ebay で、「RF Active Probe 0.1-1500MHz」の基板を購入しました。
rf active probe | eBay
オシロスコープに付属されているプローブはパッシブ型のプローブで、被測定回路の動作に影響を与えずに観測できる周波数は、DC から数メガ程度までなんですが、今回 ebay から購入したプローブは、アクティブ型のもので、広告上では 1.5GHz まで対応しています。
（ebay の広告から転載）
先達のウェブ情報によれば、この写真の基板には実装上のミスがあり、まともに動作しないということなので、購入時に注意が必要です。
（ebay の広告から転載） C1* 基板のランドの容量（PCB コンデンサ） 0.5pF
観測可能周波数：100KHz ~ 1500MHz
入力抵抗：10MΩ
入力静電容量：0.75pF
利得：公称 -20dB
MOSFET は 高周波小信号用デュアルゲートの汎用的な BF998 で、ソースフォロアを構成し高インピーダンスを実現しています。バッファ自体の利得は１ですが、C1 と T1 の入力容量により、プローブ全体の損失は 約20dB になっています。また、IC1 で安定した 5V を供給し、D1 は電源の逆接からプローブを保護します。
観測できる周波数が 1.5GHz、しかも @1,000円程度という激安（この種のプローブは、５万円以上が当たり前です）で、実際の性能がイマイチだったとしても、ハムの電子工作で使う分には十分じゃないかと思い、今回 ebay から購入してみました。
ただ、購入先が ebay なんで、如何せん日本までの配送料が高いのが難点で、結局 3,000円 近く掛かりましたが、それでも自分でパーツ集めて自作するよりはマシなんじゃないかと、ポチりました。
注文から３週間くらいで、こういう包装で到着しました。
まだ実際に動作確認していないのでよく分かりませんが、この写真のように、基板の裏側に入力ピンがハンダ付けされているヤツが、改修済みの大丈夫な基板らしいです。
私の場合、上のダメ基板の写真が載っている広告主へ注文しましたが、これは運が良かっただけなのか、改修済みの基板が到着しました。
ショップによっては在庫処分でダメ基板が送られてくることも想定されるため、私が購入したショップも含めて、特定のショップを明示することは控えさせていただきました。
基板を裸のままで使うのは嫌なので、これらの部品を使ってプローブらしく作ってみようかと思っています。
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ちなみに、秋月電子とかで売っている @1,400 円のオシロ用のプローブ（100MHz）の入力静電容量は、15pF（10：1）で、100MHz のインピーダンスを計算すれば 106Ω で、このプローブで 1GHz を観測しようとすると、そのインピーダンスは 7Ω になってしまい、被測定回路に与える影響は大きくなり、高域での信号が減衰した実際よりなまった波形を観測することになります。
1,000Hz などの低い周波数を観測する場合は、プローブの入力抵抗も 10MΩ とか大きな値となるため、高インピーダンスな回路でも観測しない限りは影響が生じることはありませんが、測定しようとする周波数が高くなるに従って、今度はプローブの持つ入力静電容量が効いてくるので、これをムシすることはできなくなります。
高周波の信号観測では、この入力静電容量は限りなく小さいことが望まれます。
この小さな入力静電容量を実現するために MOSFET のような入力インピーダンスが高い能動素子は極めて有効なんですが、併せて電源も必要になるため、その扱いは少々面倒になります。
一般的なオシロ用のプローブの入力静電容量 15pF で、抵抗を計算してみました。（等価回路）
1000Hz で 10MΩ です。
100 MHz で 106Ω です。
1.5GHz で 7Ω です。
今回購入した「RF Active Probe」の入力静電容量 0.5pF で、抵抗を計算してみました。（等価回路）
100 MHz で 3.1KΩ です。
1.5GHz で 208Ω です。
ということで、まずはちゃんとアルミ管に基板を収めて、多少はプローブらしくしてから、動作試験をやってみようかと思っております。
で、測定できる周波数は 100KHz からで、直流回路は測定できませんが、スペアナの tinySA と一緒に高周波回路のチェックに使えたら便利なんじゃないかと思ってはいるんですが・・・もしかすると、この基板自体がゴミになるかもしれません。
以上、② へ続きます。
