Replacing analog null detectors with precision multimeters

Fluke 8588A

Historically, analog null detectors or null meters have been used in electrical metrology to measure small voltage differences between two points or to detect a zero current condition where the voltages at two points are the same. These might include comparing and  measuring the voltage difference between a standard and a device under test such as in the comparison of of two primary level standards or between a primary standard and a secondary calibration standard by interfacing with the instruments directly or with the aid of a voltage divider. The small differences in voltage that are measured by a null detector  allow voltages to be adjusted on standards so that there is effectively no voltage difference between two points or two instruments. The ability to zero voltage, or a null condition, is essential for electrical metrology.

When precision digital multimeters (DMMs) became available with resolution and sensitivities comparable to null detectors, they were quickly adopted, and null detectors were set aside. However, depending on the measurement circuitry characteristics and the unique characteristics of the DMM, significant measurement errors can be created. This application note discusses what to consider when using a DMM as a null detector.

This is especially important as improvements in new DMMs lessen some of the effects of these issues. However, in all cases they need to be understood and appropriately considered.

Since the 1960’s, commercial voltage and ratio calibration systems have been available to calibrate dc voltage from very low  levels–on  the order of millivolts–to relatively high values up to    1 kilovolt. A critical component of these systems was the analog high impedance voltmeter/null meter. These instruments were designed with extremely high input impedance (10 to 100 MΩ), excellent sensitivity (0.1 µv per division) and high isolation (on the order of 1012 Ω).

One series instrument, the Fluke 845 Series of High Impedance Voltmeter Null Detectors, was designed so that source loading through leak- age was virtually eliminated regardless of power line, chassis ground, or guard connections. Input voltages were applied through an input divider and filter circuit to a photo-chopper-stabilized amplifier. The input filter minimized the effects of source noise, and the photo-chopper-stabilized amplifier reduced the input current to a few picoamps. The 845AB could be battery operated, so that it was isolated from line power, had an analog input for nulling operations, provided a good measurement response time (5 seconds on the 1 µv range) and in general was easy to use.

Fluke 8588A

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Fluke: An Introduction of precision digital multimeters

Fluke 8588A

High precision digital multimeters started to emerge for metrology use in the mid to late 1970’s. They became the preferred measurement tool for dc and low frequency ac electrical metrology. As a bonus, they were easy to use, multi-functional, and easy to automate. In certain applications they easily replaced the null detectors, yet their dc input amplifiers did not have the advanced design needed to fully match the null detector characteristics. In some critical respects they had serious shortcomings. One key area was the input bias current of the meter.

Bias current related errors

One of the non-ideal aspects of operational amplifiers such as those used in the input of a DMM is input bias current. This is a condition where current flows from the amplifier through the input terminals of the DMM. DMMs use CMOS amplifiers, which minimize this effect, but  a  current still exists on the order of picoamps. In voltage measurements where the voltage source is being measured, there is some source impedance in series with the voltage source. A small bias current through a small source impedance creates a negligible offset voltage. While this offset is in series with the voltage being measured, it has virtually no detrimental impact because it constitutes just fractions of nanovolts.

However, with certain measurement configurations where there is a sizeable source resistance from the voltage being measured (in the tens of    k ohms), this resulting offset voltage due to the bias current could cause offset errors of several microvolts. This offset is directly in series with the measured voltage and is a serious error that must be dealt with if a DMM was to be used for critical measurements in such applications. Such an error could easily exceed the voltage measurement being attempted.

However, remember that this bias current characteristic was not a factor when using a null detector, so it was never something to be dealt with. Eliminating such errors requires extra measurement steps to compensate and remove these bias current offsets when using a DMM.

Use of voltage dividers

Electrical metrology uses primary level voltage standards for establishing traceability and working level voltage standards to calibrate working standard voltage sources. Because the voltage standards today are commonly at a 10-volt level, and the working standard voltage sources range from millivolt ranges up to a kilovolt range, voltage dividers are used to simplify intercomparing the sources to the 10-volt voltage standards. For example, a 100-volt source is divided by 10 to create a 10-volt level for comparing to the 10-volt working standard. Another example is calibrating a precision voltmeter at a non-decade voltage, such as 1.9 volts.

To create a precise voltage for such a test, a 10-volt voltage standard would be scaled by 0.19 ratio to create a 1.9-volt level for calibrating the meter. From these examples, ratios must both be decade values; that is, multiples of 10 (1:10, 1:100, 10:1 and100:1), as well as other variable ratios – such as from .999999 to 0.000001. There are many such dividers in common use.

There are fixed ratio standards, such as the Fluke 752A Reference Divider, and variable ratio standards, such as the Fluke 720A Kelvin Varley Divider. These are regularly used to divide one voltage to match the level of a second voltage when doing calibrations across the voltages mentioned above.

The metrologist must confirm or adjust the dividers to insure they have the proper ratios for the intended calibration. These dividers must be balanced before use. Such balancing requires a null detector style of measurement to adjust for and confirm a proper ratio.

Fluke 8588A

Divider balancing errors due to DMM bias currents 

The most commonly used fixed or variable ratio standards are resistive dividers. When the dividers are balanced there is always a resis- tance between the two balancing points. This resistance is usually on the order of 25 kOhms    to 40 kOhms. So, when you have maximum bias currents of 50 pA, the divider can generate undesired offset voltages of several microvolts. The metrology measurements using such  divid- ers often measure voltage levels of zero volts to fractions of microvolts; therefore, these undesired bias current offsets have a serious effect.

Fortunately, techniques for eliminating these errors have been developed and are presented in white papers by Fluke metrologists. Updated ver- sions of those original papers are included on the Fluke Calibration website so you can refer to them for complete details about using a precision DMM in place of a null detector.

  • Using the Fluke Calibration 8588A in place of analog null detector for self-calibration of the Fluke 720A.
  • Using digital multimeters in place of analog null detectors for metrological applications

Recommended solutions to bias current offset voltages

The best way to  correct  this  bias  current  issue is to properly select the DMM used for balancing and null detector measurements. Different DMMs have different designs and vary in their bias cur- rent situations.

  1. Use a newer designed DMM: Since the 1970’s the precision DMM designs have amplifier circuitry with up to 50 pA of bias currents. The newest Fluke Calibration Reference Multime- ters (the 8588A and 8558A) have significantly less bias current, at 20 pA maximum. This bias current is also adjusted to be effectively zero pA when they are originally tested. This virtu- ally removes the bias current offset problem. Also, because the bias current changes very little over time, it remains near this level for an extended period into the future.
  2. Determine the offset and correct for it: In the initial balancing process, at the starting point where the DMM is connected  to  the  divider and configured for the test, but before any external voltage source is to be applied,  short the voltage input terminals of the divider and observe any offsets on the DMM. Any voltages measured will be the result of bias currents through the divider’s source impedance. If any offset is indicated, observe if the offset is relatively noiseless, and it is stable over time. If it is both stable and not excessively noisy, then it can be mathematically removed from the balancing measurements. The observed offset can be mathematically removed by doing a measurement offset correction on the DMM.
  3. Reject DMMS with unstable bias currents: A precision DMM can work very well for general metrology measurements. However, a small minority of these instruments have excessively noisy or unstable bias currents. These will not  be able to be used to balance dividers.
  4. Expect many  Fluke  Calibration  DMMs  to have acceptable bias currents: Most Fluke Calibration Reference DMMs are adjusted for minimum bias current when they are manu- factured. As a result, you will see bias currents  at a fraction of their  maximum  specification. So, with bias currents that show to be 5 pA or less no measurable offsets will show up in the offset test mentioned above.
  5. Periodically test for bias currents: It should be noted that a DMM’s bias current may slowly change over time. Regularly test the DMM for its bias current characteristics, or if it is not frequently used for balancing, then test before use, to see if the bias current is still acceptable.
Fluke 8588A

Conclusion

The Fluke Calibration 8588A Reference Multimeter and 8558A Digital Multimeter are suitable replacements for analog null detectors, as was the previous generation 8508A Reference Multimeter. Appropriate corrections must be made for current emanating from the meter input terminals. Before any other digital multimeter is used as a null detector, the input bias current and other current sources must be considered to determine the significance of error generation to the circuit.

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Establishing calibration intervals for Fluke products

Fluke 8588A

Fluke endeavors to build the world’s most accurate, rugged and reliable test equipment.  Our products are calibrated to be traceable to the International System of Units (SI) through intrinsic standards or National Metrology Institutes. However, all electronic components and mechanical devices exhibit drift over time. To ensure that your Fluke product always operates to published specifications, you must have it recalibrated regularly.

When Fluke develops product specifications, the design engineers take into account a variety of uncertainty influences: for example, traceability to the SI; short term stability; stability due to environmental variation; long term stability; and other sources of uncertainty based on the product design. The uncertainty due to long term stability must be defined by a time interval. Fluke defines one or more-time intervals in the published specifications for each product. The most common time interval is one year.

Fluke product specifications are designed so that more than 95 percent of the population for a given model will meet all specifications at the end of its published interval. This is assured through product design and is tested by methods such as statistical analysis of reliability and accelerated life cycle testing.

When customers purchase test equipment, they need to select an appropriate interval for recalibration. The recalibration interval may be shorter or longer than the time interval published in the manufacturer’s specifications because of factors such as frequency of use or harshness of operating environment. This is why the calibration quality standard ISO/IEC 17025 states that the calibration laboratory may not recommend any calibration interval except where it has been agreed with the customer.

Fluke’s products often perform within their published specifications for significantly longer than the stated time interval. Whether end customers select a recalibration interval based on the published specification or by any other means, they should evaluate the recalibration data for their test instruments to ensure that the selected intervals meet their requirements for quality and reliability. The publications “NCSL International RP-1, Establishment and Adjustment of Calibration intervals” and “ILAC G24: 2007 Guidelines for the determination of calibration intervals of measuring instruments” are excellent documents for customers to establish and adjust calibration intervals based on their usage and quality requirements.

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Voltera V-One PCB Printer: A prototyping platform for electronics

The V-One prints double sided PCBs, dispenses solder paste, and will help you explore new materials and substrates.

Print your own circuit boards

On your desktop and on your schedule, the Voltera V-One gets you from prototype to production faster than ever before. Create twolayer circuit boards on your desk. Load your Gerber files and watch the dispenser lay down a silver-based conductive ink to print your circuit right before your eyes.

 Skip the soldering iron

Focus on designing, not soldering. Regardless if your boards come from a factory, or from your desk – just mount them on the V-One and off you go. Say goodbye to stencils and cut your assembly time in half. Assembling boards is easy – it is quick turn PCBA at your desk!

 Software you will love

Voltera’s software is designed to be understood. From importing your Gerber files to the moment you press print, the software walks you though each step with built in videos and tutorials. Compatible with EAGLE, Altium, KiCad, Mentor Graphics, Cadence, DipTrace and Upverter. Is your CAD tool not on this list? Contact us to find out if we’re compatible!

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Melhore a coleta de sinal no seu osciloscópio: Verifique a rejeição no modo comum

Ponta de Prova Ativa Keysight N2797A 1,5GHz Temperaturas Extremas

Realizar a análise dos seus sinais no osciloscópio vai te trazer inúmeras e importantes informações. Dessa forma, o processo precisa ser realizado da forma correta e principalmente respeitando as capacidades e metodologias que o seu aparelho impõe. Contudo, nem sempre conseguimos fazer tudo e por vezes acabamos deixando alguns detalhes passarem que no final farão uma diferença significativa na nossa análise. Por isso, nessa sequência de matérias intitulada Melhore a coleta de sinal no seu osciloscópio, iremos dar dicas dos principais pontos que você precisa se ater durante a sua análise. Nessa matéria falaremos sobre a verificação da rejeição no modo comum. Você sabe o que é isso? Sabe como realizar esse procedimento? Ficou interessado? Então continua ai e boa leitura!

Uma das questões mais mal compreendidas na coleta de sinais é que a rejeição no modo comum pode limitar a qualidade de uma medição. Seja com uma ponta de terminação simples ou diferencial, sempre vale a pena conectar os dois terminais da ponta ao terra do DUT e ver se algum sinal aparece na tela.

Conecte os dois terminais da ponta ao terra e veja se algum sinal é mostrado na tela

Se aparecer algum sinal, ele mostrará o nível de corrupção do sinal provocado por uma baixa rejeição no modo comum. Correntes de ruído no modo comum provocadas por outras fontes que não o sinal medido podem fluir do terra do DUT pelo terra da ponta de prova até a blindagem do cabo da ponta. Fontes de ruído no modo comum podem ser internas do DUT ou externas a ele, como o ruído na linha de alimentação e correntes EMI ou BSD.

Um condutor de aterramento longo em uma ponta de prova de terminação simples pode tornar esse problema bastante significativo. Uma ponta de terminação simples sofre bastante com uma baixa rejeição no modo comum. Pontas de prova diferenciais ativas oferecem relações de rejeição no modo comum muito maiores, tipicamente de até 80 dB (10.000:1).

A ponta de prova diferencial ativa oferece uma relação de rejeição no modo comum muito maior, eliminando efetivamente a corrente de ruído no modo comum.

Verificar a rejeição no modo como pode te dar um norte de como proceder a sua análise, caso os resultados não estejam saindo como esperado. É muito importante ficar atento a esse aspecto, para que o seu trabalho não seja prejudicado. Então, aprendeu tudo o precisava sobre esse tema? Aproveita e confere todo o conteúdo e produtos disponíveis no portal Datasonic, pioneiro em equipamentos tecnológicos de ponta que se destaca pela sua diversidade de marcas, modelos e principalmente preços está a sua disposição para que você possa tirar todas as suas dúvidas, comparar preços e por fim, escolher o melhor produto para você. No site é possível encontrar inúmeros modelos de osciloscópios com os mais diversos recursos e configurações e equipamentos relacionados. O portal Datasonic possui um amplo portfólio e um leque de variados produtos, todos à sua disposição. Aproveite e conheça outros equipamentos de medição que irão complementar o seu projeto.

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Melhore a coleta de sinal no seu osciloscópio: Amortecimento da ressonância

Realizar a análise dos seus sinais no osciloscópio vai te trazer inúmeras e importantes informações. Dessa forma, o processo precisa ser realizado da forma correta e principalmente respeitando as capacidades e metodologias que o seu aparelho impõe. Contudo, nem sempre conseguimos fazer tudo e por vezes acabamos deixando alguns detalhes passarem que no final farão uma diferença significativa na nossa análise. Por isso, nessa sequência de matérias intitulada Melhore a coleta de sinal no seu osciloscópio, iremos dar dicas dos principais pontos que você precisa se ater durante a sua análise. Nessa matéria falaremos sobre amortecimento da ressonância. Você sabe como realizar esse processo? Ficou interessado? Então continua ai e boa leitura!

A performance de uma ponta de prova é bastante afetada pela forma como ela é conectada. À medida que aumentam as velocidades em seu projeto, você poderá perceber mais overshoot, ringing e outras perturbações ao conectar uma ponta de prova no osciloscópio. As pontas de prova formam um circuito ressonante no ponto em que são conectadas ao dispositivo. Se essa ressonância estiver dentro da largura de banda da ponta de prova do osciloscópio que você estiver usando, será difícil determinar se as perturbações medidas são devido ao seu circuito ou à ponta de prova.

À medida que aumentam as velocidades em seu projeto, você poderá observar mais overshoot, ringing e outras perturbações. Evite a ressonância formada pela conexão da ponta de prova incluindo um resistor de amortecimento na ponta de sua ponta de prova.

Em uma ponta de prova de terminação simples, coloque a resistência apenas no condutor do sinal e tente manter o condutor do terra o mais curto possível. Em uma ponta de prova diferencial, coloque resistores nas pontas dos dois condutores e mantenha esses condutores aproximadamente com o mesmo comprimento. Para determinar o valor desse resistor, primeiro use uma placa de acessório, como a E2655C da Keysight, para introduzir um sinal degrau conhecido no canal do osciloscópio.

Coloque um resistor na ponta da ponta de prova para amortecer a ressonância do fio incluído no circuito.

Em seguida, capture o sinal com o fio que você quer usar, com um resistor na ponta de sua ponta de prova. Quando o valor da resistência estiver correto, você verá um degrau de uma forma muito parecida com o degrau de teste, exceto que este poderá ter uma filtragem passa-baixa. Se houver ringing em excesso, aumente o valor do resistor.

Tendo a entrada da ponta amortecida corretamente, o carregamento/a impedância de entrada nunca cairá abaixo do valor do resistor de amortecimento.

Os acessórios com amortecimento dessa ponta de prova oferecem um modelo de uso flexível, que mantém baixos valores de capacitância e indutância e uma resposta em frequência plana por toda a sua largura de banda especificada. As pontas de prova da série N2750A da InfiniiMode, da série 1156A-58A e da série InfiniiMax usam essa tecnologia de acessórios com amortecimento para oferecer uma performance ótima, porém flexível.

Todas as pontas de prova da série N2750A da InfiniiMode, da série 1156A-58A e da série InfiniiMax usam essa tecnologia de acessórios com amortecimento para oferecer uma performance ótima, porém flexível.

Aprendeu tudo o precisava sobre esse tema? Então aproveita e confere todo o conteúdo e produtos disponíveis no portal Datasonic, pioneiro em equipamentos tecnológicos de ponta que se destaca pela sua diversidade de marcas, modelos e principalmente preços está a sua disposição para que você possa tirar todas as suas dúvidas, comparar preços e por fim, escolher o melhor produto para você. No site é possível encontrar inúmeros modelos de osciloscópios com os mais diversos recursos e configurações e equipamentos relacionados. O portal Datasonic possui um amplo portfólio e um leque de variados produtos, todos à sua disposição. Aproveite e conheça outros equipamentos de medição que irão complementar o seu projeto.

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Melhore a coleta de sinal no seu osciloscópio: Verifique o acoplamento da ponta de prova

Realizar a análise dos seus sinais no osciloscópio vai te trazer inúmeras e importantes informações. Dessa forma, o processo precisa ser realizado da forma correta e principalmente respeitando as capacidades e metodologias que o seu aparelho impõe. Contudo, nem sempre conseguimos fazer tudo e por vezes acabamos deixando alguns detalhes passarem que no final farão uma diferença significativa na nossa análise. Por isso, nessa sequência de matérias intitulada Melhore a coleta de sinal no seu osciloscópio, iremos dar dicas dos principais pontos que você precisa se ater durante a sua análise. Nessa matéria falaremos sobre o acoplamento das pontas de prova. Você sabe como realizar esse processo? Ficou interessado? Então continua ai e boa leitura!

Tendo a sua ponta de prova conectada a um sinal, mude a posição do cabo da ponta e segure-o em suas mãos. Se a forma de onda na tela apresentar alguma variação significativa, haverá um acoplamento de energia na blindagem da ponta que provoca essa variação.

O uso de um núcleo de ferrita no cabo da ponta de prova pode ajudar a melhorar a precisão da coleta do sinal, pela redução das correntes de ruído do modo comum na blindagem do cabo. O núcleo de ferrita no cabo da ponta de prova cria uma impedância em paralelo com um resistor no condutor. A inclusão do núcleo de ferrita no cabo da ponta de prova raramente afeta o sinal, porque esse sinal passa pelo condutor central e volta pela blindagem; dessa forma, nenhuma corrente do sinal flui pelo núcleo.

O uso de um núcleo de ferrita no cabo da ponta de prova pode ajudar a melhorar a precisão da coleta do sinal

O uso de um núcleo de ferrita no cabo da ponta de prova pode ajudar a melhorar a precisão da coleta do sinal

A posição do núcleo de ferrita no cabo é importante. Por conveniência, você poderia ficar tentado a colocar o núcleo na extremidade do cabo do lado do osciloscópio, o que deixa a cabeça da ponta de prova mais leve e fácil de ser manejada. Entretanto, se o núcleo for colocado nessa extremidade, terá a sua eficiência muito reduzida.

A redução do comprimento do condutor de aterramento de uma ponta de terminação simples pode ajudar em alguns casos. A troca por uma ponta de prova diferencial normalmente é o que mais ajuda. Muitos usuários não entendem que o ambiente do cabo da ponta de prova pode provocar variações em suas medições, especialmente em altas frequências, o que pode levar a frustrações em relação à repetibilidade e qualidade das medições

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Como determinar a integridade do sinal do osciloscópio: Ruído de base em diferentes Offsets

Osciloscópio Digital de Bancada DSOX2012A

A integridade do sinal continua sendo um tópico importante no mundo da eletrônica. Os projetos de hoje têm margens cada vez menores e taxas de dados crescentes; o que significa que as medições devem ser mais precisas do que nunca. Todo fornecedor de osciloscópio tem algum tipo de tom em torno da integridade do sinal: maior número de bits ADC, menor nível de ruído, taxa de amostragem mais rápida e a lista continua. Embora todas essas especificações sejam importantes, é essencial entender todo o sistema de medição e não basear sua decisão em apenas uma dessas especificações. Educar-se sobre o que cada uma dessas especificações realmente significa para o seu projeto economiza tempo e angústia durante o teste. Por isso, nessa sequência de matérias intitulada Como determinar a integridade do sinal do seu osciloscópio, você saberá exatamente o que precisa procurar para determinar a verdadeira integridade do sinal. Nesta matéria falaremos sobre o Ruído de base em diferentes offsets. Você sabe o que é isso? Ficou interessado? Então continua nesse artigo e boa leitura!

Talvez essa seja uma questão que confunde muitos engenheiros: você sabia que o ruído de base de um osciloscópio muda dependendo de onde o sinal fica na tela?

Quando um sinal está diretamente no centro da tela, é mais provável que você experimente o ruído de base ideal mais baixo. No entanto, dependendo da qualidade do ADC no seu instrumento, você poderá experimentar diferentes níveis de ruído com diferentes desvios verticais na tela. Isso tem a ver com o número de níveis de quantização necessários para exibir nesse deslocamento ou nesse offset.

Isso acontece com todos os osciloscópios, e a diferença realmente é exatamente o quanto isso afeta seu sinal e suas medições. A mudança no ruído é muito baixa na Série S, como você pode ver nas Figuras 1 e 2, mas existem alguns instrumentos de outros fornecedores nos quais esse problema é excepcionalmente ruim.

Figura 1. Ruído no centro da tela
Figura 2. Ruído aumentado na metade superior da tela

É importante analisar o nível de ruído do seu osciloscópio em vários pontos da tela para garantir que isso não afete seu sinal.

Compreender o ruído proveniente do seu dispositivo e o que é proveniente do osciloscópio é fundamental se você deseja um dispositivo totalmente funcional. O ruído vertical geralmente é ignorado, mas pode causar problemas significativos, como erros de medição de amplitude, incerteza na reconstrução da forma de onda, erros de tempo e instabilidade ou formas de onda indesejáveis ​​”gordas”. Quer aprender um pouco mais sobre ruído e desmistificar os mitos sobre a integridade do sinal? Então acompanha o episódio 2 da série Expondo Mitos sobre a Integridade do Sinal, da Keysight Labs, nele você aprenderá sobre o ruído vertical e o que você pode fazer para garantir que não esteja afetando suas medições. Mesmo que o ruído vertical não seja tecnicamente corrigível, é possível medir em torno dele. Confira!

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Como determinar a integridade do sinal do osciloscópio: Mais largura de banda NÃO é melhor

A integridade do sinal continua sendo um tópico importante no mundo da eletrônica. Os projetos de hoje têm margens cada vez menores e taxas de dados crescentes; o que significa que as medições devem ser mais precisas do que nunca. Todo fornecedor de osciloscópio tem algum tipo de tom em torno da integridade do sinal: maior número de bits ADC, menor nível de ruído, taxa de amostragem mais rápida e a lista continua. Embora todas essas especificações sejam importantes, é essencial entender todo o sistema de medição e não basear sua decisão em apenas uma dessas especificações. Educar-se sobre o que cada uma dessas especificações realmente significa para o seu projeto economiza tempo e angústia durante o teste. Por isso, nessa sequência de matérias intitulada Como determinar a integridade do sinal do seu osciloscópio, você saberá exatamente o que precisa procurar para determinar a verdadeira integridade do sinal. Nesta matéria explicaremos como mais largura de banda não é uma melhor opção. Ficou interessado? Então continua nesse artigo e boa leitura!

Existe muita largura de banda. Se a largura de banda do seu instrumento for muito alta, isso poderá alterar suas medidas. Um osciloscópio de alta largura de banda capta ruídos de alta frequência. Use a menor largura de banda possível enquanto ainda possui o suficiente para capturar com precisão o seu sinal. Se necessário, limite a largura de banda com os filtros de hardware ou software internos do osciloscópio.

O ENOB do seu sistema é bastante afetado pela quantidade de ruído presente. Quanto mais ruído, menor o ENOB. Como exemplo, as figuras abaixo mostram um mesmo sinal de 20 MHz quando capturado em duas larguras de banda diferentes. Com a largura de banda apropriada de 100 MHz (Figura 1), o resultado é um sinal limpo. Enquanto a captura de largura de banda de 8 GHz (Figura 2) apresenta mais ruído, resultando em um sinal mais espesso e medições incorretas de pico.

Figura 1. Sinal de 20 MHz com a largura de banda de 100 MHz
Figura 2. Sinal de 20 MHz com a largura de banda de 8 GHz

Nunca, jamais esqueça esse fato, MAIS É MENOS. Largura de banda em excesso vai afetar os seus resultados e não te dar leituras confiáveis, opte sempre pela largura de banda adequada ao seu projeto. Gostou da matéria? Tirou todas as dúvidas? Aproveita e confere todo o conteúdo e produtos disponíveis no portal Datasonic, pioneiro em equipamentos tecnológicos de ponta que se destaca pela sua diversidade de marcas, modelos e principalmente preços está a sua disposição para que você possa tirar todas as suas dúvidas, comparar preços e por fim, escolher o melhor produto para você. No site é possível encontrar inúmeros modelos de osciloscópios com os mais diversos recursos e configurações e equipamentos relacionados. O portal Datasonic possui um amplo portfólio e um leque de variados produtos, todos à sua disposição. Aproveite e conheça outros equipamentos de medição que irão complementar o seu projeto.

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Como determinar a integridade do sinal do osciloscópio: Toda a largura de banda NÃO é criada da mesma forma

A integridade do sinal continua sendo um tópico importante no mundo da eletrônica. Os projetos de hoje têm margens cada vez menores e taxas de dados crescentes; o que significa que as medições devem ser mais precisas do que nunca. Todo fornecedor de osciloscópio tem algum tipo de tom em torno da integridade do sinal: maior número de bits ADC, menor nível de ruído, taxa de amostragem mais rápida e a lista continua. Embora todas essas especificações sejam importantes, é essencial entender todo o sistema de medição e não basear sua decisão em apenas uma dessas especificações. Educar-se sobre o que cada uma dessas especificações realmente significa para o seu projeto economiza tempo e angústia durante o teste. Por isso, nessa sequência de matérias intitulada Como determinar a integridade do sinal do seu osciloscópio, você saberá exatamente o que precisa procurar para determinar a verdadeira integridade do sinal. Nesta matéria explicaremos que toda a largura de banda não é criada da mesma forma. Ficou interessado? Então continua nesse artigo e boa leitura!

A resposta de frequência de um osciloscópio mostra a verdade: nem toda a largura de banda é criada igualmente. A Figura 1 facilita a compreensão deste conceito. Observe que, à medida que você aumenta a largura de banda em um osciloscópio Keysight, a resposta de frequência permanece plana. Isso ocorre porque ele usa filtros de correção de hardware, o que significa que seu sinal mal é atenuado. O que está na tela é fiel ao que está saindo do seu dispositivo. Isso garante que você obtenha medições precisas em todo o espectro de largura de banda do osciloscópio.

Figura 1. A resposta de frequência plana dos osciloscópios da série S da Keysight garante precisão em toda a largura de banda do osciloscópio

Por outro lado, alguns fornecedores não usam filtros de correção. Isso significa que o instrumento pode dar um pequeno impulso aos componentes de alta frequência. O aumento ocorre porque seu sinal de frequência mais alta está sendo atenuado para ficar dentro da faixa de largura de banda mensurável. No final, isso afeta o sinal que você vê na tela e distorce todas as medições de pico.

Isso desperta todos os seus resultados e pode causar confusão, pois você não consegue descobrir o que há de errado com o projeto, quando, na realidade, era apenas a baixa integridade do sinal do osciloscópio o tempo todo.

Quer aprender um pouco mais então confere o vídeo do Daniel Bogdanoff da Keysight que nos dá uma maneira diferente de pensar sobre largura de banda, a mais fundamental de todas as especificações de equipamentos de teste O que realmente é largura de banda e o que isso significa para seus sistemas.

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