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Erzeugung eines schnellen Rechtecks

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Olaf Kaluza

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Dec 30, 2009, 2:57:06 PM12/30/09
to
Ich wuerde ganz gerne einen selbstgebauten Tastkopf ueberpruefen.
Dazu waere es nett wenn ich ein Rechteck irgendwo zwischen 1 und 10Mhz
haette das aber einen sehr steilen Anstieg hat. Ich sag mal so im
einstelligen ns-Bereich.

Kann jemand eine einfache Schaltung mit der sich das realisieren
laesst?

Olaf


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MaWin

unread,
Dec 30, 2009, 3:14:29 PM12/30/09
to
"Olaf Kaluza" <ol...@criseis.ruhr.de> schrieb im Newsbeitrag
news:itns07-...@criseis.ruhr.de...

HCMOS-Schaltkreis am Fertigquartzsoszillator oder wenn es nicht so
genau drauf an kommt Schmitt-Oszillaot mit 74HC14 ?

Als AC sogar 50 Ohm treiberf�hig, insbesondere durch Parallelschaltung.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://freenet-homepage.de/mawin/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.


Dieter Wiedmann

unread,
Dec 30, 2009, 3:15:21 PM12/30/09
to
Olaf Kaluza schrieb:

Ganz normaler Quarzoszillator, und dahinter einen Bustreiber aus einer
der *richtig_flotten* Logikfamilien. Kann man notfalls von einem
PC-Mainbord extrahieren.


Gruᅵ Dieter

Alexander Dörr

unread,
Dec 30, 2009, 3:11:01 PM12/30/09
to
Olaf Kaluza schrieb:

AppNote AN47 von Linear Technology befasst sich in APPENDIX D
'Measuring Probe-Oscilloscope Response' genau mit diesem Thema und gibt
Schaltungsvorschlᅵge fᅵr steilflankige Rechtecksignale.

Gruᅵ,
Alexander

Olaf Kaluza

unread,
Dec 30, 2009, 3:26:49 PM12/30/09
to
Frank Grob <no...@such.invalid> wrote:

>�brigens noch vielen Dank f�r Deinen Beitrag USB-Oszi, habe heute grade den
>Levelshifter dazu fertiggemacht. Geht wunderbar!

Hat sich bei mir letztens auch schon gut beim Roehrenverstaerker
nuetzlich gemacht. Die 16Bit Aufloesung koennen ganz nett sein.

Olaf

Olaf Kaluza

unread,
Dec 30, 2009, 3:25:18 PM12/30/09
to
MaWin <m...@invalid.invalid> wrote:

>HCMOS-Schaltkreis am Fertigquartzsoszillator oder wenn es nicht so
>genau drauf an kommt Schmitt-Oszillaot mit 74HC14 ?

>Als AC sogar 50 Ohm treiberf?hig, insbesondere durch Parallelschaltung.

Ah..gute Idee...werde gleich mal schauen ob ich so ein Teil hier
rumliegen haben.

Als erstes mal einen Quarzoszillator direkt:

http://www.criseis.ruhr.de/xtal36Mhz.jpg

1V/div 10x 0.05ns

FET-Tastkopf habe ich mit dem BF1009SW von Pollin gebaut.

Ich fuerchte nur die 100Mhz meines 465 werden da auch noch ein rundes
Wort mitreden, seufz.

Joerg

unread,
Dec 30, 2009, 4:06:53 PM12/30/09
to
MaWin wrote:
> "Olaf Kaluza" <ol...@criseis.ruhr.de> schrieb im Newsbeitrag
> news:itns07-...@criseis.ruhr.de...
>
>> Ich wuerde ganz gerne einen selbstgebauten Tastkopf ueberpruefen.
>> Dazu waere es nett wenn ich ein Rechteck irgendwo zwischen 1 und 10Mhz
>> haette das aber einen sehr steilen Anstieg hat. Ich sag mal so im
>> einstelligen ns-Bereich.
>>
>> Kann jemand eine einfache Schaltung mit der sich das realisieren
>> laesst?
>
> HCMOS-Schaltkreis am Fertigquartzsoszillator oder wenn es nicht so
> genau drauf an kommt Schmitt-Oszillaot mit 74HC14 ?
>
> Als AC sogar 50 Ohm treiberf�hig, insbesondere durch Parallelschaltung.


Oder den Graphikausgang des Computers nehmen, mit einem kontrastreichen
Karomuster-Bild.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

"gmail" domain blocked because of excessive spam.
Use another domain or send PM.

Falk Willberg

unread,
Dec 30, 2009, 4:47:04 PM12/30/09
to
Olaf Kaluza schrieb:
...

> Als erstes mal einen Quarzoszillator direkt:
>
> http://www.criseis.ruhr.de/xtal36Mhz.jpg
>
> 1V/div 10x 0.05ns
>
> FET-Tastkopf habe ich mit dem BF1009SW von Pollin gebaut.
>
> Ich fuerchte nur die 100Mhz meines 465 werden da auch noch ein rundes
> Wort mitreden, seufz.

Fᅵr ein 100MHz-Scope sieht das doch gut aus. Bei 36MHz ist doch schon
die erste Harmonische des Rechtecks aus der Spezifikation...

Und fast 4V aus den 5V finde ich auch nicht ᅵbel.

Leider viel zu schnell:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0a/Synthesis_square.gif

Falk, TEK464 ;-)
--
Ich habe nicht gegen Windows.
Aber wenn ich etwas hᅵtte,
wᅵrde ich nicht zᅵgern,
es einzusetzen. (Sehr frei nach W. Schmickler)

Olaf Kaluza

unread,
Dec 30, 2009, 4:48:54 PM12/30/09
to

So..hatte noch einen 74ACT158 rumliegen. Der soll typisch 5ns
schaffen.

http://www.criseis.ruhr.de/versuch.jpg

http://www.criseis.ruhr.de/74ACT158.jpg

Der obere Strahl ist von der FET-Probe.

Der untere von einem P6105 10:1 Tastkopf, allerdings mit normalen
Masseclip.

Ich denke damit kann man erstmal leben. :-)

Olaf

MaWin

unread,
Dec 30, 2009, 5:05:49 PM12/30/09
to
"Olaf Kaluza" <ol...@criseis.ruhr.de> schrieb im Newsbeitrag
news:6fus07-...@criseis.ruhr.de...

>
> Ich denke damit kann man erstmal leben. :-)
>

Deine Frequenz ist zu hoch, du wolltest doch 1-10 MHz nehmen
und nicht 36MHz (bei nur 100MHz Bandbreite).

Olaf Kaluza

unread,
Dec 30, 2009, 5:21:13 PM12/30/09
to
MaWin <m...@invalid.invalid> wrote:


>Deine Frequenz ist zu hoch, du wolltest doch 1-10 MHz nehmen
>und nicht 36MHz (bei nur 100MHz Bandbreite).

Hm..der lag halt auf dem Tisch....

Ich loete es morgen nochmal um.

Olaf


Leo Baumann

unread,
Dec 30, 2009, 5:41:32 PM12/30/09
to
... genau, ich kenne auch nichts Steileres als aus einem 74HC14 ...

mfG Leo


Joerg

unread,
Dec 30, 2009, 5:45:40 PM12/30/09
to

<korinthen_kack_mode>

Ist allerdings unsymmetrisch und der untere Teil rampt ein wenig hoch.

</korinthen_kack_mode>

Joerg

unread,
Dec 30, 2009, 5:53:22 PM12/30/09
to
Leo Baumann wrote:
> ... genau, ich kenne auch nichts Steileres als aus einem 74HC14 ...
>


Wie, gibbet bei Euch kein PECL und so?

<duck>

--
SCNR, Joerg

Peter B�sche

unread,
Dec 31, 2009, 2:56:45 AM12/31/09
to
On Wed, 30 Dec 2009 20:57:06 +0100, Olaf Kaluza <ol...@criseis.ruhr.de>
wrote:

ICS501 - PLL Clock Multipier, 1ns, 20Ohm
VG
Peter

Klaus Butzmann

unread,
Dec 31, 2009, 4:37:35 AM12/31/09
to
Joerg schrieb:

> Wie, gibbet bei Euch kein PECL und so?

Nicht f�r Normalsterbliche :-(


Butzo

Olaf Kaluza

unread,
Dec 31, 2009, 8:05:26 AM12/31/09
to
MaWin <m...@invalid.invalid> wrote:

>Deine Frequenz ist zu hoch, du wolltest doch 1-10 MHz nehmen
>und nicht 36MHz (bei nur 100MHz Bandbreite).

So. Ich hab noch einen 4.194Mhz gefunden.

http://www.criseis.ruhr.de/versuch2.jpg

Ich hab mal einen anderen Tastkopf zum Vergleich genommen den ich
direkt anloeten kann ohne Masseschleife.

http://www.criseis.ruhr.de/4Mhz.jpg

Oben der FET, und unten der 10:1 Tastkopf. (Philips PM8918, 100Mhz 10:1)

Es gibt da wohl eine Tendenz beim FET leicht
ueberzuschwingen. Allerdings weiss ich nicht ob das nicht vielleicht
wirklich vorhanden ist und der 10:1 Tastkopf das unterdrueckt da man
dort ja auch etwas sieht wenn auch deutlich weniger.

Wie man auf dem Photo sieht habe ich den Ausgang meines ACT-Gatters
etwas belastet (82R+120R) und nehme am 82R ab. Deshalb betraegt die
Amplitude nur noch 2V.
Ausserdem steht der FET-Kanal nur auf 0.5V/div weil ich direkt am Oszi
ein T-Stueck mit 50Ohm dran habe.

Falls es mal einer nachbauen will:

http://www.criseis.ruhr.de/Tastkopf.pdf

Die Schaltung stammt urspruenglich aus einer Elektor (7-8/89 s.31)

In der Elektor steht als Angabe zu den Spulen "4 Windungen auf
Ferritkern grau". Ich habe einfach mal zwei 3.3uH Induktivitaeten
genommen weil ich die in SMD da hatte.

Olaf

MaWin

unread,
Dec 31, 2009, 9:13:37 AM12/31/09
to
"Olaf Kaluza" <ol...@criseis.ruhr.de> schrieb im Newsbeitrag
news:m5ku07-...@criseis.ruhr.de...

>
> Die Schaltung stammt urspruenglich aus einer Elektor (7-8/89 s.31)
> In der Elektor steht als Angabe zu den Spulen "4 Windungen auf
> Ferritkern grau". Ich habe einfach mal zwei 3.3uH Induktivitaeten
> genommen weil ich die in SMD da hatte.


Die Spulen sind nat�rlich doof, die dienen zum Ausgleichen,
h�ngen also vom Aufbau ab.
Der BFS17 ist schnell, aber der �berschwinger kann, obwohl
bzw. weil er nicht symmetrisch ist sondern nach + geht,
abh�ngig von Diodeneigenschaften bei der Bed�mpfung sein.

Da du aber kein AS TTL Gatter sondern ein AC(T) CMOS Gatter
hast, ist es unwahrscheinlich, da� so eine asymmetrische
Bed�mpfung bereits aus dem Gatter kommt.

Ich mach f�rs �berschwingen die Spulen und f�r's
asymmetrische abschneiden den BFS verantwortlich.

Olaf Kaluza

unread,
Jan 1, 2010, 5:43:57 AM1/1/10
to
MaWin <m...@invalid.invalid> wrote:


>Ich mach f?rs ?berschwingen die Spulen und f?r's


>asymmetrische abschneiden den BFS verantwortlich.

Ich habe die Schaltung mal mit LT_Spice simuliert. Falls einer damit
rumspielen will:

http://www.criseis.ruhr.de/tastkopf.zip

Zu meinem Erstaunen verhaelt sich die Simulation wirklich genauso wie
die Realitaet. Besonders erstaunt mich das da ich das Modell fuer den
BF1009 selber aus einem anderen Doppelfet erfunden habe und da nur
schnell was an G2 beigefummelt habe.

Ich habe dann mal willkuerlich mit den Spulen rumgespielt. Egal ob ich
da 0.3uH oder 3.3mH einsetze, es aendert sich nichts am
ueberschwingen.

Ich habe auch mal mit den anderen Bauteilen gespielt und es hat nichts
gebracht. Lediglich ein Kondensator parallel zu R3, also von G2 nach
Vcc verlangsamt den BF1009 soweit das er nicht mehr ueberschwingt. Da
reichen dann bereits 5pf aus. Aber damit geht sofort der gesamte
Anstieg des Rechtecks den Bach runter. Kann man also vergessen.

Interessant sind auch die Schwingungen die man auf der ansteigenden
Flanke sehen kann. Je schneller der Anstieg ist, einfach mal mit den
Parametern des Rechtecks rumspielen, umso staerker werden die. Die
erzeugt wohl der BFS17. Ich habe den mal zum Spass durch einen 2N3904
ersetzt. Damit sieht das Ausgangssignal viel schoener aus.
Ich hoffe mal meine echte Schaltung schwingt nicht so rum. :-)
An den Ueberschwingern aendert das aber garnichts. Die macht irgendwie
der BF1009.

Im alten Elektoroartikel ist da uebrigens ein BFR91 am Ausgang
eingebaut.

Kann mir vielleicht mal jemand erklaeren welche Aufgabe der
Kondensator von G2/ASC nach Source hat? Also C2 in LT-Spice.
Ich dachte eigentlich der stellt da irgendwie den Arbeitspunkt ein
weil er einen Teil des Ausgangssignals zurueckkoppelt. Aber ich kann
den von 1pF bis 100nF veraendern ohne das dies was am Ausgangsignal
aendert.

Betrachtenswert ist auch der Strom an Source des BF1009. Der schwingt
da mit 5Ghz rum! HM...eventuell koennte ich mal 10pF zwischen Drain
und Source machten. Das verbessert das ueberschwingen.
Muss ich gleich mal in der Realitaet ausprobieren.

Olaf

MaWin

unread,
Jan 1, 2010, 9:45:01 AM1/1/10
to
"Olaf Kaluza" <ol...@criseis.ruhr.de> schrieb im Newsbeitrag
news:d80117-...@criseis.ruhr.de...

>
> Zu meinem Erstaunen verhaelt sich die Simulation wirklich genauso wie
> die Realitaet.

Ich find nicht, da� die gleich aussehen, in der Simulation geht
der �berschwinger der unteren Linie nicht vor allem nach +.

> Kann mir vielleicht mal jemand erklaeren welche Aufgabe der
> Kondensator von G2/ASC nach Source hat? Also C2 in LT-Spice.

C2 bestimmt die untere Grenzfrequenz, macht eine Dachschr�ge ins
Signal wenn zu klein.

Die Ergebnisse sehen v�llig �bel aus, wenn du 10 fache Frequenz
simulierst, auch eine �nderung von L1/L2 hilft da nicht.

Bei 1/10 Frequenz sind die Ergebnisse auch extrem �bel. Oder
simulier' mal ein Eingangsrechteck von 3V auf 3.1V. Also wenn
die echte Schaltung sich nach der Simulation verh�lt, w�rd ich
sie in die Tonne kloppen...

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