Oszilloskop + Tastkopf = reales Bild

[PICture]

Hallo!

Vor kurzem habe ich mir einen besseren Oszi bei eBay gekauft, nämlich mit Bandbreite 150 MHz (-3dB). Leider kann ich nicht den wirklichen Einganssignal, der durch einen 10:1 Tastkopf der ebenfals 150 MHz Bandbreite hat, sehen. Der Tastkopf ist beim 2kHz Rechteck abgeglichen.

Wenn ich den Tastkopf auf ein Ausgang eines Quarzoszillators anschliesse, sehe ich anstatt eines sauberen Rechtecks, ein Rechteck mit draufaddierten gedämpften Sinusoszillationen mit einer Frequenz von ca. 80 MHz. Diese Oszillationen fangen mit jeder Flanke des Rechtecks an. Ich habe versucht im Code das skizzieren, konnte aber mit ASCII Zeichen keine Sinusoide erzeugen, bitte mit Fantasie betrachten. :)

Bei 80 MHz sehe ich ein Sinus, da der Oszi die höhere Komponenten des Rechtecks nicht darstellen kann, dessen Amplitude jedoch um ca. 40 % höher als die wirkliche ist, da die Oszillationen nicht mehr gedämpft sind.

Grob gerechnet ist die Frequenz der Oszillationen um die Hälfte der Bandbreite des Tastkopfes. Weil der Oszi ca. 200 MHz (-6dB) Bandbreite hat, theoretisch müsste ich ein Tastkopf haben der min. 20GHz Bandbreite hat um die Oszillationen mit 10GHz nur als 1% der Amplitude des Rechtecks zu sehen.

Offensichtlich muss ich mir einen aktiven Tastkopf selber bauen oder mit den Oszillationen auf Rechtecken leben. #-o

MfG


6V +
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0 V -+

[Crazy Harry]

an deinem tastkopf ist mit sicherheit ein kleiner trimmer mit dem du den tastkopf einstellen kannst. schließ ihn an eine rechteckspannung an und dreh bis das signal sauber dargestellt wird.

[PICture]

Hallo Crazy Harry!

Das habe ich gemacht wenn der Tastkopf an den Kaliebrierer vom Oszi angeschlossen war. Es ist wunderbar sauber rechteckig bei der Frequenz 2kHz.

Die Oszillationen sind erst bei höheren Frequenzen des Rechtecks sichtbar und mit dem Trimmer nicht zu beseitigen. Mit dem Trimmer kann man nur die Amplitude des Rechtecks ändern.

MfG

[Ratber]

Ja das Thema hatten wir ja letztens schon.

Klick mich! (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=27373)


@Picture

Mit den jetzigen Informationen habe ich Vier Fragen.

Wenn der Oskar eine Bandbreite von 150 Mhz hat hat er vermutlich auch einen Kalibriergenerator der zwischen 1khz/1Mhz bzw. 2khz/2Mhz bzw. 2khz/1Mhz Umschaltbar ist.
Jedenfalls haben das die meisten die ich kenne.
Wie sieht das Bild bei 1/2 Mhz aus ?


Bist du auch sicher das die Quelle (80 Mhz) auch wirklich ein sauberes Rechteck liefert ?

Hast du die Impendanz im Messkreis auch angeglichen ?

Misst du 1:1 oder 10:1 ?

[PICture]

Hallo Ratber!

Der Kalibriergenerator hat nur eine Frequenz 2kHz.

Weil der Oszi eine Bandbreite von 150 MHz hat, wollte ich endlich 16 MHz Rechteck sehen. Dafür habe ich Quarzgenerator mit 16,257 MHz genommen und die 80 MHz draufmoduliert gesehen.

Danach habe ich folgende Quarzgeneratoren angeschlossen: 1MHz, 1,8432MHz, 4MHz, 8MHz, 14,318MHz, 16,257MHz, 20MHz, 30MHz, 40MHz, 50MHz, 60MHz und 80MHz. Auf allen war die gleiche Frequenz ca.80MHz aufmoduliert.

Ich habe die Impedanz im Messkreis nicht angeglichen, weil ich nicht weiss, wie es zu machen ist.

Ich habe mit einem Tastkopf 10:1 gemessen, da ich kein Tastkopf 1:1 habe. Übrigens habe ich zum Vergleich zwei Tastköpfe genommen einen von Hameg und einen von RS. Und in beiden Fällen war auf dem Bildschirm (fast) das gleiche zu sehen.

Mir ist das verdächtig vorgekommen, deswegen habe ich den Tread geöffnet. Wenn die beiden Tastköpfe i.O. sind, kann es nur an dem Abgleich im Messkreis liegen und das muss ich jetzt (hoffentlich von Dir) lernen.

MfG

[Manf]

Betrachte doch auch einmal die Masseführung, dort verstecken sich häufig Induktivitäten.
Relativ sicher ist es wenn man Gnd von nicht weit von der Tastkopfspitze entfernt zur Masse des Signals (am IC oder Modul) führt.
Manfred

[PICture]

Hallo Manf!

Ich habe jetzt die Massenklemme von Tastkopf direkt an Masse des Quarzgenerators angeschlossen und es sieht für jede Frequenz des Quarzgenerators anders aus. Für die niedrigere Frequenzen bis 8MHz ist die aufmodulierte Frequenz 80MHz kleiner, aber ab 16MHz ist es kein Rechteck mehr.

Ich kann also ein paar Tage ein Massepunkt suchen, wo sauberen Rechteck gibt, aber wenn ich ein unbekanntes Signal beobachte ?

Mit dem 20MHz Hameg habe ich keine derartige Probleme gehabt und ...... den habe ich noch. :)

MfG

[Manf]

So schwierig kann es sein mit den Induktivitäten umzugehen. Ich gehe mal davon aus dass das Oszilloskop das anzeigt was über den Tastkopf hereinkommt.
Als nächstes kann man noch die Schleife des Massekabels eng halten, damit sollte die Vielfalt etwas abnehmen und sich das Signal weiter der Idealform nähern.
Manfred


So etwas gibt es dann auch noch:
http://www.lecroy.com/images/e-catalog/ProductImages/PP005-GLPT.jpg

[Ratber]

@Picture


Sind dein Oskar und/oder dein Netzteil eventuell Galvanisch getrennt (Trenntrafo) bzw. ist der Oskar noch über ne Schnittstelle oder was anderes mit einem anderen Grät verbunden ?

[PICture]

Ich habe jetzt den 16,257MHz Quarzgenerator direkt mit zwei 5 cm langen Drähten (insgesamt ca. 10nH) direkt an die BNC Buchse angeschlossen und nach dem Umschalten des Eigangteilers ist auf dem Bildschirm...... das gleiche Bild erschienen, wie mit dem Tastkopf, wenn seine Masse mit der Masse des Quarzoszillators verbunden war.

Meine Behauptung, das der Quarzoscillator (fast) idealen Rechteck liefert, war leider falsch und der Massenanschluss auch nicht richtig.

Ich habe also wieder was gelernt und bedanke mich an allen die mir damit geholfen haben. Ab sofort glaube ich wieder an das was ich auf dem Bildschirm des Oszi mit dem Tastkopf sehe!

Im Code ist eine Skizze vom zerlegten HAMEG-Tastkopf.

Schöne Grüsse! :)


Tastkopf 1:1/10:1

+------------------+
| 9M |
| ___ |
| 68 +-|___|-+ |1:1 10:1
| ___ | | |--
<---+-|___|-+ \ | o o o o Oszi
| ||/\ | | |
+--||---+-----+ +------+ _
/|| | ___ / \ ) ) / \
+-|___|-------------( (----o )
3..18pF \_/ ) ) \ /
120 +
Kabel 1,5 m |
>O<= 4,5 mm ===
R = 430 Ohm GND
C = 39 pF

[Ratber]

Ja,deswegen hab ich ja gefragt.

Hintergrund:

Ich hab hier ne ganze Schachtel mit Oszillatoren von 1-110 Mhz

Da meine moderneren Oszilloskope alle einen Kalibrierausgang mit 1khz/1Mhz haben hab ich mal eben schnell mit dem 1Mhz Oszillator verglichen über 4 Geräte verglichen.

Bilder wollte ich jetzt nicht machen also alles in Textform.

Das waren :

HM205
HM305
HM407
HM 1507

Der HM 407 ist über einen Trenntrafo am NetzDer HM1607 ist per RS232 am PC verbunden.

Tastköpfe
HZ36,52 und einige Testec Modelle.

Am 1Mhz Kal. vom Oskar haben alle ein schönes Rechteck angezeigt.
Da gabs keine Unterschiede.

Am 1Mhz Ossszillator sah das aber dann anders aus.

Generell hatte das Signal auf High einen "Buckel"

Beim 407 gabs dann Low die von dir beschriebenen Schwinger was auf eine Massegeschichte schliessen würde
Ich hab den Trenntrafo dann mal reihum an die anderen Drei Modelle gehangen und der Schwinger wanderte fröhlich mit.

Das war eine Fehlerquelle.


Beim 1507 hab ich mal die Galvanische Isolierung (Optoisolator) rausgenommen und schon zeigte sich ebenfalls ein Schwinger an der Masseseite.
Ein Umstecken und probieren am 407 zeigte das gleiche Bild.


So nebenbei kurz probiert verwandelt sich das Ausgangssignal an den Oszillatoren mit steigender Frequenz schnell in einen Sinus über etliche Verzerrungen (Flanken,Schwinger,Resonanzen) und bleibt dabei.
Es hängt aber auch vom Modell ab.
Ein Modell von Kyocera mit 65 Mhz zeigt auch bei dieser recht hohen Frequenz noch ein ansatzweises Rechteck.


Fazit:

Manchmal höhrt man hier und da die Aussage "Ich bastel erstmal Digital da muß ich mich mit Anlogem nicht rumschlagen".

Meine Antwort darauf ist das es eigentlich keine Digitalen Schaltungen gibt ;) :D

[PICture]

@Ratber

Ich bin gleicher Meinung, die digitale Schaltungen sind einfache analoge Schaltungen, aber die Probleme mit Masse und Versorgunsspannungen sind deswegen gar nicht einfach.

Übrigens, ohne Tastkopf mit den zwei 5cm langen Drähten hat es auch ein Schwinger beim L gegeben.

Schone Grüsse! :)

[Ratber]

Ich bin gleicher Meinung, die digitale Schaltungen sind einfache analoge Schaltungen, aber die Probleme mit Masse und Versorgunsspannungen sind deswegen gar nicht einfach.

Ja,eben.
Das sieht man ja immer wenn einige Leute einfach die Masse von Steuer-/Leistungsteil wild auf der Platine verteilen und sich wundern warum der Controller dann den "Reizhusten" hat :lol: :lol:



btw.

Über nen Aktivtastkopf denke ich auch schon ne ganze Weile nach.
Der Preis hält mich aber davon ab.
Daher spiele ich mit dem Gedanken mir selber einen zu basteln.
Dürfte ja auch nicht sooooo schwierig sein.

[robocat]

katzen betteln ja gerne, da will ich nicht nachstehen, auch wenn es etwas offtopic ist:
steht das 20MHz hameg bald zum verkauf? wäre interessiert, weil mein alter kasten so langsam gar nix mehr verlässliches anzeigt.

ratber scheint ja einen ganzen fuhrpark solcher dinger zu haben ^^

gruesse