كيفية اختبار الشكل الموجي الحالي باستخدام راسم الذبذبات
تعد راسمات الذبذبات هي الأداة الأكثر استخدامًا من قبل معظم مهندسي الإلكترونيات. عندما يفكر الناس في راسمات الذبذبات، فإنهم يفكرون على الفور في اختبار الجهد. بالطبع، يمكن للعديد من راسمات الذبذبات أيضًا إجراء تحليل تقريبي للطيف، وما إلى ذلك، ولكن العديد من راسمات الذبذبات تشعر بالقلق الشديد بشأن مؤشر واحد يهتم به المهندسون الإلكترونيون - - ولا يمكن اختبار التيار. في بعض التحليلات والتحقق، لا يلزم اختبار الجهد فقط، ولكن في بعض الأحيان يحتاج التيار إلى اختبار. في الوقت الحالي، يمكن لبعض أجهزة ذبذبات الذبذبات المتطورة اختبار التيار، لكنها تحتاج إلى شراء مسبار تيار نشط بشكل منفصل. عندما يتم ذكر كلمة نشط، فهذا يعني أن السعر مرتفع للغاية، نعم، يمكن أن تكون تكلفة شراء مسبار تيار نشط تقريبًا مثل شراء بعض العلامات التجارية لأجهزة ذبذبات الذبذبات متوسطة المدى، لذا فهذه ليست معدات "غنية" تستطيع الشركات الصغيرة العادية تحمله.
عندما يتعلق الأمر بالاختبار الحالي، قد يقول بعض الناس، ألا يمكن للمقياس المتعدد قياسه فقط؟ بالطبع، يمكن للمقياس المتعدد قياس التيار في لحظة معينة، ولكن هناك العديد من المشاكل: 1. لأن سرعة استجابة المتر المتعدد بطيئة (عادة في حدود مئات مللي ثانية) ؛2. لا يستطيع المقياس المتعدد تسجيل نتائج الاختبار على المدى الطويل. يمكن لأجهزة القياس الأفضل تسجيل القيم القصوى والدنيا، وما إلى ذلك؛ 3. الشيء الأكثر أهمية هو أن المقياس المتعدد لا يمكنه رؤية عملية التغيير الحالي. في كثير من الأحيان ما نريد رؤيته هو عملية التغيير. ليس فقط النتائج، على سبيل المثال، نريد أن نعرف متى من المرجح أن يحدث تلف التيار الزائد للترانزستور بدلاً من مجرد رؤية تدخين الترانزستور.
هل من المستحيل استخدام راسم الذبذبات لرؤية عملية تغيير التيار بدون مسبار تيار باهظ الثمن؟ في الواقع، لا يزال بإمكاننا إيجاد حل عن طريق تغيير تفكيرنا. الطريقة في الواقع بسيطة للغاية، وهي I=V/R، والتي تعلمناها في الفيزياء في المدرسة الإعدادية. أنا أبكي. لاحظ أن V ليس الجهد عند نقطة معينة، بل هو فرق الجهد بين نقطتين. هذا هو المفتاح، وهو أيضًا المكان الذي يميل فيه بعض المبتدئين إلى الوقوع في سوء الفهم. إذا استخدمت تغير الجهد عند نقطة معينة للتنبؤ بالتغير في التيار، فسوف ترتكب أخطاء غالبًا. نعم، يمكننا أن نرى ذلك من مثال الاختبار لاحقًا.
طريقة محددة:
الطريقة المحددة لهذه الطريقة هي: استخدام مسبارين لقياس الفولتية V1 و V2 عند طرفي المقاومة (يمكن حتى أن تكون مقطعًا من الخط، بالطبع، بشرط أن تكون مقاومة هذا المقطع من الخط كبيرة بما يكفي لـ إنتاج فرق جهد مناسب عند كلا الطرفين)، ثم استخدم وظيفة الحساب الخاصة بمرسمة الذبذبات لحساب △V=V1-V2 في الوقت الفعلي، وI=△V/R. طالما أن البيئة لا تتغير بشكل جذري، يمكننا أن نعتقد أن R لم يتغير، لذلك أنا يتغير مع △V فهو يتغير خطيًا، وبالتالي فإن التغيير في △V يعكس التغير في التيار. دعونا نستخدم مثالاً للتحقق مما إذا كانت هذه الطريقة ممكنة.
مثال للتحقق:
يقوم راسم الذبذبات باختبار تغيرات الجهد والتيار بين المصرف ومصدر أنبوب MOS على PCB في لحظة التشغيل. شكل الموجة البني هو جهد المنبع Vs، وشكل الموجة الأرجواني هو جهد التصريف Vd، وشكل الموجة الأصفر أصغر. شكل الموجة الخشنة هو جهد مصدر التصريف △Vsd =Vs-Vd المحسوب من خلال وظيفة حساب راسم الذبذبات (في هذا المثال، تقيس القناة C1 Vs، وتقيس القناة C2 Vd، وبالتالي فإن إعدادات الحساب المحددة كما هو موضح في الشكل 2 ج1-C2)؛ الشكل الموجي الأخضر هو تيار مصدر التصريف الذي يتم قياسه باستخدام مسبار تيار نشط. من مقارنة الأشكال الموجية لـ Isd و △Vsd، يمكن ملاحظة أن عمليات التغيير الخاصة بهما قريبة جدًا؛ تم قياسها باستخدام مسبار تيار نشط. تبلغ قيمة ذروة ISD حوالي 3.6A؛ تبلغ قيمة الذروة المحسوبة △Vsd حوالي 0.43V، ومقاومة الخط المقاسة بمقياس متعدد حوالي 0.15؟، وبالتالي فإن قيمة الذروة الحالية التي تم الحصول عليها بواسطة طريقة فرق الجهد تبلغ حوالي {{ 16}}.43V/0.15؟=2.87A، وهي تختلف عن نتائج اختبار مسبار التيار النشط. بالطبع، يرتبط هذا بمقاومة أنبوب MOS في حالات مختلفة، وخطأ راسم الذبذبات، والمسبار السلبي، والمقياس المتعدد، وما إلى ذلك، ولكن استخدم هذه الطريقة لاختبار التيار الذي يهمنا كثيرًا. عملية التغيير ممكنة تماما. من خلال ملاحظة تغير التيار، يمكننا أن نعرف بشكل تقريبي متى من المرجح أن يحدث تلف في أنبوب MOS، وبالتالي توفير أساس لاتخاذ التدابير الصحيحة.
عند رؤية ذلك، قد يطرح المهندسون ذوو الخبرة سؤالاً: كيف يمكن حل نسبة رفض الوضع الشائع CMRR عند استخدام مجسات عادية للاختبار؟ هذه المشكلة موجودة بالفعل، ولكن كما ذكرنا من قبل، فإن الغرض الرئيسي من هذه الطريقة هو السماح لنا برؤية عملية تغيير التيار، تحت تأثير العوامل المختلفة، ومن المؤكد أن دقة القيمة الحالية المحددة التي تم اختبارها بواسطة هذه الطريقة ليست كذلك دقيقة مثل مسبار التيار النشط المتخصص (إذا كانت هذه الطريقة المجانية قادرة على حل مشكلة عشرات الآلاف من الدولارات تمامًا) فلن يتم بيع مجسات التيار النشط في المستقبل. بالطبع، إذا قرأت هذه المقالة وقمت بحل قضية سابقة لم يتم حلها يومًا ما من خلال تحليل التغيرات في التيار، فقد تتمكن أيضًا من إقناع رئيسك بشرب زجاجتين أقل وشراء مسبار تيار^_^); ولحل CMRR، تحتاج إلى استخدام مسبار تفاضلي نشط. سعر هذه الأشياء مشابه لسعر المسبار الحالي. وفي هذه الحالة لن نحقق هدفنا وهو عدم إنفاق المال^_ ^; ومع ذلك، يتمتع Vs-Vd بميزة إزالة بعض التداخل على الإشارة.
