Resistenza di Ingresso Ideale vs. Reale di una Sonda Oscilloscopio
Una sonda oscilloscopio ideale presenta resistenza infinita (circuito aperto) al circuito in test, assorbendo zero corrente e causando zero carico.
Perché Infinita?
- Zero corrente → zero caduta di tensione attraverso la sonda → tensione misurata = tensione reale del circuito.
- Nessuna alterazione delle costanti di tempo del circuito, punti di bias o risposta in frequenza.
- Nessuna dissipazione di potenza nella sonda.
Sonde Reali: Standard 10 MΩ
Sonde passive 10×: 10 MΩ ±2% in parallelo con ~10–15 pF capacità.
- In DC/bassa frequenza: 10 MΩ carica una sorgente 1 kΩ dello 0,01% — trascurabile.
- A 100 MHz: 10 pF → −j159 Ω. Dominano l'impedanza. Grave carico su nodi ad alta impedenza.
Sonde Attive / Speciali
| Tipo Sonda | Rin | Cin | Banda | Caso d'Uso |
|---|---|---|---|---|
| Passiva 10× | 10 MΩ | 10–15 pF | ≤ 500 MHz | Uso generico |
| Passiva 1× | 1 MΩ | 50–100 pF | ≤ 30 MHz | Bassa tensione, alta corrente |
| Attiva Singola-Ended | 1 MΩ – 10 MΩ | 0,5–1 pF | ≤ 6 GHz | Digital ad alta velocità, basso carico |
| Differenziale Attiva | 200 kΩ – 1 MΩ | < 0,5 pF | ≤ 20 GHz | DDR, PCIe, MIPI |
| Sonda Z0 / 50 Ω | 50 Ω | N/D | ≤ 90 GHz | Ambienti 50 Ω, TDR |
Compensazione della Sonda
Condensatore regolabile nella testa della sonda (o scatola BNC) abbina il RC della sonda all'ingresso dell'oscilloscopio (1 MΩ // 13 pF) → risposta in frequenza piatta. Compensa sempre prima dell'uso.
Regola Pratica
L'impedenza della sonda dovrebbe essere ≥ 10× l'impedenza di Thévenin del circuito alla frequenza più alta di interesse. Per nodi ad alta impedenza (>100 kΩ), anche 10 MΩ carica significativamente — usa sonda attiva.