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 오실로스코프(oscilloscope)는 대개 수직으로 10개의 division을 갖는다. 그리고 샘플링 비트수를 모두 활용하면 10개의 division에 꽉 찬 신호를 보여준다. 그런데, 신호의 크기가 만약 2개의 division만 사용하여 표시된다면, 유효 샘플링 수는 크게 줄어들게 되고 SNR은 커진다. 스윙 레벨이 작은 신호를 측정할 경우 scale을 조정하여 최대한 디스플레이의 크기에 맞춰줘야 정밀도가 증가한다.

 파워 노이즈 측정 시, 노이즈 신호는 대개 수 ~ 30여 mV 크기를 갖게 된다. 이 경우, 노이즈를 디스플레이에 꽉 채우려면, 2 mV/div 정도가 되어야 할 것이다. 만약 10 mV/div 이상이면 정밀도가 떨어진다. 이렇게 되면 실제와 수 배 이상 차이가 날 수 있다. 따라서, 파워 측정을 하려면, attenuation이 작은 프루브를 사용하는 것이 바람직하다. 10X 이상은 power probing에 적절하지 않다.

 가장 좋은 방법은 코엑시얼 케이블로 측정부위를 솔더링 후 스코프에 물려서 측정하는 것이다. 가장 정밀하다. 차선은 프루브 팁과 GND의 간격(루프)를 최소화 하여 프루빙한다. 이 때, 프루브 팁과 GND를 short 시켜서 주변 노이즈가 어떤지 파악해 둔다.

 프루브는 임피던스가 높은 것일수록 좋고, 측정 신호보다 충분히 큰 대역폭을 확보하고 있는 것이 좋다. 필요 시 오실로스코프의 AC coupling 기능을 사용하거나 probe의 offset을 조정하여 사용한다.

Probe 선택 순서:

1.     Active든 Passive든 attenuation이 작은 것. 1X 혹은 2X

2.     대역폭이 충분히 넓은 것(high impedance)

오실로스코프(oscilloscope)의 프루브(probe)를 사용할 때, 편의를 위해서 길이간 긴 그라운드 리드(ground lead)를 사용하는 경우가 많이 있다. 그라운드 길이가 길어지면 어떤 문제가 발생하는지 살펴보자.

프루브는 다음과 같은 등가 회로로 표현될 수 있다.

파란 부분은 프루브 자체의 등가회로이고 빨간 부분은 프루브와 프루빙할 회로의 그라운드를 연결하는 리드의 등가 회로 부분이다. 프루브의 대역폭을 결정하는 파란 부분은 변동이 없지만, 빨간 부분은 사용자가 어떤 리드를 사용하느냐에 따라서 달라진다.

회로를 보면 L과 C가 직렬 연결되어 공진을 일으킬 잠재성이 있는 것을 알 수 있다. 공진 주파수는 다음과 같다.

예들 들어, 그라운드 리드의 인덕턴스(inductance)가 85nH라고 하자 - 엄지와 검지를 붙여서 원을 만들었을 때의 크기 정도. 그러면 프루브 등가 회로는 대략 550MHz 정도의 공진 주파수를 갖게 된다. 따라서 프루빙하는 신호에서 550MHz 성분의 링잉(ringing)이 발생한다면 그라운드 리드를 더 줄여서 링잉이 없어지도록 해야한다. 리드 길이를 반으로 줄이면 공진주파수는 대략 2배 정도 증가한다.

다음은 짧은 리드를 사용한 경우와 긴 리드를 사용한 경우의 파형 그림이다.

<위 그림은 Tektronix P7240 4GHz 5X Active Probe User Manual에서 발췌한 것 입니다>

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