקת בדיקת הזרם הפעילה. כמובן שזה קשור להתנגדות ההפעלה של שפופרת MOS במצבים שונים, שגיאה של האוסילוסקופ, בדיקה פסיבית ומולטימטר וכו', אבל השתמשו בשיטה זו כדי לבדוק את הזרם שאנחנו הכי מודאגים ממנו. תהליך השינוי אפשרי לחלוטין. על ידי התבוננות בשינוי הזרם, אנו יכולים לדעת באופן גס מתי הנזק של צינור MOS צפוי להתרחש, ובכך לספק בסיס לנקוט באמצעים נכונים.
כשראו זאת, מהנדסים מנוסים עשויים לשאול שאלה: כיצד לפתור את יחס דחיית המצב הנפוץ CMRR בעת שימוש בבדיקות רגילות לבדיקה? בעיה זו אכן קיימת, אך כפי שהזכרנו קודם, המטרה העיקרית של שיטה זו היא לאפשר לנו לראות את תהליך השינוי של הזרם, בהשפעת גורמים שונים, הדיוק של ערך הזרם הספציפי שנבדק בשיטה זו הוא בהחלט לא מדויק כמו זה של בדיקה זרם פעילה מיוחדת (אם השיטה החינמית הזו יכולה לפתור לחלוטין את הבעיה של עשרות אלפי דולרים) בדיקות זרם פעילות לא יימכרו יותר בעתיד. כמובן, אם במקרה קראת את המאמר הזה ותפתור מקרה קודם לא פתור יום אחד על ידי ניתוח שינויים בזרם, כדאי לשכנע את הבוס שלך לשתות שני בקבוקים פחות ולקנות בדיקה נוכחית^_^); וכדי לפתור CMRR, אתה צריך להשתמש בבדיקה דיפרנציאלית פעילה. המחיר של החומר הזה דומה לזה של בדיקה נוכחית. במקרה זה, לא נשיג את המטרה שלנו לא להוציא כסף^_ ^; עם זאת, ל-Vs-Vd יש יתרון של ביטול חלק מההפרעות על האות.
