ich hab mir ein billiges, gebrauchtes 10 Mhz Oszi abgegriffen (das Voltcraft-Teil von Conrad) und einen 10:1 Tastkopf nach dem dse-faq-link gebaut. Beim Abgleich am Oszi macht das Teil einen guten Eindruck, ich konnte aber noch nicht mit einem gekauften Tastkopf vergleichen... Messe ich vielleicht Mist? Oder ist die Güte des Tastkopfes durch den Abgleich bewiesen?
Hintergrund: an einem 32Khz Quarz einer RTC (PCF8583 glaub ich) messe ich trotz höchster Verstärkung eine 'schöne' Sinus-Schwingung mit sehr geringer Amplitude, an einem schwingenden 4Mhz Quarz eines PICs messe ich nichts - die Frage ist nun ob es am Tastkopf, am Oszi oder an mir liegt.
Der Tastkopf hat an der Spitze 10,2 MOhm parallel zu 8,2 pF und ist am Ende per T-Stück mit 1 MOhm und 56 pF terminiert. Kabel ist ca. 1m RG58U-mil, als Griff habe ich ca 7 cm Kupferrohr an den Schirm vom Kabel gelötet.
DAS steht (hoffentlich) niemals in der FAQ. Da steht bei 1:10 Tastkopf klar was von Widerstandsdraht und kein Wort von Selbtsbau, zum Selbstbau steht da was vom 21:1 Tastkopf mit 50 Ohm.
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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
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Nein, und die Qualität des Tastkopfes wirst Du ohne Referenz (Scope mit bekannten Eigenschaften) auch nicht genau bestimmen können, weil sowohl die Eigenschaften des Tastkopfes als auch die des Scopes bestimmen, wie das Signal auf dem Schirm abgebildet wird.
Das ist nutzlos; Verzerrungen eines Sinus kannst Du mit einem Scope erst erkennen, wenn sie extrem stark sind. Du brauchst ein "knackiges" Rechtecksignal mit sehr steilen Flanken, und das sauber _herzustellen_ ist gar nicht einfach. Besorge Dir die schnellsten Logik-Chips (Inverter), die Du bekommen kannst.
Die 74AC-Familie z. B. Baue damit einen 1 MHz Oszillator: 4 MHz oder 8 MHz-Quarz, und Frequenz runterteilen. Das Ganze baust auf auf einem Stück kupferkaschierter Platine auf, auf der du die Zwischenräume zwischen Leiterbahnen mit einem Dremel ausfräst. Keine Lochrasterplatine verwenden! Du fräst nur die Zwischenräume raus, hältst die Verbindungen so kurz wie möglich, und machst alles "überschüssige" Kupfer mit dicken Drähten zur Masse. Zwischen Vcc und GND jedes ICs lötest Du 47 ... 100 nF Keramik-Kondensatoren (die kleinen, wurstförmigen), und zwar diagonal zwischen die Pins.
An den Ausgang der Schaltung hältst Du deinen Tastkopf, und zwar mit der kürzesten und dicksten Masseverbindung, die du Dir
basteln kannst. Vergiß die "Schnürsenkel", die du von kommerziellen Tastköpfen kennst.
Nun gleichst Du mit dem Bild auf dem Schirm deinen Tastkopf ab und kannst die Bandbreite des _Gesamtsystems_ Tastkopf-Scope ermitteln:
B = 350 / ta
wobei B die Bandbreite in MHz und ta die Anstiegszeit in ns ist.
Das gilt aber nur, wenn das Bild auf dem Schirm auch wie ein sauberes Rechteck aussieht!
Da misst Du nichts, weil die Schwingung durch die kapazitive Belastung des Tastkopfs sofort zusammenbricht.
Nu ja, versuch erst mal, eine saubere Rechteckschwingung zu erzeugen, dann dieselbe über längere Strecken zu transportieren
(Stichwort: Terminierung), und gehe erst dann daran, den Radioempfang deiner Nachbarn per Mikrocontroller zu stören ;-)
Von LeCroy gab's mal (1998) 'nen schönen Artikel mit dem Titel "Probes and Probing -- Probing Turorial", Untertitel: "Caution! Connecting your oscilloscope to a circuit or device can distort the measurement waveforms." Ich kann den aber mit Google nicht mehr finden.
Suche auch mal nach "Timing Measurements with Fast Logic Circuits", Texas Instruments SDYA015. Vielleicht gibt's das ja noch.
Noch einfacher: Nix dremeln, die ganze Platine bleibt Masse. ICs kopfüber mit Sekundenkleber drauf. Masse und Block-Kondensatoren auf dem kürzesten Weg runter auf die Platine, Verbindungen zwischen ICs so kurz wie möglich mit Draht flach über der Platine.
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(5MB) anschauen! Viele Grundlagen über HF-Design, Messmittel, und im Anhang viele Bilder solcher Breadboard-Aufbauten.
Ja wer mist misst mist ;) Spaß beiseite. Wie hast du gemessen? Hat das Oszi einen Rechteckausgang zum Kalibrieren? Wenn das Rechteck sauber wiedergegeben ist, würde ich in erster Näherung sage, der Tastkopf ist brauchbar.
Wahrscheinlich reisst die Schwingung beim Messen durch die Belastung des Tastkopf ab. Ein C-Mos Schmitt Trigger oder ein FET direkt an den Quarz oder in den Tastkofp als Puffer schafft da Abhilfe.
Bei einem 10 Mhz Oszi würde ich die Kirche im Dorf lassen. 10Mhz Bandbreite heisst ja, dass bei 10Mhz die Darstellung eines Sinussignals schon 3dB (ca.0,7) kleiner ist, als das wirkliche Signal. Natürlich kann man auch 12Mhz, vielleicht noch 15 Mhz darstellen, aber die Amplidude nicht mehr genau messen. Ich würde daher den Aufwand für die Erzeugung einer Rechteckfrequenz nicht so hoch treiben. Ein Rechteck Signal von
1Mhz wird er schon mit deutlichen Anstiegsflanken und abgerundet darstellen, weil ihm die Oberwellen fehlen. Aber ein 10 Mhz Oszi ist ein äussert nützliches Instrument :) Übrigens für viele Messungen im niederohmigen NF (sinus) Bereich braust du keinen Tastkop. BNC Kabel mit zwei Prüfklemmen reicht.
Das ist eine schoene Theorie, in der Praxis halte ich da aber immer mal meinen Oszi dran wenn ich mir mal nicht sicher bin und von 32kHz bis 16Mhz habe ich da noch immer eine wunderbare Schwingung sehen koennen. (10:1 Tastkopf P6105) Probiert es doch einfach mal selber.
|> >Da misst Du nichts, weil die Schwingung durch die kapazitive |> >Belastung des Tastkopfs sofort zusammenbricht. |> |> Das ist eine schoene Theorie, in der Praxis halte ich da aber immer |> mal meinen Oszi dran wenn ich mir mal nicht sicher bin und von 32kHz |> bis 16Mhz habe ich da noch immer eine wunderbare Schwingung sehen |> koennen. (10:1 Tastkopf P6105) |> Probiert es doch einfach mal selber.
Eben ;-) Und da merkt man, dass es solche und solche gibt... Chips, die aufs Stromsparen ausgelegt sind, oder was mit HF zu tun haben (PLLs&Co), fahren den Oszillator mit minimalen Leistungen. Die TK-Kapazität macht dem dann meistens den Garaus. Wenn man Glück hat und "nur" am Ausgang des Treibers misst, sieht man dann noch die Schwingung schnell zusammenbrechen...
Was aber bei HC49 etc. recht gut geht, ist das Quarzgehäuse selbst zu "proben". Wenn das nicht geerdet ist, kann man ohne Rückwirkungen sehen, ob innen was schwingt oder nicht.
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Georg Acher, acher@in.tum.de
http://wwwbode.in.tum.de/~acher
"Oh no, not again !" The bowl of petunias
|> > Ja wer mist misst mist ;) Spaß beiseite. Wie hast du gemessen? Hat das |> > Oszi einen Rechteckausgang zum Kalibrieren? |> |> Ja, aber nur mit 1 kHz... scheint mir etwas wenig zu sein? Vermutlich wurde |> da gespart.
Das reicht, die Flanken sind entscheidend. 1MHz (wi zB. bei den Hamegs) braucht man nur, wenn man den Frequenzgang linearisieren will.
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Georg Acher, acher@in.tum.de
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Aha. Also Flanken habe ich nicht ;) Das Rechteck hört "unten" sauber auf und fängt quasi zum gleichen Zeitpunkt "oben" wieder an, also keine Unter- oder Überkompensation. Demnach scheint der Tastkopf einigermaßen ok zu sein?
Inzwischen habe ich auch "was gefunden": Am 4Mhz Quarz am PIC kann man tatsächlich an einem Pin (Eingang zum Pic, mit Serienwiderstand 75 Ohm dazwischen) ein Amplitude von 200 mV feststellen. Am anderen Pin ist nichts zu messen bzw. die Schwingung bricht beim "proben" zusammen. Die Messung am Gehäuse klappt auch, allerdings ist die Amplitude so gering, dass man schon sehr genau schauen muss.
Am Mon, 28 Jun 2004 19:41:09 +0200 hat Bernd Maier geschrieben:
Die meisten Oszis haben einen Zeitbasiseinsteller (Drehschalter). Zoom doch etwas hinein, dann wirst du die Flanke schon sehen - aber antürlich keinen ganzen 1kHz Schwingungszug mehr. Bei zu langer, dünner Masseleitung (Induktivität) kann man dann einen HF Überschwinger sehen.
Mit "manchen" Oszis geht das sogar mit sub ns Flanken, TTL oder selbst ECL schaut dann wie eine flache Rampe aus, aber natürlich nicht mit dem 10MHz Gerät. Wenn man aber die 90° Phasenbeziehung zweier 867MHz Signale überprüfen will, kanns auch mit dem Tek haarig werden und etwas Nachdenken erfordern
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