ما هي تأثيرات مجسات الذبذبات النشطة على القياسات؟
جزء التوصيل الموجود أمام مكبر الصوت عبارة عن خط توصيل ذو مقاومة غير متحكم بها، وله سعة كبيرة ومحاثة مكافئة. هذا الجزء له تأثير كبير على عرض النطاق الترددي للنظام، ومقاومة الإدخال عند الترددات العالية، وخصائص استجابة التردد؛ يوجد خلف مكبر الصوت عادة خط نقل 50 أوم. يتم التحكم في هذا الجزء بالممانعة وله تأثير أقل على النطاق الترددي للنظام.
إن أبسط طريقة لتقليل تأثير الخيوط على النطاق الترددي للنظام هي تقصير طول سلك التوصيل بين المسبار والجهاز قيد الاختبار. الشكل أدناه هو مثال. يتم استخدام مسبار نشط أحادي الطرف بسرعة 2 جيجا هرتز في الاختبار. عند استخدام ملحقات اتصال مختلفة، يختلف عرض النطاق الترددي للنظام. كلما كان ملحق الواجهة الأمامية المستخدم أقصر، زاد عرض النطاق الترددي للنظام.
ومع ذلك، في بعض الحالات، لسهولة الاستخدام، يجب أن يكون مكبر الصوت للمسبار على مسافة معينة من نقطة الاختبار. عادةً ما يتصرف هذا القسم من خط الاتصال بشكل استقرائي. إذا لم يتم تعويض تأثير الحث الناجم عن هذا القسم من الرصاص، فإن هذا القسم الطويل من خط الاتصال سيكون من السهل أن يسبب تذبذب الإشارة. الصورتان التاليتان هما نتائج قياس نفس إشارة الساعة بتردد 500 ميجا هرتز مع وقت صعود قدره 100 ثانية باستخدام مسبار نشط أحادي الطرف بتردد 4 جيجا هرتز من خلال سلك طويل 2- بوصة. في الصورة على اليسار، لم تتم مطابقة السلك الذي يبلغ طوله 2-بوصة بأي شكل من الأشكال، وتتأرجح إشارة الساعة المقاسة وتتشوه بشكل خطير للغاية؛ في الصورة على اليمين، تتم مطابقة نهاية المصدر للسلك الذي يبلغ طوله 2-بوصة من خلال مقاوم مناسب، وتتأرجح الإشارة ويقل التشوه بشكل كبير.
لذلك، عندما لا يكون من الممكن تقصير طول سلك المسبار والجهاز قيد الاختبار، فإن استخدام مقاوم مناسب لمطابقة الإشارة عند أحد الأطراف بالقرب من نقطة الاختبار يمكن أن يحسن تأثير محاثة الرصاص. يجب أن يعتمد الحجم المحدد للمقاوم المطابق المستخدم على حجم الرصاص. يتم محاكاة وحساب الخصائص مثل الطول. توضح الصورة أدناه اللحام التفاضلي والمسابير الموضعية المستخدمة بواسطة مجسين تفاضليين. ويمكن ملاحظة أنه في حالة الترددات العالية، من أجل تحسين دقة قياس الإشارة، يجب مطابقة الخيوط القصيرة جدًا بشكل صحيح. شيء واحد يجب ملاحظته حول مطابقة المقاوم هو أن هذا المقاوم المطابق يقلل فقط من تذبذب الإشارة الناتج عن الأسلاك الطويلة، وله تحسن محدود في عرض النطاق الترددي. إذا كان طول الواجهة الأمامية طويل جدًا، فسيظل عرض النطاق الترددي للنظام يتناقص.
كما ذكرنا من قبل، لزيادة عرض النطاق الترددي للمسبار النشط، بالإضافة إلى استخدام مضخم عرض النطاق الترددي العالي، تحتاج أيضًا إلى تقليل طول خط نقل المعاوقة غير المتحكم فيه من نقطة الاختبار إلى مضخم المسبار وإجراء الاختبار عند نقطة الاختبار. الواجهة الأمامية لخط الاتصال. مطابقة المقاوم ومع ذلك، عادةً ما تتطلب مكبرات الصوت ذات النطاق الترددي العالي حماية معقدة ومطابقة وإمدادات طاقة، كما أن حجمها ليس صغيرًا بشكل خاص. إذا تم تصميم مكبر الصوت بالقرب من نقطة الاختبار، فسيكون استخدامه غير مريح للغاية. من أجل ضمان سهولة الاستخدام وعرض النطاق الترددي العالي للقياس في نفس الوقت، تتبنى العديد من مجسات النطاق الترددي العالي الموجودة في السوق الآن هيكلًا منقسمًا.
يتكون هذا المسبار من جزأين: مضخم المسبار والواجهة الأمامية للمسبار، وهما متصلان من خلال موصل محوري 50 أوم. لا يمكن التحكم في مقاومة الجزء الأمامي من مضخم المسبار المعتاد، لذا فإن هذا الطول له تأثير كبير على الإشارة. ومع ذلك، فإن جزءًا قصيرًا فقط (حوالي 5 مم) من الواجهة الأمامية لمسبار InfiniiMax له مقاومة غير قابلة للتحكم. هذا الجزء سلك الرصاص قصير جدًا لضمان عرض النطاق الترددي العالي للقياس؛ والجزء الموجود خلف الواجهة الأمامية للمسبار (حوالي 10 سم) عبارة عن خط نقل محوري 50 أوم، وطول هذا الجزء له تأثير ضئيل على عرض النطاق الترددي للنظام. لذلك، بعد اعتماد هذا الهيكل، من ناحية، يمكن جعل عرض النطاق الترددي للمسبار أوسع، ومن ناحية أخرى، يمكن أن يكون مضخم المسبار بعيدًا عن نقطة الاختبار، مما يجعل حجم الواجهة الأمامية للمسبار أصغر وأسهل يستخدم. في الوقت نفسه، يسهل هذا الهيكل المقسم للمستخدمين استبدال واجهات الاختبار المختلفة وفقًا لاحتياجات الاختبار المختلفة، مثل اختبار البقعة واللحام والرافعة وما إلى ذلك.
