Come anticipato, dopo vari tentativi, sono (forse) riuscito a fare delle prove corrette per verificare la banda passante della sonda e la sua linearita'.
*SE* le mie prove sono corrette, allora la sonda funziona come da specifiche
.. Uno dei "se" riguarda il seguente aspetto: Inizialmente avevo semplicemente collegato la sonda all'oscilloscopio, poi ho notato che lo stadio di uscita della sonda ha un'impedenza di 50Ohm, e il cavo coassiale ha un'impedenza caratteristica di 50Ohm, quindi la cosa che mi sembra corretta e' utilizzarla con uno strumento con ingresso a 50Ohm.
Siccome mio oscilloscopio ha 1MOhm di impedenza di ingresso, ho costruito un terminatore feed-through da interporre tra sonda e ingresso oscilloscopio. La sonda va tarata in queste codizioni, visto che il segnale vede un partitore 1:2.
Ora, se questo sia la configurazione migliore/corretta, non lo so..
In questo modo dovrebbero, se non altro, non esserci riflessioni. Ho pero' il dubbio che l'operazionale in uscita riesca a gestire bene il carico di circa 100Ohm totali su tutto il range di lavoro. Poi ho notato che sullo schema della sonda c'e' un annotazione "High-Z"..
Ho anche pensato a riconvertire tutto a 75Ohm - resistenza serie R6 sulla sonda, coassiale e terminatore (ricalcolando anche il condensatore di filtro C16), in modo da caricare meno l'uscita dell'opamp..
Comunque siccome le prime misure fatte - in High-Z - non mi quadravano (ma potrei anche aver commesso altri errori) ho poi proseguito a fare le restanti misure che vi descrivo a 50Ohm.
Detto questo, il setup di prova e' cosi' composto: Ho collegato un generatore di segnale a un amplificatore e poi a un reostato di carico. Sul reostato ho posizionato una normale sonda in tensione per misurare la caduta di tensione, e ho interposto la sonda di corrente facendo passare il cavo nella clamp realizzandovi attorno 5 spire (per simulare una corrente piu' forte di quella che l'amplificatorino riesce a fornire senza surriscaldarsi troppo). Non vi metto la foto, perche' e' un intrico di fili poco comprensibile e onestamente vergognoso; riporto un schemino
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Per testare la sonda ho quindi confrontato la corrente effettivamente misurata dalla sonda di corrente con quella calcolata a partire dalla caduta di tensione sul reostato.
Ho svolto alcune misurazioni da 100Hz a 1Mhz, adattando la sensibilita' dell'oscilloscopio mano a mano che l'amplificatore perdeva colpi all'aumentare della frequenza.
Le prime misure le avevo fatte considerando la resistenza del carico di circa 5.8Ohm, come da misura con il multimetro ma appena si saliva in frequenza non mi tornava piu' nulla. Successivamente ho realizzato che l'induttanza parassita di tutto il sistema avrebbe potuto limitare la corrente.
Ho misurato l'induttanza per fare i conti, ma anche qui avevo perso qualche cantonata: Intanto avevo misurato l'induttanza totale (giri di filo intorno al core della sonda, fili, reostato), mentre e' corretto considerare solo quella sul reostato, poiche' e' tra i suoi terminali che misuro la caduta di tensione, secondariamente avevo usato l'induttanzimentro, senza realizzare che pero' NON lavora correttamente quando la parte preponderante e' resistiva (sto misurando l'induttanza parassita di una resistenza) - misurava circa 5.5uH totali, di cui circa 2.5uH sul solo reostato.
Alla fine mi e' venuto in mente di usare il NanoVNA per misurare l'impedenza del reostato. Rifacendo le misure di induttanza sul solo reostato e usando il NanoVNA ho finalmente visto quadrare i conti
Con il NanoVNA ho visto una parte resistiva ragionevolmente simile a quella misurata col multimetro, anche se un po' ballerina; ho preso per buona quella del multimetro. Per l'induttanza ho considerato quella misurata a 1MHz, perche' tanto a frequenze basse e' poco rilevante.
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Facendo quindi i conti, e considerando frequenze fino a 500KHz, Ottengo un errore percentuale che al variare della frequenza oscilla tra il 0.4% e il 4.7% circa.
A 1MHz, gia' considerando -3db di attenuazione (fattore 0.7, giusto?), ottengo un errore di circa 8%.
Considerando il mio setup approssimativo, avendo visto misure "ballerine" sfiornado il reostato o i collegamenti di fortuna con il connettore SMA del NanoVNA, per non parlare del mio terminatore a 50Ohm fatto con quello che ho trovato, penso sia possano considerare buoni risultati
Avendo fatto svariati tentativi e numerosi sbagli pero' non escludo comunque di essere ancora in errore, e che le cose tornino "per caso". Nel caso sarei felice se me lo faceste notare (e in ogni caso di discutere su questi aspetti di misura)
Nel prossimo post riportero' le misure e i conti.
