Как низкая индуктивность коротких заземляющих зажимов предотвращает помехи?

Ниже приведены фотографии двух зондов с различной длиной зажима:

Я читал, что более короткое заземление используется для минимизации индуктивности провода заземления датчика.

Но что это помогает? Что происходит, когда индуктивность заземления мала? Какое вмешательство это мешает?

Это не мешает вмешательству . Это предотвращает сопротивление заземления.

Просто представьте, что катушка индуктивности соединена с заземлением: она действует как фильтр нижних частот. Таким образом, высокоскоростные токи не могут быть заземлены, и для этого ваш инструмент, кажется, плавает .

Меня пригласили помочь отладить ИС переключающего регулятора; Проблема заключалась в «двух видах колебаний».

Я спросил, каковы были частоты колебаний, и ответ был 80 МГц.

Я спросил: «Какова длина прицела», ответив «Обычные 6 или 8 дюймов».

Я объяснил: «Резонансная частота измерительного зонда с полным выводом 200 нГн (8 дюймов) с входной емкостью 15 пФ составляет около 90 МГц».

Оказывается, что кремниевый разработчик запустил LDO в своей предыдущей работе с IC, и ему никогда не приходилось изучать быстрые методы исследования переходных процессов. Здесь он узнал о звонке зонда.

Другая форма колебаний / шума / странного поведения включала джиттер во времени входа и выхода из прерывистых режимов. Это включало очень очень медленные затухания регулируемого напряжения и ошибки синхронизации, вызванные тепловым шумом.

===================================

Какова резонансная частота спиральной пружинной структуры Ground, проталкиваемой на наконечник Ground? Не обращайте внимания на возможность плохого контакта, когда многочисленные витки увеличивают индуктивность. Другими словами, предположим, что длина пути составляет 1 см от центра плюс 1 см от GROUND return, или всего 2 см или около 20 нГ. Это хорошее предположение, потому что формула для индуктивности имеет значение Константа * Длина * (1 + log (длина / размер провода)), в результате чего вычисленная индуктивность является в основном линейной функцией длины.

Какова резонансная частота 20 нГ и 15 пФ? я использую

(F_MHZ) ^ 2 == 25 330 / (L_uH * C_pf)

где 1 мкГн и 1 пФ => F_MHz = sqrt (25,330) = 160 МГц

У нас 0,02 мкГн и 15 пФ, с продуктом 0,3.

Разделите это на 25,330, с частным 75,000.

Квадратный корень составляет около 280 МГц.

Как насчет улучшения этого звонка? Можем ли мы ослабить? Да. Добавьте внешний дискретный резистор на наконечник зонда. Ценность? Выберите Q = 1, поэтому Xl = Xc = R. Xc 15 пФ при 280 МГц, учитывая, что 1 пФ при 1 ГГц составляет -j160 Ом, составляет 160/15 * 1000 МГц / 280 МГц или прибл. 30 Ом.

Как это влияет на поведение зонда на высокой частоте? Trise будет ок. 15 пФ * 33 Ом, или около 0,45 наноСек или 450 пикоСек. Достаточно быстро? Просто возьмите 33-омный дискретный резистор и используйте плоскогубцы иглы, чтобы обжать провод резистора вокруг центрального пальца наконечника зонда.

И не должно быть никакого звонка на Fring 280 МГц.

Есть три эффекта, которые здесь рассматриваются.

1. Действие трансформатора (H-поле): Любая петля в изменяющемся магнитном поле получает напряжение, индуцированное в нее. Это идея трансформаторов. Длинный может видеть больше потока, поэтому более восприимчив к магнитному датчику.

2. Емкостные эффекты (E-Field): Любые два проводника, разделенные изолятором для конденсатора. поскольку$C = \dfrac{\epsilon \cdot A}{d}$ наличие более короткого провода уменьшает площадь одной пластины и, следовательно, емкость снижает чувствительность E-поля.

3. Индуктивность заземляющего провода. Как указывает Маркус, индуктивность в заземляющем проводе увеличивает импеданс высокочастотных сигналов, и более длинный провод имеет большую индуктивность. Вы также можете уменьшить индуктивность, плотно прилегая к зонду, но это не так хорошо, как показано на втором рисунке.

Какой из них доминирует, зависит от схемы, которую вы тестируете. Я регулярно подключаю провод заземления моего зонда к кончику зонда. Это не должно видеть ничего, поскольку вы измеряете 0V прицела. Тем не менее, он покажет вам, где есть значительные магнитные поля в вашей цепи.