Активный щуп на большое напряжение самонастраиваемый

[_Cahes_]

Изучаю тему активных щупов, хочется активный щуп на большое напряжение, который будет подбирать самостоятельно диапазон измерений напряжения и выдавать на осциллограф соответствующие распоряжения (или наоборот). Обычно у щупа низковольтный вход с резисторным делителем, и, если забыть переключить диапазон, или при ожиданиях низкого напряжения проскочит высоковольтный всплеск, то вход может перегореть. А так сразу осциллограф покажет наличие чего-то высоковольтного но невидимого, сильно занизив осциллограмму главного сигнала. Напряжения ожидаются сотни вольт, ни какой маломощный усилитель их не выдержит. Я встречал схемы, где один из резисторов делителя выполнялся в виде транзистора или операционника, с управлением от контроллера осциллографа. Предполагаю иметь щуп, который будет подстраиваться под диапазон, предварительно защитившись от тысячи вольт на входе, предназначенном для нескольких вольт. Как достигается данная цель?

[mike-y-k]

_Cahes_, они такие тоже существуют. Но что покупка, что сборка самостоятельно явно в ценнике перевесят все имеющееся у Вас оборудование, да и сама задача создания такого щупа явно не для начинающего любителя…
Вы бы для начала параметры такого щупа описали - полоса частот, сопротивление по входу, емкость входа, интерфейс с осциллографом, допустимое время нарастания при автоматическом переключении,…
Обычный мультиметр с автоматическим выбором пределов вполне благополучно отдаст б-гу душу при импульсах на входе с фронтом уже в единицы μs и короче при амплитуде в два-три порядка.

Надо не на автоматику надеятся, а готовится к проведению измерений и учитывать возможные процессы в исследуемой точке.

Ну и такая цель вполне для обычных средств защиты от импульсов - варисторы, супрессоры. Под их параметры и схему щупа желательно внутри щупа что-то активное на заклание предусмотреть - прибор выживет, а щуп починить и сделать выводы…

[_Cahes_]

Я затрудняюсь сейчас сказать на счёт частотных требований. Мне бы хотя бы пример для рассмотрения идеи. Супрессоры не подходят - это может быть и длинный сигнал, централизованое питание 220 синусоидой, например, в пятивольтовый вход.

Частоты ожидаются несколько мегагерц, может быть в телевизор полезу на 39 мегагерц.

[mike-y-k]

_Cahes_, я ещё про амплитуду не уточнил.
Если там обычное до 1kV, то это один вариант, а если там про телевизор, то вопрос может и про десятки киловольт идти при случайном касании…
Тут все больше про правильность манипуляций и уверенность в делаемом…

Ну а в качестве примера - смотрите аксессуары у Tektronix, Fluke, Lecroy,…
Заодно на цены обратите внимание…

Собственно Вам требуется усилитель с большим входным сопротивлением и малой емкостью, с минимальным коэффициентом усиления и гладкой АЧХ на всём рабочем диапазоне, желательно гальванически изолированный, с регулируемым аттенюатором по входу (видимо PGA), встроенным быстродействующим контроллером с быстродействующим ADC большой разрядности для анализа входных процессов,…
Схемотехника уже получается совсем не простая, а там ещё в большом количестве полезут вопросы с шумами, скоростью реакции на возмущение до изменения коэффициентов в PGA,…
Разве что быстродействующий пиковый детектор и ключ на входе для защиты от некоторого избыточного напряжения соорудите…
Но это в любом случае не даст требуемого за любительский бюджет…

[_Cahes_]

Собственно первоначальный вопрос не освещён - как сделать так чтоб этот усилитель не сгорел при подаче высокого напряжения, и не изменил сигнал. Супрессоры и т.п. съедают часть сигнала, закорачивают; вход усилителя, пусть даже через конденсатор, получает киловольт на базу, или я чего-то не понимаю? И последующий "лёгкий" ремонт не уместен. Например, как я понимаю, если последовательно с входом поставить высоковольтный мосфет, то он выдержит высокое напряжение, и его можно отрегулировать по напряжению. Прося пример, я имел в виду не название фирмы, где продают готовое устройство, а пример схемы или описание реализации - чем, собственно, автоматический атэнюатор отличается от простого полевика с супрессором и ручным резисторным делителем. Допустим, если упрощённо - как воткнуть осциллограф с входом на малое напряжение в двести-двадцать и не сжечь его?

[mike-y-k]

_Cahes_, использовать соответствующий делитель на входе и при соответствующей развязке цепей.
При проведении измерений думает таки человек, а не прибор за него. Наличие в приборе некоторой автоматики только улучшает пользование прибором, но никак не значит замену человека, проводящего измерения.
Осциллограф совсем не то устройство, которое можно/нужно бездумно тыкать куда захочется.
Ну и конечно простое правило - добавление сущностей во входную цепь приводит г лишнему геморрою с обеспечением ее линейности в диапазоне измерений. Таки это сопротивления, индуктивности, ёмкости - и в итоге фильтр с весьма хитрой характеристикой. А если компоненты ещё и активные…
Стоимость таких щупов и состоит из стоимости решений обеспечению требуемых характеристик. А еще и проблемы с проверкой и настройкой перед измерениями.

На тему примеров и схем - ищите конкретные модели у производителей и по их наименованиям ищете в сети схемы. Они в некотором количестве присутствуют. По сложности тянут вполне на простой осциллограф.

[DanilinSA]

Обычно полное входное напряжение на вход усилителя не подают. Стоит высокоомный делитель, после него - операционный усилитель с высокоомным входом. Или несколько делителей для разных диапазонов.
И на входе обычно стоит защита. Например в виде BAV99 для ограничения входных напряжений на входе операционника. В закрытом состоянии он имеет емкость 1.5 рF и обратный ток в районе 0.5 микроамперы. Т.е. в нормальном режиме не оказывает на сигнал влияния.

Далее тебе нужна схема управления. С высоким быстродействием для переключения делителей.

Делители считать так, что-бы ток на выходе делителей не выводил BAV99 при перегрузке входа.

[Yuri222]

Смотрел обычным аналоговым осциллографом через щуп с делителем 1:10 импульсы обратного хода в строчной телевизоров - и невидимое было видимым, и ничего не горело...

как я понимаю, если последовательно с входом поставить высоковольтный мосфет

Просто люди, проектировавшие осциллограф, поставили резистор на мегаом и парочку диодов...

может быть в телевизор полезу на 39 мегагерц

Обычно что-то высокочастотное чаще всего низковольтное, и для его исследования применяют низковольтые щупы с низкой вх. емкостью и даже бывает со встроенным усилителем.
Может, не стоит бездумно тыркать чем ни попадя куда ни попадя, а все же использовать конкретный прибор для того, на что он рассчитан, и не лениться вручную переткнуть...
Вот, например, существуют осциллографы с низким входным сопротивлением (десятки Ом - 50 или 75), но никто не догадывается смотреть ими напряжение в розетке, строчную или даже кадровую развертку в телевизоре

[DanilinSA]

Нет "универсального" щупа. И "универсального" осциллографа. Но есть очень дорогие осцилографы с набором сменных щупов под разные задачи.

[Kabron]

Видео:

__________________
Я не помогаю. Я провоцирую думать.
Не дай вам Бог плохих контактов.