Rund um Oszilloskope

[siro]

dann benötige ich also noch sowas ?

50_Ohm.jpg (21.95 KiB) 3172 mal betrachtet

[theo]

Klassisch hängt da ein Puffer OPAmp (Verstärkung zB. 1) dran der die gewünschte Ausgangsimpedanz einstellt. Der Hintergrund ist auch der, das die Oszi natürlich hochohmig sind und daher das Signal im Leerlauf anzeigen. Daher wenn werden auch die Kapazitäten das Signal negativ beeinflussen. Auch damit bei höheren Frequenzen keine Wellen zurücklaufen terminiert man das ganze. (Vereinfacht gesprochen)

Danke.
Gut, das ist mir jetzt noch etwas zu hoch, da müsste ich mich wohl erst schlau machen.
Aber der OpAmp müsste in diesem Fall ja für 40MHz gut sein? So einen habe ich nicht.
Oder verstehe ich dich falsch?

[af0815]

dann benötige ich also noch sowas ?
50_Ohm.jpg

Wenn man nur Schaltungen so aufbaut, reicht ein oder mehre Widerstände auch vollkommen aus. Ob das jetzt 50 oder 100 Ohm sind für eine einfache Messung nicht wichtig, es geht ja nur darum das die Messung glaubwürdiger wird, weil genau das ist bei einem offenen Ausgang nicht immer zu erwarten.

[theo]

Wenn man nur Schaltungen so aufbaut, reicht ein oder mehre Widerstände auch vollkommen aus. Ob das jetzt 50 oder 100 Ohm sind für eine einfache Messung nicht wichtig, es geht ja nur darum das die Messung glaubwürdiger wird, weil genau das ist bei einem offenen Ausgang nicht immer zu erwarten.

Also z.B. ein 100Ohm Widerstand zwischen Plus-Minus des Generators?

[af0815]

Klassisch hängt da ein Puffer OPAmp (Verstärkung zB. 1) dran der die gewünschte Ausgangsimpedanz einstellt. Der Hintergrund ist auch der, das die Oszi natürlich hochohmig sind und daher das Signal im Leerlauf anzeigen. Daher wenn werden auch die Kapazitäten das Signal negativ beeinflussen. Auch damit bei höheren Frequenzen keine Wellen zurücklaufen terminiert man das ganze. (Vereinfacht gesprochen)

Danke.
Gut, das ist mir jetzt noch etwas zu hoch, da müsste ich mich wohl erst schlau machen.
Aber der OpAmp müsste in diesem Fall ja für 40MHz gut sein? So einen habe ich nicht.
Oder verstehe ich dich falsch?

Nein, allerding sist die Sache einfacher (und komplizierter). Bei dir reicht eine Belastung des Ausgangs aus, du brauchst jetzt keinen Opamp unbedingt der die Frequenz aushält nur damit du auf die gebräuchlichen 50 Ohm zu kommen.
Ich habe gerade mal gesucht was der ESP 32 so an Strom kann. So 12 mA sollen ein guter maximaler Wert sein, man kann den angeblich zwischen 5mA und 40mA einstellen. Wenn du also den Ausgang mit 3-6mA belastet (50% Ausgangsleistung) so sollte die Sache im Arbeitsbereich sein und auch halbwegs terminiert, so das die SIgnale vertrauenserwekender sind. (Milchmädchen 5V, 5mA = 1k Ohm)

[theo]

Nein, allerding sist die Sache einfacher (und komplizierter). Bei dir reicht eine Belastung des Ausgangs aus, du brauchst jetzt keinen Opamp unbedingt der die Frequenz aushält nur damit du auf die gebräuchlichen 50 Ohm zu kommen.
Ich habe gerade mal gesucht was der ESP 32 so an Strom kann. So 12 mA sollen ein guter maximaler Wert sein, man kann den angeblich zwischen 5mA und 40mA einstellen. Wenn du also den Ausgang mit 3-6mA belastet (50% Ausgangsleistung) so sollte die Sache im Arbeitsbereich sein und auch halbwegs terminiert, so das die SIgnale vertrauenserwekender sind. (Milchmädchen 5V, 5mA = 1k Ohm)

Gut, Danke!
Also testweise 1k zwischen GND und GPIO5 des NodeMCU?
Probiere ich später aus!

[theo]

OK, habe das jetzt ausprobiert.
Habe auch noch einen 200Ohm Widerstand probiert, aber ausser einer leichten Absenkung der Amplitude, konnte ich keinen Unterschied in der Signalform erkennen.
Mit einem 100pF Kondensator hingegen wird das Signal etwas ruhiger bis etwa 20MHz, darüber "bügelt" es das bisschen Differenzierung weg, was dort sonst noch zu sehen ist.

[af0815]

Habe auch noch einen 200Ohm Widerstand probiert, aber ausser einer leichten Absenkung der Amplitude, konnte ich keinen Unterschied in der Signalform erkennen.
Mit einem 100pF Kondensator hingegen wird das Signal etwas ruhiger bis etwa 20MHz, darüber "bügelt" es das bisschen Differenzierung weg, was dort sonst noch zu sehen ist.

Dann ist das Signal stabil und man kann ihm trauen. Eine nicht richtig abgeschlossene Signalquelle kann einem manchmal ziemlich nerven und abartige Signale produzieren. Die Oszi Eingangstufe ist hochohmig und mit etwas Kapazität belastet. EInerseits kann es damit keine Signalquelle terminieren, andererseits bringt es Kapazität und wenn du Pech hast auch Störung ein (ist ja auch nur eine Antenne). Das mit den Kapazitäten und Beeinflussung sieht man gerne bei Schwingkreisen und Oszillatoren.

[wp_xyz]

ich habe ja auch nur einen 100 MHz Tastkopf für mein 100 MHz Scope

und mein 120 MHz Generator Modell:Siglent SDG 2122X, kann Rechteck tatsächlich nur max 25 MHz
peinlich aber wahr....

Nix peinlich, das muss so sein. Damit ein Signal einen sauberen Rechteckverlauf hat, muss es neben der Grundwelle auch möglichst viele ungeradzahlige Oberwellen mit proportional abnehmender Amplitude enthalten, also (https://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung)

Code: Alles auswählen

 Rechteck(t) = sin(f*t) + 1/3*sin(3*f*t) + 1/5*sin(5*f*t) + 1/7*sin(7*f*t) +  ...

Wenn Tastkopf/Oszi eine Grenzfrequenz von 100 MHz haben, dann kommt bei einem 40MHz-Rechteck (von dem weiter oben die Rede war) die Grundwelle noch ungedämpft durch, aber bereits die erste Oberwellen (120 MHz) wird schon beträchtlich gedämpft, gar nicht zu reden von den höheren Oberwellen. Insgesamt wird das Rechteck weitgehend zu einem Sinus verschliffen.

[theo]

Dann ist das Signal stabil und man kann ihm trauen. Eine nicht richtig abgeschlossene Signalquelle kann einem manchmal ziemlich nerven und abartige Signale produzieren. Die Oszi Eingangstufe ist hochohmig und mit etwas Kapazität belastet. EInerseits kann es damit keine Signalquelle terminieren, andererseits bringt es Kapazität und wenn du Pech hast auch Störung ein (ist ja auch nur eine Antenne). Das mit den Kapazitäten und Beeinflussung sieht man gerne bei Schwingkreisen und Oszillatoren.

Gut. Danke für die Information!
Für welche Fälle würdest du z.B. so einen Terminator empfehlen?
Ist es für den Hobbyisten sinnvoll, so etwas zu haben?

Nix peinlich, das muss so sein. Damit ein Signal einen sauberen Rechteckverlauf hat, muss es neben der Grundwelle auch möglichst viele ungeradzahlige Oberwellen mit proportional abnehmender Amplitude enthalten,

Es scheint für Praktiker eine Faustregel zu geben, dass beim Oszi für ein Rechteck 3 bis 5 mal soviel Bandbreite benötigt wird, wie die Frequenz der Rechtecks ist, welches man anschauen will.

Dies scheint auch für Generatoren zu gelten.
Auch mein im Oszi eingebauter SG kann 10MHz Sinus und 2Mhz Square.
Also ein ca. 5:1 Verhältnis wie bei Siros Generator.

[af0815]

Es scheint für Praktiker eine Faustregel zu geben, dass beim Oszi für ein Rechteck 3 bis 5 mal soviel Bandbreite benötigt wird, wie die Frequenz der Rechtecks ist, welches man anschauen will.

Das ist keine Faustregel, das ist ganz einfach die Nyquist-Frequenz ( https://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Frequenz ) Daher muss die Abtastfrequenz mindest doppelt so hoch sein. Bei den ANalogen Oszis war es einfachen, da ist das Signal einfach schwächer (und kleiner) erschienen, man konnte aber oft noch was interprtieren. Das geht bei den Digitalen Oszis nicht, die machen dann einfach quatsch, was aber manchmal gar nicht so offensichtlich ist. Um da nicht hinzukommen nimmt man dann wieder eine 'Faustregel', wo bei du nicht so falsch liegst.

Sarkasmus on: Das Problem ist nur, man sollte vorher wissen, was man nachher sehen will, hat mit logisch denken zu tun und da sind manche (meiner Erkenntnis im Alter nach) nicht gerade gut bestückt. Sarkasmus off

So ein Terminator ist nur notwendig, wenn man wirklich mehr Messaufbauten hat. Ansonsten kommt man mit Menschenverstand und den normalen widerständen durch. Man misst meistens in fertigen Schaltungen und dort sollten die Signale entsprechend abgeschlossen sein. Und wenn man was braucht, kann man sich schnell mit Widerständen behelfen.

Ich habe zum Beispiel einen sehr großen Arbeitswiderstand immer dabei

[six1]

Es sollte ein Kohle-Widerstand sein und kein Metallfilm o.ä. (47 Ohm)
Hast du den Tastkopf abgeglichen? (normal ist so ein Trimm-C am BNC Stecker des Tastkopf und dem Tastkopf liegt ein nichtmagnetischer Ableichschlüssel bei)

[sstvmaster]

Hi theo,

wie man einen Tastkopf abgleicht ist hier beschrieben: https://www.oszilloskope.net/tastkopf-abgleichen/

Da dein DSO-TC2 keinen Abgleichausgang hat würde ich den PWM Ausgang nutzen dort 1kHz (Rechteck) einstellen, bei 1V, und dann abgleichen.

[theo]

Das ist keine Faustregel, das ist ganz einfach die Nyquist-Frequenz

Doch, das ist schon eine Faustregel.
Faustregel heisst ja nicht, dass es keinen mathematischen oder technischen Hintergrund gibt, sondern, dass ein Depp wie ich diesen Hintergrund nicht im Detail verstehen oder den Wert präzise ausrechnen muss.

So ein Terminator ist nur notwendig, wenn man wirklich mehr Messaufbauten hat. Ansonsten kommt man mit Menschenverstand und den normalen widerständen durch. Man misst meistens in fertigen Schaltungen und dort sollten die Signale entsprechend abgeschlossen sein. Und wenn man was braucht, kann man sich schnell mit Widerständen behelfen.

OK, Danke.
Andererseits kostet das Ding nicht viel und ist wohl handlicher anzuwenden, als irgendwo noch einen Widerstand dazwischen zu fummeln.

Ich habe zum Beispiel einen sehr großen Arbeitswiderstand immer dabei

Du auch?

[theo]

@six1 und sstvmaster; Ja, der Tastkopf ist bei mir immer abgeglichen.

@sstvmaster: Hier ist vom Zeeweii DSO2512G die Rede.

Danke.