Laten we het eens over Probes hebben.

[fred101]

Ik heb ondertussen een kleine verzameling probes maar van de meeste weet ik de specs niet. Daarom heb ik ze vanmiddag eens aan een onderzoekje onderworpen maar dat leverde niet op wat ik wilde weten.

Ik heb een doorgangsmeting gedaan. Dus de bnc van de probe-kabel op de 50 ohm uitgang van de analayser en de probe zelf op ingang. Een probe is natuurlijk voor een 1M ohm scoop gemaakt en niet voor 50 ohm. Het stomme is echter dat in het gebied tot ongeveer 100MHz de probes een behoorlijke capaciteit hadden, 10-20dB demping, Een hoge swr maar daarboven een wordt de swr beter, de capaciteit negatief (inductief dus) en het insertion loss beter. Sommige gaven tot 1GHz een redelijk vlak beeld, andere zaten vol pieken en dalen.

Maar het vreemde is dus dat ze op lage frequenties zo beroerd lijken dus mijn meting deugd niet. Ik heb gecalibreerd met een coax kabel van 1 meter en de short, open en load aan het eind daarvan. Dit om de kabel zoveel mogenlijk buiten de meting te houden.

Dus hoe bepaal je de specs van een probe.

Wat voor probes zijn er eigenlijk. Ik ken de Z-probe met een weerstand maar ik heb bv een probe van R&S met daarin een spoel, twee instelpotjes en een thermistor en een HP probe met een soort wiggelroede punt.

[rbeckers]

Fred,

Leuk maar moeilijk onderwerp.
Wordt mischien een lange discussie.

De meeeste 10:1 probes zijn bedoeld voor een scoop met ong. een impedantie van 1M ohm// 15pF.
Elke probe moet op het kanaal van die scoop waar die probe op aangesloten is, afregeld worden.
Er zitten kleine verschillen tussen die kanalen. Meestal markeer je de kabel van die probe met een kleur.
Bijv. bij Agilent geel voor het eerste kanaal.
Een 10:1 probe moet een perfecte verzwakkker vormen. Goede probes hebben daarom twee trimmers, een voor LF en een voor HF.
Afregelen bijv. met een blok op 1kHz en 1MHz.

Een probe kun je bijv. meten op een snelle scoop en mbv een HF/VHF meetzender.

Maar als je een 10:1 scoopprobe op een SA wilt meten moet de SA een impedantie van 1M ohm// 15pF krijgen.
Dat is dus een verzwakker van 20000! Dat is niet zo eenvoudig. Maar een SA is gevoelig genoeg.

Er zijn nogal wat types probes o.a.:
- differentieel
- stroom
- HF (diode)
- actieve (fet)
- HV (100:1 of groter)
- magneetveld

René

[fred101]

Na hercalibratie van de vna (er is een firmware en software update geweest (nu ook polar en radar plots)) waren de uitkomsten wat logischer. Ik heb een paar probes nog eens gedaan. Dat voelsprietje van HP, de gewone probe die bij de hp zat en een universele probe die ik bij de 150MHz tek kreeg.

[rbeckers]

Fred,

kun je een test doen met voor de VNA een 1Mohm weerstand (in serie) en aan het BNC chassisdeel (waar de probe opzit) een condensator van 10pF naar GND?


René

[fred101]

Doorgang meting of reflectie. Met of zonder probe. Als ik het goed lees: TX bnc, probe 1:1, 1M weerstand naar RX en 10pF naar massa van af de probe-tip/weerstand.

[rbeckers]

Fred,

10:1 probe. De VNA met C en R ziet voor de probe uit als scoop.
Dus de ingang van de VNA aanpassen met een C en R zodat de probe 1Mohm//15pF ziet.

René

[fred101]

10 pF en 1M

eerst even als referentie de probe aan de bnc-banaan houder waar daarna de condensator en weerstand komt. Geen aarde draad maar aarde direct op rand probe. Dat is net zo'n probe als die van plaatje twee hierboven. Maar dus nu in de 1:10 stand. Heel vreemd is dat nu de probe een betere doorlaat heeft als in 1:1 stand. Heeft dit met capaciteit of aanpassing te maken. Dit had ik niet verwacht. Jij blijkbaar wel gezien de vraag voor nog een test

Dan met de weerstand in de "plus" banaanhouder en de condensator tussen de klemmen. De probe direct met punt aan de weerstand en met zijn rand tegen massa. Vreemd genoeg blijft de capaciteit gelijk. De doorlaat gain wordt natuurlijk een stuk lager door de weerstand (hij meet overigens op S11 de parallel capaciteit. Hij kan ook de serie capaciteit meten.

Ook nog even een TDR gedaan van de probe. Eerste in de stand 1:10 en daarna als 1:1. Bij 1:1 is een dip te zien en bij 1:10 niet. Normaal duidt dat op een short, Vreemd. Zou dat de capaciteit van de probe zijn ? Je ziet ook de overgang van compensatie/bnc houder naar kabel

[rbeckers]

Fred,

omschakelbare 10:1 - 1:1 probes zijn in de 10:1 stand veel beter.
Niet omschakelbare 10:1 probes zijn nog beter.
Voor de 10:1 probes is 500MHz de uiterste grens. De meeste halen 150 of 250MHz (-3dB).

René

[fred101]

Ik wilde ook eens met de meetzender en scoop testen tot hoever het signaal constant blijft maar mijn scoop haalt maar 150 MHz. De SA haalt 1500. Maar wat voor aanpassing maak ik dan. op de plots lijkt het dat de probes aardig in de buurt van 50 ohm zitten.

Waarom is een 1:10 beter
Waarom geeft een 1:1 probe een grotere doorlaat demping dan een 1:10
Hoe zit een probe in elkaar, weerstands deler ?

Ik zit me net te bedenken dat een SA en VNA de power meet en een scoop alleen de amplitude. Op de vna zitten ze rond de 50 ohm en gaan ze behoorlijk hoog in frequentie. De paraciteit wordt zelfs steeds lager. Juist in het lage gebied (0.1 tot 20MHz zijn ze daar beroerd)

[rbeckers]

Fred,

zie 1e link over effect van 12pF bij hoge frekwenties, fig 4.

een eenvoudige 10:1 probe heeft een 9Mohm weerstand met parallel daaraan een trimmer van 15pF. Dit staat in serie met de probetip en de coaxkabel.

probe.png (3.66 KiB) 16373 keer bekeken

http://www.meettechniek.info/instrument ... robes.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Test_probe

http://www.tek.com/Measurement/App_Note ... 6053_9.pdf

René

[fred101]

Leuk leesvoer. Ik heb nog wat gevonden. E en H veld probes ook near field probe genoemd. De H veld (magnetisch veld) kende ik al en heb ik een maar een afgeschermde van coax met luchtspleet is ook niet gek. http://www.aratech-inc.com/_private/E&H ... Probes.htm En hier hoe je ze maakt:
http://www.tmworld.com/article/CA314013.html
En hier wat je met een H-veld probe kan http://www.comreltec.com/products_12.html Zo'n setje wil ik ook wel

Ze maken ze ook heel klein: http://www.laserfocusworld.com/articles/311594

De geteste probe (laatste plots) van mij heb ik ineens gevonden. Het zijn 100MHz tektronix probes . Ik kreeg ze bij de tek en ze waren nieuw. Daarom dacht ik dat het wel een merkloos setje zou zijn

[rbeckers]

Fred,

herinner je nog dat raar oscilloscoop oscillator experiment bij mij?
Dat was met een van RG174 zelfgemaakte H-probe.

Ook o.a. Hameg heeft dit soort probes.
http://www.hameg.com/210.0.html?L=1

René