Tektronix AM 502 Manuel utilisateur

Tektronix. Inc.

P.O

Box 500

Beaverton.

Oregon

070-1582-01

Product

Group 75

l^ronix-

COMMITTED

TO

EXCELLENCE

PLEASE

CHECK

FOR

CHANGE

INFORMATION

AT

THE

REAR

OF

THIS

MANUAL.

AM 502

DIFFERENTIAL

AMPLIFIER

Francais

Deutsch

INSTRUCTION

MANUAL

97077

Serial

Number

First

Printing

MAY

1983

Revised

OCT

1986

Copyright

^

1973, 1978 Tektronix.

Inc. All rights

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1

978

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TEKTRONIX, TEK,

SCOPE-MOBILE,

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TEKTRONIX,

TEK,

SCOPE-MOBILE

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@1973,

1978

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TEKTRONIX,

TEK

SCOPE

MOBILE,

sont

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. kS

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TEKTRONIX

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le

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de modifier

:

caractiristiques

et

pnx

dans le cadre

de

diveloppements techno-

logiques

©

1973,1978 h

O

~

7.^i-

TEKTRONIX,

TEK,

SCOPE-MOBILE,^

h

D

-

XT,

^^ICTEDSiJ

< SsSfifl

nit

INSTRUMENT

SERIAL

NUMBERS

Each instrument

has

a

serial number

on

a panel insert,

tag,

or stamped on

the chassis. The

first

number

or letter

designates the

country of

manufacture.

The

last five digits

of

the

serial

number are

assigned

sequentially

and

are

unique

to

each

instrument.

Those

manufactured

in

the

United

States have

six unique digits.

The

country

of

manufacture

is

identified

as

follows:

BOOOOOO Tektronix,

Inc.,

Beaverton, Oregon,

USA

100000

Tektronix

Guernsey,

Ltd., Channel

Islands

200000

Tektronix United

Kingdom,

Ltd.,

London

300000 Sony/Tektronix,

Japan

700000 Tektronix

Holland, NV,

Heerenveen,

The

Netherlands

AM 502

TABLE

OF

CONTENTS

Page

Section 1

Operating

Instructions

1-1

ENGLISH VERSION

FRENCH VERSION

GERMAN

VERSION

JAPANESE

VERSION

Section

2

SPECiFiCATiON AND PERFORMANCE

CHECK

2-1

WARNING

THE FOLLOWING SERVICING

INSTRUCTIONS

ARE FOR

USE

BY QUALIFIED

PERSONNEL

ONLY.

TO AVOID PERSONAL

INJURY, DO NOT

PERFORM ANY SERVICING

OTHER THAN THAT

CONTAINED IN OPERATING INSTRUCTIONS

UNLESS YOU ARE QUALIFIED

TO DO

SO.

Page

Section 4 MAiNTENANCE AND iNTERFACiNG

iNFORMATION

4-1

Sections CIRCUIT DESCRiPTiON

5-1

Sections OPTiONS

6-1

Section 7 REPLACEABLE ELECTRiCAL PARTS

7-1

Section 8 DiAGRAM AND

CIRCUiT

BOARD

iLLUSTRATION

8-1

Section

9

REPLACEABLE MECHANICAL PARTS

AND EXPLODED VIEW

9-1

Section

3

ADJUSTMENT

3-1

CHANGE

INFORMATION

REV

C

SEP

1980

i

AM 502

1582-1

AM 502

Differential

Amplifier

plug-in module.

II

REV

C SEP 1980

Section

1

—AM

502

OPERATING

INSTRUCTIONS

INTRODUCTION

Description

The

AM

502

is a

dc-coupled

differential

amplifier

with

excellent

common-mode

rejection

capabilities

and

high

gain

for

low

voltage

measurements.

The

dc

offset

capabili-

ty

permits

nulling

up

to

1 volt

dc, so

that

low

level,

low

frequency

signals

impressed

on a dc

level

can

be

amplified

without

the

degradation

often

introduced

by

ac

input

coupling.

High

and low

frequency

-3

dB

points

can

be

selected

at

the

front

panel to

suit the

application.

Signal

inputs

and

outputs

are

available

at

the

rear

connector

as

well as

at

the

front

panel.

A

front

panel

lamp

indicates

most

overrange

conditions

of

excessive

input

signal,

excessive

gain, or

excessive

offset.

The

input

circuit

can be

represented

by

approximately

1

megohm

to

ground

paralleled

by

approximately

47

picofarads.

The

input

impedance

can be

raised

to

about

200

megohms

with

the

removal

of a

jumper.

Overload

protection

is

provided by

fuses

in

series

with

the

input

which

open

when

large

amounts

of

current

flow

due

to

overloading

conditions.

A

STEP

GAIN DC

BALANCE

control

is

provided to

adjust

for zero

shift as

the

gain

switch

is

changed

from one

position to

another.

The

DC

OFFSET

COARSE

and

FINE

controls

give

offset up

to

±1 volt dc

potential

difference

at the

input

connectors.

The

amplifier

internal

bias

is

changed

to

accomplish

the

offset.

The LF

-3

dB

switch

must be

in

the

DC

OFFSET

position

to

actuate

these

controls.

The

HF

-3

dB

switch

is

used

to

reduce

the

upper

bandwidth

limit

as

necessary

to

improve

the

signal-to-

noise

ratio when

using

the

AM

502 in

low-frequency

applications.

The LF

-3

dB

control

increases

the lower

bandwidth

frequency.

Use

of

the

pre-charging

feature

prevents

surge

currents,

due

to

charging

the

ac

coupling

capacitor,

from

damaging

the

circuit

under

test.

Installation and

Removal

Turn the

power

module

off

before

inserting

the

plug-

in;

otherwise,

damage

may

occur

to the

plug-in

circuitry.

Because

of

the

high

current

drawn

by

the

AM

502,

it

is

also

recommended

that

the

power

module

be

turned

off

before

removing

the

AM

502.

Refer

to

Fig.

1-1.

Check

to

see that

the

plastic

barriers

on the

interconnecting

jack of

the

selected

power

module

compartment

match

the

cut-outs

in

the

AM

502

circuit

board

edge

connector.

Align

the

AM

502

chassis

with

the

upper

and

lower

guides

of

the

selected

compartment.

Push

the

module

in

and

press

firmly

to

seat

the

circuit

board

in

the

inter-

connecting

jack.

To

remove

the

AM

502,

pull on

the

release

latch

located

in the

lower

left

corner,

until

the

interconnecting

jack

disengages

and

the

AM

502

will

slide out.

Controls

and

Connectors

Refer

to Fig.

1-2.

Even

though

the

AM

502

is

fully

calibrated

and

ready

to

use,

the

functions

and

actions

of

the

controls

and

connectors

should

be

reviewed

before

attempting

to

use

it.

Pull the

Power

switch

on

the

power

module

to

apply

power

to

the

AM

502.

The

POWER

indicator

light

indicates

when

power

is

applied to

the

AM

502.

OPERATING

CONSIDERATIONS

Overheating

The

AM 502

is

designed

to

operate

at

an

ambient

temperature

from

0°

to

4-50°

C.

However,

when

operating

several

power

supplies

in a

multi-plug-in

power

module,

especially

at

low

output

voltages,

or

when

operating

ciose

to

other

heat-producing

equipment,

internal

temperature

may

exceed

safe

limits

and

actuate

a

thermal

cutout

in

the

power

module.

Refer to

the

power

module

instruction

manual

for

more

complete

information.

REV

D

SEP

1980

English

1-1

Operating

instructions—AM 502

Fig.

1-1.

Plug-in

installation

and removal.

Input

Connections

Unshielded

test leads can

be used to connect the

AM

502 to a signal

source when

a high-level, low-frequency

signal is

monitored at

a

low

impedance point.

However,

when any

of these

factors is missing,

it becomes in-

creasingly

important

to

use shielded signal cables. In

all

cases, the

signal-transporting

leads should

be kept

as

short

as practical.

When making

single-ended

input

measurements

(conventional

amplifier

operation),

be sure

to establish

a

common

ground connection

between the

device

under

test

and the AM

502.

The shield

of

a coaxial

cable is

normally

used

for

this

purpose.

See Fig.

1-3

for

reference.

Push

the GND

button for

the input

not

connected

to the

device under

test.

In some

cases differential

measurements require

no

common

chassis

ground connection,

and therefore

are

less

susceptible

to interference

by

ground-loop

currents.

Probes

Attenuator

probes

decrease the resistive-capacitive

loading

of

a

signal

source. They

also extend the

measure-

ment

range of the AM

502 to substantially higher voltages.

Some

measurements

require a higher resistance

input

to

the

AM

502,

with

very little source

loading

or signal

attenuation.

In such situations

use

a

FET

probe or

the

high-impedance input

provision of

the AM

502. Contact

your Tektronix

Representative

for

further information

on

probes.

High

Impedance

Input

T

0

raise the internal

input

impedance of

the AM

502

to

about 200

megohms,

remove the P40 plug

(Fig.

3-1

).

Make

certain the

attenuator is in the

NORM mode.

Signal

source

impedance

now becomes

an important

factor. For

exam-

ple,

a

100

picoampere

gate current through

10

megohms

produces

a one-millivolt

offset. This

offset may

result

in

significant

error when small

voltages are

measured.

Consider the

change in

the source operating

characteristics

due

to loading

by the signal input

cables.

The

circuit

at

the input

connectors can

be represented

by

approximately

1 megohm

to ground paralleled

by ap-

proximately

47

picofarads. Two feet

of

50

ohm

coaxial

cable

increases the parallel

capacitance

by about

60

picofarads,

which could be excessive in many

situations.

To minimize

these effects,

use a

higher

impedance

cable

or

an

attenuator

probe,

Input

Overloading

When

measuring unknown

dc

voltages,

push the

-^100

pushbutton

in, and

start

with

the

100

position on the

GAIN

switch.

Increase

the GAIN

switch setting and

finally

release the -rlOO

pushbutton until

a

suitable

output

signal

is obtained.

If the input

circuit of the

AM

502

is

overdriven,

large

amounts of current

will flow,

opening

the

protective

fuses.

English

1-2

REV

C SEP

1980

Operating Instructions

—AM

502

STEP GAIN

DC BAL Control

Adjusts

dc

balance

in the

preamplifier stage.

Variable Gain

Control

con-

tinuously

variable.

Calibrated

in the

cw

position.

GAIN Switch

Selects amplifier gain.

OVER RANGE

Indicator

When lit,

indicates most

over-

range conditions.

^100

Pushbutton

Divides

GAIN

switch setting

by 100.

STEP

SAJM

DCBM.

OC

»fS£T

iW

FIH£-«-C0ARSM

DC

OFFSET COURSE and

FINE

Controls

f

Provides

internal offset of

approximately ±1 V to

input

signal.

LF

—3

dB

switch must

be in the

DC

OFFSET

position

for controls

to

operate.

POWER

Indicator

When

lit,

indicates power is

applied.

AC

Pushbutton

Selects the input signal (ac or

dc)

into the negative side of the

preamplifier.

+ Input Connector

BNC connector for the

positive side of the amplifier.

GND Pushbutton

Grounds

+ amplifier input.

Ground Binding Post

Provides

a chassis return for

signals.

anv=f-Ac

oc

j

is.

WKSAeCOUH.

fts CHS

MWVt

wt

.

HF.3dB

U^>3dB

UIRTEO

BY

€oupu»e

miTp

Uc

oc

I ^

fET

OUTPUT

±5V

20mA

MAX

HF -3dB Switch

’

Selects

upper

—

3dB point of

the amplifier.

LF

—3

dB Switch

'

Selects lower

—3

dB point of

the amplifier

and activates DC

OFFSET controls.

OUTPUT Connector

BNC output

terminal

con-

nector.

—

Input Connector /

BNC connector for the

negative

side of the amplifier.

ROMtX®

AM S02l DIFFERENTIAL AMPL

AC

Pushbutton

Selects the

input signal

(ac

or

dc)

into the positive side

of

the

preampiifier.

Release Latch

Pull to

remove plug-in.

GND

Pushbutton

Ground

-

amplifier input.

REV C

SEP 1980

English

1-3

Operating

Instructions—AM

502

Waveforms

applied to

the

(+)

and

(—

)

input

connectors.

Signal

(square wave)

with an inter-

fering

line-frequency

component is

applied

to the

(+)

input.

The

interfering

signal

(sine wave) is

also

applied to

the

(—

)

input

connector.

The

resultant

display.

1582-5

Fig.

1

-3.

Waveforms

showing

differential

rejection

of a

common-mode

signal.

Resultant

waveforms show the

difference between

the two

signals.

Output

Connections

Make

output

connections

using a

bnc to

dual

binding

post

connector,

or

a

coaxial

cable

with at

least

one

bnc

connector.

To

prevent

current

limiting in

the

output stage,

do

not load

the

output

with

less than 250

ohms.

Output

current is

limited to

20

milliamperes.

Step Gain DC

Balance

If this

control is

misadjusted, the

dc

output

level will

shift

as

the

GAIN

switch

position

is

changed.

Push

both

GND

buttons

and

place

the GAIN

switch

in the 100

position.

Rotate the

GAIN

switch

from stop

to stop while

adjusting

the

STEP

GAIN DC

BAL

control

for node shift at

the

OUTPUT

terminal.

English

1-4

REV

C

SEP

1980

Operating

Instructions—

AM 502

DC

Offset

Coarse

and

Fine

Use these controls

to offset

up to

±1 volt

dc

potential

difference

at the input

connectors.

The

amplifier internal

bias

is changed

to accomplish

the

offset.

The

differential

rejection

capabilities

of the AM

502 are

not affected.

The

LF

-3dB switch must

be in

the

DC

OFFSET

position

to

activate these

controls.

HF

and

LF Bandwidth

Reduction

Use the HF

—

3dB switch

to reduce

the

upper

bandwidth

limit,

as

necessary,

to improve

the

signal-to-noise

ratio

when

using the AM

502 in

low-frequency

applications.

The

LF

—

3dB control

increases

the lower

bandwidth

frequency.

Use

this

control

to

reduce

dc drift,

when

raising

the lower

bandwidth

does

not

undesirably

reduce

the

bandwidth

for the

signal

being

measured.

Pre-Charging

Use

of this

feature

prevents

surge

currents,

due

to

charging

the

ac coupling

capacitor

in

the AM

502,

from

damaging

the circuit

under test.

Before

connecting

the

AM

502 to

a

signal

containing

a

dc component,

push

the

AC and

GND

pushbuttons.

Connect

the

input to the

circuit

under

test. Wait

about

one

second for the

coupling

capacitor

to charge.

Release

the GND

pushbutton,

and

the

coupling

capacitor

is

charged

to the

value

of the

dc

voltage

to

be measured.

Differential

Operation

A

differential

measurement

is made

by

connecting

each

of the

two

inputs to

selected

points

in the test

circuit.

The

input

to the

amplifier will

then

be the

difference

in

voltage

of the

two

selected

points.

Consideration

should

be given

to the

proper

connection

method

used

between

the

AM

502 and the

circuit

under

test; otherwise

improper

measurement

results

may

occur.

See Fig.

1-4

for

reference.

Differential

voltage

measurements

are

made

by apply-

ing

the

signals

to the

+input

and

—input

connectors.

Set

the

input

coupling

switches

to the

same

position,

AC or

DC,

depending

on

the

measurement

being

made.

In

differential

measurements,

only

the

voltage

difference

between

the

two

signals is

amplified.

Common

mode

signals

(common

in

amplitude,

phase,

and

frequency)

are

rejected.

See Fig. 1-3

A,

B,

and

C

for

reference.

Single-ended

measurements

often

yield

unsatisfactory

results

because

of the

interference

resulting

from

ground-

loop

currents

between

the AM

502 and the

device

under

test. In

other

cases. It may

be desirable

to eliminate

a dc

voltage

by

means other

than

the

use of

a blocking

(A) Right

(B) Wrong

(C) Wrong

under test

not be

grounded

to

equipment

under

test

( 093

1 )

1

582-

1

3

Fig. 1-4.

Connecting

a diiferentiai

amplifier

to a

signal source.

capacitor,

which

could limit

the

low-frequency

response.

The

limitations

of

single-ended

measurements

are

effec-

tively

eliminated

by using

differential

measurements.

REV

C SEP

1980

English

1-5

Operating

Instructions—

AM

502

DC Offset

Operation

By using the FINE

and

COARSE DC

OFFSET

controls,

it is possible

to use the AM

502 differentially

in a

slide-back

mode,

to observe

a small signal

whose

dc

potential

difference

may

be considerable.

The offset

voltage

is

continuously

adjustable

from plus 1 volt to minus

1

volt,

and

is

internally

available

for all of

the GAIN

switch

positions.

The

LF -3dB switch must

be in the

DC OFFSET

position

to activate the offset circuit.

Common

Mode Rejection

Ratio

The

ability of

the AM 502 to reject

common-mode

signals is indicated

by

the

common-mode

rejection ratio

(cmrr). For example,

assume that

a signal consists of

unwanted

60 hertz

at 10 volts

peak-to-peak (common

mode connected

to both

inputs), plus

a desired signal at 1

millivolt

peak-to-peak (differentially

connected

to one

input).

The

AM

502

gain

is set at 200. The

output of the

AM

502 shows the

desired signal at an amplitude

of 0.2

volt

(1

millivolt

X

200),

and the

60 hertz signal

is viewed at an

amplitude of

0.02 volts. The cmrr

in this

application

is

100,000 to 1. This figure is

calculated

by

multiplying

the

value

of the common-mode

signal

(10

volt)

by

the

gain of

the

amplifier

(200)

for a

product of

2000 volts. This

product

is divided

by

the

observed

60

hertz

voltage

at the output

(0.02

volt)

and result is

the cmrr,

100,000 to 1 . It would,

of

course

be impossible

to

view

the 1 millivolt signal

superimposed

on the

60

hertz signal

by using single Input

methods.

Degradation

of

Common

Mode Rejection

There are

a number of factors that

degrade common-

mode rejection

ratio (cmrr). The principal

requirement for

maximum

rejection

is for

the

common-mode

signal to

arrive

at the input

FET gates

at the same phase and

amplitude.

A difference of

only

0.01%

in the attenuation

ratios

of the input

attenuators will reduce the

rejection

ratio

to

10,000 to

1.

Also, any difference in

source

impedance will

degrade the rejection ratio.

Figures

1-5

and

1-6

show common-mode

rejection degradation

due to

differences

in source impedance.

The frequency of the

common-mode

signal also affects the

common-mode

rejection

ratio. Generally,

as the frequency

of the Input

signal

increases,

the common-mode rejection

ratio is

more difficult

to maintain.

Fig.

1-5.

Relationship of

test point source Impedance

to the

amplifier

input Impedance and the apparent CMRR

caused

by (A)

large difference between

test-point impedances

and

(B) low

impedance test

points.

English

1-6

REV

D

SEP

1980

Operating

Instructions—

AM

502

Fig.

1-6.

Simplified

input

circuit and

table

showing

the

change in

apparent

CMRR

due

to

10X probes

that are

within

1,

2,

and 3%

of

their

attenuation

values

(with

matched 1

megohm

resistors).

The

high

frequency

cmrr

will also

depend

upon

the

signal

source

impedance,

since

various

shunt

capacitances

between

the source

and the

input

gate

must

charge

and

discharge

through

that

impedance.

Outside

influences

such as

magnetic

fields

can

also

degrade

the

performance,

particularly

when

low

level

signals

are

involved.

Magnetic

interference

may

be

reduc-

ed

by

using

identical

signal

transporting

leads

to

the

two

inputs.

Twist

the

two leads

together

over

as

much

of

their

length as

possible.

Low-frequency

measurements

can be

similarly

protected by

using a

shielded

cable

that

contains

a

twisted

pair

of

conductors.

REV

A SEP 1980

English

1-7

Chapitre

1

•

AM

502

INSTRUCTIONS

D’UTILISATION

INTRODUCTION

Description

Le

tiroir

AM 502

est

un

amplificateur

differential

h

cou-

plage

continu

pr6sentant

un

excellent taux

de

rejection

en

mode

commun

ainsi

qu'un gain

Sieve. Ces

caracteristiques

destinent

cet

appareil

tout

particulierement

aux

mesures S

bas niveau.

II

possede

egalement

une commande

de

dScalage

de

tension

continue,

la plage de

compensation

de cette

com-

posante

continu

Stant

±

1 V.

Cette

compensation

permet

d'amplifier

les

signaux h

bas

niveau et k

faible

frequence et

superposSs k

une

composante

continue, tout

en Svitant

les

distorsions

souvent

introduites

par un

couplage

de type

alter-

natif. Les

limites

inferieure

et

superieure de

la

rSponse

en

frequence (S

—3

dB)

peuvent etre

sSlectionnSes

sur le

pan-

neau

avant, en

function de

I'application.

Les

entrSes et

sor-

ties

des

signaux

sont

disponibles

k

la fois sur

le

connecteur

de

I’interface

et

sur les

bornes

d'entrSe du

panneau

avant.

Uno latT

jno

citjiap

yit.l^3p^!m_3yant

inriiniifl _ftn

s'allumaD

L'emploi du

dispositif de

precharge

Svite les

surcharges

et

les

risques de

deterioration

en mode

couplage

alternatif.

Installation et

extraction

ATTENTION

Couper

Talimentation du

chassis avant

d'inserer

le

ti-

roir afin

d'eviter

de

det4riorer les

circuits

de

ce

dernier.

L 'AM

502

n4cessitant un fort

courant

d'alimentation,

// est

Sgalement recommande de

couper

Talimentation

avant

d'oter le

tiroir

du

chassis. Se

reporter a

la figure

1-1.

Verifier que

les detrompeurs

s’adaptent

bien

aux

encoches du

connecteur de

TAM 502.

Aligner les

rails

de

guidage de

TAM

502

avec

les guides du

comparti-

ment

s4lectionne.

Engager

le tiroir a fond et

appuyer

fermement

jusqu'a ce que

le circuit

imprime se

place

correctement.

P0Uf^exliailS_r^^^02^M^uy^|rrett^^errouilj|^

i

Instructions d'utilisation

-

AM

502

Connexions d'entr^e

II

est

possible

d'utiliser des cables non blind^s pour connec-

ter I'AM 502

d

une source

de

signal

d

grande

amplitude

et

basse fr^uence lorsque le signal

est issu d'une source

k

bas-

se

imp^ance.

Cependant, lorsque I'une

de ces conditions

n'est pas remplie, il

devient tres important d'utiliser des

ca-

bles blindes.

Dans

tous

les

cas,

ies conducteurs v^hiculant

le

signal doivent

etre aussi courts que possible.

Lorsque Ton effectue

des mesures

k

I'aide d'une seule en-

tree

(utilisation en amplificateur conventionnel),

il est

indis-

pensable

d'^tablir une connexion

de

masse commune entre

l'4quipement sous

test et

I'AM

502. Le blindage d'un cable

coaxial

est

g^n^ralement utilise

k

cet

effet. Pour information

d^taill^e voie la figure

1-3.

Appuyer

sur

le bouton GND pour

dfeonnecter I'entr^e

de

l'6quipement.

Dans certains

cas

de

mesures en mode differentiel, une

masse

commune n'est pas indispensable. En consequence,

ces

types de mesures sont moins susceptibles d'etre pertur-

bees

par les

problemes pos4s par I'interconnexion de masse.

II est

n^cessaire

de

tenir

compte

de

I'influence

des cables

de

liaisons

sur

les signaux

k

mesurer.

Le

circuit d'entr^e de

I'AM

502 est equivalent k une resistance d'environ 1 M£2 en

parallele

avec une capacite

d'environ

47

pF.

Un cable coaxial

d'impedance caracteristique

50

n et de longueur 0,60 m

augmente la capacite parallele d'environ

60

pF ce qui pourrait

etre

excessif dans de nombreuses applications. Pour minimiser

ces effets, il faut utiliser un cable

e haute

impedance

ou

une

sonde attenuatrice.

Sondes

L'emploi

de sondes

attenuatrices

permet de

reduire la

charge

(resistance-capacite)

apportee

k

une source

de

signal.

Elies permettent

egalement d'eiargir

la

gamme de mesures

de

I'AM

502

dans le

domaine des mesures de

tensions

eievees.

Certaines mesures exigent une r^istance d'entree plus

elevee

que

celle

de

I'AM

502 de

fa^on

k

charger

tres faiblement la

source des signaux.

Dans de

tels

cas,

il faut utiliser

une

son-

de

FET (transistor

d

effet

de champ) ou

disposer

d'une en-

tree k haute impedance sur I'AM 502. Pour toute informa-

tion complementaire,

contacter votre

repr6sentant

local

Tektronix.

Entr4e

^ haute impedance

Pour

porter I'imp6dance

d'entree

de I'AM

502

d 200 Mf2

environ,

oter la prise

P40 (Fig.

3-1

).

S'assurer

que les

atte-

nuateurs sont

en

mode normal

(NORM). L'imp6dance

de la

source

du

signal

devient

alors un facteur

important.

Par

example,

un courant

de

100

pA avec

une charge

de

10

MJ2

produit

un

d6calage de tension

de

1 mV.

Cette

chute

de ten-

sion peut

constituer

une source d'erreur

non

n^gligeable

lorsque

I'on

mesure

des tensions

k

faifale

niveau.

French

1-2

@

SEP 1980

Instructions

d'utilisation AM 502

STEP

GAIN

OC BAL

Commande

permettant le r^iage

de

I'equilibre an

continu

du pr§-

ampiificateur

Commande

de

gain continument

variable. Le gain

est

dtalonne

lors-

que

la commande

se trouve dans

la position

extreme dans

le sens

horaire

GAIN

>

Commutateur

selectionnant

le

gain

de

I'amplificateur

N

OVER

RANGE

Tdmoin

lumineux

s'allumant

pour

indiquer

une

surcharge de I'am-

plificateur

Bouton

poussoir AC

(alternatif)

Selectionnant le

mode

de cou-

plage du

signal (alternatif ou

continul

applique d I'entree n^a-

tive du

preamplificateur

+

Input

Borne BNC

pour I'entree positive

de

I'amplificateur

GND

Bouton poussoir de mise d

la

mas-

se de

I'entr^ +de

I'amplificateur

Ground binding post

Borne de masse

—

Input

Borne

BNC

pour I'entrie negative

de

I'amplificateur

(^mmande

100

Divise

I'indication du

commuta-

teur GAIN par 100

,

STEP

SAW

V, OC BAL

BCWFSntlV

fmE -^s-rceAssE

^

mm

SAS6£

«

2Mt

POAIFR/

/*»/

hr

,

-3

-

i

'

to]

r%

-

o»rm

±5V

2Q^A

MAX

W.

miBBIWS®

AM 502

cIfferential

aaspl

Release Latch

Commande de

verrouillage.

La

ti-

rer pour I'extraction du tiroir

GND

Bouton

poussoir de

mise S la

masse

de

I'entree negative de

I'amplificateur

DC OFFSET

COARSE et FINE

Commandes permettant de

compenser une composante

conti-

nue a

I'entree (par reglage

interne)

dans une

plage

±

1 V. Le

commu-

'

tateur

—3

dB

doit etre sur la po-

>

sition OC

OFFSET pour que les

commandes

puissent

agir

POWER

Temoin lumineux

s'allumant pour

> indiquer que

I'appareil est sous

tension

HF

-3

dB

Commutateur selectionnant

la

fr^uence de

coupure

superieure

de I'amplificateur

(point

—3

dB)

LF

-3

dB

Commutateur selectionnant

la

fr^uence de

coupure inferieure

'

de

i'amplificateur (point

—3

dB)

et de mise

en service des com-

mandes DC OFFSET

OUTPUT

Borne BNC

de

sortie

du

signal

Bouton

poussoir selectionnant le

mode de

coupiage

du

signal (alter-

‘

natif

ou

continu) applique h I'en-

tr6e

positive du

preamplificateur

(TF)

1582-24

@

SEP

1980

French

1-3

Instructions

d'utilisation

-

AM 502

iFig.

1-3.

Signaux,

an mode

difftrentiel, montrant la rejection d'un signal da mode

common.

Las

formes d'ondas

qui

an

risultent

montrent la dif-

Krence antra las deux

signaux.

Surcharge

a

I'entree

Lorsque

Ton mesure des

tensions continues dont I'ordre

de

grandeur n'est

pas connu engager

le bouton poussoir

100 et positionner

la

commande

de gain

sur 100. Augmen-

ter alors le gain pour finalement

relacher le bouton

poussoir

^

100

jusqu'd

obtention

du

signal de

sortie voulu. Si le cir-

cuit h I'entree de I' AM 502 est

surcharge, le courant

d'entree

sera important,

entramant la fusion des

fusibles

de

protection.

Branchements

de

sortie

Pour

connecter le

signal de sortie,

utiliser un adaptateur

BNC fiches

bananes ou un

cable coaxial

muni d'un adapta-

teur

BNC classique.

Pour 6viter

la

limitation

du

courant

de

r§tage de

sortie,

la charge ne doit pas

etre

inf^rieure & 250

Le courant de

sortie est

Iimit6 S 20 mA.

French

1-4

@

SEP

1980

Instructions

d'utilisation

-

AM

502

Equiiibrage

en

continu

en

fonction de

la

commande

de

gain

Un

d6r6glage

de

cette

commande

provoque

des

variations

du

niveau de

sortie

continu

en

fonction de

la

position

du

commutateur

de

gain.

Appuyer

sur les

deux

boutons

GND

et

placer

le

commutateur

GAIN sur

la

position

100. Agir

sur

le

commutateur

GAIN

tout

en

reglant la

commande

STEP

GAIN

DC

BAL

de

fagon

a

6liminer le

d6calage

de

la

tension

continue

sur

la

borne

OUTPUT

.

DC

offset

COARSE

et

FINE

Utiliser ces

commandes

pour

compenser

une

composante

continue

presente

sur

les

bornes

d'entree

dans

une

plage de

±

1 V. La

polarite

de

I'amplificateur est

modifiee

pour

per-

mettre

ce

decalage

de

tension.

Les

capacites

de

rejection de

I'AM 502,

en mode

differentiel,

ne

sont

pas

affectees.

Le

commutateur

LF

-3

dB

doit

etre

sur la

position DC

OFF-

SET

pour

mettre

ces

commandes

en

service.

Reduction

de la

bande

passante

en haute

et basse

frequence

Utiliser

le

commutateur

HF

-3

dB

pour

reduire

la

bande

passante

superieure,

si

n6cessaire,

afin

d'ameliorer

le

rapport

signal

/bruit

lorsque

I'on

utilise

I'AM 502

dans

des

applica-

tions k

basse

frequence.

Le

commutateur

LF

—3

dB

reduit

la

frequence

de

coupure

inf^rieure

de

la bande

passante.

Uti-

liser

cette

commande

pour

reduire

la

derive

en

continu

des

que

la

frequence

de

coupure

basse

peut

etre

augmentee

en

6vitant

tout

influence

sur le

signal

lui-meme.

Circuit

de

precharge

L'emploi

de ce

dispositif

4vite

que

le

courant de

charge

de la

capacite

utilisee

en

couplage

alternatif

ne

det^riore

le

circuit

sous test.

Avant

d'appliquer ^

I'AM 502

un

signal

contenant

une

composante

continue,

engager

les

boutons

poussoirs

AC et

GND.

Relier

ensuite

I'entree au

circuit sous

test.

Attendre

environ

une

seconde

pour

laisser

la

capacity

de

couplage

se

charger.

Relacher

le

bouton

poussoir

GND,

la

capacite

de

couplage

est

charg6e S

la

valeur de

la

tension

continue h

mesurer.

Fonctionnement

en

mode

diff§rentiel

Une

mesure

diff6rentielle

s'effectue

en

reliant

chacune

des

deux

entrees

aux

points

s6iectionnes

du

circuit §

tester.

Les

entrees de

I'amplificateur

sont

soumises ^

la

difference

de

tension

entre

les deux

points

s6lectionnes.

II est

n^cessaire

d'utiliser

une

methode

de

connexion

appropri^e

pour

relier

le

circuit h

tester k

I'AM

502,

sinon

la mesure

peut

etre

alea-

toire.

Les

mesures de

tension

en mode

differentiel

s'effectuent

en

appliquant

les signaux

aux

bornes

d'entree

-l-

(positive)

et

—

(negative).

Placer

les

commutateurs de

couplage

d'entree

sur

la

meme

position

:

AC

(alternative)

ou

DC

(continue)

en

fonction

de

la

mesure

S

effectuer.

Dans

les

mesures

en

mode

differentiel,

seule

la

difference

de

tension

entre

les

deux

si-

gnaux

est

amplifiee.

Les

signaux

en

mode

common

(meme

amplitude,

meme

phase

et

meme

frequence)

sont

elimines.

Pour

information

detaillee,

se

reporter k

la

figure

1-3A, B, C.

@

SEP

1980

French

1-5

Instructions d'utilisation

-

AM 502

Des mesures

effectu^es

en utilisant une entree

unique

donnent souvent

des

r4sultats

peu satisfaisants

en raison

des

perturbations

provoqu^s par les courants

de

masse

cir-

culant entre I'AM

502

et l'4quipement

sous test. Dans

d'au-

tres

cas, il

peut etre souhaitable d'^liminer une tension

ayant

une composante continue

autrement que par

I'utilisation

d'une capacity bloquant cette composante

et

r^uisant

ainsi

la

reponse en basse frequence.

D4calage

de la composante continue

En utilisant les

commandes FINE et

COARSE DC OFF-

SET, il

est possible d'utiliser I'AM

502

en

mode

diff6rentiel

(slide back) afin d'observer un faible

signal dont la compo-

sante continue peut etre considerable. La tension

de d4cala-

ge

est continument reglabie

sur une plage

de

±

1 V. Elle

est

disponible pour

toutes

les

positions

du

commutateur GAIN.

Le

commutateur LF

—3

dB

doit

etre

place

sur la position

DC

OFFSET

pour mettre ce mode en service.

Taux de rejection en mode common

L'aptitude

de

I'AM

502 e

eiiminer

des

signaux

en mode

commun est definie par le taux de rejection en mode commun

(TRMC). Par example :

supF>osons

qu'un signal

soit

compost

d'un

signal

ind^sirable

de 10 V

crete-^-crete

h

la fr^uence

de 60 Hz

(le

mode commun 6tant connecte aux deux entries)

plus un signal

h

mesurer

de

1 mV

crete-^-crete

appliqu^

^

une entree en mode differential. Le gain de I'AM 502 est re-

gie

e

200. Le signal de I'AM

502

obtenu en sortie montre

ce

signal avec une amplitude

de 0,2

V

(1

mV x

200)

et

le signal

e

la frequence

de

60 Hz

presente

une amplitude de

0,02

V.

Dans

cette

application, le

taux de rejection en mode commun

est de 100

000

:

1. Ce

chiffre s'obtient en multipliant la va-

leur

du

signal en

mode

commun

(10

V) par

le gain

de

I'ampli-

ficateur

(200)

soit 2 000 V. Ce nombre est

ensuite

divise par

la

valeur

du

signal

60

Hz obtenu en sortie

(0,02

V). Ceci don-

ne un taux

de

rejection en

mode

commun

de

100 000 : 1.

II

aurait ete, bien sur, impossible

de

visualiser un signal

de

1 mV

superpose au signal de 60 Hz en utilisant une seule entree de

I'amplificateur.

Degradation de la rejection en mode commun

Un

certain nombre de facteurs peuvent

degrader

le taux

de

rejection en

mode

commun. La principale condition ne-

cessaire

pour

obtenir une rejection maximaie est que le signal

en mode

commun soit

applique aux entrees avec la

meme

phase et

la

meme

amplitude.

Une difference

de seulement

0,01

%

dans

les

taux d'attenuation k

I'entree

diminue le taux

de rejection

de

10

000

: 1

.

De

meme,

n'importe quelle diffe-

rence

dans I'impedance

de source degrade

le

taux de

rejec-

tion.

Les figures

1-5

et

1-6

illustrent la degradation

de

I'eii-

mination

du mode commun due aux differences d'impedan-

ce des sources.

La

frequence

du

signal en

mode commun

af-

fecte egalement le

taux de

rejection en

mode commun. Ge-

rwralement, au fur et k mesure

que

la frequence

du

signal

d'entr6e

augmente, le taux de

rejection

en mode commun

est

plus

difficile e maintenir.

Fig.

1-5.

Relation

axistant entre

I'impMance au point de test

et

I'im-

pMance d'entrde de

I'amplificateur. Taux de

rejection apparent

en

mode

commun du a (A)

la difference importante

entre les impedan-

ces

au

point de test et

<BI

points

de

test i

faible impedance.

Le taux de

rejection en

mode

commun en haute frequen-

ce est

Egalement fonction

de

I'impedance de

la source

du

signal car les diverses capacit^s «shunt»,

entre la

source

et

I'entree doivent se charger et se decharger k travers cette

im-

pedance.

French

1-6

@

SEP

1980

Instructions

d'utilisation

-

AM

502

Des

causes

ext6rieures

telles

que

les

champs

magnetiques

peuvent

egalement

d6grader

les

performances,

particuliere-

ment

lorsque

Ton

mesure

des

signaux

k

bas

niveau.

L'inter-

f^rence

magnetique

peut

etre

diminu6e

en

utilisant

des

liai-

sons

identiques

pour

les deux

entrees.

Torsader

les

deux

fils

ensemble

sur la

plus

grande

longueur

possible.

Des

mesures

en

basse

frequence

peuvent

etre

amelior^es

de

maniere

simi-

laire

en

utilisant

un

cable

blinde

comportant

une

paire de

conducteurs

torsades.

Fig.

1-6.

Circuit

d'entree

simplifie

et

tableau

indiquant

la

variation du

TRMC

apport#

par

des

sondes 10X

dont

la

precision

est

inftrieure

a

1, 2,

3

%

(avec des

resistances

d'entrie de

1

MS2).

@

SEP

1980

French

1-7

Kapitel 1

-

AM

502

BEDIENUNGS-

ANLEITUNG

einfOhrung

Beschreibung

Der AM 502 ist

ein

gleichspannungsgekoppelterDiffe-

renzverstarker

mit

sehr guter GleichtaktunterdrQckung

und

hoherVerstarkungfurdie

Messung kleinerSpannun-

gen.

Eine

Gleichspannungsoffseteinstellung

arbeitet

bis

zu 1

V, wodurch

gleichspannungsunterlegte Signale mit

geringem

Pegei und

niedriger Frequenz, ohne die durch

Wechselspannungskopplung

auftretenden

DSmpfun-

gen,

verstarkt werden

konnen. Oberfrontseitige Schalter

lassen

sich

verschiedene obere und untere Grenzfre-

quenzen (-3dB)

wahien, wodurch der AM

502

an ver-

schiedene

MeBprobiemeangepaBt

werden kann. Die Ein-

und

Ausgangssignale

sind sowohl frontseitig, als auch an

der

ruckseitigenKontaktIeisteabnehmbar.Uber eine Sig-

nailampe werden Ubersteuerungszustande

-

wie

zu

hohes

Eingangssignal, zu hohe

Verstarkung

Oder zu

groBer Offset

-

angezeigt.

Die Eingangsimpedanz beim AM 502 betragt 1 MQII

47

pF.

Durch Entfernen einer Brucke laBt sich

die

Ein-

gangsimpedanz auf

200

MQ steigern.

Ein Uberiastschutz erfoigt duch

Sicherungen

im Ein-

gangsbereich, die bei zu

hohem StromfluB im Obersteue-

rungsfaii unterbrechen.

Die bei verschiedenen gewahiten Verstarkungen auf-

tretende Verschiebung in der Gleichspannungsbalance

iaBt sich durch einfrontseitiges Potentiometer einstelien.

Mit den Gieichspannungsoffseteinstellreglern

(grob

und fein) ist am Eingang eine Potentiaidifferenz von ±1

V

einstelibar,

die die' interne Verstarker-Vorspannung

beeinfiuBt. FurdieseEinsteliung

istderSchaiterderunte-

ren

Grenzfrequenzwahl in die Position

DC-OFFSET zu

bringen.

DerWahischalterfurdieobereGrenzfrequenzdientzur

Reduzierung der Bandbreite am oberen Bereich,

urn

bei

der Verarbeitung

von niedrigen Frequenzen einen guten

Stbrspannungsabstand

zu

erhalten.

Die untere Grenzfre-

quenzwahi

gestattet eine

Verringerung der

Bandbreite

am unteren Bereich.

Bei Anwendung der Wechselstromankopplung

durch

einen Kondensator, verhindert eine Voraufladevorrich-

tung

am

AM

502

VerschiebestrPme in dem Kondensator,

die eine Beschadigung

des

Testobjektes hervorrufen

konnten.

Ein-

und Ausbau

VORSfCHT

Vor dem Einsetzen

des AM 502 in eine Vorsorgungs-

einheit, ist diese

unbedingt auszuschalten,

da

durch

die hohe Stromentnahme des AM

502

evti. Schaden

an

der

Schaltung

auftreten

konnten. Es ist

ebenfails

vor

der Entnahme des AM

502

empfehlenswert, die

Versorgungseinheit

abzuschalten.

Beziehen

Sie

sich auf

Abb.

1-1

unduberpriifen Sie, ob

die Plastikisolierstege auf der Steckverbindungs-

leiste

in

der gewahiten

Versorgungseinheit mit den

Ausschnitten aus

der Platinenkontaktieiste des

AM 502

ubereinstimmen.

Setzen Sie nun das Chassis des AM 502 in die obere

und untere Fuhrung

des

gewahiten

Faches

und schieben

es

mit dem nbtigen Druck soweit

ein,

bis die ruckseitige

Steckverbindungsieiste einrastet.

Zum Herausnehmen

des

AM

502

ziehen Sie die Entrie-

gelungskiinke

an der

linken unteren

Ecke des

Einschu-

bes,

bis sich die riickseitige Steckverbindung I6st.

Bedienungselemente und Steckverbindungen

Beziehen

Sie sich

auf Abb.

1-2.

DerAM

502

ist bei Liefe-

rung kalibriert und gebauchsfertig. BevorSie jedoch

das

Gerat

bedienen, sollten

Sie

sich mit den Funktionen

der

Bedienungseiemente vertraut machen. Zum Einschaiten

des AM 502 ist

der Netzschalter an

der

Versorgungsein-

heit

zu

ziehen, wonach am AM

502

die Netz-Anzeigeiam-

pe ieuchtet.

BEDIENUNGSHINWEiSE

Uberhitzung

Der

AM 502 ist fur einen Umgebungstemperaturbe-

reich von

0°C

bis -F50°C konzipiert. Arbeiten

jedoch in

einer Versorgungseinheit

mehrere Einschube Oder befin-

den sich in der Nahe weitere hitzeentwickeinde

Gerate,

so

kann die innere Temperatur den zuiassigen Bereich

uberschreiten

und in

der Versorgungseinheit einen

Uber-

temperaturschaiter auslosen. Beziehen

Sie

sich daher

fur weitere Informationen

auf die Bedienungsanieitung

der verwendeten Versorgungseinheit.

@

SEP 1980

German

1-1

Bedienungsanleitung

-

AM 502

Eingange

Wird

in den AM 502

ein Signal

mit hoher

Amplitude, ge-

ringer

Frequenz und

geringer

Quellenimpedanz

einge-

speist, so

kann das

mit

ungeschirmten

Verbindungska-

beln erfolgen.

Fehit

jedoch eine der

obengenannten

Be-

dingungen, so

mu6 abgeschirmtes

Kabel

verwendet

wer-

den.

Es

ist dabei

auf mdglichst

kurze

Kabelverbindungen

zu

achten.

Wird eine

MeBung

im

Eintaktbetrieb

vorgenommen

(konventionelle

Betriebsart), so

muB eine

Masseverbin-

dung

zwischen

dem Testobjekt

und

dem

AM 502

herge-

stellt werden.

Das kann

ubiicherweise

uber die

Abschir-

mung eines

Koaxialkabels

erfolgen. Der

nichtbenutzte

Eingang

des

AM

502

ist mit dem

mit GND

bezeichneten

Schalter auf

Massepotential zu

legen.

In manchen Fallen ist bei Differenzbetrieb keine Mas-

severbindung erforderlich,

wobei auch keine Masse-

schleifenstrdme auftreten

kOnnen.

Beachten Sie die

geanderten

kapazitiven

Belastungen

desTestobjektesbeiderVerwendung

langererAnschluB-

kabel. Die

Eingangsimpedanz des

AM 502 betragt

1

MQIl

47

pF.

Durch Verwendung eines

Koaxialkabels

von

ca. 70 cm

Lange

erhdht sich die

Parallelkapazitat

urn

ca.

60

pF, was in

manchen Fallen zu

hoch sein

kann.

Es

ist

dann

ein Kabel mit

hOherer

Impedanz Oder ein Teilertast-

kopf

zu

verwenden.

Tastkopfe

Teilertastkdpfe

verringern

die

kapazitive

Belastung

des Testobjektes und

enweitern den Eingangsspan-

nungsbereich des AM 502 zu

hdheren Spannungen

hin.

In

Anwendungsfailen,

wo eine

hohe

Eingangsimpe-

danz

bei geringster kapazitiver Belastung

der Signalquel-

le jedoch ohne

Signalabschwachung

erforderlich ist, ist

ein FET-Tastkopf Oder die

Hochimpedanzvorrichtung

am

AM

502 zu

verwenden. Fur weitere Informationen uber

Tastkdpfe wenden Sie sich

bittean IhreTektronix-Vertre-

tung.

Hochimpedanz-Eingang

Dm

die

Eingangsimpedanz des

AM

502

auf

>200

MQ

zu

steigern,

ist der Stecker

P

40

(siehe Abb. 3-1) zu entfer-

nen und der

Teller in die

Betriebsart NORM zu bringen.

In

diesem Fall ist

die

Signalquellenimpedanz

von

groBer

Be-

.

deutung. So

erzeugt z. B.

ein Gatestrom

von

100

pA

durch

10 MQ

eine

Offset-Spannung

von 1 mV. Bei der

Messung

von

geringen Spannungen

kann

diese Offsetspannung

zu

bedeutenden Fehlern fuhren.

Eingangsiiberiastung

Vor

der Messung

nichtbekannter

Gleichspannungen

ist die

-i-

100

Taste zu

betStigen und

der Verstarkungs-

schalter GAIN

in die Position 100 zu

stellen.

Die

Einstel-

lung der

Verstarkung

ist

zu

steigern und

schlieBlich

die

-5-

100

Taste zu

Idsen, bis ein

verwertbares Ausgangssig-

nal

am AM 502 vorliegt.

Bei Ubersteuerung des Eingangs

verursachen

hOhere

Eingangsstrdme ein Auslosen

der

Schutzsicherungen.

German

1-2

@

SEP 1980

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Tektronix AM 502 Manuel utilisateur

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