敲击示波器BNC或BNC连接线时,屏幕出现敲击对应波形的现象
阡陌徘徊2022/12/05原创 仪器仪表 IP:江苏

1.这个问题起源于我最近做了一个高速跨阻放大器模块,在20nA档位就能发现,使用塑料/木质笔杆轻敲输入侧BNC线缆或者用手轻弹线缆,在输出就出现和敲击相关的信号,更别提在2nA档位下,那波形幅度更大了。(BNC口是固定在铝壳上的,用软质细导线连接在电路板上的,电路板实验时候通过厚泡棉牢固粘接在壳体上【用螺丝固定也是一样的现象】)。

2.当示波器的输入口受到敲击也会有这种现象:

    不用连接线,直接敲击BNC接口时,明显信号的频率高得多但幅度低;而敲击连接了示波器的软质硅胶BNC线时候,信号的频率明显低得多但幅度大。故此录了几段视频,希望大家能够讨论下这个现象发生的原因。

IMG_20221205_112641.jpg

                                            图一  敲击BNC口

IMG_20221205_112847.jpg

                                            图二 敲击软质线缆

video_20221205_111848.mp4 点击下载

          视频一   敲击BNC口

video_20221205_112303.mp4 点击下载

       视频二    敲击软质线缆         


3.个人的看法,我一开始以为与压电效应有关(在调试跨阻放大器时候是这么想的)。但是当在示波器上依葫芦画瓢时,在10mV/div的档位下也能明显看到这个现象,窃以为不是主要因素。

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12
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~~空空如也
阡陌徘徊 作者
1年3个月前 IP:江苏
911577

@虎哥  捕捉大老虎


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阡陌徘徊作者
1年3个月前 IP:江苏
911580

这个原因还真不好找

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RodTech
1年3个月前 IP:英国
911582

这是基本常识吧,陶瓷电容麦克风效应,教材里有讲

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fleefly
1年3个月前 IP:天津
911585

估计是这一敲的时候,把电子给震掉了几颗。

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RodTech
1年3个月前 IP:英国
911586
引用fleefly发表于4楼的内容
估计是这一敲的时候,把电子给震掉了几颗。

正经来说,同轴电缆有triboelectric效应,跟这么个过程也差不了多少了


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阡陌徘徊作者
1年3个月前 IP:江苏
911607
引用RodTech发表于3楼的内容
这是基本常识吧,陶瓷电容麦克风效应,教材里有讲

mlcc的压电效应会有50mV这么明显啊,以前还真不知道,一直以为在几百uV/g的水平上。


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WernerPleischner
1年3个月前 IP:广东
911608

连木板都有

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阡陌徘徊作者
1年3个月前 IP:江苏
911611
引用WernerPleischner发表于7楼的内容
连木板都有

那难怪跨阻放大器会对振动这么敏感了,我还以为我的有啥问题呢

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zhangjun8823
1年3个月前 IP:广东
911680

是个系统性的问题,从示波器内部电路的电路板的材质、前置放大器的偏置电压电流、BNC端子的介电材质机械结构的稳固性、探头电缆的介质稳定性寄生电容的稳定性,这些环节都会有影响,除了轻微的摩擦电荷和压电效应外,更大的比例是:寄生电容受震动的容量波动。恭喜你 !你额外获得了一个电容式的震动传感器,如果内部的前放电路的偏置电压和电流再大些,这些环节的电容量波动再大些,这个传感器会更加灵敏,直接可以真实的探测物理抖动、震动! 如果接受不了,能做的,只有更换外部的探头,其他的可能你都改变不了。去淘二手的泰克的P6139示波器探头吧,替换掉手上的探头,有机会做到不再明显。P6139这款探头,是材料和做工无可挑剔的产品,只可惜成本较高,后来推出了P6139B大大简化成本。P6139,海鲜市场上去淘,碰到成色好的一定不要放过,他的做工和性能会让你满意,特别是楼主在意的这种抖动!愿意动手,把BNC端子换掉,拆泰克等这些大品牌二手件。

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阡陌徘徊作者
1年3个月前 IP:江苏
911706
引用zhangjun8823发表于9楼的内容
是个系统性的问题,从示波器内部电路的电路板的材质、前置放大器的偏置电压电流、BNC端子的介电材质机械...

我和您有类似的看法,输入前端的偏置电流给具有94pF/m的同轴线充电,敲击时刻电容变化,使得前端输入侧的电压出现对应的波动

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zhangjun8823
1年3个月前 IP:广东
911716

我也是对这个非常灵敏的  “震动传感器”  深恶痛绝,几个品牌新秀处理的更是不好,我跟他们技术专家、CTO都提起过这个事情,没办法,材料的问题、技术能力的问题、成本的问题,顾不上啊,用于的注意力都在机器上,探头的认可率、买单率低!都无视探头的价值和性能!需要给他们时间。准确的讲,示波器系统,探头系统的投资额要远高于机器才合理!我自己的解决方案是:替换随机赠送的探头!我三个月内在闲鱼上淘了20多根P6139,我是琢磨、捣鼓过的,结论:必须肯定P6139的做工工艺和材料用料,对抖动几乎不那么敏感了。我把家里5台示波器的探头全更换掉了,P6139此问题是最弱的,500MHz的带宽,宽泛的电压范围,好用。两大古老的示波器品牌、几个国内的主力品牌的机器我都在用,都或多或少都有这个问题,探头是关键,无源、有源都一样。

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阡陌徘徊作者
1年3个月前 IP:江苏
911746
引用zhangjun8823发表于11楼的内容
我也是对这个非常灵敏的  “震动传感器”  深恶痛绝,几个品牌新秀处理的更是不好,我跟他们技术专家、...

确实,大部分人掏了大几千买了示波器,但是200的探头都舍不得买

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