오실로스코프에서 차동 신호 (예 : RS-485 또는 DMX)를 측정하려면 어떻게합니까?

차동 출력 오디오 증폭기 와 같은 몇 곳에서 RS-485와 유사한 DMX로 작업하는 프로젝트 에서 차동 신호가 발생했습니다 . ( RS-485에 대한 비슷한 질문이 있습니다.)

예를 들어 DMX 조명 컨트롤러의 파형을 보면 채널 1 프로브를 D +에, 채널 2 프로브를 D-에, 두 접지 리드를 모두 접지에 연결했습니다.

이 디스플레이를 생성합니다 :

이것이 사용 가능하지만 차동 신호를 보는 올바른 방법이 아니라는 것을 알고 있습니다.

올바른 방법은 무엇입니까? "차동 프로브"에 대해 들었습니다. 새 프로브를 구매해야합니까?

오실로스코프로 차동 신호를 쉽게 측정 할 수없는 이유는 오실로스코프가 일반적으로 플로팅 되지 않는다는 사실과 관련이 있습니다. 프로브의 접지 리드는 오실로스코프 섀시에 연결되어 있으며 접지는 접지되어 있습니다. 이로 인해 접지 리드를 연결하는 모든 것이 접지에 연결됩니다. (아래 링크의 비디오에서 알 수 있듯이 고전압을 측정하면 위험합니다!)

멀티 미터로 두 개의 임의 포인트를 측정하면 미터 가 플로팅되므로 두 지점 중 하나를 실제 접지에 연결하지 않으므로 단락을 일으킬 염려없이 포인트 간 차이를 측정 할 수 있습니다.

저전압 신호 애플리케이션에서 차동 신호의 한쪽을 접지에 연결하면 문제가 발생하고 트랜시버가 손상 될 수 있습니다.

오실로스코프로 차동 신호를 측정하는 방법에는 두 가지가 있습니다.

2 채널 오실로스코프가있는 경우 신호의 한쪽을 채널 1에 연결하고 보완 신호를 채널 2에 연결하십시오. 접지선은 연결되지 않은 상태로 유지됩니다.

신호 간의 차이에 관심이 있으므로 채널 1에서 채널 2 를 빼고 싶습니다 . 대부분의 스코프는 채널 1과 채널 2 입력을 더하거나 빼는 방법을 제공합니다. 일부 스코프에서는 채널 2 를 추가 해야 하지만 효과적으로 빼기 위해 반전 해야합니다.

이 이미지에서 스코프에는 채널 2를 1에서 빼는 AB 모드가 있습니다.

다른 방법은 실제로 차동 프로브를 사용하며 오실로스코프에서 사용 가능한 채널 수를 줄이지 않고 더 나은 결과를 제공합니다. (그리고 일반적으로보다 안전한 고전압 측정을 위해 설계되었습니다.) 그러나 이러한 프로브는 비쌉니다.

W2AEW는 오실로스코프를 사용한 차동 측정 에 대한 비디오에서 이러한 개념을 설명하는 훌륭한 작업을 수행 합니다 . 또한 채널 감산 방법을보다 자세하게 보여주는 BTC Instrumentation 의 비디오 도 있습니다 .

다른 사람들은 두 신호의 차이를 측정하기 위해 두 개의 오실로스코프 채널을 구성하는 방법을 이미 설명했습니다.

물론, 차동 신호 외에 다른 신호를 측정하려는 경우 문제가 발생합니다. 스코프에는 두 개의 채널 만 있습니다.

이 경우 차동 프로브가 필요합니다. 그러나 JYelton이 언급했듯이 차동 프로브는 비쌉니다.

그러나 매우 높은 전압이나 매우 높은 주파수를 측정하지 않는 한 간단히 프로토 보드에서 차동 증폭기 회로를 만들 수 있습니다. 배터리 또는 측정중인 장치에서 전원을 공급할 수 있습니다.

적절한 전압 스윙으로 연산 증폭기를 사용하고 안정적인지 확인하고이 간단한 회로를 저렴한 차동 프로브로 사용하는 것이 좋습니다.

차동 측정의 경우, 입력이 2 개 이상인 대부분의 스코프는 다음 기능을 지원합니다.

• INVERT 채널 A 또는 B (또는 둘 다)는 일반적으로 위치 또는 AMPL / DIV 설정 근처에 있습니다.
• 채널 A와 채널 B를 추가하면 일반적으로 채널을 활성화하는 위치에서 찾을 수 있습니다.

하나의 채널을 반전시키고, 두 채널을 모두 추가하고 차동 측정 값 인 voila를 추가하십시오.

485 (또는 이와 유사한) 신호를 차등 적으로 측정하는 것은 요즘 대부분의 오실로스코프 기능에 해당하며 이미 만족스럽게 답변되었지만 "왜 귀찮게"또는 "무엇을 달성하려고합니까?"

비정상적인 485 링크를 디버깅하는 경우 단일 엔드 문제를 볼 가능성이 큽니다. 잘못된 연결은 터미네이터를 통해 485 전선 중 하나에서 다른 전선으로 약점을 전달할 수 있습니다. 나는 이것이 100 %라고 말하지는 않지만 여러 485 라인에서 디버깅해야한다고 말하면서 강제로 차등을 측정해야한다고 생각하지 않았습니다. 수신 된 데이터가 비정상적 인 경우 데이터 수신기의 단일 종단 출력을 보는 것을 주저하지 않을 것입니다. 결국 MCU에 피드를 제공하는 것이기 때문에 데이터가 비정상적이라고 말하는 것은 MCU입니다.

차동으로 송수신하는 몇 가지 고속 (80Mbps) 링크를 수행했습니다. 데이터는 (의도적으로) 수신기에 자기 적으로 결합하기 위해 3 단계 에지 정보였다. 나는 차동 프로브를 사용하여 이들을 디버깅해야한다는 강박감을 느낀 적이 없다. 나는 데이터가 정상인지 확인하기 위해 싱글 엔드를 측정 한 다음 수신기 칩의 싱글 엔드 출력으로 이동하여 문제가 무엇인지 확인했다.

아날로그 차동 신호의 경우 한 라인에서 "불쾌한"모양이 다르게 보일 수 있으므로 차동 측정이 더 중요합니다.