HF-Tastkopfexperten, bitte um Rat
E. Kunze
auch etwas mehr mit den Tastköpfe beschäftigen :-).
Interessante Seiten fand ich hierzu unter:
Douglas C. Smith http://www.dsmith.org
http://emcesd.com/1ghzprob.htm
Was ich nicht verstanden habe:
Mal abgesehen von dem Teilungsfaktor, also rein HF-mäßig, muß man
Signal -> R (ca 1k) -> 50Ohm Kabel -> 50Ohm zu GND -> Oszi
oder
Signal -> R (ca 1k) -> 50 Ohm zu GND -> 50 Ohm Kabel -> 50 Ohm zu GND
-> Oszi
schalten?
Mein Oszi (200MHz+) hat keinen 50 Ohm Eingang (1MOhm/20pf).
Weitere Tips zum Selbstbau werden dankend angenommen. Es scheint so,
als ob bei diesen Frequenzen/Anstiegszeiten Ende mit herumpieksen im
Gerät ist und stattdessen besser für jede Messung die Meßspitze
definiert eingelötet (Widerstände als SMD) und damit zum
Verbrauchsmaterial wird. Ich beschäftige mich derzeit mit dem
Verstehen/Reparieren einer schönen, alten (1983) ECL-Kiste :-).
Beste Grüße
Eb
Juergen Hannappel
> Wenn man schon einen schönen Oszi hat, dachte ich mir, sollte man sich
[...]
>
> Signal -> R (ca 1k) -> 50Ohm Kabel -> 50Ohm zu GND -> Oszi
Ja.
>
> oder
>
> Signal -> R (ca 1k) -> 50 Ohm zu GND -> 50 Ohm Kabel -> 50 Ohm zu GND
> -> Oszi
Nein. Das Signal kommt aus der Quelle, geht durch das Kabel und wird
an 50-zu-GND-Widerstand geschluckt, es gibt also von der Osziseite
keinen Reflex und deshalb muss das Signalseitige Ende des Kabels nicht
mit der Kabelimpedanz abgeschlossen werden.
>
> schalten?
> Mein Oszi (200MHz+) hat keinen 50 Ohm Eingang (1MOhm/20pf).
Ich dache, es ware ein schoenes Oszi, die haben einen Schalter um den
Eingang auf 50Ohm zu schalten ;-)
> Weitere Tips zum Selbstbau werden dankend angenommen. Es scheint so,
> als ob bei diesen Frequenzen/Anstiegszeiten Ende mit herumpieksen im
Noe, pieksen ist normalerweise kein Probem, nur muss der Massekontakt
am Signalseitigen Ende des Probekabels wenigstens halbwegs vernuenftig
und moeglichst kurz (z.B. 5cm) mit der Masse des Messobjekts verbunden
werden, sonst siehts auf dem Oszi aus wie hingekotzt.
> Gerät ist und stattdessen besser für jede Messung die Meßspitze
> definiert eingelötet (Widerstände als SMD) und damit zum
Muss nicht sein, SMD-Widerstaende sind auch nicht noetig, es sollten
halt induktionsarme sein.
> Verbrauchsmaterial wird. Ich beschäftige mich derzeit mit dem
> Verstehen/Reparieren einer schönen, alten (1983) ECL-Kiste :-).
Viel Spass dabei, '83 ECL sind doch nette Signale, zumindest solange
du nicht differentielle ECLs nach lengeren Kabeln zu betrachten
versuchst, das mach ohne differentiellen Tastkopf wenig spass.
Was fuer 'ne Kiste ist das denn?
Gruss,
Juergen
--
Dr. Juergen Hannappel http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappe
mailto:hann...@physik.uni-bonn.de Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
Physikalisches Institut der Uni Bonn Nussallee 12, D-53115 Bonn, Germany
CERN: Phone: +412276 76461 Fax: ..77930 Bat. 892-R-A13 CH-1211 Genčve 23
Bernd Mayer
>
> E. Kunze <eb4k...@dland.de> writes:
>
> > Signal -> R (ca 1k) -> 50 Ohm zu GND -> 50 Ohm Kabel -> 50 Ohm zu GND
> > -> Oszi
>
> Nein. Das Signal kommt aus der Quelle, geht durch das Kabel und wird
> an 50-zu-GND-Widerstand geschluckt, es gibt also von der Osziseite
> keinen Reflex und deshalb muss das Signalseitige Ende des Kabels nicht
> mit der Kabelimpedanz abgeschlossen werden.
Hallo Juergen,
setzt das dann aber nicht voraus, dass die Signalquelle eine
Ausgangsimpedanz von 50 Ohm hat?
HTH
Bernd Mayer
--
Linux - more power for less bucks.
Helmut Sennewald
"Juergen Hannappel" <hann...@lisa2.physik.uni-bonn.de> schrieb im
Newsbeitrag news:x1eleqc...@lisa2.physik.uni-bonn.de...
> E. Kunze <eb4k...@dland.de> writes:
>
> > Wenn man schon einen schönen Oszi hat, dachte ich mir, sollte man sich
>
> [...]
>
> >
> > Signal -> R (ca 1k) -> 50Ohm Kabel -> 50Ohm zu GND -> Oszi
>
> Ja.
>
> >
> > oder
> >
> > Signal -> R (ca 1k) -> 50 Ohm zu GND -> 50 Ohm Kabel -> 50 Ohm zu GND
> > -> Oszi
>
> Nein. Das Signal kommt aus der Quelle, geht durch das Kabel und wird
> an 50-zu-GND-Widerstand geschluckt, es gibt also von der Osziseite
> keinen Reflex und deshalb muss das Signalseitige Ende des Kabels nicht
> mit der Kabelimpedanz abgeschlossen werden.
>
Leider hat so ein Oszi für hohe Frequenzen nicht mehr 1MegOhm
Eingangswiderstand sondern zusätzlich z.B. 20pF Parallelkapazität.
Da ist es doch viel besser beide Seiten mit 50Ohm abzuschließen.
Das kann man übrigens sehr schön mit einer SPICE Simulation zeigen.
Schaltung für SwitcherCADIII-SPICE habe ich angehängt.
http://www.linear.com/software/
Gruß
Helmut
Anhang
======
Kompletten Text in Datei mit Endung .asc speichern,
z.B. tastkopf.asc .
Datei mit SwitcherCADIII öffnen und "Run" drücken.
Version 3
SHEET 1 892 692
WIRE 328 296 344 296
WIRE 344 296 344 308
WIRE 396 296 444 296
WIRE 444 296 444 308
WIRE 372 304 372 320
WIRE 396 304 396 320
WIRE 344 296 372 296
WIRE 344 328 344 336
WIRE 444 328 444 336
WIRE 308 296 276 296
WIRE 256 296 244 296
WIRE 244 296 244 312
WIRE 244 332 244 340
WIRE 488 308 488 296
WIRE 488 296 444 296
WIRE 488 324 488 336
WIRE 328 384 372 384
WIRE 396 384 444 384
WIRE 444 384 444 396
WIRE 372 392 372 408
WIRE 396 392 396 408
WIRE 444 416 444 424
WIRE 308 384 276 384
WIRE 256 384 244 384
WIRE 244 384 244 400
WIRE 244 420 244 428
WIRE 488 396 488 384
WIRE 488 384 444 384
WIRE 488 412 488 424
WIRE 516 308 516 296
WIRE 516 296 488 296
WIRE 516 328 516 336
WIRE 488 384 516 384
WIRE 516 384 516 396
WIRE 516 416 516 424
FLAG 372 320 GND
FLAG 396 320 GND
FLAG 344 336 GND
FLAG 444 336 GND
FLAG 244 340 GND
FLAG 488 336 GND
FLAG 444 296 aus
FLAG 244 296 ein
FLAG 372 408 GND
FLAG 396 408 GND
FLAG 444 424 GND
FLAG 244 428 GND
FLAG 488 424 GND
FLAG 444 384 aus1
FLAG 244 384 ein1
FLAG 516 336 GND
FLAG 516 424 GND
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SYMATTR InstName C2
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SYMATTR InstName R9
SYMATTR Value 1MEG
text 234 250 Left 0 !.TRAN 100n
text 234 266 Left 0 ;Koax-Kabel hat ungefähr 5ns/m Verzögerung.
Juergen Hannappel
Nein. Die Impedanz der Signalquelle spielt gar keine Rolle, da von
dort das Signal halt anfaengt. Es breitet sich entlang de Kabels aus
und wird an allen Impedanzaenderungen teilwese reflektiert. Wenn das
Kabel also von anfang bis Ende 50Ohm Impedanz aufweist und am Ende mit
50Ohm abgesclossen ist wird nicht reflektiert, es kommt also am
Quellseitigen Ende*) nicht an das reflektiert werden koennte und daher
ist das so OK. Sobald natuerlich die Impedanz am Oszi-Ende nicht 50Ohm
ist gibt es da einen Reflex, der laeuft zum Quellseitigen Ende des
Kabels, da sieht er "fast Offen" und wird mit gleicher Polaritaet
wider richtung Oszi geschickt...
*) Durch den Besitz zweier Enden ist das Kabel offenbar der Wurst
aequivalent, da es ganau wie diese nicht nur *ein* Ende hat.
Gruss,
Juergen
--
Dr. Juergen Hannappel http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappe
mailto:hann...@physik.uni-bonn.de Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
Physikalisches Institut der Uni Bonn Nussallee 12, D-53115 Bonn, Germany
CERN: Phone: +412276 76461 Fax: ..77930 Bat. 892-R-A13 CH-1211 Genève 23
Juergen Hannappel
> "Juergen Hannappel" <hann...@lisa2.physik.uni-bonn.de> schrieb im
> Newsbeitrag news:x1eleqc...@lisa2.physik.uni-bonn.de...
> > E. Kunze <eb4k...@dland.de> writes:
[...]
> > Nein. Das Signal kommt aus der Quelle, geht durch das Kabel und wird
> > an 50-zu-GND-Widerstand geschluckt, es gibt also von der Osziseite
> > keinen Reflex und deshalb muss das Signalseitige Ende des Kabels nicht
> > mit der Kabelimpedanz abgeschlossen werden.
> >
>
> Leider hat so ein Oszi für hohe Frequenzen nicht mehr 1MegOhm
> Eingangswiderstand sondern zusätzlich z.B. 20pF Parallelkapazität.
Ein "schoenes" Oszi hat einen 50Ohm0Eingang, und da ich nur solche
benutze...
Thomas Rehm
> Leider hat so ein Oszi für hohe Frequenzen nicht mehr 1MegOhm
> Eingangswiderstand sondern zusätzlich z.B. 20pF Parallelkapazität.
> Da ist es doch viel besser beide Seiten mit 50Ohm abzuschließen.
Das ist nicht immer möglich, wenn man nicht "zufällig" nur in
gleichspannungsfreien 50-Ohm-Systemen zu messen hat (was insbesondere
in Digitalschaltungen selten funktionieren dürfte).
Dann doch lieber den kapazititv/ohmschen Anteil eines 10:1-Tastkopfs
hin nehmen. Für hohe Ansprüche kommt man dann sowieso nicht um
einen aktiven Tastkopf herum, der nur wenige pF Eingangskapazität
hat und überhaupt keine Reflektionen mehr auf dem Kabel zum Scope
aufweist (50 Ohm Anpassung auf beiden Seiten).
Durch den besonderen Aufbau eines üblichen 10:1-Tastkopfes ist
immerhin gewährleistet, daß recht wenig Reflektionen auftreten: Der
Innenleiter hat ca. 50 bis 150 Ohm Widerstand, wodurch zwar auch die
vorlaufende Welle gedämpft wird (daher die Angabe der Frequenzgrenze
bei Tastköpfen) zusätzlich aber auch die rücklaufende Welle, welche
am nichtangepassten Meßpunkt wiederum zum Scope reflektiert wird,
und dort nochmals gedämpft ankommt.
Somit kommt es kaum zu Überschwingern und auch nicht zu Koaxial-
resonanzen (bei Lambda-viertel oder -halbe elektrischer Länge des
Tastkopfes, je nach Meßpunktimpedanz).
> Das kann man übrigens sehr schön mit einer SPICE Simulation zeigen.
[deleted]
Bitte nur Klartext in die Newsgroups, nicht jeder hat SwitcherCAD
griffbereit - deshalb kann ich mir leider auch nicht Deine Simulation
anschauen.
Thomas.
Bernd Mayer
>
> Bernd Mayer <beam.b...@knuut.de> writes:
>
> > Juergen Hannappel wrote:
> > >
> > > E. Kunze <eb4k...@dland.de> writes:
> > >
> > > > Signal -> R (ca 1k) -> 50 Ohm zu GND -> 50 Ohm Kabel -> 50 Ohm zu GND
> > > > -> Oszi
> > >
> > > Nein. Das Signal kommt aus der Quelle, geht durch das Kabel und wird
> > > an 50-zu-GND-Widerstand geschluckt, es gibt also von der Osziseite
> > > keinen Reflex und deshalb muss das Signalseitige Ende des Kabels nicht
> > > mit der Kabelimpedanz abgeschlossen werden.
> >
> > Hallo Juergen,
> >
> > setzt das dann aber nicht voraus, dass die Signalquelle eine
> > Ausgangsimpedanz von 50 Ohm hat?
>
> Nein. Die Impedanz der Signalquelle spielt gar keine Rolle, da von
> dort das Signal halt anfaengt. Es breitet sich entlang de Kabels aus
> und wird an allen Impedanzaenderungen teilwese reflektiert. Wenn das
> Kabel also von anfang bis Ende 50Ohm Impedanz aufweist und am Ende mit
> 50Ohm abgesclossen ist wird nicht reflektiert, es kommt also am
> Quellseitigen Ende*) nicht an das reflektiert werden koennte und daher
> ist das so OK. Sobald natuerlich die Impedanz am Oszi-Ende nicht 50Ohm
> ist gibt es da einen Reflex, der laeuft zum Quellseitigen Ende des
> Kabels, da sieht er "fast Offen" und wird mit gleicher Polaritaet
> wider richtung Oszi geschickt...
Reflexionen sind ja nicht der einzige Störfaktor: Wenn die Signalquelle
einen Ausgangswiderstand von 1 KOhm hat dann bildet dieser Widerstand
mit der Kabelkapazität (ca. 100 pF/m) und auch dem 50 Ohm
Eingangswiderstand des Oszi einen frequenzabhängigen Spannungsteiler und
auch einen Tiefpass (100 pF und 1 Kohm ergeben einen Tiefpass mit 1,59
MHz) und durch die kapazitive Belastung der Quelle auch eine
Signalveränderung. Wird dadurch das Signal nicht verfälscht?
Grüsse
Juergen Hannappel
> Juergen Hannappel wrote:
[...]
> > > setzt das dann aber nicht voraus, dass die Signalquelle eine
> > > Ausgangsimpedanz von 50 Ohm hat?
> >
> > Nein. Die Impedanz der Signalquelle spielt gar keine Rolle, da von
[...]
> Hallo Juergen,
>
> Reflexionen sind ja nicht der einzige Störfaktor: Wenn die Signalquelle
> einen Ausgangswiderstand von 1 KOhm hat dann bildet dieser Widerstand
> mit der Kabelkapazität (ca. 100 pF/m) und auch dem 50 Ohm
Nein. Ein richtig abgeschlossenes Kabel zeigt seine Kapazitaet nicht,
es sieht an seinem Eingang aus wie ein rein Ohmscher Widerstand, wenn
das Kabel sehr lang gegenueber den verwendeten Wellenlaengen ist
sogar fuer denn Fall dass es nicht abgeschlossen ist.
> Eingangswiderstand des Oszi einen frequenzabhängigen Spannungsteiler und
> auch einen Tiefpass (100 pF und 1 Kohm ergeben einen Tiefpass mit 1,59
> MHz) und durch die kapazitive Belastung der Quelle auch eine
> Signalveränderung. Wird dadurch das Signal nicht verfälscht?
Nein, siehe oben. Schau mal in ein Physikbuch unter "Leitungstheorie".
Gruss,
Juergen
>
> Grüsse
>
>
> Bernd Mayer
> --
> Linux - more power for less bucks.
--
Bernd Mayer
>
> Bernd Mayer <beam.b...@knuut.de> writes:
>
> > Juergen Hannappel wrote:
>
> [...]
>
> > > > setzt das dann aber nicht voraus, dass die Signalquelle eine
> > > > Ausgangsimpedanz von 50 Ohm hat?
> > >
> > > Nein. Die Impedanz der Signalquelle spielt gar keine Rolle, da von
>
> [...]
>
> > Hallo Juergen,
> >
> > Reflexionen sind ja nicht der einzige Störfaktor: Wenn die Signalquelle
> > einen Ausgangswiderstand von 1 KOhm hat dann bildet dieser Widerstand
> > mit der Kabelkapazität (ca. 100 pF/m) und auch dem 50 Ohm
>
> Nein. Ein richtig abgeschlossenes Kabel zeigt seine Kapazitaet nicht,
> es sieht an seinem Eingang aus wie ein rein Ohmscher Widerstand, wenn
> das Kabel sehr lang gegenueber den verwendeten Wellenlaengen ist
> sogar fuer denn Fall dass es nicht abgeschlossen ist.
>
> > Eingangswiderstand des Oszi einen frequenzabhängigen Spannungsteiler und
> > auch einen Tiefpass (100 pF und 1 Kohm ergeben einen Tiefpass mit 1,59
> > MHz) und durch die kapazitive Belastung der Quelle auch eine
> > Signalveränderung. Wird dadurch das Signal nicht verfälscht?
>
> Nein, siehe oben. Schau mal in ein Physikbuch unter "Leitungstheorie".
Hallo Jürgen,
ich werde mich da mal Einlesen und online recherchieren.
Ergänzende Frage: gibt es überhaupt hochohmige Schaltungen/Signale mit
Raus grösser 1 KOhm die es wert sind auf einem 200 MHz Oszilloskop
betrachtet zu werden?
Henning Paul
>> Nein, siehe oben. Schau mal in ein Physikbuch unter "Leitungstheorie".
>
> ich werde mich da mal Einlesen und online recherchieren.
Schau mal nach einem 2.Semester-E-Technik-Vorlesungsskript. Zumindest in
unserem ist das ausführlich erklärt.
Gruß
Henning
--
henning paul home: http://www.geocities.com/hennichodernich
PM: henni...@gmx.de , ICQ: 111044613
Oliver Betz
>Was ich nicht verstanden habe:
[...]
ist ja mittlerweile geklärt, oder?
>Weitere Tips zum Selbstbau werden dankend angenommen. Es scheint so,
Wie wär's mit http://www.oliverbetz.de/, dort "Billiger 100MHz
FET-Hochimpedanztastkopf"? Damit hast Du keine so große Dämpfung wie
mit dem passiven Tastkopf. Und der Masseanschluß ist auch
unkritischer.
Servus
Oliver
--
Oliver Betz, Muenchen
Falk Brunner
news:qftkfa...@ID-62851.user.dfncis.de...
> Bernd Mayer schrieb:
>
> >> Nein, siehe oben. Schau mal in ein Physikbuch unter "Leitungstheorie".
> >
> > ich werde mich da mal Einlesen und online recherchieren.
>
> Schau mal nach einem 2.Semester-E-Technik-Vorlesungsskript. Zumindest in
> unserem ist das ausführlich erklärt.
Leitungstheorie im 2. Semester?
Mann, ihr seit aber harte Jungs ;-)
--
MfG
Falk
Falk Brunner
news:3d1ff7ee...@z1.oliverbetz.de...
> Wie wär's mit http://www.oliverbetz.de/, dort "Billiger 100MHz
> FET-Hochimpedanztastkopf"? Damit hast Du keine so große Dämpfung wie
> mit dem passiven Tastkopf. Und der Masseanschluß ist auch
> unkritischer.
Das würde ich nicht ganz so sehen. "The godfather" of high speed digital
design, aka Howard Johnson, sieht das ein wenig anders.
Ein (mechanisch gut konstruierter) passiver Tastkopf (1K - 50 Ohm Koax - 50
Ohm Oszi) hat mehr Bandbreite und günstigere Eigenresonanzeigenschaften als
ein FET-Tastkopf.
--
MfG
Falk
Falk Brunner
news:3D1DE1...@T-Online.de...
>
> Durch den besonderen Aufbau eines üblichen 10:1-Tastkopfes ist
> immerhin gewährleistet, daß recht wenig Reflektionen auftreten: Der
Schon, aber 10pF Eingangskapazität an einer 2ns Signalflanke sind nicht so
schön.
2ns Anstiegszeit -> ~ 500 MHz
10 pf @ 500 MHz -> 32 Ohm (kapazitiv natürlich).
> Innenleiter hat ca. 50 bis 150 Ohm Widerstand, wodurch zwar auch die
> vorlaufende Welle gedämpft wird (daher die Angabe der Frequenzgrenze
> bei Tastköpfen) zusätzlich aber auch die rücklaufende Welle, welche
Der Innenleiter hat sicher nicht 50-150 Ohm. Das Kabel hat eine Impedanz von
50 Ohm. Das ist was anderes.
--
MfG
Falk
Wolfgang Horejsi
news:oj6rhu0g5520f9b99...@4ax.com...
> Wenn man schon einen schönen Oszi hat, dachte ich mir, sollte man sich
> auch etwas mehr mit den Tastköpfe beschäftigen :-).
> Interessante Seiten fand ich hierzu unter:
>
> Douglas C. Smith http://www.dsmith.org
> http://emcesd.com/1ghzprob.htm
>
> Was ich nicht verstanden habe:
> Mal abgesehen von dem Teilungsfaktor, also rein HF-mäßig, muß man
>
> Signal -> R (ca 1k) -> 50Ohm Kabel -> 50Ohm zu GND -> Oszi
>
Einerseits will man den Messpunkt ja nicht unnötig belasten, denn das würde
die Messung unbrauchbar machen, andererseits ist die übliche
50cm-Messleitung des 1:10 Tastkopfes so kurz gegenüber den zu messenden
Frequenzen, dass Reflexionen fast keine Rolle spielen. Mach dir also bitte
keine Gedanken um einen Abschluss des Kabels, verwende den 1:10 Teiler und
mach dir vor allem Gedanken um die Masseleitung. Wenn die nicht in Ordnung
ist, verfälscht das schon recht ordentlich.
--
Wolfgang Horejsi www.gebrauchtemotorradersatzteile.de
Wir ziehen doch alle an einem Strick,
wenn auch nicht in die gleiche Richtung.
Helmut Sennewald
"Thomas Rehm" <Th....@T-Online.de> schrieb im Newsbeitrag
news:3D1DE1...@T-Online.de...
> > Leider hat so ein Oszi für hohe Frequenzen nicht mehr 1MegOhm
> > Eingangswiderstand sondern zusätzlich z.B. 20pF Parallelkapazität.
> > Da ist es doch viel besser beide Seiten mit 50Ohm abzuschließen.
>
> Das ist nicht immer möglich, wenn man nicht "zufällig" nur in
> gleichspannungsfreien 50-Ohm-Systemen zu messen hat (was insbesondere
> in Digitalschaltungen selten funktionieren dürfte).
Ich dachte wir sprechen von ECL. Je nachdem auf welche Spannung
die ECL-Ausgänge terminiert sind, muß man sich halt vorher
überlegen wie stark der 1kOhm Eingangswiderstand den Arbeitspunkt
der ECL-Ausgänge verschiebt. Aber auch bei high speed 3.3V CMOS-
Systemen sollte 1kOhm kaum stören.
> > Das kann man übrigens sehr schön mit einer SPICE Simulation zeigen.
> [deleted]
> Bitte nur Klartext in die Newsgroups, nicht jeder hat SwitcherCAD
> griffbereit - deshalb kann ich mir leider auch nicht Deine Simulation
> anschauen.
Ich wollte hier mal denen die das am praktischen Beispiel sehen
wollen eine schnelle Möglichkeit bieten das nachzuvollziehen.
SwitcherCADIII sollte jeder Elektronik-Entwickler auf seinem
Rechner haben. Es ist Freeware und fast so umfangreich wie das
superteure PSPICE.
Im Anhang habe ich das Ganze mal in ASCII gezeichnet. Das Zeichnen
in ASCII benötigt zwanzigmal soviel Zeit wie die Schaltplaneingabe
in SwitcherCADIII und zeigt nur ganz grob die Signale.
Gruß
Helmut
Ergebnis einer SPICE-Simulation(SwitcherCADIII) mit rise 1ns.
Nur am Oszi-Eingang 50 Ohm:
---------------------------
------- 1m, 50Ohm-Koaxkabel
<--| 1kOhm |--o---o----------------o---o---> 1MOhm//20pF
------- ______________ |
| | | |
| | | |50Ohm
| | |
<-------------o--- Masse ----o---> Masse
Spannung am Oszi:
/\
------\ /------/ \------
| \ /
| \/
|
|
|
|
|
|
|
|
-------
Beidseitig 50 Ohm:
------- 1m, 50Ohm-Koaxkabel
<--| 1kOhm |--o---o----------------o---o---> 1MOhm//20pF
------- | ______________ |
| | | | | |
50Ohm | | | | | |50Ohm
| | | |
<-------------o--- Masse ----o---> Masse
Spannung am Oszi:
------------------------------
|
|
|
|
|
------
E. Kunze
<hann...@lisa2.physik.uni-bonn.de> wrote:
>Was fuer 'ne Kiste ist das denn?
2 * Gould-Biomation Digital-Oszi 4500 + Schaltplan etc.
100 MS/s und ca 20+ MHz Bandbreite. Schöne Geräte,
waren sicher mal richtig teuer.
Defekt erworben, wollte mal billig in Digital-Oszis einsteigen :-).
Gruß
Eb
Thomas Rehm
[10:1-Oszilloskop-Tastkop]
> Schon, aber 10pF Eingangskapazität an einer 2ns Signalflanke sind
> nicht so schön.
>
> 2ns Anstiegszeit -> ~ 500 MHz
Zugegeben, ein Oszilloskop mit solch einem (passiven) Tastkopf ist
suboptimal. Für echte HF-Messungen würde ich auch kein Oszilloskop
nehmen sondern einen Spektrumanalysator. Und für schnellste
Digitalsignale auch keinen passiven Tastkopf sondern einen Aktiven
mit viel weniger Pikofaraden (oder wie ist der Plural von pF? ;-)
>> Innenleiter hat ca. 50 bis 150 Ohm Widerstand
> Der Innenleiter hat sicher nicht 50-150 Ohm. Das Kabel hat eine
> Impedanz von 50 Ohm. Das ist was anderes.
Jein. Das Tastkopf-Koaxkabel hat wohl irgendeinen Wellenwiderstand
in der Größenordnung 50 Ohm oder so. Aber der Innenleiter besteht
aus einem Widerstandsdraht, sodaß sich Reflektionen "totlaufen".
Thomas
Falk Brunner
news:afl3rf$emebl$2...@ID-4031.news.dfncis.de...
> > Signal -> R (ca 1k) -> 50Ohm Kabel -> 50Ohm zu GND -> Oszi
> >
>
> Einerseits will man den Messpunkt ja nicht unnötig belasten, denn das
würde
> die Messung unbrauchbar machen, andererseits ist die übliche
> 50cm-Messleitung des 1:10 Tastkopfes so kurz gegenüber den zu messenden
> Frequenzen, dass Reflexionen fast keine Rolle spielen. Mach dir also bitte
Naja, das würde ich anders sehen.
200 MHz Oszi -> 1.75 ns Anstiegszeit.
D.h. 2 ns Anstiegszeit sollten noch ganz gut darstellbar sein.
Die meisten Koaxkabel haben ca. 1ns/20cm Laufzeit.
-> 50 cm = 2.5 ns Laufzeit.
HF-Experten sagen, dass bereits bei ~ 1/6 der Laufzeit der höchstfrequenten
Anteile die Leitungtheorie beachtet werden sollte. Also dürfte hier das
Kabel bei 2ns Ansteigszeit max. 6,6 cm lang sein. Ausserdem sind doch die
meisten Tastköpfe ca 1,3-2m lang (nicht die Tastköpfe, die Koaxleitungen ;-)
--
MfG
Falk
Thomas Rehm
> Ich dachte wir sprechen von ECL.
Sorry, bin erst vor kurzem in den Thread eingestiegen.
> Je nachdem auf welche Spannung die ECL-Ausgänge terminiert sind, muß
> man sich halt vorher überlegen wie stark der 1kOhm Eingangswiderstand
> den Arbeitspunkt der ECL-Ausgänge verschiebt.
Logisch. Aber wenn Du generell mit 50 Ohm abschließen willst, so
würdest Du die ECL-Ausgänge wohl ohmsch überlasten (nicht nur
kapazitiv bei den Flanken, wie bei passiven Tastköpfen).
[Mecker wegen SwitcherCAD-Netzliste]
> SwitcherCADIII sollte jeder Elektronik-Entwickler auf seinem
> Rechner haben.
Hast ja eigentlich Recht. Ich war bisher nur zu faul... Habe hier
"nur" die Studentenversion der OrCAD-PSpice-Version zuhause.
> Es ist Freeware und fast so umfangreich wie das superteure PSPICE.
Kommt drauf an. ;-)
(Ich überlasse es anderen, Dir den "Unterschied von PSpice" zu
erklären;)
> Im Anhang habe ich das Ganze mal in ASCII gezeichnet.
Danke.
> Das Zeichnen in ASCII benötigt zwanzigmal soviel Zeit wie die
> Schaltplaneingabe in SwitcherCADIII
Bitte? Du hast doch kürzlich erst selbst das ASCII-Schaltbild-
Zeichenprogramm von Andreas Weber hier empfohlen, das unter der URL
http://www.haha-witzig.de/Andy/asciipaint.html erhältlich ist.
Dieses läßt sich sogar von VeriBest(Mentor)-Geschädigten wie mir
noch bestens bedienen. ;-)
> ------- 1m, 50Ohm-Koaxkabel
> <--| 1kOhm |--o---o----------------o---o---> 1MOhm//20pF
> ------- ______________ |
Ahja, Du gehst von einer 50-Ohm-Leitung ohne Verluste aus. In
üblichen Tastköpfen sind jedoch kräftige Verluste eingebaut,
in Form von Widerstandsdraht als Innenleiter, damit es nicht zu
Überschwingern kommt - was natürlich auch die Bandbreite eines
solchen "Messsystems" einschränkt.
Thomas
E. Kunze
<hann...@lisa2.physik.uni-bonn.de> wrote:
>Ein "schoenes" Oszi hat einen 50Ohm0Eingang, und da ich nur solche
>benutze...
In diversen Katalogen finde ich (Oszi-Kosmetik ?)
BNC -> Metallrohr + unsichtbare Einbauten -> BNC
als 50 Ohm-Abschluß für Oszi-Eingänge.
Gruß
Eb
E. Kunze
<HelmutS...@t-online.de> wrote:
>Ich dachte wir sprechen von ECL. Je nachdem auf welche Spannung
>die ECL-Ausgänge terminiert sind, muß man sich halt vorher
>überlegen wie stark der 1kOhm Eingangswiderstand den Arbeitspunkt
>der ECL-Ausgänge verschiebt. Aber auch bei high speed 3.3V CMOS-
>Systemen sollte 1kOhm kaum stören.
So wird das auch in den von mir im OP genannten Web-Seiten gesehen.
Resistive probes schneiden dabei (steilflankige Impulse) besser ab als
active-Fet-probes oder 10x probes, auch was den Einfluß des
ground-wires an der probe angeht.
Ich habe hier 10ns Pulse mit steilen Flanken und denke, daß ich schon
ein bißchen aufpassen muß um bei den Oszillogrammen keinen
Fehlschlüssen aufzusitzen.
>Ich wollte hier mal denen die das am praktischen Beispiel sehen
>wollen eine schnelle Möglichkeit bieten das nachzuvollziehen.
>SwitcherCADIII
Hey, danke. Ich fange gerade an, mit SWCadIII zu spielen. Das
verunsichert mich natürlich jetzt wieder bezüglich des zweiseitigen
50 Ohm-Abschlusses (scratching residual hair on head).
SWCad scheint (vorsichtig geäußert, da nur Autodidakt) wirklich ein
schönes Programm zu sein. Man kommt auch gut rein, da viele
vorgefertigte Schaltungen beiliegen, mit denen man spielen kann. Teile
da ganz die hier überwiegend gefundene Begeisterung.
Gruß
Eb
Bernd Mayer
>
> Bernd Mayer schrieb:
>
> >> Nein, siehe oben. Schau mal in ein Physikbuch unter "Leitungstheorie".
> >
> > ich werde mich da mal Einlesen und online recherchieren.
>
> Schau mal nach einem 2.Semester-E-Technik-Vorlesungsskript. Zumindest in
> unserem ist das ausführlich erklärt.
gibt es das Skript online?
HTH
Bernd Mayer
>
> Wie wär's mit http://www.oliverbetz.de/, dort "Billiger 100MHz
> FET-Hochimpedanztastkopf"? Damit hast Du keine so große Dämpfung wie
> mit dem passiven Tastkopf. Und der Masseanschluß ist auch
> unkritischer.
die Schaltung gefällt mir.
Hier habe ich mit Dual-FETs und einer komplementären
Transistorausgangsstufe eine diskrete Schaltung aufgebaut. Der Offset
ist durch die selektierten Dual-FETs gering, die Verstärkung etwas
kleiner als 1 wegen der Emitterfolgerausgangstufe.
Grüsse
Bernd Mayer
auf welchen der zahlreichen Artikel dort beziehst Du Dich? Mir haben die
beiden Artikel dort über EMV-Simulation gut gefallen.
HTH
Wolfgang Horejsi
> Nein. Ein richtig abgeschlossenes Kabel zeigt seine Kapazitaet nicht,
> es sieht an seinem Eingang aus wie ein rein Ohmscher Widerstand, wenn
> das Kabel sehr lang gegenueber den verwendeten Wellenlaengen ist
> sogar fuer denn Fall dass es nicht abgeschlossen ist.
Solch ein langes Kabel dürfte wohl nur theoretische Bedeutung haben.
Falk Brunner
> > 2ns Anstiegszeit -> ~ 500 MHz
>
> Zugegeben, ein Oszilloskop mit solch einem (passiven) Tastkopf ist
> suboptimal. Für echte HF-Messungen würde ich auch kein Oszilloskop
> nehmen sondern einen Spektrumanalysator. Und für schnellste
> Digitalsignale auch keinen passiven Tastkopf sondern einen Aktiven
> mit viel weniger Pikofaraden (oder wie ist der Plural von pF? ;-)
Ich glaube wir reden aneinander vorbei. Es gibt wohl im wesentlichen 4
Tastkopftypen.
1:1 (1MOHM // 150 pF) -> nur für NF Kram brauchbar
1:10 (10 MOHM // 8 pF) -> bis einige 10 MHz brauchbar
21:1 (1050 Ohm, der berühmte hier diskutierte passive Tastkopf) -> bei
richtigem Aufbau bis mehrere GHz brauchbar, Eingangskapazität < 1pF
FET- Tastkopf ( 100kOhn // 2pF) -> auch bis recht hohe Frequenzen
brauchbar, aber nicht ganz soweit wie der passive 1k Tastkopf (so sagt es
zumindest der "Papst" Howard Johnson)
> Jein. Das Tastkopf-Koaxkabel hat wohl irgendeinen Wellenwiderstand
> in der Größenordnung 50 Ohm oder so. Aber der Innenleiter besteht
> aus einem Widerstandsdraht, sodaß sich Reflektionen "totlaufen".
Hmm. Schon möglich. Aber ich wüdre da doch lieber ordentlich mit 50 OHm
terminieren.
--
MfG
Falk
Falk Brunner
news:3D1E22B1...@knuut.de...
> Hallo Falk,
> auf welchen der zahlreichen Artikel dort beziehst Du Dich? Mir haben die
< beiden Artikel dort über EMV-Simulation gut gefallen.
http://www.signalintegrity.com/Pubs/straight/probes.htm
--
MfG
Falk
Thomas Rehm
> Ich glaube wir reden aneinander vorbei.
> 21:1 (1050 Ohm, der berühmte hier diskutierte passive Tastkopf)
Du hast Recht. Bin erst später in den Thread eingestiegen und habe das
Stichwort verpaßt (und kannte überdies diese Tastkoptvariante noch
gar nicht).
> 1:10 (10 MOHM // 8 pF) -> bis einige 10 MHz brauchbar
Bis 150 MHz oder mehr brauchbar. Weil, wie ich erläuterte, reflektierte
Wellen durch einen "hochohmigen" Innenleiter bedämpft werden.
Thomas.
Henning Paul
>> Schau mal nach einem 2.Semester-E-Technik-Vorlesungsskript. Zumindest in
>> unserem ist das ausführlich erklärt.
>
> Leitungstheorie im 2. Semester?
> Mann, ihr seit aber harte Jungs ;-)
Als Bonus - letztes Kapitel im Skript, wenn noch Zeit übrig ist.
Henning Paul
>> >> Nein, siehe oben. Schau mal in ein Physikbuch unter "Leitungstheorie".
>>
>> Schau mal nach einem 2.Semester-E-Technik-Vorlesungsskript. Zumindest in
>> unserem ist das ausführlich erklärt.
>
> gibt es das Skript online?
Leider nein, da hatte unser Prof was gegen.
Wolfgang Horejsi
news:afl5am$mlo$06$1...@news.t-online.com...
> Spannung am Oszi:
Schön gemalt! Bliebe dann nur noch die Frage zu klären, ob das Oszi mit
seinen 200MHz Brandbreite und der systembedingten Unschärfe des Leuchtflecks
diese kleine Störung überhaupt so anzeigen kann, dass es der Betrachter auch
wahrnimmt.
Oliver Betz
>> Wie wär's mit http://www.oliverbetz.de/, dort "Billiger 100MHz
>> FET-Hochimpedanztastkopf"? Damit hast Du keine so große Dämpfung wie
>> mit dem passiven Tastkopf. Und der Masseanschluß ist auch
>> unkritischer.
>
>Das würde ich nicht ganz so sehen. "The godfather" of high speed digital
Stimmt, schon bei ca. 100MHz ist der Betrag der Impedanz auf 1kOhm
gesunken, und noch dazu resoniert die Kapazität mit der
Zuleitungsinduktivität.
Mit dem 1kOhm "Angstwiderstand", den ich bis jetzt eh' immer dranhatte
(ich brauchte nie die 100MHz), traten wenigstens keine Resonanzen auf.
Aber "unkritischer" als mit dem passiven Tastkopf ist die
Masseanbindung trotzdem nicht.
Danke für den Hinweis.
Trotzdem kann man einen passiven Tastkopf oft nicht einsetzen. Die
1kOhm sind schon arg niederohmig. Viele Schaltungen verkraften das
nicht.
Mit 5kOhm bleibt wenig (1/100) Signal übrig. Und es gibt immer noch
viele Schaltungen, die eine solche Last nicht verkraften, z.B.
Quarzoszillatoren.
Oliver Betz
[Billiger FET-Hochimpedanztastkopf]
>die Schaltung gefällt mir.
Danke, ist aber nur geklaut und außerdem trivial.
>Hier habe ich mit Dual-FETs und einer komplementären
>Transistorausgangsstufe eine diskrete Schaltung aufgebaut. Der Offset
Welche Dual-FETs?
Was für eine komplementäre Ausgangsstufe?
Bernd Mayer
>
> Bernd Mayer <beam.b...@knuut.de> schrieb:
>
> [Billiger FET-Hochimpedanztastkopf]
>
> >die Schaltung gefällt mir.
>
> Danke, ist aber nur geklaut und außerdem trivial.
>
> >Hier habe ich mit Dual-FETs und einer komplementären
> >Transistorausgangsstufe eine diskrete Schaltung aufgebaut. Der Offset
>
> Welche Dual-FETs?
>
Was für eine komplementäre Ausgangsstufe?
noch billigere Komplementär-Emitterfolger statt des Opamp-Puffers - auch
nur geklaut und auch trivial. Statt 2 X BF245 habe ich halt gepaarte
Dual-FETS eingesetzt, vergleichbar U430 von Siliconix siehe
http://www.vishay.com/document/70249/70249.pdf. Die FETs hatte ich da
und somit waren es für mich leicht erhältliche Bauteile.
HTH
Michael Schwingen
Falk Brunner <Falk.B...@gmx.de> wrote:
>
>Hmm. Schon möglich. Aber ich wüdre da doch lieber ordentlich mit 50 OHm
>terminieren.
Dann bekommst Du aber keinen 1:1 oder 10:1-Tastkopf mit Eingangswiderstand
>>1kOhm hin - für nicht ganz so hohe Frequenzen braucht man sowas ja
schonmal. Der 21:1-Tastkopf ist zwar nett für schnelle Digitalschaltungen,
belastet aber hochohmigere Quellen recht stark.
Der ganz normale 10:1-Tastkopf ist ja am Oszi-Ende eben *nicht* mit 50 Ohm
abgeschlossen, sondern mit typ. 1MOhm || 10pF - das geht mit einem normalen
Koax-Kabel nicht. Miß' es nach, beim Tastkopfkabel hat der Innenleiter einen
hohen Ohm'schen Widerstand.
Ich habe auch länger gebraucht, bis ich dazu mal was schriftliches gefunden
hatte - wenn man das nicht weiß, bleibt die Funktion des normalen Tastkopfes
nämlich ziemlich mysteriös.
cu
Michael
Falk Brunner
news:afnskh$1hm$2...@nets3.rz.RWTH-Aachen.DE...
> >Hmm. Schon möglich. Aber ich wüdre da doch lieber ordentlich mit 50 OHm
> >terminieren.
>
> Dann bekommst Du aber keinen 1:1 oder 10:1-Tastkopf mit Eingangswiderstand
> >>1kOhm hin - für nicht ganz so hohe Frequenzen braucht man sowas ja
> schonmal. Der 21:1-Tastkopf ist zwar nett für schnelle Digitalschaltungen,
> belastet aber hochohmigere Quellen recht stark.
Das ist unstrittig.
> Der ganz normale 10:1-Tastkopf ist ja am Oszi-Ende eben *nicht* mit 50 Ohm
> abgeschlossen, sondern mit typ. 1MOhm || 10pF - das geht mit einem
normalen
> Koax-Kabel nicht. Miß' es nach, beim Tastkopfkabel hat der Innenleiter
einen
Das ist auch klar. Ich will ja auch nicht einen ganz normalen 10:1 Tastkopf
am Oszi mit 50 Ohm terminieren, sondern den genannten 1k passiven Tastkopf
mit normalem Koax. Denn da sind die Widerstands (und somit Reflexions)
verhältnisse sauber. Keine Notwendigkeit irgendwelche Spezialkoaxkabel
einzusetzen.
--
MfG
Falk
Rolf Bombach
>
> > Reflexionen sind ja nicht der einzige Störfaktor: Wenn die Signalquelle
> > einen Ausgangswiderstand von 1 KOhm hat dann bildet dieser Widerstand
> > mit der Kabelkapazität (ca. 100 pF/m) und auch dem 50 Ohm
>
> Nein. Ein richtig abgeschlossenes Kabel zeigt seine Kapazitaet nicht,
> es sieht an seinem Eingang aus wie ein rein Ohmscher Widerstand, wenn
> das Kabel sehr lang gegenueber den verwendeten Wellenlaengen ist
> sogar fuer denn Fall dass es nicht abgeschlossen ist.
Hättest du eine Idee, wie man das ausschneiden und innen gegen
die Stirn einiger Hifi-äh-Enthusiasten nageln könnte? Die kriegen
doch immer die Panik, dass zu lange Lautsprecherkabel Probleme
mit der Kapazität verursachen könnten. Typische Kabelimpedanzen
sind ja um die 100 Ohm, der Abschluss eher 4 Ohm. Über Kabelinduktivitäten
hört man seltener was :-))
--
mfg Rolf Bombach
Rolf Bombach
>
> "Juergen Hannappel" <hann...@lisa2.physik.uni-bonn.de> schrieb im
> Newsbeitrag news:x1k7oia...@lisa2.physik.uni-bonn.de...
> > Nein. Ein richtig abgeschlossenes Kabel zeigt seine Kapazitaet nicht,
> > es sieht an seinem Eingang aus wie ein rein Ohmscher Widerstand, wenn
> > das Kabel sehr lang gegenueber den verwendeten Wellenlaengen ist
> > sogar fuer denn Fall dass es nicht abgeschlossen ist.
>
> Solch ein langes Kabel dürfte wohl nur theoretische Bedeutung haben.
Bei den heutigen >2GHz Prozessoren ist doch das Problem eher, dass
man die Leitungen *kurz* genug kriegt, um nicht für NF-Troniker
ungewohnte Effekte zu bekommen... Das Oszi Kabel ist da schon
10x länger als die Wellenlänge.
--
mfg Rolf Bombach
Juergen Hannappel
> Juergen Hannappel wrote:
[...]
> > Ein richtig abgeschlossenes Kabel zeigt seine Kapazitaet nicht,
> > es sieht an seinem Eingang aus wie ein rein Ohmscher Widerstand, wenn
> > das Kabel sehr lang gegenueber den verwendeten Wellenlaengen ist
> > sogar fuer denn Fall dass es nicht abgeschlossen ist.
>
> Hättest du eine Idee, wie man das ausschneiden und innen gegen
> die Stirn einiger Hifi-äh-Enthusiasten nageln könnte? Die kriegen
> doch immer die Panik, dass zu lange Lautsprecherkabel Probleme
> mit der Kapazität verursachen könnten. Typische Kabelimpedanzen
> sind ja um die 100 Ohm, der Abschluss eher 4 Ohm. Über Kabelinduktivitäten
Achtung! Niemand stellt seine Lautsprecher so weit vom Verstaerker
entfernt auf, dass das Kabel einen nennenswerten Bruchteil der
Wellenlaenge hat, das sind schliesslich auch bei 20KHZ nock 10Km, also
nichts mit wohldefinierter Impedanz des Kabels.
Gruss,
Juergen
--
Dr. Juergen Hannappel http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappe
mailto:hann...@physik.uni-bonn.de Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
Physikalisches Institut der Uni Bonn Nussallee 12, D-53115 Bonn, Germany
CERN: Phone: +412276 76461 Fax: ..77930 Bat. 892-R-A13 CH-1211 Genève 23