오실로스코프 가이드 3,
오실로스코프는 전자 세계에서만 실용적인 것이 아닙니다. 오실로스코프와 적절한 센서를 함께 사용하면 모든 종류의 현상을 측정할 수 있습니다. 센서는 소리, 기계적응력, 압력, 빛 또는 열과 같은 물리적 자극에 대응하여 전기 신호를 만들어내는 장치입니다. 한 예로 마이크는 소리를 전기 신호로 변환하는 센서입니다. 오실로스코프는 물리학자부터 TV 수리 기술자에 이르는 모든 사용자에 의해 사용됩니다. 오토모티브 엔지니어는 오실로스코프를 사용하여 센서에서 수집한 아날로그 데이터를 엔진 제어 장치(ECU)의 직렬 데이터와 상호 연계시키고, 의학 연구원은 오실로스코프를 통해 뇌파를 측정합니다. 오실로스코프의 가능성은 무한합니다.
자료제공: 텍트로닉스 / www.tektronix.co.kr
위치 및 초 영역
수평 위치 컨트롤을 사용하면 파형을 좌우로 이동하여 화면에서 정확히 원하는 위치로 조정할 수 있습니다.
초 영역 설정(일반적으로 sec/div으로 표시)으로 파형이 화면에 그려지는 속도를 선택할 수 있습니다(시간축 설정 또는 스위프 속도라고 부름). 이 설정은 스케일 단위로 조정됩니다. 설정이 1ms라면 각 수평 영역이 1ms이고 전체 화면 폭은 10ms 또는 10 영역이 됩니다. 초 영역 설정을 변경하여 입력 신호를 더 길거나 더 짧은 간격으로 볼 수 있습니다.
수직 볼트 영역 스케일과 마찬가지로 수평 초 영역 스케일에도 가변 타이밍을 적용하여 개별 설정 사이에 수평 시간 스케일을 설정할 수 있습니다.
시간축 선택
오실로스코프에는 일반적으로 주 시간축이라고 칭하는 시간축이 있습니다. 또한 많은 오실로스코프에는 지연 시간축이 있는데, 이는 주 시간축 스위프에서 사전 정의된 시간에 비례하여 시작하거나 시작하도록 트리거될 수 있는 스위프를 가진 시간축입니다. 지연 시간축 스위프를 사용하면 이벤트를 더 분명하게 볼 수 있으며, 주 시간축 스위프만으로는 보이지 않는 이벤트도 확인할 수 있습니다.
지연 시간축을 사용하려면 지연 시간을 설정해야 하며, 지연 트리거 모드를 비롯하여 본 입문서에는 설명되어 있지 않은 다른 설정을 사용할 수 있어야 합니다. 위 기능을 사용하는 방법은 오실로스코프와 함께 제공되는 설명서를 참조하십시오.
줌
오실로스코프에 따라 화면의 파형을 부분적으로 확대하여 표시할 수 있는 특별한 수평 확대 설정이 지원됩니다. 일부 오실로스코프에는 줌 기능뿐 아니라 팬 기능도 있습니다. 노브를 사용하여 줌 배율 또는 스케일을 조정하고, 파형에서 줌 상자를 패닝합니다. 디지털 스토리지 오실로스코프(DSO)의 경우 저장되어 있는 디지털화된 데이터에서 이 기능을 수행할 수 있습니다.
XY 모드
대부분의 오실로스코프에는 수평축에 시간축이 아니라 입력 신호를 표시할 수 있는 XY 모드가 있습니다. 위상 변화 측정 기법의 완전히 새로운 장을 연 이 작동 모드에 대한 설명은 본 입문서의 측정 기법 부분에 있습니다.
Z축
디지털 포스퍼 오실로스코프(DSO)에는 높은 디스플레이 샘플 밀도와 명암 정보를 캡처할 수 있는 고유의 기능이 있습니다. DSO는 명암축(Z축)을 사용하여 아날로그 오실로스코프와 유사한 3차원 실시간 디스플레이를 제공합니다. DSO에서 파형 트레이스를 보면 밝은 부분 즉, 신호가 가장 자주 발생하는 부분을 볼 수 있습니다. 이 디스플레이는 기본 신호 형태와 때때로 발생하는 이상 신호를 손쉽게 구분할 수 있도록 기본 신호를 훨씬 더 밝게 표시합니다. Z축의 활용 방법 중 하나는 별도의 Z 입력에 특별한 타이밍의 신호를 공급하여 파형에 일정한 간격으로 강조 표시되는 "마커"를 만드는 것입니다.
DPO의 XY 모드와 XYZ 레코드 디스플레이
일부 DPO의 경우 Z 입력을 사용하여 명암 그레이딩이 포함된 XY 디스플레이를 만들 수 있습니다. 이 경우 DPO는 Z 입력에서 이상 신호적인 데이터 값을 샘플링하고 그 값을 사용하여 파형의 특정 부분을 검증합니다. 샘플 검증이 완료되면 해당 샘플을 누적하여 명암 그레이딩 방식의 XYZ 디스플레이를 만듭니다. XYZ 모드는 특히 무선 통신 장치를 테스트할 때 흔히 사용되는 극 패턴을 표시하는 데 유용합니다(예: 컨스틸레이션 다이어그램). XYZ 데이터를 표시하는 또 다른 방법으로는 XYZ 레코드 디스플레이가 있습니다. 이 모드에서는 DPO 데이터베이스 대신 획득 메모리에 있는 데이터가 사용됩니다.
트리거 시스템 및 컨트롤
오실로스코프의 트리거 기능은 신호의 정확한 포인트에서 수평 스위프와 동기화되며, 이는 명확한 신호 특성화에 필수적입니다. 트리거 컨트롤을 사용하면 반복적인 파형을 안정화하고 1회성 파형을 캡처할 수 있습니다.
트리거는 오실로스코프의 디스플레이에 입력 신호의 동일한 부분을 반복적으로 표시함으로써 반복적인 파형이 정지된 것처럼 보이도록 만듭니다. 그림 34에 나온 것처럼 신호의 서로 다른 부분에서 매번 스위프가 시작되면 화면이 얼마나 복잡할지 상상해 보십시오.
아날로그 및 디지털 오실로스코프에서 사용 가능한 에지 트리거링은 가장 흔하고 기본적인 유형입니다. 아날로그 및 디지털 오실로스코프에서 모두 제공하는 임계값 트리거링 기능과 더불어, 많은 디지털 오실로스코프는 아날로그 계측기에서 제공하지 않는 다양한 특수 트리거 설정을 지원합니다.
이러한 트리거는 입력 신호 내의 특정 조건에 대응하므로 예를 들어 원래 예정보다 더 좁은 펄스도 손쉽게 탐지할 수 있습니다. 전압 임계값 트리거만으로는 위와 같은 조건을 탐지할 수 없습니다.
고급 트리거 컨트롤을 사용하면 특정 관심 이벤트를 격리하여 오실로스코프의 샘플링 속도와 레코드 길이를 최적화할 수 있습니다. 일부 오실로스코프의 고급 트리거링 기능에는 엄선된 컨트롤이 지원됩니다. 진폭으로 정의되는 펄스(예: 런트 펄스), 시간으로 검증되는 펄스(펄스 폭, 글리치, 슬루 레이트, 셋업 & 홀드, 시간 초과), 로직 스테이트 또는 패턴에 따라 정의되는 펄스(로직 트리거링)에 대해 트리거링할 수 있습니다.
기타 고급 트리거 기능의 예:
■ 패턴 락 트리거링 -오실로스코프가 탁월한 시간축 정밀성으로 긴 직렬 테스트 패턴에서 동기화된 획득을 취하게 만들어 줌으로써 패턴 락 트리거링은 NRZ 직렬 패턴 트리거링에 새로운 장을 열었습니다. 패턴 락 트리거링은 긴 직렬 데이터 패턴에서 무작위 지터를 제거하는 데 사용될 수도 있습니다. 특정 비트 트랜지션 현상을 조사할 수도 있으며 마스크 테스트와 함께 평균도 사용할 수 있습니다.
■ 직렬 패턴 트리거링 - 직렬 패턴 트리거링은 직렬 아키텍처를 디버그하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기능은 내장 클럭 복구를 사용하여 NRZ 직렬 데이터 스트림의 직렬 패턴에 대한 트리거를 제공하며, 물리 계층과 연결 계층에서 이벤트를 상호 연계합니다. 계측기에서 클럭 신호를 복구하고, 트랜지션을 식별하며, 캡처할 직렬 패턴 트리거에 대해 인코딩된 단어를 사용자가 원하는 대로 설정하도록 지원합니다.
■ A & B 트리거링 - 일부 트리거 시스템은 단일 이벤트(A 이벤트)에 대해서만 다중 트리거 유형을 제공하고, 지연된 트리거(B 이벤트)의 선택은 에지 유형의 트리거로 제한되며, B 이벤트가 발생하지 않을 경우 트리거 시퀀스를 재설정할 수 있는 기능을 제공하지 않는 경우가 일반적입니다.
최신 오실로스코프는 해당 이벤트를 검색할 때 제어할 수 있는 로직 검증 기능과 지정된 시간, 스테이트 또는 트랜지션 후에 트리거 시퀀스를 다시 시작할 수 있게 해 주는 트리거 재설정 기능과 함께 A 및 B 트리거 모두에 대해 고급 트리거 유형을 완벽히 제공함으로써 가장 복잡한 신호의 이벤트도 캡처할 수 있게 해 줍니다.
■ 검색 및 마크 트리거링 - 하드웨어 트리거는 한 번에 하나의 이벤트 유형을 무시하지만, 검색 기능은 여러 이벤트 유형을 동시에 살필 수 있습니다. 예를 들어, 다중 채널에서 셋업 & 홀드 시간 위반에 대해 검색할 수 있습니다. 검색 기능에서 검색 기준을 만족하는 이벤트를 표시하는 개별 마크를 배치할 수 있습니다.
■ 트리거 보정 - 트리거와 데이터 획득 시스템은 서로 다른 경로를 공유하므로 트리거 위치와 획득된 데이터 사이에 본질적으로 시간 지연이 일부 존재합니다. 그 결과가 스큐와 트리거 지터입니다. 트리거 보정 시스템을 통해 계측기는 트리거 위치를 조정하고 트리거 경로와 데이터 획득 경로 사이에 존재하는 지연 차이를 보정합니다. 이에 따라 트리거 포인트에서 트리거 지터를 거의 없앨 수 있습니다. 이 모드에서 트리거 포인트는 측정 기준으로 사용될 수 있습니다.
■ 특정 표준 신호(I2C, CAN, LIN 등)에 대한 직렬 트리거링 -일부 오실로스코프는 I2C, CAN, LIN, SPI 등의 표준 직렬 데이터 신호에서 특정 신호 유형에 대해 트리거할 수 있는 기능을 제공합니다. 또한 최신 오실로스코프는 대개 이러한 신호 유형의 디코딩 기능도 제공합니다.
일부 오실로스코프의 선택 사항인 트리거 컨트롤은 특별히 통신 신호를 검사하도록 설계되었습니다. 또한 일부 오실로스코프의 직관적인 사용자 인터페이스는 테스트 설정의 폭넓은 유연성으로 트리거 파라미터를 신속하게 설정하여 생산성을 극대화할 수 있습니다.
신호에 대한 트리거로 4채널 이상을 사용하는 경우 오직 애널라이저가 최적의 툴입니다. 이 유용한 테스트 및 계측기에 대한 자세한 내용은 텍트로닉스의 로직 애널라이저 기본 입문서를 참조하십시오.
트리거 위치
수평 트리거 위치 컨트롤은 디지털 오실로스코프에서만 제공하는 기능입니다. 트리거 위치 컨트롤은 오실로스코프의 수평 컨트롤 부분에 배치되어 있는 경우가 많습니다. 이는 실제로 파형 레코드에서 트리거의 수평 위치를 나타냅니다.
수평 트리거 위치를 바꾸면 트리거 이벤트 이전 신호를 캡처할 수 있으며, 이를 프리 트리거 관측이라고 부릅니다. 이를 통해 트리거 포인트 앞과 뒤에서 모두 볼 수 있는 신호의 길이를 정합니다.
디지털 오실로스코프는 트리거의 수신 여부에 관계없이 입력 신호를 지속적으로 처리하므로 프리 트리거 관측 기능을 제공할 수 있습니다. 일정한 데이터 스트림이 오실로스코프를 통과하며, 트리거는 단지 오실로스코프에 현재 데이터를 메모리에 저장하라는 신호일 따름입니다.
반면, 아날로그 오실로스코프는 트리거 수신 후에만 신호를 표시(CRT에 기록)할 수 있습니다. 따라서 아날로그 오실로스코프는 수직 시스템의 지연 라인에서 제공하는 소량의 프리 트리거를 제외한 프리 트리거 관측을 지원하지 않습니다.
프리 트리거 관측은 문제 해결에 유용합니다. 문제가 간헐적으로 발생하는 경우 문제에 대해 트리거하고, 원인이 되는 이벤트를 기록하고, 원인을 찾을 수 있습니다.
트리거 레벨 및 기울기
트리거 레벨 및 기울기 컨트롤은 그림 35에 나온 것처럼 기본적인 트리거 포인트 정의 기능을 제공하며 파형의 디스플레이 방식을 결정합니다. 트리거 회로는 비교기와 같은 역할을 합니다. 사용자가 비교기의 단일 입력에 대해 기울기와 전압 레벨을 설정합니다. 다른 비교기 입력의 트리거 신호가 사용자 설정과 일치할 경우 오실로스코프에서 트리거를 생성합니다.
■ 기울기 컨트롤은 트리거 포인트가 신호의 상승 에지 또는 하강 에지 중 어느 곳에 있는지 결정합니다. 상승 에지는 + 기울기이며, 하강 에지는 - 기울기입니다.
■ 레벨 컨트롤은 에지의 어느 곳에서 트리거 포인트가 발생하는지 판단합니다.
트리거 소스
오실로스코프에는 표시되는 신호에 대한 트리거가 반드시 필요한 것은 아닙니다. 다음 몇 가지 소스도 스위프를 트리거할 수 있습니다:
쪾임의의 입력 채널
쪾입력 채널에 적용된 신호 이외의 외부 소스
쪾전원 소스 신호
쪾하나 이상의 입력 채널에 대해 오실로스코프에서 내부적으로 정의한 신호
대부분의 경우 오실로스코프는 표시되는 채널에 대해 트리거하도록 설정할 수 있습니다. 일부 오실로스코프는 트리거 신호를 다른 장비로 전달하는 트리거 출력을 제공합니다.
오실로스코프는 표시 여부에 관계없이 대체 트리거 소스를 사용할 수 있으므로 예를 들어 채널 2가 표시되는 동안 실수로 채널 1에 트리거를 적용하지 않도록 주의해야 합니다.
트리거 모드
트리거 모드는 신호 조건을 기준으로 오실로스코프에서 파형을 그릴 것인지 판단하며, 일반적으로 일반 및 자동 모드가 있습니다.
일반 모드에서 오실로스코프는 설정한 트리거 포인트에 입력 신호가 도달한 경우에만 스위프하며, 그 외의 경우에는 아날로그 오실로스코프의 화면은 공백으로, 디지털 오실로스코프는 최근 획득한 파형으로 고정됩니다. 레벨 컨트롤이 정확하게 조정되어 있지 않으면 처음에 신호를 확인하지 못할 수도 있어 일반 모드는 혼란스러울 수 있습니다.
자동 모드에서 오실로스코프는 트리거가 없더라도 스위프를 실행합니다. 신호가 존재하지 않을 경우 오실로스코프 내의 타이머가 스위프를 트리거합니다. 따라서 신호가 트리거를 발생시키지 않더라도 디스플레이가 사라지지 않습니다.
실제로는 두 가지 모드를 모두 사용하게 됩니다. 일반 모드는 트리거가 느린 속도로 발생하더라도 관심 신호만을 볼 수 있기 때문이며, 자동 모드는 조정 필요성이 적기 때문입니다.
많은 오실로스코프에는 또한 단일 스위프, 비디오 신호에 대한 트리거링 또는 트리거 레벨 자동 설정 등의 특별 모드가 포함되어 있습니다.
트리거 커플링
수직 시스템에서 AC 또는 DC 커플링을 선택할 수 있는 것처럼, 트리거 신호에 대한 커플링의 종류도 선택할 수 있습니다.
오실로스코프에 따라 AC 및 DC 커플링 이외에도 고주파 제거, 저주파 제거, 노이즈 제거 트리거 커플링이 지원될 수 있습니다. 이와 같은 특별한 설정은 트리거 신호에서 노이즈를 제거하여 잘못된 트리거링을 방지하는 데 유용합니다.
트리거 홀드 오프
오실로스코프가 신호의 정확한 부분에 대해 트리거하도록 만드는 데는 상당한 기술이 필요하기도 합니다. 많은 오실로스코프는 이 작업을 쉽게 만들어 주는 특별한 기능을 제공합니다.
트리거 홀드 오프란 유효 트리거 이후 오실로스코프에서 트리거할 수 없는 기간을 조정하는 기능입니다. 오실로스코프는 적절한 트리거 포인트에 대해서만 트리거하므로 이 기능은 복잡한 파형에 트리거할 때 유용합니다. 그림 36에 트리거 홀드 오프를 사용하여 실용적인 디스플레이를 만드는 방법이 나와 있습니다.
디스플레이 시스템 및 컨트롤
오실로스코프의 전면부에는 디스플레이 화면과 신호 획득 및 디스플레이를 제어하는 데 사용되는 노브, 버튼, 스위치, 표시등이 있습니다. 본 절에 앞서 설명한 바와 같이, 전면부 컨트롤은 일반적으로 수직, 수평, 트리거 섹션으로 나뉘어 있습니다. 전면부에는 입력 커넥터도 포함되어 있습니다.
지금 오실로스코프의 디스플레이를 살펴보십시오. 화면의 격자 표시를 눈여겨보십시오. 이 표시가 바로 눈금입니다. 각 수직 및 수평 라인이 주요 영역을 구성합니다. 눈금은 일반적으로 8×10 영역 패턴으로 배치되어 있습니다. 오실로스코프 컨트롤의 라벨 표기(예: volts/div, sec/div)는 항상 주요 영역을 기준으로 합니다. 그림 37에서 볼 수 있는 중앙 수평 및 수직 눈금의 틱 마크를 보조 영역이라고 부릅니다. 많은 오실로스코프는 각 수직 영역이 나타내는 전압 수와 각 수평 영역이 나타내는 초 수를 화면에 표시합니다.
아날로그 오실로스코프와 디지털 오실로스코프는 디스플레이 시스템이 다릅니다. 공통적인 컨트롤은 다음과 같습니다.:
■ 파형의 밝기를 조정하는 명암 컨트롤. 아날로그 오실로스코프의 스위프 속도를 높이면 명암 레벨도 함께 높여야 합니다.
■ 파형의 선명도를 조정하는 초점 컨트롤. 파형 트레이스를 화면의 수평축에 맞추는 트레이스 회전 컨트롤. 오실로스코프의 지구 자기장 내 위치는 파형 정렬에 영향을 줍니다. 래스터 및 LCD 방식 디스플레이를 사용하는 디지털 오실로스코프의 경우에는 전체 디스플레이가 PC 디스플레이와 마찬가지로 사전 정의되어 있으므로 이러한 컨트롤이 없을 수 있습니다. 반면에 아날로그 오실로스코프는 유도 빔 또는 벡터 디스플레이를 사용합니다.
■ 트레이스 컬러 및 명암 그레이딩 컬러 레벨을 선택하는 컬러 팔레트 컨트롤(많은 DSO 및 DPO에서 제공).
■ 눈금 조명의 명암을 조정하고 메뉴와 같은 화면 정보를 켜거나 끌 수 있는 기타 디스플레이 컨트롤.
기타 오실로스코프 컨트롤
수학 및 측정 작업
오실로스코프에 따라 파형을 서로 합쳐서 새로운 파형 디스플레이를 만들 수 있는 기능이 제공될 수 있습니다. 아날로그 오실로스코프는 신호를 조합하는 반면, 디지털 오실로스코프는 새로운 파형을 수학적으로 생성합니다. 파형을 빼는 것도 수학 연산으로 처리됩니다.
아날로그 오실로스코프의 경우 한 신호에 대해 채널 반전 기능을 사용하고 덧셈 연산을 적용하는 방법으로 채널을 뺍니다. 디지털 오실로스코프는 일반적으로 뺄셈 연산 기능을 지원합니다.
그림 38에 서로 다른 두 개의 신호를 조합해서 만든 제 3의 파형이 나와 있습니다.
디지털 오실로스코프는 내부 프로세서의 기능을 활용하여 곱셈, 나눗셈, 적분, 고속 푸리에 변환(FFT) 등의 다양한 고급 수학 연산을 지원합니다. 이러한 고급 신호 처리 기능을 통해 테스트 대상 장치에서 설비의 특성을 분리하는 데 쓰일 수 있는 필터 블록의 삽입, 또는 로우-패스 필터와 같은 원하는 주파수 응답을 가진 필터 블록의 구현 등과 같은 기능을 수행할 수 있습니다. 프로세싱 블록은 전용 장치가 아니라 유연성이 있으며, 예를 들어 프리엠퍼시스/디엠퍼시스 체계의 시뮬레이션과 같은 임의 필터를 대신 실행할 수도 있습니다.
지금까지 초보자가 알아야 할 기본적인 오실로스코프 컨트롤에 대해 설명했습니다. 오실로스코프에 따라 다양한 기능을 하는 다른 컨트롤이 있을 수 있습니다. 그 중 몇 가지 예는 다음과 같습니다:
■ 파라미터 자동 측정
■ 측정 커서
■ 수학 연산 또는 데이터 입력용 키패드
■ 인쇄 기능
■ 오실로스코프를 컴퓨터 또는 인터넷에 직접 연결할 수 있는 인터페이스
자신이 사용할 수 있는 기타 옵션을 살펴보고 오실로스코프의 설명서를 통해 이러한 다른 컨트롤에 대해 자세히 알아보십시오.
전체 측정 시스템
신호를 정확하게 재구성하려면 오실로스코에 맞는 프로브를 선택할 때 신호 대역폭의 5배 이상이 되는 프로브를 선택하십시오.
프로브
최첨단 계측기라 하더라도 입력되는 데이터만큼 정밀할 수는 없습니다. 프로브는 오실로스코프와 함께 측정 시스템의 일부를 구성합니다. 정밀 측정은 프로브 팁에서 시작됩니다. 오실로스코프와 테스트 대상 장치(DUT)와 조화를 이루는 적절한 프로브는 신호를 오실로스코프에 선명하게 표시할 수 있을 뿐 아니라, 최상의 신호 무결성과 측정 정밀도를 위해 신호를 증폭하고 보존하는 역할도 합니다.
프로브는 실제로 측정 결과를 필연적으로 변화시키는 저항성, 용량성, 유도성 부하를 유입하면서 회로의 일부가 됩니다. 가장 정확한 결과를 위해서는 부하가 최소인 프로브를 선택해야 합니다. 프로브와 오실로스코프를 완벽하게 조합하면 부하가 최소화되며 오실로스코프의 역량, 기능, 특성에 모두 액세스할 수 있습니다.
가장 중요한 DUT 연결을 선택할 때 고려해야 하는 또 다른 요소는 프로브의 규격입니다. 작은 규격의 프로브를 사용하면 촘촘하게 배치된 최신 회로에 쉽게 액세스할 수 있습니다(그림 39 참조).
다음은 프로브 유형에 대한 설명입니다. 전반적인 측정 시스템의 필수 컴포넌트인 프로브에 대한 자세한 내용은 텍트로닉스의 프로브 기초 입문서를 참조하십시오.
패시브 프로브
패시브 프로브는 일반적인 신호 및 전압 레벨 측정을 위해 경제적인 가격에 사용이 용이하며 광범위한 측정 기능을 제공합니다. 패시브 전압 프로브와 전류 프로브를 결합하면 전력 측정에 이상적인 솔루션을 제공합니다.
대부분의 패시브 프로브는 10X, 100X 등과 같은 감쇠 계수를 가지고 있습니다. 통상적으로 감쇠 계수는 10X 어테뉴에이터 프로브와 같이 계수 뒤의 X로 표시합니다. 반면 확대 계수는 X10과 같이 X를 먼저 표기합니다.
10X(10배"라고 읽음) 어테뉴에이터 프로브는 1X 프로브에 비해 회로 부하가 낮고 뛰어난 범용 패시브 프로브입니다. 고주파 또는 더 높은 임피던스시그널 소스의 경우 회로 부하에 더 민감해지므로 프로브를 선택하기 전에 반드시 이러한 신호/프로브 부하의 상호 작용을 분석해야 합니다. 10X 어테뉴에이터 프로브는 측정의 정밀도를 높여 주는 반면, 오실로스코프 입력단에서 신호의 진폭을 10배까지 낮춥니다.
10X 어테뉴에이터 프로브는 신호를 감쇠시켜 피크 대 피크 전압이 10Mv 미만인 신호를 확인하기 어렵습니다. 1X 프로브는 10X 어테뉴에이터 프로브와 유사하지만 감쇠 회로가 제외된 제품입니다. 감쇠 회로가 없으므로 테스트 대상 회로에 간섭이 더 많이 유입됩니다.
10X 어테뉴에이터 프로브를 범용 프로브로 사용하되, 저속 저진폭 신호 측정을 위해 1X 프로브도 찾기 쉬운 곳에 보관하십시오. 일부 프로브는 프로브 팁에서 1X 또는 10X로 감쇠 기능을 전환할 수 있는 편리한 기능이 있습니다. 사용하는 프로브에 이러한 기능이 있을 경우 측정 전에 올바르게 설정했는지 확인하십시오.
많은 오실로스코프에는 1X 또는 10X 프로브가 사용되고 있는지 탐지하고 화면 판독치를 적절하게 조정하는 기능이 있습니다. 하지만 일부 오실로스코프의 경우 사용자가 사용하고 있는 프로브의 유형을 설정하거나 볼트 영역 컨트롤에서 적절한 1X 또는 10X 표시를 읽어야 합니다.
10X 어테뉴에이터 프로브를 사용하려면 오실로스코프의 전기적 특성에 맞게 프로브의 전기적 특성을 조정해야 합니다. 10X 어테뉴에이터 프로브를 사용하기 전에 특정 오실로스코프에서 이 밸런스에 대한 조정이 필요합니다. 이러한 조정을 프로브 보상이라 부르며, 본 입문서의 오실로스코프 작동 부분에 자세하게 설명되어 있습니다.
패시브 프로브는 뛰어난 범용 프로브 솔루션을 제공합니다. 하지만 범용 패시브 프로브로는 상승 시간이 극히 빠른 신호를 정확하게 측정할 수 없고 민감한 회로에 과도한 부하를 줄 수 있습니다. 신호 클록 속도와 에지 속도가 꾸준히 높아짐에 따라 부하 발생이 적은 고속 프로브에 대한 요구가 늘고 있습니다. 고속 액티브 및 디퍼런셜 프로브는 고속 또는 디퍼런셜 신호를 측정할 때 이상적인 솔루션입니다.
액티브 및 디퍼런셜 프로브
신호 속도와 저전압 로직 제품군이 증가함에 따라 정밀한 측정 결과를 달성하기가 점점 어려워지고 있습니다. 신호 충실도와 장치 부하는 중대한 문제입니다. 이러한 고속에 대응할 수 있는 완벽한 측정 솔루션이라면 오실로스코프의 성능과 일치하는 고 고충실도 프로브 솔루션을 들 수 있습니다(그림 41 참조).
액티브 및 디퍼런셜 프로브는 특별히 개발된 IC를 사용하여 오실로스코프에 액세스 및 전송하는 도중 신호를 보존함으로써 신호 무결성을 보장합니다. 상승 시간이 빠른 신호를 측정하는 경우 고속 액티브 또는 디퍼런셜 프로브가 더 정확한 결과를 제공합니다.
TriMode 프로브는 새로운 프로브 유형으로, 한 번의 설정 후에 프로브 팁 연결을 조정할 필요 없이 세 가지 유형의 측정을 수행할 수 있는 장점이 있습니다. 동일한 프로브 설정으로 디퍼런셜, 싱글-엔드, 커먼 모드 측정이 가능합니다.
프로브 액세서리
많은 최신 오실로스코프는 입력 및 프로브 커넥터 결합과 관련하여 특별한 자동화 기능을 제공합니다. 지능형 프로브 인터페이스의 경우 프로브를 계측기에 연결하면 오실로스코프에 프로브의 감쇠 계수가 전달되며, 프로브의 감쇠 수치가 화면의 판독치에 반영되도록 디스플레이의 스케일이 조정됩니다. 또한 일부 프로브 인터페이스는 패시브, 액티브, 전류 등의 프로브 유형까지 인식합니다. 인터페이스가 프로브에 DC 전원 소스의 역할을 할 수도 있습니다. 액티브 프로브의 경우 DC 전원이 필요한 자체 증폭기와 버퍼 회로가 내장되어 있습니다.
고속 신호를 측정할 때 신호 무결성을 높일 수 있는 접지 리드선과 프로브 팁 액세서리도 있습니다. 접지 리드선 어댑터는 프로브 팁에서 DUT까지 아주 짧은 리드선 길이를 유지하는 동시에 프로브 팁과 테스트 대상 장치(DUT)의 접지 리드선 연결부 사이에 유연한 간격을 제공합니다.
프로브 액세서리에 대한 자세한 내용은 텍트로닉스의 프로브 기초 입문서를 참조하십시오.
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