¿Qué podría causar el ruido del cable coaxial?

Eché un vistazo a los resultados de su investigación, pero desafortunadamente, no tengo tiempo en este momento para digerirlos por completo, así que publicaré algunas notas que espero sean útiles sobre lo que está haciendo.

Primero, para esta demostración, estoy usando Owon SDS7102, que es un hermano más joven y más capaz (1 gigasample por segundo, 100 MHz de ancho de banda) del osciloscopio que está usando.

Primero, un poco sobre la configuración que estoy usando aquí: en la configuración del canal uno, configuré la atenuación de la sonda en 1X ya que no estoy usando una sonda en absoluto, lo que significa que no hay atenuación. En cuanto a sus resultados, creo que sería muy inteligente verificar la configuración de la sonda y la configuración del generador de señales, porque los resultados me parecen un poco irreales. El ruido de 4 V es un poco demasiado grande incluso si el voltaje de la señal es de 86 V. ¿Comprobó los niveles de voltaje reales con un multímetro? ¿Podría ser que su alcance podría estar configurado en modo 10X cuando debería estar en modo 1X?

A continuación, mi límite de ancho de banda está desactivado. En la configuración de adquisición, configuré el modo de adquisición para detectar picos. Lo que esto hace es examinar todas las muestras del ADC y mostrar aquellas que tienen los valores más altos. Esto es importante si la frecuencia de muestreo debe establecerse por debajo de la frecuencia de muestreo más alta, ya que brinda la mayor cantidad de información sobre los picos de ruido. La longitud del registro se establece en una megamuestra, lo que significa que memorizará 1 000 000 de muestras después de cada activación. No creo que su alcance tenga todas estas configuraciones, pero puede ser una buena idea documentarlas, en caso de que algo extraño esté sucediendo aquí.

En cuanto a las imágenes, aquí hay una captura de su entrada sin nada adjunto:

Como puede ver, el valor pico a pico del ruido aquí es de 2,4 mV.

A continuación, simplemente conectaré un cable BNC de 50 ohmios al osciloscopio y publicaré la siguiente imagen:

Aquí podemos ver que el valor pico a pico del ruido aumentó más de 10 veces simplemente conectando el cable sin nada conectado en ninguno de los extremos. Tenga en cuenta que parte del ruido proviene de las señales que se reflejan dentro del propio cable.

En la siguiente imagen, coloqué un terminador de 50 ohmios al comienzo del cable y conecté el cable con una unión en T BNC al osciloscopio usando también un terminador de 50 ohmios. El resultado de esto es que cualquier reflejo de los extremos del cable debe ser absorbido por los terminadores.

Como puede ver, el valor pico a pico del ruido aquí disminuyó a 8,6 mV. Una cosa más que debe tenerse en cuenta es que los terminadores cierran físicamente los extremos del cable, de modo que el conductor interno está protegido dentro de una jaula de Faraday, por lo que es un poco más difícil que las señales perdidas entren en contacto con el cable.

A continuación, está el tema de la puesta a tierra. Una cosa que en algunos casos puede alterar las mediciones y, a veces, causar problemas, especialmente en las configuraciones de audio, son los bucles de tierra. No estoy seguro de si ese es el caso aquí, pero puede valer la pena investigarlo en cualquier caso.

Desafortunadamente, el manual de PDS no tiene un diagrama de conexión a tierra útil, así que mostraré el diagrama del manual de SDS. Internamente, ambas series funcionan igual.

Aquí está el diagrama:

Lo que se muestra básicamente aquí es que la conexión a tierra del cable de alimentación del osciloscopio está conectada al clip de tierra de la sonda. Esa conexión pasa por el conductor exterior del receptáculo BNC. Si el cable negativo del generador de señal también está conectado a tierra, es posible que haya corriente atravesando el blindaje BNC debido a la posibilidad de ligeras diferencias en el potencial de conexión a tierra. Me ha pasado esto incluso con todos los dispositivos conectados directamente a la misma regleta. Una vez más, no estoy seguro de si ese es el caso aquí o no.

Finalmente, un poco sobre el comentario de Phil. Está conectando un generador de señales que utiliza un conector no coaxial a un cable coaxial mediante un adaptador. Uno de los problemas aquí es la impedancia característica. El cable no coaxial tendrá una impedancia característica y luego el cable coaxial tendrá otra impedancia característica. Luego, el osciloscopio en sí tendrá una impedancia de entrada de 1 megaohmio, que será mucho mayor que la impedancia del cable en sí y el generador de señal también. Entonces, lo que sucederá aquí es que en cada punto que cambie la impedancia, tendrá reflejos de señal que regresarán a la fuente de la señal. Esto puede alterar fácilmente las mediciones.

Otro problema que se me ocurre ahora está relacionado con la captación de ruido en la parte no coaxial del cable. Sin embargo, el conductor de la señal no está blindado, captará ruido, pero creo que lo calibró con la medición sin cable.

Podría haber otras razones también, pero esto es todo lo que puedo pensar en este momento.