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.

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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Obtenha o melhor do seu osciloscópio: Use decodificadores de protocolo integrados para barramentos seriais

Uma forma de potencializar o seu osciloscópio é com a utilização de decodificadores de protocolos. Esses dispositivos tornam o acesso ao sinal mais facilitado pelo aparelho, o que pode permitir uma melhor leitura do sinal. Quer saber um pouco mais? Então continua nesse artigo. Boa leitura!

Decodificação de protocolo

Dependendo do tipo de dispositivo que você está testando, pode ser necessário testar determinados barramentos seriais (como CAN e LIN para automóveis e I²C e RS-232 para projetos incorporados). Os osciloscópios podem caracterizar a qualidade analógica desses sinais fazendo medições da camada física.

Um gatilho de protocolo pode ajudar a capturar uma instância ou evento específico no barramento, o que é tremendamente útil. No entanto, muitos dos barramentos seriais usados ​​hoje são codificados em formato hexadecimal e podem ser difíceis de entender. Um decodificador de protocolo integrado converte esses eventos em um formato mais útil.

Decodificação baseada em hardware

A decodificação baseada em hardware fornece uma atualização em tempo real do rastreamento de decodificação. Isso aumenta a probabilidade do osciloscópio de capturar e exibir erros de comunicação de barramento serial não muito frequentes, como erros de bit de material, erros de formulário, erros de reconhecimento, erros CRC e quadros de erro.

Quer aprender um pouco mais sobre decodificadores de protocolo, então confere esses dois vídeos incríveis sobre o assunto Daniel Bogdanoff, da Keysight, ensina como usar um osciloscópio de armazenamento digital para decodificar protocolos no décimo sexto episódio da Série Guru de 2 minutos.

Já nesse segundo tutorial você pode aprender a como obter informações rápidas sobre o comportamento do barramento serial de baixa velocidade aplicando recursos de disparo, decodificação e análise no seu osciloscópio de armazenamento digital.

Então, aprendeu tudo o precisava sobre os decodificadores de protocolos integrados? 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. 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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Obtenha o melhor do seu osciloscópio: Utilize a escala de sinais corretamente

Mais do que apenas se preocupar com os componentes, além de escolher a largura de banda correta, possuir um processamento adequado de memória, entre outras questões, considerar a escala adequada na verificação dos resultados é mais um fator importante no sucesso da sua análise. Imagine se você realiza uma análise com o seu osciloscópio, mas escolhe a escala errada, você pensará que o seu resultado estará correto, porém, não será bem por ai. A escala é a proporção matemática de dimensões que relaciona a fonte ao objeto real. Especificar a escala correta vai te dar uma leitura correta dos dados obtidos. Mas, você tem escolhido a escala corretamente em suas análises? Sabe da importância desse fator? Então continua nesse artigo e vem descobrir tudo sobre esse mecanismo. Boa leitura!

Escala horizontal

É importante considerar o dimensionamento horizontal ao fazer medições dependentes do tempo. Quando você altera a escala horizontal (tempo por divisão) do seu sinal, também está alterando o tempo total de aquisição do sinal. O tempo de aquisição do sinal, por sua vez, afeta a taxa de amostragem do osciloscópio. A equação que descreve esse relacionamento é:

Taxa de Amostra = Profundidade da Memória / Tempo de Aquisição

A profundidade da memória é um valor fixo e o tempo de aquisição é fixado pela configuração de ajuste de tempo por divisão no seu osciloscópio. À medida que o tempo de aquisição aumenta, a taxa de amostragem terá que diminuir para ajustar toda a aquisição na memória do osciloscópio. É importante ter uma taxa de amostragem apropriada para medições dependentes do tempo (frequência, largura de pulso, tempo de subida etc.)

Sinal de relógio de 100 KHz Aumentando a escala de tensão por divisão

Ambas as telas mostram o mesmo sinal, mas com escala diferente – as medidas resultantes fornecem resultados significativamente diferentes.

Escala vertical

Assim como a escala horizontal é importante para medições específicas de tempo, a escala vertical é importante para medições verticalmente dependentes (pico a pico, RMS, máx, min, etc.). Simplesmente aumentando a escala vertical do sinal, você pode obter uma medição muito mais precisa com um desvio padrão muito menor. Por que o dimensionamento vertical afeta as medições? Assim como as medições horizontais (dependentes do tempo) são afetadas pela taxa de amostragem, as medições verticais (amplitude dependente) são afetadas por bits de resolução.

Já deu pra perceber que utilizar a escala correta durante as suas análises no osciloscópio pode fazer muita diferença no resultado final. É um ponto muito importante que deve ser levado em conta no momento de configuração do aparelho. Não esqueça. Aprendeu tudo o precisava sobre esse parâmetro? Então, 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. 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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Obtenha o melhor do seu osciloscópio: Lembre-se, as pontas de prova importam

Ponta de Prova Ativa Siglent SPA1000

O osciloscópio é um aparelho utilizado na verificação de parâmetros importantes de sinais elétricos utilizado em diversos setores e com vários objetivos, contudo, o aparelho não trabalha sozinho, o mesmo precisa de uma série de dispositivos que o auxiliam na execução da sua tarefa. Muitas vezes nem consideradas durante o processo, apesar de fundamentais ao funcionamento do osciloscópio, as pontas de prova são essenciais para que o sinal seja captado da melhor forma, podendo até influenciar no resultado final da análise. Uma questão é muito importante, as pontas de prova importam sim, mas então você sabe tudo o que precisa saber sobre esses dispositivos? Então continua nesse artigo e vem descobrir tudo sobre esse mecanismo. Boa leitura!

Escolha a ponta de prova certa para o seu osciloscópio

As pontas de prova são usadas para conectar seu osciloscópio ao seu dispositivo em teste (DUT), e são cruciais para otimizar a integridade do sinal. Existem literalmente centenas de diferentes tipos de pontas de prova disponíveis, então como você escolhe a correta? Não há uma resposta única porque todos os projetos são diferentes. Mas aqui estão algumas características diferentes das pontas de prova que você deve considerar antes de tomar uma decisão.

Largura de banda

A largura de banda de uma ponta de prova descreve quão alto de frequência ela é capaz de transmitir ao osciloscópio. Suas pontas de prova devem ser pelo menos 3x a 5x mais rápidas que o sinal mais rápido que você deseja ver.

Relação de atenuação

As pontas de prova possuem proporções de atenuação diferentes (às vezes selecionáveis) que alteram a forma como os sinais são alimentados no seu osciloscópio. Uma taxa de atenuação mais alta permitirá que você observe tensões mais altas, mas também tornará o ruído interno do amplificador do osciloscópio mais pronunciado. Taxas de atenuação baixas significam que você verá menos ruído no osciloscópio, mas terá mais carga no sistema distorcendo seu sinal.

Carregamento da ponta de prova

Nenhuma ponta de prova é capaz de reproduzir perfeitamente seu sinal porque, quando você conecta a ponta de prova em um circuito, ela se torna parte desse circuito. Esse fenômeno é chamado de carregamento. Carregar desnecessariamente o sistema pode levar à medições imprecisas e até alterar a forma de onda exibida na tela do osciloscópio.

Carga resistiva: é uma boa ideia garantir que a resistência da sua ponta de prova seja superior a dez vezes a resistência da fonte, a fim de obter uma redução de amplitude inferior a 10%.

Carga capacitiva: é importante verificar se a capacitância especificada da sonda se encaixa nos parâmetros de seu projeto.

Carga indutiva: também é importante reduzir a carga indutiva (aparece como um ruído no seu sinal) usando o menor fio possível.

Pontas de prova passivas x ativas

As pontas de prova passivas geralmente são baratas, fáceis de usar e robustas. Elas são um tipo versátil e preciso de ponta de prova. Geralmente produzem carga capacitiva relativamente alta e carga resistiva baixa. São úteis para detectar sinais com larguras de banda menores que 600 MHz. Uma vez ultrapassada essa frequência, é necessária uma sonda ativa.

As pontas de prova ativas usam componentes ativos para amplificar ou condicionar um sinal e requerem uma fonte de alimentação para operar. São capazes de suportar larguras de banda de sinal muito maiores e portanto, consideravelmente mais caras além de menos robustas que as pontas de prova passivas. Costumam ter menos carga do que as passivas.

 As pontas de prova passivas são ótimas para medições qualitativas, como verificar frequências do relógio, procurar bugs entre outros, porém, apesar de as pontas ativas custarem mais que as passivas, elas podem fazer uma grande diferença na precisão da sua medição.

Conheça um pouco mais sobre os tipos de pontas de prova conferindo esse vídeo.

Então, está convencido de que as pontas de prova também são equipamentos indispensáveis para o sucesso das suas análises? Aprendeu tudo o precisava sobre esses dispositivos? Então, 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. 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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Obtenha o melhor do seu osciloscópio: Use o modo de aquisição correto

Se você deseja ter confiança nas suas leituras no osciloscópio, precisa entender os pontos fortes e fracos dos diferentes modos de aquisição: normal, médio, de alta resolução e de aquisição por detecção de pico. Dessa forma você vai configurar o seu osciloscópio de modo que ele realize a leitura dos seus sinais pelos aspectos que você precisa averiguar. Mas, você tem escolhido o modo de aquisição que melhor se aplica às leituras que você tem realizado? Sabe em qual momento se deve usar os diferentes modos de aquisição? Então continua lendo esse artigo e vem descobrir tudo sobre esse mecanismo. Boa leitura!

Os modos de aquisição são algoritmos de amostragem refinados. Variando a taxa de amostragem do conversor no osciloscópio de analógico para digital (ADC) e plotando ou combinando seletivamente pontos de amostras, diferentes características de um sinal podem ser observadas.

Modo de aquisição normal

O modo de aquisição normal é o modo padrão para osciloscópios. As amostras ADC e o osciloscópio dizimam até o número desejado de pontos e plotam a forma de onda.

É melhor usar o modo de aquisição normal para tarefas diárias de depuração, pois fornece uma boa representação geral do seu sinal. É um modo seguro de usar e não possui advertências significativas.

Modo de aquisição de média

O modo de média obtém várias capturas de formas de onda e calcula a média das mesmas. O principal benefício desse modo de aquisição é que ele calcula a média do ruído aleatório no seu sinal; isso permite que você veja apenas o sinal subjacente. O modo de aquisição média deve ser usado apenas com sinais periódicos e com um acionador de osciloscópio estável. Esse modo é ótimo para visualizar ou caracterizar formas de onda periódicas muito estáveis.

A tela à direita é com o modo de aquisição de média e há significativamente mais detalhes visíveis.

Modo de alta resolução

O modo de alta resolução é outra forma de média. No entanto, em vez da média da forma de uma onda, nesse modo é feito uma média ponto a ponto. Essencialmente, o ADC faz uma amostragem excessiva do sinal e calcula a média dos pontos vizinhos. Este modo usa um algoritmo de média de carros em caixa em tempo real que ajuda a reduzir o ruído aleatório. Também pode produzir um número maior de bits de resolução.

O modo de alta resolução não é tão eficaz na redução de ruído aleatório quanto o modo de média discutido anteriormente, mas possui algumas vantagens distintas. Como o modo de alta resolução não depende de várias capturas, ele pode ser usado com sinais aperiódicos e gatilhos instáveis. Isso torna o modo de alta resolução muito melhor que o modo de média para depuração de uso geral.

Modo de aquisição de detecção de pico

O modo de aquisição com detecção de pico funciona de maneira semelhante ao modo de alta resolução. O ADC faz uma amostragem excessiva do sinal e escolhe seletivamente quais pontos exibir. Mas, em vez de calcular a média desses pontos juntos, o modo de detecção de pico escolhe os pontos mais alto e mais baixo e plota os dois. Isso é útil porque pode fornecer informações sobre pontos extraordinariamente altos ou baixos que poderiam estar ocultos. O modo de detecção de pico é melhor usado para detectar falhas ou visualizar pulsos muito estreitos.

Quer aprender um pouco mais sobre os modos de aquisição então confere esse tutorial rápido da série O Guru de 2 minutos da Keysight que fala sobre modos de aquisição

Na tabela abaixo você pode ler um resumo rápido dos modos de aquisição.

Os modos de aquisição podem influenciar de forma significativa a leitura dos seus sinais, dessa forma, optar pelo melhor modo, ou seja, aquele mais propício a contemplar os objetivos da sua análise, certamente farão a diferença para o seu projeto. Aprendeu tudo o precisava sobre os modos de aquisição? 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. 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. O Portal Datasonic está disponível para você 24 horas por dia, 7 dias na semana. Apenas esperando você vir e conferir toda a tecnologia em equipamentos que disponibilizamos para você e sua empresa. Está esperando o que? Visite-nos agora mesmo.

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Melhore a coleta de sinal no seu osciloscópio: Ponta de prova passiva ou ativa?

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 pontas de prova passiva e ativa, você sabe que é isso? Sabe diferenciar ou quando usar? Ficou interessado? Então continua ai e boa leitura! Para as medições de uso geral em frequências de médias a baixas (abaixo de 600 MHz), as pontas de prova passivas com di­visor resistivo de alta impedância são boas opções. Estas ferramentas robustas e de baixo preço oferecem uma faixa dinâmica ampla (acima de 300 V) e alta resistência de entrada para o casamento com a impedân­cia de entrada do osciloscópio. Entretanto, elas impõem um carregamento capacitivo mais pesado e oferecem larguras de banda menores do que pontas de prova passivas de baixa impedância (zO) ou pontas de prova ativas. De maneira geral, as pontas de prova passivas de alta impedância são excelentes escolhas para depuração e eliminação de problemas de uso geral na maior parte dos circuitos analógicos ou digitais.

Em aplicações de alta frequência (acima de 600 MHz), que exigem precisão em uma ampla faixa de frequências, as pontas de prova ativas são o caminho a ser seguido. Elas têm um custo maior do que as pontas passivas e a sua tensão de entrada é limita­da, mas com o seu carregamento capacitivo significativamente menor, dão a você uma visão mais precisa dos sinais rápidos.

Na Figura 1-1, vemos capturas de telas de um osciloscópio de 600 MHz (o DS09064A da Keysight Technologies Inc.) medindo um sinal que tem um tempo de subida de 500 ps. À esquerda, a ponta de prova passiva N2873A da Keysight de 500 MHz foi usada para medir esse sinal. À direita, a ponta de prova ativa N2796A da Keysight de 2 GHz com terminação simples foi usada para medir o mesmo sinal. A curva amarela mostra o sinal antes da colocação da ponta de prova, a mesma para os dois casos. A curva verde mostra o sinal após a colocação da ponta de prova, que é o o mesmo da entrada na ponta de prova.

Figura 1-1. Comparação entre pontas de prova passiva e ativa na medição de um sinal que tem tempo de subida de 600 ps.

A curva roxa mostra o sinal medido, ou a saída da ponta de prova. Uma ponta de prova passiva carrega e re­duz o sinal com a sua resistência, indutância e capacitância de entrada (curva verde). Provavelmente você espera que a ponta de seu osciloscópio não afete os sinais do dispositivo sob teste (DUT). Entretanto, nesse caso, a ponta de prova passiva tem efeito sobre o DUT. O tempo de subida do sinal medido passa a ser 4 ns em vez do esperado 600 ps, parte devido à impedância de entrada da ponta de prova, mas também devido à sua largura de banda limitada de 500 MHz, na medição de um sinal de 583 MHz (0,35/600 ps= 583 MHz).

Os efeitos indutivo e capacitivo da ponta de prova passiva também podem provocar efeitos de overshoot e ripping na saída da ponta (curva roxa). Alguns projetistas não estão preocupados com essa quantidade de erro de medição. Para outros, essa quanti­dade de erro de medição é inaceitável. Podemos ver que o sinal praticamente não é afetado quando conectamos uma ponta ativa, como a ponta de prova ativa N2796A de 2 GHz da Keysight, ao DUT. As características do sinal após a colocação da ponta de prova (curva verde) são quase idênticas às características presentes sem a ponta de prova (curva N2796A de 2 GHz). Além disso, o tempo de subida do sinal não é afetado pela ponta, sendo mantido em 555 ps. Inclusive, a saída da ponta ativa (curva verde) é igual ao sinal coletado pela ponta (curva roxa) e mede o tempo de subida esperado de 600 ps. O uso da largura de banda de 2 GHz da ponta ativa N2796A, com fidelidade superior de sinal e baixo carregamento de ponta, torna isso possível.

Abaixo você pode conferir uma tabela resumo com as principais diferenças entre as pontas de prova passiva e ativa.

Quer conhecer um pouco mais sobre as pontas de prova? Então confere esse vídeo da Keysight Labs e Junte-se à Ally enquanto ela desvenda o mistério das pontas de prova do osciloscópio, guiando você pelos princípios básicos dos dois principais tipos. Ela explica como o circuito dentro das pontas de prova do osciloscópio difere, como isso pode afetar sua medição e ainda dá dicas para selecionar a ponta de prova correta do osciloscópio para sua necessidade específica de medição.

Utilizar as pontas de provas corretas para as suas análises é imprescindível para o sucesso dos seus resultados. Aprendeu tudo o precisava sobre as pontas de prova? Então, 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: Compensação da ponta de prova antes do uso

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 compensação da pontas de prova, você sabe que é isso? E para que serve? Ficou interessado? Então continua ai e boa leitura!

A maior parte das pontas de prova são projetadas para combinar com as entradas de modelos específicos de osciloscópios. Entretanto, há pequenas variações de um osciloscópio a outro e até mesmo entre os canais de entrada de um mesmo osciloscópio.

Usando uma chave de fenda pequena para ajustar a capacitância variável da ponta de prova

Lembre-se de verificar a compensação da ponta de prova na primeira vez que for conectá-la na entrada de um osciloscópio, porque essa ponta pode ter sido ajustada anteriormente para uma entrada diferente. Para esse ajuste, a maior parte das pontas de prova passivas possuem redes de compensação formadas por divisores RC. A compensação da ponta de prova é o processo de ajuste do divisor RC que mantém a relação de atenuação da ponta de prova por toda a sua largura de banda nominal. Se o seu osciloscópio puder fazer a com­pensação automática da performance da ponta, faz sentido usar esse recurso. Caso contrário, use a compensação manual para ajustar a capacitância variável da ponta. A maior parte dos osciloscópios tem um sinal de onda quadrada de referência disponível no painel frontal para a compensação da ponta. Você pode conectar a ponta da sua ponta de prova ao terminal de com­pensação e conectar a saída da ponta na entrada do osciloscópio. Observando o sinal de onda quadrada de referência na tela, faça 0 ajuste na ponta usando uma chave de fenda pequena, de forma que as ondas quadradas no osciloscópio fiquem o mais quadradas possível.

Figura 1-1. O ajuste de compensação corresponde a uma onda perfeitamente quadrada

O diagrama da parte de cima da Figura 1-1 mostra como ajustar corretamente o capacitor de compensação na caixinha na extremidade da ponta de prova. Como podemos ver na figura, você pode ter picos nas tensões máxima ou mínima (overshoot ou undershoot) da onda quadrada quando 0 ajuste de baixa frequência não for feito corretamente. Isso resultará em imprecisões nas frequências altas de suas medições. É muito importante certificar-se de que esse capacitor de compensação está ajustado corretamente.

Se você não calibrar sua sonda na entrada do osciloscópio que estiver usando, poderá introduzir erros significativos de inclinação e amplitude na forma de onda medida. Para falar um pouco mais desse tema, a Melissa da Keysight explica os erros de medição introduzidos por pontas de prova não calibradas. Ela também explica como corrigir esses erros com uma calibração simples. Confere esse conteúdo incrível que vai te deixar sabendo como as pontas não calibradas causam distorção e amplitude imprecisa, as possíveis consequências desse erro de medição e como calibrar facilmente as pontas de prova ativas da Keysight.

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: Dicas de medições de baixas correntes

Osciloscópio Digital Siglent Série SDS5000X

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 medições em baixas correntes. Você sabe como realizar esse processo? Ficou interessado? Então continua ai e boa leitura!

Na medida em que dispositivos modernos alimentados por bateria se tornam mais verdes e eficientes no consumo de energia, ocorre uma crescente necessidade de se realizar medições de alta sensibilidade de baixas correntes para garantir que o con­sumo de corrente desses dispositivos esteja dentro dos limites aceitáveis. As aplicações principais que demandam por medições precisas de consumo de energia são as aplicações alimentadas por bateria como dispositivos móveis sem fio e eletrônicos de consumo. Para maximizar a duração da ba­teria, os engenheiros precisam minimizar o consumo de energia ao longo da vida do produto. Potência é definida como P = V x I.

O principal responsável pela redução do consumo de energia de um dispositivo é a redução do consumo médio de corrente para um nível fixo de tensão de alimentação.

Um desafio primário na medição de con­sumo de corrente de dispositivos móveis ali­mentados por bateria, como um celular ou um tablet, é que a faixa dinâmica do sinal de corrente é bastante ampla. O dispositivo móvel tipicamente chaveia alternadamente entre estados ativos, momento em que ele requisita picos de corrente bastante altos e rápidos e modo de correte inativo ou de espera, momento em que consome correntes CC e CA muito baixas.

A Figura 1-1 mostra o consumo de corrente medido em um celular GSM enquanto realiza uma chamada. A corrente em modo ativo atinge picos tão altos quanto ~2A e, em modo ocioso, o consumo de corrente é extremamente baixo.

Figura 1-1. Consumo de corrente medido em um celular GSM durante uma ligação.

Um jeito simples de medir a corrente com um osciloscópio é o uso de uma ponta de prova de corrente do tipo alicate como a 1147B ou o modelo N2893A da Keysight para monitorar diretamente a corrente fluindo no dispositivo. Infelizmente, essa abordagem não é apro­priada para a medição de baixas correntes que mudam rapidamente entre abaixo de miliamperes e vários ampères devido à faixa dinâmica e à sensibilidade limitadas da ponta de prova de corrente tipo alicate, que é limitada a poucos miliamperes. No exemplo para medir o consumo de corrente de um telefone móvel, o modo ocioso de corrente não é real mente mensurável porque está ocultada pelo ruído da ponta de prova.

Medição da corrente com um osciloscópio com uma ponta de prova tipo alicate como a 1147B ou a N2893A da Keysight.

Além disso, para medições mais precisas, você pode desmagnetizar (degauss) a ponta de prova para remover o magnetismo residual interno da ponta de prova e compensar qualquer offset CC do alicate da ponta de prova de corrente. Esse pro­cedimento extra de calibração torna a ponta de prova de corrente tipo alicate incômoda de se usar. A nova série N2820A de pontas de prova de corrente de alta sensibilidade da Keysight Technologies endereça a necessidade medições de corrente de alta sensibilidade com uma ampla faixa dinâmica.

Essas pontas também oferecem a vantagem de conexões fisicamente pequenas ao dispositivo sob teste (DUT), visto que os ambientes de aplicação atuais necessitam de dimensões extremamente pequenas. As novas pontas de prova de corrente CA/CC N2820A/21A oferecem a maior sensibilidade da indústria entre as pontas de prova de corrente de osciloscópio, indo desde 50uA até o alcance máximo de corrente de 5 A.

A ponta de prova de corrente de dois canais de alta sensibilidade N2820A da Keysight acompanha dois amplificadores diferenciais dentro da ponta com diferentes configurações de ganho, onde o lado de ganho baixo lhe permite ver a forma de onda completa ou a visão reduzida (“zoom out”) da onda e o amplificador de ganho alto fornece uma visão ampliada (“zoom in”) para observar flutuações de corrente extremamente baixas, como o estado ocioso de um telefone móvel. A pontas de prova de corrente N2820A/21A são otimizadas para medir o fluxo de corrente dentro do DUT para caracterizar sub circuitos, permitindo que o usuário veja tanto sinais grandes quanto detalhes em formas de onda de corrente dinâmica rápidas e amplas.

A ponta oferece um método inovador de conectar pontas de prova ao seu DUT. Os conectores MBB (Make-Before-Break) fornecidos permitem que você colete sinais em diversos lugares do seu DUT sem a necessidade de soldar ou dessoldar os fios. O header MBB pode ser acoplado na sua placa alvo ou cabeado para fora do DUT. Ele se adapta ao espaçamento entre orifícios padrão de 0,1” para pinos quadrados de 0,025”. Os usuários devem planejar o layout de suas PCI’s adequadamente.

Os conectores MBB (Make-Before-Break) fornecidos permitem que você rapidamente colete sinais em diversos lugares do seu DUT sem ter que soldar ou dessoldar os fios.

A inovação não termina aí. Com as formas de onda capturadas, você agora quer calcular c consumo médio de corrente do sistema ao longo do tempo. Os osciloscópios Infiniium e InfiniiVision da Keysight oferecem uma medição da área sob a curva (carga) onde você pode calcular facilmente os consumos de corrente integrados em Ah (Ampère x Hora) ao longo do tempo. O Ah’ é uma unidade de medição da capacidade de armazenamento elétrico de uma bateria.

Um Ah é igual a corrente de um ampère fluindo por uma hora.

Os osciloscópios Infiniium e InfiniiVision da Keysight oferecem uma medição da área sob a curva (carga) onde você pode calcular facilmente os consumos de corrente integrados em Ah (Ampere x Flora) ao longo do tempo.

Agora, com as pontas de prova de corrente N2820A/21 A, os engenheiros, no teste de produtos alimentados por bateria, são capazes de ver detalhes e o panorama geral em formas de onda de corrente dinâmica como nunca antes com pontas tipo alicate tradicionais.

Quer conhecer um pouco mais sobre essa pontas de prova incríveis, da Keysight? Então confere esse vídeo sobre as pontas de prova de corrente de alta sensibilidade da série N2820A que permite realizar medições de corrente de alta sensibilidade com uma ampla faixa dinâmica.

Realizar medições em baixas correntes precisa da atenção do operador, bem como da instrumentação adequada de modo que a leitura final seja precisa e esteja conforme o sinal real analisado. 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 carregamento da ponta usando duas pontas de prova

Ponta de Prova de Corrente Alta Sensibilidade Keysight N2820A 3MHz 2Ch 50uA

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 carregamento da ponta usando duas pontas de prova, você sabe que é isso? Ficou interessado? Então continua ai e boa leitura!

Verificação do carregamento da ponta usando duas pontas de prova

Antes de coletar sinais em um circuito, conecte o terminal de sua ponta de prova em um ponto do circuito e depois conecte a sua segunda ponta de prova no mesmo ponto. Em condições ideais, você não de­veria ver nenhuma alteração em seu sinal. Se perceber alguma alteração, a causa é o carregamento da ponta de prova.

Em um mundo ideal, a ponta do osciloscópio seria um fio não intrusive (com resistência de entrada infinita e capacitância e indutância iguais a zero) ligado ao circuito de interesse e ofereceria uma réplica exata do sinal medido. Mas no mundo real, a ponta passa a ser parte da medição e introduz carregamento no circuito.

Para verificar o efeito do carregamento da ponta de prova, em primeiro lugar, conecte uma ponta de prova ao circuito sob teste ou a um sinal degrau conhecido e a outra extremidade à entrada do osciloscópio. Observe a curva na tela do osciloscópio, salve essa curva e a recoloque na tela para que ela permaneça na tela para a compara­ção. Em seguida, conecte outra ponta do mesmo tipo ao mesmo ponto e veja como a curva original é alterada com a conexão simultânea das duas pontas de prova.

Você pode precisar fazer ajustes à sua ponta ou considerar usar uma ponta de prova com menor carregamento para realizar uma medição melhor. Por exemplo, no caso apresentado, o truque foi reduzir o comprimento do condutor de aterramento. Na Figura 1-1, a ligação da ponta com o terra do circuito é feito com um condutor de aterramento comprido, de 18 cm (7”).

Figura 1-1. Carregamento da ponta provocado por condutor de aterramento comprido

Na figura 1-2, a ligação ao mesmo terra do sinal é feita com um condutor de pressão de menor comprimento. As oscilações parasitas (ringing) do sinal pesquisado (curva em roxo) desapa­receram com o uso do condutor de aterramento mais curto.

Figura 1-2. Carregamento da ponta reduzido com o condutor de terra mais curto

Quer aprender um pouco mais sobre o carregamento da ponta de prova do osciloscópio e como ela pode afetar sua medição? Então junte-se à Ally da Keysight enquanto ela revela esse mistério de investigação do osciloscópio, guiando você pelo básico do carregamento da ponta de prova. Ela explica como o efeito desse carregamento pode alterar o sinal real no seu dispositivo e também pode exibir uma visão imprecisa do sinal. Aprenda a enfrentar esses desafios em potencial com as dicas deste vídeo.

Realizar o carregamento de forma corretada das suas pontas de prova é imprescindível para o sucesso dos seus resultados. 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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