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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Eigenbautastköpfe


Autor: branadic (Gast)
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Hallo,

im Netz geistern ja diverse Aufbauanleitungen aktiver, passiver und 
differentieller Tastköpfe durch die Gegend.

Hier im Forum wird im Allgemeinen von Eigenbauten abgeraten, was ja 
durchaus verständlich ist. Dennoch gibt die Hobbykasse manchmal nicht 
das notwendige Kleingeld her oder ein Projekt rechtfertigt nicht die 
Ausgabe und man besinnt sich auf den Selbstbau oder Nachbau.
Daher dürfte der ein oder andere sicherlich einen Eigenbautastkopf im 
Einsatz haben.

Leider hat bisher noch niemand mal seine Tastkopfschaltung und 
Realisierung vorgestellt und wie sich der Tastkopf in der Praxis 
verhält. Das ist schade und könnte mal nachgeholt werden.

Und um einen vorzulegen möchte ich meinen Aufbau des aktiven "Poor Man's 
1GHz"-Tastkopf vorstellen.
Das Aufbau-Set gab es für wenig Geld beim Elektor, den passenden Artikel 
in englischer Sprache mal irgendwo in den Unweiten des iNets zum 
Download, jedoch wurden nie irgendwelche Messungen mit dem Tastkopf mal 
gezeigt. Zumindest bin ich nicht fündig geworden.

Die Daten laut Artikel:
Input Impedance 0.75pF//10MΩ
Bandwidth 100kHz to 1.5GHz (±2.5dB)
Gain -20dB nominal
1-dB compression point not measured

Die Leiterplatte ist in bekannter Elektormanier selbst gefertigt, sodass 
die ganzen Durchkontaktierungen von Hand gemacht werden müssen. 
Sicherlich kein Beinbruch, aber dennoch nervig. Die Bauteile sind, 
sofern man fit im Umgang mit kleinen Packages ist, schnell bestückt.
Im Set enthalten war der DualGate-MOSFET mit dem Marking Code "MOs", 
also schätzungsweise handelt es sich um den BF998, auch wenn das 
Datenblatt "MOp" als Marking Code angibt.
Statt des im Artikel verwendeten RG178 (hatte man gerade nicht zu Hand) 
wurde das RG174 aufgelötet (passt genauso drauf). Noch ein paar 
verdrillte Käbelchen mit Bananenstecker für die Spannungversorgung, 
fertig ist der aktive Tastkopf.
Ich hab dem hinteren Teil der Schaltung, wie zu erkennen, noch eine 
Kapsel aus verzinntem Stahlblech (HF-Blech) verpasst.

Auf zu den Messungen!

Messung 1 (Bild1):
Dazu wurde an den Ausgang des Trackinggenerators ein BNC-Verteiler 
gestöpselt, eine Leitung direkt zum Oszi mit 50Ω-Abschluss, an den 
zweiten Anschluss des Verteilers kam der Tastkopf. (die Abgleichroutine 
des Tastkopfes wird im Artikel auf gleiche Weise beschrieben)
Um zu schauen wie sich der Trackinggenerator verhält wurde vorab im 
Trace A (obere Messkurve in Bild1) das Signal des Trackingenerators 
gespeichert.
Im Trace B (untere Messkurve in Bild1) ist das 10:1 Signal des 
Tastkopfes zu sehen.

Messung 2 (Bild2):
Da der SA nicht das Spannungssignal darstellt wurde eine Messung mit 
einem Signalgenerator und Oszi durchgeführt. Diese Messung ist jedoch 
mehr qualitativer Natur, da mit dem Signalgenerator "nur" ein Scan von 
100kHz - 1GHz in 100kHz Schritten mit minimaler Haltezeit von 10ms pro 
Schritt möglich ist. Demzufolge ergibt sich eine nicht unerheblich lange 
Aufnahmedauer, was zum Einen in einer geringen Abtastrate resultiert und 
zum Anderen wird viel Information wird durch die begrenzte Bildauflösung 
wegrationalisiert.

Zu erkennen ist die mit der Bezeichnung "-20dB nominal" angegebene 
Dämpfung. Der Rest gefällt nicht wirklich.

Leider habe ich keinen Vergleich zu einem aktiven Tastkopf eines 
Markenherstellers.

Der Anfang ist gemacht, jetzt seid ihr dran.

branadic

: Verschoben durch Moderator
Autor: branadic (Gast)
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Um die Messung noch einmal anderweitig zu verifizieren habe ich für euch 
eine weitere Aufnahme gemacht.

oberer Trace - Hold Max mit direkt angeschlossenem Signalgenerator (sehr 
kurzes 50Ω-Kabel)
unterer Trace - Hold Max mit Tastkopf

Diesmal hab ich den Bereich 100kHz - 1GHz (maximale Frequenz des 
Signalgenerators) durchfahren. Der Signalgenerator macht wieder 100kHz 
Schritte à 10ms.
Zumindest in dem Frequenzbereich stimmt die Angabe von ±2.5dB.

Falls jemand fragen sollte und weil ich es bisher noch nicht erwähnt 
habe. Der Handlichkeit wegen ist das RG174-Kabel 1m lang.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Guten Morgen,

ich hab den Tastkopf in Spice moduliert und mir das Ausgangssignal in 
einer AC-Analyse angeschaut.
Sollte es sich bei dem von mir gemessenem, rippeligem Verlauf um 
Reflexionen handeln?

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Der Vollständigkeit halber noch den Impedanzverlauf laut Simulation und 
ein Vergleich mit dem Tetris von PMK. Schmutzeffekte berücksichtigt die 
Simulation natürlich nicht.

Irgendwie hab werd ich das Gefühl nicht los, dass der Thread unter HF, 
Funk & Felder besser aufgehoben wäre.
Hat keiner eine Meinung zum Thema? Hat niemand einen Selbstbautastkopf 
im Einsatz und will uns den hier vorstellen?

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Irgendwie hab werd ich das Gefühl nicht los, dass der Thread unter HF,
> Funk & Felder besser aufgehoben wäre.

Ich finde es hier im Analogforum besser aufgehoben, denn hier werden
ja auch Oszilloskope & Co. diskutiert.  Ist natürlich angesichts der
Frequenzen grenzwertig zum HF-Forum. ;-)

Ich habe noch einen alten aktiven Tektronix-Tastkopf, den müsste ich
mal vergleichshalber messen.  Werde ich aber so schnell nicht dazu
kommen.

Autor: branadic (Gast)
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Danke Jörg,

wäre wirklich mal interessant das Frequenzverhalten eines 
Profi-Tastkopfes zu sehen.
In der Zwischenzeit mal noch eine weitere Schaltung eines aktiven 
Tastkopfes von Robert Pearce aus "Troubleshooting Analog Circuits" 
(Seite 16) mit 2,5:1.
Hier kommt der 2N5486 zum Einsatz.

branadic

Autor: Jens G. (jensig)
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RG174 oder sowas und 1GHz paßt wohl nicht richtig zusammen (gut - bei 
dem einen Meter noch nicht so sehr das Problem). Und dann die Länge 1m, 
die am Ende nicht mit 50Ohm abgeschlossen sind - das garantiert für 
Welligkeit im Frequenzgang aufgrund der Reflexionen am Ende.

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Hat niemand einen Selbstbautastkopf im Einsatz und will uns den hier
> vorstellen?

Sieh dir mal den Thread an:
Beitrag "Re: Brauche Tips beim Oszikauf"

Ab dem verlinkten Beitrag stellt Kupfer Michi seine Eigenkreationen vor.
Die vorhergehenden Beiträge sind auch recht interessant.

Autor: branadic (Gast)
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Jens G. schrieb:
> RG174 oder sowas und 1GHz paßt wohl nicht richtig zusammen

Hallo Jens,

wenn ich so in das Datenblatt des verwendeten Kabels schaue "lebt man 
lediglich" mit einer etwas höheren Dämpfung:

dB/100m:

  10 MHz - 9,6
  20 MHz - 13,7
  50 MHz - 21,8
 100 MHz - 31,1
 200 MHz - 44,5
 500 MHz - 72,7
 800 MHz - 91,3
1000 MHz - 106,1

Dürfte also bei 1m nicht so tragisch sein.

Jens G. schrieb:
> Und dann die Länge 1m,
> die am Ende nicht mit 50Ohm abgeschlossen sind - das garantiert für
> Welligkeit im Frequenzgang aufgrund der Reflexionen am Ende.

Wieso sind die am Ende nicht abgeschlossen? Der SA hat doch seine 50Ω 
Eingangsimpedanz.

Alex H. schrieb:
> Ab dem verlinkten Beitrag stellt Kupfer Michi seine Eigenkreationen vor.

Dank dir für den Link.

Dieser Thread sollte genau in Richtung einer Sammlung von 
Eigenbautastköpfen gehen. Vielleicht hat Kupfer Michi ja inzwischen 
seine FET-Probe überarbeitet und meldet sich hier zu Wort und kann 
vielleicht auch mal den Frequenzgang seines Tastkopfes zeigen?

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Ich habe mal "geschwind" den Frequenzgang der Schaltung von Kupfer Michi 
ins Spice geschmissen.
Die Parallelschaltung von R200 bestehend aus 15k||620k ist für mich 
augenblicklich nicht ganz nachvollziehbar.

branadic

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Die Parallelschaltung von R200 bestehend aus 15k||620k ist für mich
>augenblicklich nicht ganz nachvollziehbar.

Die scheinbar unsinnigen R&C kobinationen haben meist zwei Ursachen:

- Lücken im Bauteilvorrat meiner Bastelkiste

- Abgleichen der Schaltung durch nachträglich angebrachte Bauteile, die 
ich so auch dann im Schaltplan dokumentiert habe.

Da die exakten Werte der Anpassnetzwerke sowieso sehr stark von den 
durch die Konstruktion bedingten parasitären Cs abhängen, sind die 
angegeben Werte sowieso nur ein Anhaltspunkt - das ganze ist ja auch nur 
eine Spielerei und weniger eine narrensichere Nachbauanleitung.

Die Schaltung mit den zwei BF256c in der Eingangstufe ist zwar 
einfacher, hat den Nachteil, dass das ganze in der 20mV/Div Einstellung 
doch schon etwas driftet.

Ich hatte hier noch was zu meinen Probes gebrabbelt:

Beitrag "Re: Tastkopf-Empfehlung für TDS3034"

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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OK, hier mal ein Tek P6201.  Einen NWA odr Spekki mit Tracking
Generator habe ich nicht, daher habe ich mal den Kammgenerator des
Spekkis benutzt zum Messen.  Der erzeugt eine Peak aller 100 MHz,
wobei der 100-MHz-Punkt mit -20 dBm kalibriert ist.  Die anderen
Peaks sind "so la la", da kann man nur die beiden Bilder vergleichen.

Das Bild mit dem P6201 hat erstmal ein paar dB mehr, da ja der
Generator nicht mit 50 Ω belastet wird.  Man sieht, dass das Spektrum
bis ca. 800 MHz recht gut dem originalen gleicht, danach wird es
langsam weniger.

Der P6201 ist dabei so empfindlich, dass ich in einem ersten Foto
ziemlich viel "Gezappel" um die 100 MHz herum hatte.  Beim Reinzoomen
zeigte sich dann, dass das die Rundfunksender waren... die Spitze
guckte gerade mal vielleicht 1 cm heraus.  Ich musste die zweite
Kappe draufsetzen, die noch einen Abschirmring hat, und diesen dann
in der BNC-Buchse des Kammgenerators an den Schirm drücken, damit das
Bild ruhig ist.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Hier mehr zur Konstruktion der P6201 900MHz FET Probe und anderer,
... damit man sich konkreter was darunter vorstellen kann.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Ich seh gerade die P6201 Probe hat ja nur einen AC Only Eingang - da 
wird ja sowieso manches einfacher.

Autor: branadic (Gast)
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Ich grüße euch,

Kupfer Michi schrieb:
> Die scheinbar unsinnigen R&C kobinationen haben meist zwei Ursachen:
>
> - Lücken im Bauteilvorrat meiner Bastelkiste
>
> - Abgleichen der Schaltung durch nachträglich angebrachte Bauteile, die
> ich so auch dann im Schaltplan dokumentiert habe.

Ich hätte da statt der 15k||620k eher sowas in Richtung 1k erwartet, das 
linearisiiert, zumindest in der Simulation, den Frequenzgang erheblich.
Wenn man dann noch etwas an den Werten von C dreht kommt eine schöne 
flache Kennlinie heraus.

Jörg Wunsch schrieb:
> Das Bild mit dem P6201 hat erstmal ein paar dB mehr, da ja der
> Generator nicht mit 50 Ω belastet wird.

Hallo Jörg,

warum hast du den Generator nicht abgeschlossen und ein y-Stück 
dazwischen gehängt? Die Impedanz des Tastkopfes ist ja ausreichend hoch 
genug, um parallel dazu den Abschluss nicht wesentlich zu verändern.
Es braucht zwar etwas Imagination, aber schlecht sehen die Daten ja mal 
nicht aus, tät ich sagen.

Kupfer Michi schrieb:
> Ich hatte hier noch was zu meinen Probes gebrabbelt:

werd ich mir morgen in aller Ruhe auch mal anschauen und vielleicht mal 
ins Spice werfen, nur mal um einen ersten Eindruck zu gewinnen.

Schön auch mal die Schaltpläne der kommerziell erhältlichen Probes zu 
sehen. Was immer man daraus auch an Info ziehen mag.

Im Zuge des Welec-Projektes haben wir ja eine neue Eingangsstufe 
entworfen. Da kommt der NE3508 zum Einsatz. Der kostet zwar ein wenig 
mehr, hat dafür aber ausgezeichnete Kenndaten.
Eine DC-FET-Probe die sich an der Schaltung dieser Eingangsstufe 
orientiert könnte sicherlich was.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Kupfer Michi schrieb im Beitrag #1781781:
> (Die ganze Turnübung vor dem MX4108 kann man sich sparen wenn man gleich
> einen (etwas schwerer zu beschaffenden) J-FET OpAmp nimmt, war für mich
> nur eine Übung in Analogdesign)

Du meinst sowas in Richtung OPA656 (Unity-Gain Stable FET-Input, 
BW=500MHz) oder OPA657 (Gain of +7 Stable FET-Input, BW=1600MHz)?

Immerhin ist das doch schon eine erste nette Ansammlung, die hier 
zusammengekommen ist. Hat sich noch jemand mit der Thematik beschäftigt 
und einen Tastkopf aufgebaut?
Muss ja nicht zwangsläufig ein aktiver sein, passive und differentielle 
sind ebenso gern mal gesehen. Am liebsten mit der dazugehörigen 
Kennlinie.

branadic

Autor: Düsentrieb (Gast)
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nimm einfach nen widerstand :-)

nennt sich r-probe oder so...
anbei ne messung damit

hier mit ca 1,5m rg174 kabel, vorne 4k7 , oszi auf 50ohm-in , 100:1 -> 
2v/div
quelle: standard quarz-oszillator 22Mhz

im d-amp.org forum hab ich etwas mehr drüber geschrieben...unter 
messtechnik

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Ich seh gerade die P6201 Probe hat ja nur einen AC Only Eingang

Ist natürlich quatsch - da hab ich wohl zu schnell hingeschaut.

Die P6201 Probe ist natürlich DC - 900MHz.
Allerdings wird nur der AC Anteil im Probehead behandelt was Bauvolumen 
an der kritschen Stelle spaart.

Der DC Anteil wird über eine DC Restore Technik (Abzweigung R130 gleich 
am Probe Tip) dann am Oszi wieder hinzugefügt.

(Etwas ähnliches mache ich ja bei meiner 2ten FET Probe Version um den 
DC Drift des Eingangsfets zu kompensieren)

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>nimm einfach nen widerstand :-)
>nennt sich r-probe oder so...

Der meistens dafür in der Literatur verwendeten Namen sind:
  Resistive Probe
  Low Z Probe

>r-tastkopf-100.jpg ... quelle: standard quarz-oszillator 22Mhz

Wenn du damit einen der üblichen Quarz Oszilattor Bausteine meinst dann 
stimmt etwas mit dem Aufbau deiner Resistive Probe nicht.

Die Dächer deines Rechtecks müssten Topfeben sein!
So schräg wie es bei dier ansteigt sind hohe Freq. viel zu stark 
gedämpft.

Ich hab schon mehere Low Z Probes gebaut und es ist wirklich kein 
Problem einen flachen Frequenzgang bis ~800-900Mhz hinzubekommen.
(Irgendwo hier hab ich schon mal einen Frequenzgang gepostet).

Daher nehme die Low Z Probes immer gerne als Referenzprobes für alle 
anderen Probetypen her, da beim direkten Vergleich am Oszi (zumindestens 
bis 200MHz) etwaige Schwachstellen besser sichtbar werden als durch den 
Vergleich von BW Kurven.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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@ branadic
>Ich hätte da statt der 15k||620k eher sowas in Richtung 1k erwartet, das
>linearisiiert, zumindest in der Simulation, den Frequenzgang erheblich.
>Wenn man dann noch etwas an den Werten von C dreht kommt eine schöne
>flache Kennlinie heraus.

1 K auf keinen Fall!

Die 10:1 Teilung der Probe kommt in 3 Stufen zustande:

- 2:1 (560K/560K) Direkt am Eingang (dient gleichzeitg als schutz für 
den FET)

- ~2.5:1 Nach dem FET und vor dem MAX4108

- 2:1 durch die Coax Anpassung

Mit 1K statt 15K kämst du ja auf 5:1.

Ein Grund warum die Teilung mehstufig gemacht wird ist dass jede Stufe 
ihre eigene Zeitkonstant hat. Mir schien es am einfachsten die jeweils 
direkt am Entstehungsort auszugleichen.

>linearisiiert, zumindest in der Simulation, den Frequenzgang erheblich

Ja das kenn ich, leider sind dann beim konkreten Aufbau soviel Streu-Cs 
im Spiel dass man das sehr schnell vegessen kann (ich verwende 0805 Rs 
und 0603Cs).

Ebenso sind die Bauteil Simulationsmodelle oft sehr geschönt - hattte 
ich den Eindruck.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Du meinst sowas in Richtung OPA656 ... NE3508

Ich hab mir jetzt auf die Schnelle die DBs dazu noch nicht angeschaut, 
aber eine integrierte FET Eingangstufe mit 50 Ohm Treiber erleichtert 
einem schon das Leben.

Damit kann man dann einen einfachen 5:1 Teiler am Eingang machen und ist 
fertig.
Ebenso könnte man eine 1:1 Anbindung machen gefolgt von einer 1:2 
Verstärkung und hätte damit eine 1:1 Probe ... oder oder oder - der 
Möglichkeiten wären viele bei kleinstem Bauvolumen.

Mir ging es damals mit der diskreten Variante mehr um Fingerübungen im 
Analogdesign.

Da das ganze für meine Anforderungen besser war als erwartet hab ich in 
der Zwischenzeit auch keine Notwendigkeit gesehen etwas besseres zu 
machen.
Zumal bei 200MHz bei meinem Oszi sowieso schluss ist.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Die Schaltung von der HP 1121A Probe hatte ich gestern noch vergessen.

Den Trick mit dem Input C Bootstrapping wollte ich bei Gelegenheit auch 
nochmal ausprobieren.

Durch das Verwendete Steckersystem und den BF256C kommen bei mir halt 
dann doch schon schnell ~ 2.5pF zusammen.

Autor: branadic (Gast)
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Kupfer Michi schrieb:
> 1 K auf keinen Fall!

Du hast vollkommen recht, zusammen mit der Streukapazität ergibt sich 
dann der Spannungsteiler. Das hatte ich vollkommen ignoriert.

Kupfer Michi schrieb:
> Ebenso sind die Bauteil Simulationsmodelle oft sehr geschönt - hattte
> ich den Eindruck.

Man muss Spice nur richtig füttern, dann klappt das auch. Wobei in den 
seltensten Fällen die Streukapazitäten von Widerständen angegeben sein 
werden.

Kupfer Michi schrieb:
> Mir ging es damals mit der diskreten Variante mehr um Fingerübungen im
> Analogdesign.

Dazu kann ich nur sagen, man möchte sich ja stetig verbessern. Eine gute 
Probe und ein schlechtes Oszi sind immer noch besser als ein schlechtes 
Oszi mit einer schlechten Probe ;)

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Kupfer Michi schrieb:
>>Ich seh gerade die P6201 Probe hat ja nur einen AC Only Eingang
>
> Ist natürlich quatsch - da hab ich wohl zu schnell hingeschaut.
>
> Die P6201 Probe ist natürlich DC - 900MHz.

Ja, andererseits habe ich sie für DC bislang selten gebraucht, da
reichen normalerweise die 10 MΩ Eingangswiderstand der passiven
Tastköpfe (bzw. 100 MΩ beim 100:1-Teiler, den ich noch habe).  DC
mit dem aktiven Tastkopf ist ja ohnehin etwas unhandlich, damit der
Transistor immer schön im Arbeitsbereich bleibt.

Ich hatte seinerzeit auch deine Schaltung mal bewundert und wollte
mir sowas selbst bauen.  Irgendwann lief mir aber die P6201 über
den Weg (war ein Kuhhandel ;-), und da habe ich mir gedacht, dass
ein unendliches Projekt weniger auch nicht schlecht wäre und konnte
nicht "nein" sagen.

branadic schrieb:
> warum hast du den Generator nicht abgeschlossen und ein y-Stück
> dazwischen gehängt?

Die Idee war mir erst gekommen, als ich den Spekki schon wieder
ausgeschaltet hatte.  Ich hätte dann aber sowieso alles auf SMA
wandeln müssen, denn den BNC-Abschlusswiderständen, die ich habe,
traue ich keinen vernünftigen Frequenzgang bis 1 GHz zu (und den
T-Stücken auch nicht).

> Es braucht zwar etwas Imagination, aber schlecht sehen die Daten ja mal
> nicht aus, tät ich sagen.

Ja, ich denke, die hält die 900 MHz, die sie verspricht.

Ist ja auch weit mehr, als mein Oszi kann.  Aber so kann man sie halt
bei Bedarf auch mal vor den Spekki hängen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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branadic schrieb:
> dB/100m:
> ...
> 1000 MHz - 106,1
>
> Dürfte also bei 1m nicht so tragisch sein.

Wenn Du ca. 10,6 % Signalverlust als nicht so tragisch siehst, ja.

Oder anders gesagt: Dies Kabel ist schlichtweg schlecht für diesen 
Einsatzzweck.


>  Eine gute
>
> Probe und ein schlechtes Oszi sind immer noch besser als ein schlechtes
>
> Oszi mit einer schlechten Probe ;)

Genau, besser reich und gesund als arm & krank.

Autor: branadic (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> Wenn Du ca. 10,6 % Signalverlust als nicht so tragisch siehst, ja.

Ich glaube die wenigsten Leute werden ein Oszi mit 1GHz Analogbandbreite 
haben bzw. dauerhaft in diesem Frequenzbereich privat messen. Wer 
beruflich in dem Bereich arbeitet wird sicherlich nicht auf einen 
Elektor-Tastkopf zurückgreifen.
Darüber hinaus sieht man anhand der Verlaufs auch, dass die Dämpfung des 
Kabels nicht das Problem ist.

Kupfer Michi schrieb:
> Den Trick mit dem Input C Bootstrapping wollte ich bei Gelegenheit auch
> nochmal ausprobieren.

Müsste man sich mal näher anschauen. Zumindest scheint in der AN ein 
Fehler zu sein, der 2N3644 ist kein NPN gewesen. ;)

branadic

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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@ Jörg Wunsch

>DC mit dem aktiven Tastkopf ist ja ohnehin etwas unhandlich, damit der
>Transistor immer schön im Arbeitsbereich bleibt.

Ja, das war auch eine der Gründe warum ich nicht eine dieser oben 
geposteten HP/Tek Schaltungen genommen habe. Die haben für meine 
Feld-Wald-Wiesen Einsatzzwecke einfach einen viel zu kleinen linearen 
Aussteuerbereich.

z.B. die P6201 hat im 1x Modus +-0.6V und im 10x Modus +-6V.
Bei mir sinds bei 10x mehr als +-12V.
Dami kann ich bedenkenlos an alles ran was so auf meinem 
Experimentiertisch rumflackt - macht das Leben viel einfacher.

@ branadic

>> Den Trick mit dem Input C Bootstrapping wollte ich bei Gelegenheit auch
>> nochmal ausprobieren.
>
>Müsste man sich mal näher anschauen.

... hier noch etwas Theorie dazu.

Autor: branadic (Gast)
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Noch mal ein paar Worte, wie die obigen Messungen am Spektrumanalysator 
zustande kommen.
In der Simulation bin ich beim RG174-Kabel idealerweise von einer 
Kabelimpedanz von 50Ω ausgegangen. Da im Datenblatt nur der 
Kapazitätsbelag angegeben ist (103pF/m) bin ich erst einmal von 250nH/m 
ausgegangen.
Tatsächlich weicht die Kabelinduktivität aber von diesem Wert ab, 
wodurch sich dieser Ripple in den Messungen und dann auch im Spice 
ergibt.

Das mal nur am Rande zum Thema Theorie und Praxis.

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Kupfer Michi schrieb:
> z.B. die P6201 hat im 1x Modus +-0.6V und im 10x Modus +-6V.
> Bei mir sinds bei 10x mehr als +-12V.
> Dami kann ich bedenkenlos an alles ran was so auf meinem
> Experimentiertisch rumflackt - macht das Leben viel einfacher.

Das ist natürlich wahr, dafür ist an der P6201 schön, dass man
sie auch 1:1 benutzen kann (hat natürlich nur bei AC-Kopplung
wirklich Sinn) und damit auch kleine Signale aufnehmen.
Allerdings ist sie eben insgesamt schon etwas unhandlich.

Du schreibst in deinem "Gebrabbel", dass man statt dess FET + OPV
lieber gleich einen schnellen FET-OPV nehmen könnte.  Was wäre
deine Empfehlung für sowas?  OPA656 habe ich gerade mal geguckt,
wäre eine Möglichkeit (und ist auch beschaffbar), NE3508 finde
ich nirgends.

Vielleicht versuche ich ja mal, damit einen Tastkopf zu bauen, der
aktiv ist, aber nicht so "dick aufträgt" wie der P6201, sodass man
ihn auch im täglichen Gebrauch einfach (fast) überall nehmen kann.

Autor: Hogo Fogo (Firma: Bailout Inc.) (atze_vom_bau)
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....Wenn ihr mir an eure Tastköpfe ne SMA-Buchse anbaut kann ich euch 
S-Parameter messen von 50MHz bis 13,5GHz. Porto müsstet ihr übernehmen.

Gruß!
Ronny

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Jörg,

der NE3508 ist von Nec/Cel und den gibt es bspw. bei www.mouser.com zum 
Preis von 1.25€.
Das Datenblatt findet sich hier:
http://www.cel.com/pdf/datasheets/ne3508m04.pdf

Was am OPA656 unschön ist, ist das Peaking. Die Frage ist, wie weit will 
man damit messen und was für einen Tastkopf soll das geben.

Es gäbe, zumindest aus der Schmiede von TI noch den OPA657 und den 
OPA659.

Was die anderen so an FET-OpAmps im höheren MHz-Bereich haben kann ich 
gerade nicht sagen.

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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S-Parameter sind für einen Tastkopf nicht sinnvoll, da er eingangs-
seitig ja hochohmig sein soll, folglich wäre S11 immer nahe an 0 dB.

Übertragungsfunktion (S21) kann ich auch in der Firma messen, aber
das war halt ein schneller Versuch mal abends zu Hause.  Als grobe
Schätzung für die erzielbare Bandbreite genügte mir der Test mit
dem Kammgenerator allemal.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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branadic schrieb:

> der NE3508 ist von Nec/Cel und den gibt es bspw. bei www.mouser.com zum
> Preis von 1.25€.

Ach, das ist ja kein OPV, sondern nur ein Transistor.

Mouser ist mir gerade mal zu weit weg (sprich, da habe ich bislang noch
nichts bestellt).

> Was am OPA656 unschön ist, ist das Peaking.

Meinst du damit die leichte Verstärkungserhöhung bei 200 MHz, wenn
man ihn auf G = 1 beschaltet?

Ich denke, dass man diese leicht wegkompensieren kann (bzw.
einfach den Eingangsspannungsteiler etwas unterkompensieren).

Autor: A. B. (branadic)
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Jörg Wunsch schrieb:
> Meinst du damit die leichte Verstärkungserhöhung bei 200 MHz, wenn
> man ihn auf G = 1 beschaltet?
>
> Ich denke, dass man diese leicht wegkompensieren kann (bzw.
> einfach den Eingangsspannungsteiler etwas unterkompensieren).

Genau die meine ich.
Wegkompensieren ist aber gleichbedeutend mit Bandbreiteverlust, aber 
durchaus machbar.

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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A. B. schrieb:

> Wegkompensieren ist aber gleichbedeutend mit Bandbreiteverlust, aber
> durchaus machbar.

Den Bandbreitenverlust hast du doch durch die normalen parasitären
Cs ohnehin schon.  Daher wird ein Spannungsteiler-Tastkopf ja
letztlich kompensiert, und eigentlich macht die Übertragungsfunktion
des OPV nichts anderes, als man durch diese Kompensation ohehin
vornehmen würde.  Man muss sie also nur unterkompensieren.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>P6201 ... Allerdings ist sie eben insgesamt schon etwas unhandlich.

Oh ja ... laut DB 14.7 x 87.1mm für den Probehead ... da bin ich ja bei 
meinem Aufbau mit 7.5 x 54mm schon direkt ein schlanker Hecht.

> ...  AC-Kopplung

Ich hab bei einem Teil meiner Probes im Oszi BNC Stecker direkt einen 
50Ohm Abschluss integriert (Pfrimelarbeit). Dadurch kann ich am Oszi 
wahlweise im DC oder AC Modus arbeiten ohne etwas umstecken zu müssen - 
sehr praktisch.

> FET + OPV lieber gleich einen schnellen FET-OPV nehmen

Ich hab mich gerade mal schnell bei LT, AD und TI umgeschaut.
Es scheint tatsächlich auf den ersten Blick weniger brauchbare jFET 
OpAmps zu gegeben als ich gedacht habe :(

- OPA656 500MHz 290V/µs:

Die 500MHz gelten leider nur im Small Signal Betrieb, bei einem 2V Step 
schnurrt das ganze sehr schnell zusammen wegen der geringen SR.
Anhand der Angaben im DB bin ich mir nicht mal sicher ob er dann bei G+1 
die 200MHz packt.

- OPA657 1600MHz 700V/µs:

hört sich noch besser an, aber ebenfalls nur im Small Signal betrieb und 
min G+7 kompensiert. Wenn man ihn dann selbst auf auf G+1 runter 
kompensiert dürfte ebenfalls nicht mehr viel übrigbleiben.

- ADA4817 1GHz 870V/µs

Sieht schon etwas besser aus. Mit ihm könnte man laut DB im SS Fall auf 
1GHz kommen (Anwendungsfall High Z Probe für einen Speki z.B.) und bei 
Large Signal ~ 300MHz schaffen (Oszi Probe).

- OPA659 650MHz 2550V/µs

Der kommt im SS Fall(200mVpp) zwar nur auf 650MHz dafür aber bei LS 
(2Vpp) auf 575MHz.

Ist also eine Abwägung welcher von beiden geeigneter ist.

Bei einer 10:1 Probe würde ich einen kompensierten 5:1 Teiler vor den 
OpAmp setzten und dan mit 50Ohm (eventuell ebenfalls kompensiert) in 
Serie aufs Kabel gehen.

Der OPA659 hat einen Commen Mode Range von +-3.5V was +-17.5V am Probe 
Tip entspricht, die er auch am Ausgang in 100Ohm sourcen kann - nicht zu 
verachten.

Damit könnte man das ganze als kleiner Knubbel von 7.5 x 22mm aufbauen.

Aber ich würde sowieso nicht alle Anforderungen in einer Probe 
realisieren, sondern viel lieber für die verschieden Anwendungsfälle 
(1:1, 10:1, AC / DC, Oszi, Speki ) optimierte Versionen realisieren, das 
geht dann einfacher und schnell genug sind die Dinger ja auch gemacht 
wenn man einmal den Bogen raus hat).

Autor: A. B. (branadic)
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Der ADA4817 rauscht etwas weniger, dafür gibt es den OPA659 im 
SOT23-Package, was im Hinblick auf die Baugröße natürlich vorteilhaft 
ist.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Das Ganze gäbe im einfachsten Fall dann sowas hier.

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Kupfer Michi schrieb:
> Aber ich würde sowieso nicht alle Anforderungen in einer Probe
> realisieren,

Nö, will ich auch nicht.  "Für sonntags" habe ich ja immer noch den
P6201, ich will nur was "für die Woche" haben. ;-)

Die OPVs im SOT-23 würden mich dafür auch reizen, denn dann bekommt
man das wirklich fast auf Bananensteckergröße.  Die Variante 5:1
vor dem OPV und 2:1 danach hatte ich auch als sinnvollen Kompromiss
im Blick.

Wofür sind eigentlich in der Kompensation bei dir die 30 MΩ + 67,5 pF
gut?

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Wofür sind eigentlich in der Kompensation bei dir die 30 MΩ + 67,5 pF

Tolles gewürge, gell :-)

Vieleicht sollte ich ein paar Worte zur Funktionsweise verlieren.

Hat man einen FET Source Follower am Eingang, so sollte man den gegen 
eine Konstantstrom Senke arbeiten lassen um einen grossen 
Eingangspannungsbereich abdecken zu können.

Damit hat man aber sofort ein DC Drift Problem.
Das hab ich in dieser Version dadurch gelöst/umgangen indem ich eine 
Hybridschaltung einsetze in dem der FET für den AC Fall zuständig ist 
und der TL071 OpAmp den DC Arbeitspunkt ständig nachregelt. Das Konzept 
hab ich so oder ähnlich aus diversen HP & Tek Geräten geklaut.

Damit hat das ganze die DC Drifteigenschaften des TL071.

Es wird dabei über zwei Tiefpässe (fg ~ 72Hz) das Eingangssignal und der 
Ausgang am MAX4108 verglichen und T1 solang nachgeregelt bis kein 
Offsetfehler mehr vorhanden.

Der Nachteil ist halt, dass man dadurch ein/zwei weitere 
Abgleichparameter/Zeitkonstanten hat.

Der Source Follower T2 treibt dann den Current Feedback OpAmp, da der 
BF256C etwas zu schwach dafür war.

Die 30MOhm - 67pF Kompensation dient (wenn ich mich nach all den Jahren 
richtig erinnere) die Belastung durch den TL071 am 5:1 Teiler 
auszugleichen und das Regelverhalten anzupassen.

C100 und C140 Kompensieren den FET und den Nachfolgenden Source 
Follower.

R100 dämpft etwas Eigenresonanzen die bei sehr hohen Frequenzen durch 
das subobtimale Probetip Steckersystem (äh das sind stinknormale 
Pinheader Buchsen, BUCHSL bei Reichelt) auftreten können.

Die +-12V Stromversorgung ist meinem Standard geschuldet, alle Geräte 
werden bei mir defaultmässig damit versorgt, macht das Leben einfacher.
Allerdings die +-5V für den MAX4108 in der Probe selbst zu generieren 
war keine so gute Idee, die Regler werden sau heiss und die beiden Zener 
Dioden dienen eigentlich nur dazu die Abwärme etwas zu verteilen.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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@ branadic

>Das Ganze gäbe im einfachsten Fall dann sowas hier

Äh - wie kommst du auf das Eingansnetzwerk?
Hast du das einfach von meiner Probe übernommen - das macht ja gar 
keinen Sinn, da du es bei deinem OPA659 ja mit ganz anderen (zum Glück 
einfacheren) Zeitkonstanten zu tun hast.

Wenn du Simmulierst schau zuerst ins Modell des OPA659 rein.

Bei meinem MAX4108 hatten die doch glatt die 1pF Eingangskap. 
unterschlagen und ich hab tagelang mich gewundert wieso Simulation und 
Realität nicht übereinstimmen.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Kupfer Michi schrieb:
> Die 30MOhm - 67pF Kompensation dient (wenn ich mich nach all den Jahren
> richtig erinnere) die Belastung durch den TL071 am 5:1 Teiler
> auszugleichen und das Regelverhalten anzupassen.

Ich glaube, ich habe das jetzt verstanden. ;-)

Das heißt aber, dass man so viel Gefummel in einer reinen OPV-
Variante wohl eher nicht braucht, sondern dort die Standardkompen-
sation benutzen kann.

Naja, mal gucken, ist kein vordringliches Projekt, aber einen
Tastkopf mit geringer Eigenkapazität, der aber klein genug für
die ständige Benutzung ist und preiswert genug, dass das Schrotten
des Eingangs-Bauteils nicht gleich ein Vermögen kostet, würde mich
schon nochmal interessieren.  Wenn der nur 150 oder 200 MHz
Bandbreite hat, genügt mir das vollauf.

Ich hätte ein ähnliches Problem wie du: der Netzteil, den ich mir
für den P6201 gebaut habe, liefert auch ±15 V, die müsste ich dann
ebenfalls im Tastkopf (oder in der Zuleitung) auf ±5 V bringen,
wenn ich einen von den OPAs benutzen will.  Noch eien Netzteil
mehr will ich auch nicht haben.  Naja, ich habe da einen Mini-DIN-
Stecker dran, eventuell könnte ich die Erzeugung von ±5 V auch in
den Netzteil verlagern und an der Mini-DIN-Dose für 15 V (P6201)
und 5 V (OPAxxx) verschiedene Pins benutzen.

Kupfer Michi schrieb:
> Äh - wie kommst du auf das Eingansnetzwerk?
> Hast du das einfach von meiner Probe übernommen

Das war mein Eindruck dann auch, und daher hatte ich nachgefragt,
wofür die seltsamen Korrekturglieder da sind. ;-)

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>eventuell könnte ich die Erzeugung von ±5 V auch in den Netzteil verlagern

oder einfach hinter dem Stecker zwei 5V Regler im TO92 ins Kabel 
einspleisen , u.U. eine Alu Folie zur besseren Wärmeverteilung, 
Schrumpfschlauch drüber und fertig - damit brauchst du am Netzteil 
nichts ändern, am Kabel stört es nicht.

>Das heißt aber, dass man so viel Gefummel in einer reinen OPV-
>Variante wohl eher nicht braucht, sondern dort die Standardkompen-
>sation benutzen kann

sach ich doch, sowas wird sau einfach.
(mich wundert es sowieso dass sowas noch niemand auf den Massenmarkt 
geworfen hat, das kostet doch keine 10€ Materialkosten, aber ich 
befürchte das scheiter eher am Unwissen der potentiellen Käufer wozu 
sowas gut sein soll und wie man es richtig einsetzt)

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Kupfer Michi schrieb:
> (mich wundert es sowieso dass sowas noch niemand auf den Massenmarkt
> geworfen hat, das kostet doch keine 10€ Materialkosten, aber ich
> befürchte das scheiter eher am Unwissen der potentiellen Käufer wozu
> sowas gut sein soll und wie man es richtig einsetzt)

Naja, die OPVs, über die wir hier reden, kosten schon mal EUR 10
und mehr.  Würde ich trotzdem noch unter Verbrauchsmaterial
verbuchen, wenn da mal einer stirbt, weil ich mit der Tastkopfspitze
versehentlich an eine höhere Spannung abgerutscht bin.

Ansonsten ist das wahrscheinlich derzeit einfach kein Massenmarkt.
Die Hersteller teurer Messgeräte interessiert das nicht, die können
an ihre Kunden ihre hochpreisigen Lösungen verscherbeln, weil die
Kunden wiederum Wert darauf legen, dass alles felsenfest und stabil
und juristisch nachvollziehbar kalibriert ist.  Die Anwender billiger
Chinascopes kommen mit den passiven Tastköpfen im Großen und Ganzen
hin, für einen aktiven Tastkopf mit den hier beschriebenen OPVs
müssten sie ja glatt 10 % mehr bezahlen. ;-)

Autor: Guido (Gast)
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Mal noch ne prinzipielle Frage: was macht man bei solchen Tastköpfen
mit dem GND-Anschluss? Das Schwänzchen mit dem Krokodil kann man
wohl vergessen. Die zweite Spitze am Elektor-Tastkopf ist aber auch
ziemlich unpraktisch.

Grüße, Guido

Autor: branadic (Gast)
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Kupfer Michi schrieb:
> Äh - wie kommst du auf das Eingansnetzwerk?
> Hast du das einfach von meiner Probe übernommen

Jupp, hab es nur mal schnell mit copy & paste davor gesetzt, ohne jetzt 
ins Detail gegangen zu sein. Funktionierte aber in der 
Schnellschuss-Simulation trotzdem ;)
Wegen der Eingangskapazität im Model-File werd ich mal schauen.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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@ Kupfer Michi

wie vermutet wird die Eingangskapazität des OpAmps im Model-File nicht 
mit berücksichtigt. Diese wäre von den 4pF also noch abzuziehen.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Zumindest im Modell des OPA656 tauchen die Gate-Drain- und 
Gate-Source-Kapazität auf (CGD=1.032E-12 CGS=2.823E-12).
Das haben sie wohl beim OPA659 vergessen.

branadic

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Diese wäre von den 4pF ...

4pf ???
Bist du wahsinnig - das ist als wolltest du einen 100m Sprinter mit 
Bleischuhen ins Rennen schicken.

Schmeiss C3 sofort komplett wieder raus.
Die einzige Stelle an der zunächst die OPAmp Input Cap. kompensiert wird 
ist C1.
Nach dem man das ganze dann real aufgebaut hat sieht man weiter ob man 
noch etwas zusätzlich gerade biegen muss.

Übrigens auch daran kanst du erkennen, dass das OPA659 Modell bei der 
Input Cap. mogelt (diese Schweinepriester). C1 / C3 bilden einen exakten 
5:1 Teiler.

Übernimm eindfach die Angaben aus dem OPA656 in den OPA659, oder benutz 
zur Simulation einfach den OPA656, oder setzt noch einfacher ein C vor 
den OPA Eingangspin - ist sowieso alles nur thoretisch da die 
Streukapazitäten des konkreten Aufbaus leicht in der selben 
Grössenordnung sind.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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@ Guido

>was macht man bei solchen Tastköpfen mit dem GND-Anschluss?
>Das Schwänzchen mit dem Krokodil kann man wohl vergessen.
>Die zweite Spitze am Elektor-Tastkopf ist aber auch ziemlich unpraktisch.

Diese x-cm langen Krokodil GND Clips bei normalen HF Tastköpfen können 
nur von Leuten designed worden sein die von HF keine Ahnung haben.

Aber in der Tat, ein vernünftiges praxis und HF taugliches Probe Pin 
Steckersystem hinzubekommen ist für den Hobbykoch die eigentliche 
Herausforderung, den elektrischen Kram kann man viel einfacher lösen.

Ich habs bei mir wie schon angedeutet so gelöst...

Von den Steckadapter hab ich dutzende je nach Einsatzzweck und 
Anforderungen. Sind auch schnell angefertigt.

Diese "Steckernorm" hab ich bei mir bei allen meinen Geräten 
zumindestens als Zusatz durchgezogen, so dass ich je nach Lust und Laune 
kombinieren kann - sehr praktisch.

Aber weit über ~800MHz kommt man damit auch nicht.
(Ja ich weiss, abschirmungstechnisch ist das ganze natürlch auch ein 
Witz)

Die Buchsen am Tastkopf (gekürzte BL 1X10G 2,54 bei R.) haben selbst 
schon katastrophale ~1pF und zusammen mit der damit verbunden minimalen 
Steck/Kontaktlänge hat man automatisch einen Resonanzkreis mit 
~800-1100Mhz (siehe Anhang).

Autor: Guido (Gast)
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@ Kupfer Michi: beeindruckend! Die 100-Ohm-Widerstände am Crimpstecker
gefallen mir besonders gut. :-) Da muss ich auch mal was probieren.

Autor: branadic (Gast)
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Kupfer Michi schrieb:
> 4pf ???
> Bist du wahsinnig - das ist als wolltest du einen 100m Sprinter mit
> Bleischuhen ins Rennen schicken.
>
> Schmeiss C3 sofort komplett wieder raus.
> Die einzige Stelle an der zunächst die OPAmp Input Cap. kompensiert wird
> ist C1.
> Nach dem man das ganze dann real aufgebaut hat sieht man weiter ob man
> noch etwas zusätzlich gerade biegen muss.
>
> Übrigens auch daran kanst du erkennen, dass das OPA659 Modell bei der
> Input Cap. mogelt (diese Schweinepriester). C1 / C3 bilden einen exakten
> 5:1 Teiler.

Du hast offenbar nicht richtig gelesen ;) In C4 steckt die 
Eingangskapazität des OpAmp bereits mit drin, weil sie im Model-File 
nicht mit aufgelistet ist. Natürlich kann man die C-Werte noch einmal 
halbieren. Die Kompensationskapazität ließe sich dann als 
Leiterplattenkapazität ausführen. Das find ich handlicher und leichter 
abzugleichen.

branadic

Autor: Kupfer Michi (Gast)
Datum:

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> Die 100-Ohm-Widerstände am Crimpstecker gefallen mir

In so Sachen bin ich gandenlos, hauptsache es funktioniert.

Dann  gefällt dir auch sicher die Lösung für die Tek Probe ID Funktion 
(Automatische Umschaltung der Oszi Spannunganzeige je nach 1/10/100:1 
Tastkopf). Einfach ein Federblechstreifen am BNC Stecker angelötet und 
an der Spitze zwei SMDs (11K für 10:1) - so einfach geht das.

In dem BNC Stecker der Resistive Probe sind auch noch 50Ohm als 
Durchgangsterminierung verlötet.

Autor: Kupfer Michi (Gast)
Datum:

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@ branadic

>Du hast offenbar nicht richtig gelesen

Schon klar, aber deine Bemerkungen

 ... Diese wäre von den 4pF also noch *abzuziehen*
 ... in C4 steckt die Eingangskapazität des OpAmp bereits *mit* drin

haben für mich halt keinen Sinn ergeben und wollte etwaigen 
Missverständnissen vorbeugen.

Wenn du die fehlenden Inputcap. des OPA659 extern simulieren willst dann 
setzt anstelle von C3 1pF (laut DB) und bestimme dann C1 (~0.25pF).

Autor: branadic (Gast)
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Guido schrieb:
> Mal noch ne prinzipielle Frage: was macht man bei solchen Tastköpfen
> mit dem GND-Anschluss?

Hallo Guido, schau mal auf Seite 8 des User's Guide des 1156A 1.5 GHz 
Active Probe, da sind verschiedene Ground-Anschlüsse drin zu sehen. Auf 
den weiteren Seiten sind die verschiedenen Ground-Tips dann auch mal im 
schematischem Einsatz abgebildet:

http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/01156-97002.pdf

10:1 Tastkopf:

Den OPA656 habe ich noch in meinem Fundus, den OPA659 leider nicht. Ich 
werd bei Gelegenheit mal was aufbauen.

1:1 Tastkopf:

Hier würde sich ja der OPA657 anbieten. Den habe ich auch in meinem 
Fundus. Käme also auch mal auch einen Testaufbau drauf an.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Guten Morgen,

ich habe Samstagabend noch Samples vom OPA659 in SOT23-5 bestellt, weil 
es das Package derzeit scheinbar nirgends zu kaufen gibt, nur in SON8. 
Eben sind die Samples eingetroffen. Respekt gegenüber Texas Instruments, 
das ging wirklich flott.

Eine Leiterplatte habe ich mittlerweile auch geroutet und eben in das 
Nutzen eingepflegt, das die Woche noch zur Bestellung kommt. In 
absehbarer Zeit werd ich also einen Tastkopf mit OPA659 zum Test 
aufgebaut haben und vermessen können.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Jens G. schrieb:
> RG174 oder sowas und 1GHz paßt wohl nicht richtig zusammen (gut - bei
> dem einen Meter noch nicht so sehr das Problem). Und dann die Länge 1m,
> die am Ende nicht mit 50Ohm abgeschlossen sind - das garantiert für
> Welligkeit im Frequenzgang aufgrund der Reflexionen am Ende.

Der Satz wollte mir einfach nicht aus dem Kopf gehen. Deswegen habe ich 
mich ein wenig umgesehen und muss dieser Aussage widersprechen.

SMB ist als 50Ω-Steckersystem für den Einsatz von 0-4GHz angegeben und 
die Stecker gibt es als Kabelausführung für RG174, RG188 und RG316.

http://www.produkte24.com/images/catalogs/1249/pdf_3816.pdf

Ein Blick auf die Kabelspezifikationen schafft Klarheit.

RG174
http://www.drakact.com/files/hf25d.pdf

RG188
http://www.drakamc.de/files/hf2ed.pdf

RG316
http://www.drakact.com/files/hf2gd.pdf

Zugegeben, RG174 hat mit 120dB @ 1GHz (in diesem Datenblatt) eine um 
18dB höhere Dämpfung gegenüber den anderen beiden Kabeln, aber die 
Tatsache dass es SMB auch für RG174-Kabel gibt zeigt doch deutlich, dass 
es so daneben nicht sein kann.
Zudem habe ich Kabel von Bürklin im Einsatz und da ist die Dämpfung mit 
106.1dB @ 1GHz angegeben:

https://www.buerklin.com/pdf/sich/96F732_TD.pdf

Ich wollt das einfach noch mal richtig gestellt wissen.

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> ber die
> Tatsache dass es SMB auch für RG174-Kabel gibt zeigt doch deutlich, dass
> es so daneben nicht sein kann.

Naja, es gibt auch SMA für RG174.  Daraus allein schließen zu wollen,
dass man deshalb RG174 bis 18 GHz einsetzen könne, wäre etwas
verwegen. ;-)

Für kurze Stücken ist RG174 sicher einigermaßen brauchbar, aber 1 m
ist schon etwas grenzwertig, wenn man wirklich 1 GHz will.

Wenn natürlich dein Oszi sowieso nur 200 MHz macht, isses ziemlich
wurscht.

Autor: branadic (Gast)
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Jörg Wunsch schrieb:
> Naja, es gibt auch SMA für RG174.  Daraus allein schließen zu wollen,
> dass man deshalb RG174 bis 18 GHz einsetzen könne, wäre etwas
> verwegen. ;-)

Hallo Jörg,

das seh ich nicht ganz so. Was nützt ein Steckersystem, wenn es kein 
passendes Kabel dafür gibt? Alle drei Kabelsorten unterscheiden sich 
nicht wirklich viel, ergo schließe ich daraus, dass man mit der Dämpfung 
schlichtweg leben muss, sie aber bei Messungen zu berücksichtigen hat.

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Was nützt ein Steckersystem, wenn es kein
> passendes Kabel dafür gibt?

Zuweilen benutzt man halt SMA-Stecker auch in Systemen, die nicht
die Obergrenze von SMA (18 GHz) ausreizen, da hat das dünne und
flexible RG174 dann schon seinen Sinn.  Beispielsweise besitzen
neuere Amateurfunk-Handies (Sendefrequenzbereich 145 MHz und 430 MHz)
häufig SMA-Antennenbuchen, weil das System an sich recht solide ist
(weniger wackelig als BNC, welches früher ein de-facto-Standard war)
und außerdem schön klein.

Für die Obergrenze von SMA kommt praktisch nur noch Semi-Rigid-Kabel
sinnvoll in Frage.

Außerdem dürfte das elektrisch etwas bessere RG316 durchweg mit den
gleichen Steckern zurecht kommen wie RG174.  Weiterhin gibt es noch
diverse "low loss"-Kabeltypen (bessere Schirmung) mit gleicher
Kabelgeometrie.

Autor: branadic (Gast)
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Wo wir gerade bei Kabel sind. In einem anderen Thread wurde diskutiert 
was für Kabel bei passiven Tastköpfen zum Einsatz kommt.

Benedikt K. schrieb im Beitrag #660066:
> Das einzige was man selbst bauen kann, sind einfache LF Tastköpfe, oder
> richtige HF Tastköpfe mit 50Ohm.
> HF Tastköpfe für 1M sind alles andere als einfach zu bauen, meistens
> scheitert es an dem Kabel: Das ist ein spezielles Widerstandskabel das
> ich zumindest noch nirgends gefunden habe.

Da der andere Thread doch schon etwas älter ist schreibe ich mal den 
Kommentar dazu hier hin.

Ich habe mal bei uns herum geschaut, was so auf den Tastköpfen der 
Oszi's steht. Wir haben verbreitet Oszilloskope von Tektronix mit 
passiven 10:1 Tastköpfen. Allen Kabeln gemeinsam ist die Anfangsnummer: 
0264-xx-xx, was mich dazu veranlasst hat mal nach RG264-Kabel Ausschau 
zu halten und in der Tat bin ich fündig geworden:

http://www.awcwire.com/Part.aspx?code=710O27I4J1

No. of Cond.          4
Conductor Stranding   19/.0142
Nom. Dia. of Cond.    0.068
Dielectric (in)       0.176
Nom. O.D. (in)        0.750
Nom. Cap. (pF/ft)     41
Nom. Imp.             3638
Approx LBS/MFT        340
Cond. Material        Bare Copper/Tinned Copper
Dielectric Material   Polyethylene (PE)
Shield                4 Overall Shields
Shield Material       (2) Tinned Copper Shields & (2) Bare Copper 
Shields
Jacket Material       Polyvinylchloride (PVC)
Min. Temp             -40°C
Max. Temp             80°C
Voltage               2000
Comments              Use RG264C/U

Das dürfte doch den Nagel auf den Kopf getroffen haben.

branadic

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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branadic schrieb:
> Das dürfte doch den Nagel auf den Kopf getroffen haben.

Kaum.

RG264: Es ist ein Kabel für Erdverlegung.

sagt
http://www.awcwire.com/ProductSpec.aspx?id=RG264-C...

Autor: branadic (Gast)
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Andrew Taylor schrieb:
> RG264: Es ist ein Kabel für Erdverlegung.

Wenn der Vorsatz "..can be used..." nicht wäre.

branadic

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Nom. O.D. (in)        0.750

macht 19mm OD ... da muss ich ja schon fast meinen Marlspieker raus 
holen um das dicke Tampen um die Ecke zu wuchten.


>Wir haben verbreitet Oszilloskope von Tektronix mit passiven 10:1
>Tastköpfen

Nee im Ernst, mess mal wie von Benedikt vorgeschlagen, mit einem MM den 
Widerstandsbelag des Coax Kabels.

Bei einer P6120 Probe z.B. ist der mit 39 Ohm/ft im Service Manual 
angegeben.

Was mich bei RG174 mehr als der hohe Dämpfung  stört (die kann man ja 
bei einer Probe irgenwie rauskompensieren) ist der inhomogene L/C Belag 
bei mechanischer Beanspruchung.

Das Kabel ein bisschen gebogen oder gedrückt und schon hat man 
Reflektionen.
(Zumindestens bei den No-Name Varianten die ich so hier habe)

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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@ branadic

>absehbarer Zeit werd ich also einen Tastkopf mit OPA659 zum Test
>aufgebaut haben und vermessen können

Klasse !

Stellst du die Messkurven hier rein, es gibt bestimmt einige die darauf 
gespannt sind - danke.

(Könntest du auch mal nachmessen ob der OPA659 Protection Dioden nach 
+-Vs hat, oder einfach nur die jFET Diode, der Input ist mit max 100mA 
angegeben, mir ist jedoch nicht klar ob dies +-100mA heisst)

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Kupfer Michi schrieb:
> Nom. O.D. (in)        0.750
>
>
>
> macht 19mm OD ... da muss ich ja schon fast meinen Marlspieker raus
>
> holen um das dicke Tampen um die Ecke zu wuchten.


Genau da meinte ich bei "Kabel für Erdverlegung".

Auch die übrigen Specs zeigen da DEUTLICH, da brandic da mehr als nur 
auf dem Holzweg ist:


Die 00264 bei den Tektronix Kabeln haben rein garnix mit RG264 Kabeln zu 
tun.

Autor: branadic (Gast)
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Okay okay, ist ja schon gut, ich seh es ja ein.
Was für Kabel verwenden die denn dann? Jeder spricht von Coax-Kabel mit 
~35pF-40pF, dabei ist es dünn wie RG174 und angeblich mit einem ziemlich 
hohen Widerstand (Widerstandsdraht), aber niemand kann genau sagen, was 
das genau für Kabel sein soll.

Genauso würd ich gern mal wissen, was die bei den aktiven Tastköpfen für 
Coax-Kabel einsetzen, das ist ja auch nicht viel dicker und die 
Tastköpfe werden bis in den GHz-Bereich eingesetzt. Beim P6202A sind 
immerhin 1,8288m Kabel dran, das ist auch ne Menge.

Kupfer Michi schrieb:
> Klasse !
>
> Stellst du die Messkurven hier rein, es gibt bestimmt einige die darauf
> gespannt sind - danke.

Werd ich zu gegebener Zeit machen.

Kupfer Michi schrieb:
> (Könntest du auch mal nachmessen ob der OPA659 Protection Dioden nach
> +-Vs hat, oder einfach nur die jFET Diode, der Input ist mit max 100mA
> angegeben, mir ist jedoch nicht klar ob dies +-100mA heisst)

Kann ich nachher mal prüfen.

branadic

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>hohen Widerstand (Widerstandsdraht), aber niemand kann genau sagen, was
>das genau für Kabel sein soll.

Das dürften halt Spezialanfertigungen sein, wer bracht denn auch sonst 
sowas ausser den Probe Herstellern.

(Hier nochmal die Kompensationschrauben für eine 250MHz Passive Probe)

Autor: branadic (Gast)
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Dioden von V+ nach V- sind vorhanden.

branadic

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Ok, danke. Damit reicht also der 5:1 Vorteiler als ausreichender Schutz 
für die üblichen Kleinspannungen im Laborbereich.

Autor: branadic (Gast)
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Guten Abend,

Angeregt durch die Kabel-Diskussion habe ich mal ein 1m langes RG174 
beidseitig mit BNC-Anschlüssen konfektioniert und am Spektrumanalysator 
vermessen (oberer Trace).
Als Vergleich noch mal die Messung mit dem Poor Man's 1GHz, der 
ebenfalls 1m RG174 bei mir dran hat (unterer Trace).

Zu erkennen ist die Kabeldämpfung im oberen Trace, die auch beim 
Tastkopf wirkt.
Diese ist aber beim Poor Man's 1GHz-Tastkopf weniger das Problem. 
Vielmehr ist es das Schaltungskonzept selbst, dass hier für den 
Kurvenverlauf verantwortlich ist.

Ich möchte nicht bestreitet das RG58 für die höheren Frequenzen 
sicherlich besser geeignet wäre (siehe auch die oberen Bilder), 
allerdings ist das ziemlich unflexibel und macht den Tastkopf 
unhandlich.

Unabhängig davon, kann jemand ein Kabel ähnlich RG174 empfehlen, das 
besser geeignet wäre? Welche Kabel werden, insbesondere für 
SMB-Anschlüsse verwendet? SMB ist ja für den Frequenzbereich DC-4GHz 
ausgelegt, also muss es da ja auch brauchbares dünnes Kabel für geben.

Die Leiterplatten sind übrigens in der Fertigung. Allerdings wird es 
noch ein wenig dauern, bis ich sie bei mir habe.

branadic

Autor: Olaf (Gast)
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> Zu erkennen ist die Kabeldämpfung im oberen Trace, die auch beim
> Tastkopf wirkt.

Das ist doch fast nichts. Drehst einfach was am Rotation Poti deiner 
Roehre und die Daempfung ist nicht mehr zu sehen. :-D

Olaf

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Unabhängig davon, kann jemand ein Kabel ähnlich RG174 empfehlen, das
> besser geeignet wäre? Welche Kabel werden, insbesondere für
> SMB-Anschlüsse verwendet?

Da müsstest du dich wohl mal unter den genannten "low loss"-Kabeln
umsehen.  Auch das RG316 (mit PTFE-Dielektrikum) hat nur geringfügig
weniger Verluste als RG174, die "low loss"-Kabel arbeiten mit
besserer Schirmung (ein großer Teil der Verluste sind offenbar
Abstrahlverluste).

Ich habe aber noch nicht so recht rausfinden können, wo man sowas
bekommt.  Dickere Kabel mit niedrigen Verlusten sind durchaus zu
bekommen (haben meist dann geschäumte Dielektrika).

Autor: A. B. (branadic)
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So, die Leiterplatten sind heute gekommen. Werd ich die Tage mal 
aufbauen und dann testen. Man darf gespannt sein.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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So, Tag die Herren,

angedroht hatte ich es ja bereits. Die Leiterplatten sind gekommen und 
mittlerweile habe ich auch die Zeit gefunden eine der Prototypen 
aufzubauen und den Spannungsteiler zu kompensieren. Die 
Kabelkompensation ist ebenfalls abgeglichen.

Anbei drei Bilder für's Auge.

Das Bild auf dem Spektrumanalyser zeigt im oberen Trace (Ref-Level der 
Übersichtlichkeit um 10dB nach oben verschoben) noch einmal den 10:1 
Poor Man's 1GHz, der ja nur AC messen kann. Im Trace darunter seht ihr 
die Kennlinie des 10:1 Tastkopfes mit OPA659.
Die nachfolgenden Bilder zeigen den Prototypentastkopf. Als 
Tastkopfspitze kommt ein vergoldeter Pin einer Adapterleiste zum 
Einsatz, der in einer auf die Leiterplatte aufgelöteten Kontaktbuchse 
sitzt. Für den Masseanschluss gibt es ein ähnliches Konstrukt.
Die 0,4mm Leiterplatte ist etwas labil, aber da auf dem Nutzen noch 
Platz war hab ich die halt so mitbestellt.
Insgesamt bin ich schon sehr zufrieden. Kommentare, Meinungen, 
Anregungen?

branadic

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Versuchs doch mal mit einem Prüfkontakt. Die können sich axial 
verschieben.

Autor: branadic (Gast)
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Klappt auch so wunderbar und sind alles Teile, die nicht viel Geld 
kosten und leicht erhältlich sind. Prüfkontakte kosten wieder und ich 
bin knauserig wenn es angebracht ist.
Ich habe auch noch Ersatzspitzen von passiven Tastköpfen, mit Gewinde. 
Ich hatte jetzt aber keine Lust extra noch eine "Aufnahme" dafür zu 
drehen und einzulöten. Daher für den ersten Schuss diese Lösung.

Für den Groundtip benutze ich übrigens einen 1mm Lötnagel, an den ich 
dann mein Groundkäbelchen anlöte und mit einem Schrumpfschlauch versehe. 
Der passt wie angegossen in die Steckbuchse.

Bisher bin ich sehr zufrieden. Nun noch das passende Gehäuse herum und 
man muss nicht mehr so vorsichtig mit dem Teil umgehen.

branadic

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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War ja nur ein Tipp. Wir sprechen uns wieder, wenn die Lötstelle müde 
wurde und auf deinem Scope abundzu das Signal so schwach ist...

Autor: branadic (Gast)
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Bei diesen Prüfkontakten hätte ich Sorge ob der Frequenztauglichkeit.
Zusätzliche Kapazitäten und Induktivitäten durch die integrierte Feder. 
Ich kenne die Teile, hab selbst welche an einer Messdose im Einsatz, 
jedoch im deutlich niederfrequenteren Bereich.
Und letztlich wird es seinen Grund haben, warum man das bei kommerziell 
erhältlichen aktiven und passiven Tastköpfen nicht anfindet.

branadic

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Sehr schön, fürs Erste ja schon sehr gut.
Hab leider momentan etwas wenig Zeit, Komentare folgen später.

Könntest du noch den Schaltplan und etwas hochauflössendere Aufnahmen 
vom Layout hier reinstellen, ich glaube da kann man noch was mehr 
rauskitzeln, danke.

Autor: branadic (Gast)
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Ich denke am Layout selbst wird man nicht mehr sehr viel machen können.

Die Anzahl an Bauteilen ist ja überschaubar und dort wo es kritisch ist 
gibt es auch keine Masseflächen, sprich unter dem kompletten 
Eingangsspannungsteiler ist keine Masse vorhanden.

Nichts desto trotz ein Bild im Anhang des Layouts, denn durch den 
schwarzen Lötstopp kann man auch bei Detailbildern nicht viel mehr 
erkennen.

Schaltplan kann ich nicht liefern, der ist mir zwischenzeitlich verloren 
gegangen. Ich denke der ist auch gar nicht notwendig, weil man es 
schnell beschreiben kann.
Von der Tastspitze aus der komplette Spannungsteiler:

49.9R (1%), 680k (1%) + 120k (1%), 100k (1%) + 100k (1%)

Zwischen den 800k und den 200k liegt der Eingang des OPA659, der an den 
Versorgungspins 100n, 1µ Keramik und 10µ Tantal bekommen hat.

An seinem Ausgang hängt dann wieder ein 49.9R (1%), zu dem parallel der 
Trimmkondensator (3p - 10p) liegt. Von da aus geht es auf's RG174-Kabel.

Da ich nicht genau abschätzen konnte wo ich bei der Kompensation landen 
werde gibt es parallel zu dem 800k keine Pads für die Kondensatoren.

Die Kompensation habe ich folglich nachträglich vorgenommen. 1pF 
aufrecht zwischen den 49.9R und 680k, weitere 1pF aufrecht zwischen dem 
120k und 100k und beide sind mit 2p und 1p in Reihe verbunden, was 
rechnerisch in 285,5fF resuliert. Diese Kondensaot-Brücke kann man auf 
dem Bild leider nicht so gut erkennen.
Die Kondensatorwerte sind natürlich durch die Try and Error - Methode 
ermittelt worden. Dafür gibt es schließlich Signalgenerator + Oszi für 
den unteren Frequenzbereich und den SpecAnalyser mit Trackinggenerator 
für den höheren Frequenzbereich.

Also entweder ist die Angabe der 2,5pF im Datenblatt des OPA659 nicht 
ganz korrekt oder aber es ist genug parasitäre Kapazität im 
Spannungsteiler vorhanden.

branadic

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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branadic schrieb:

> Und letztlich wird es seinen Grund haben, warum man das bei kommerziell
> erhältlichen aktiven und passiven Tastköpfen nicht anfindet.

Ist beim Zubehör bei den P6247 Differentialköpfen. Nur alles 2 Nummern 
kleiner als die Pogos vom Nagelbrett.

Autor: A. B. (branadic)
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Mh, bei HP hab ich das jetzt auch gefunden. Schaut aus, als hätten die 
auf der Leiterplatte ein Kontaktstück eingelötet, auf das der Federstift 
gespannt wird. Allerdings weiß ich nicht genau, ob mir das gefallen 
will.
Das entscheidene Argument wird der Preis, die Verfügbarkeit und die 
HF-Tauglichkeit sein.

Wenn jemand eine Quelle für solche Stifte zu moderaten Preisen kennt, 
immer her damit. Allerdings möchte ich mir keine tausende Stifte auf 
Halde legen müssen, die den Geldbeutel stark belasten.
Letztlich ist es auch eine Frage der Gehäusetechnik. Schließlich muss 
der Stift im Gehäuse ja auch fixiert werden.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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@ Kupfer Michi,

ich warte noch auf deine Verbesserungsvorschläge, um mehr 
herauszukitzeln?

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Vielleicht auch noch interessant ist folgender Link zu einem Einblick in 
das Analog Circuits Handbook:

http://de.calameo.com/read/0002832037feddb48a7f6

Interessant im Zusammenhang wird es ab Seite 140, wo verschiedene 
Schaltungsvorschläge unterbreitet werden.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Ich führe meinen Monolog mal weiter, da ich denke das doch einige Leute 
hier mitlesen.
In der Zwischenzeit habe ich einen zweiten Tastkopfprototypen aufgebaut. 
Da das Datenblatt zur Eingangsimpedanz 10^12 || 2.5pF aussagt habe ich 
den Eingangsspannungsteiler mit 10 MOhm dimensioniert und kompensiert. 
Diesmal sind es 1pF + 1pF + 2pF in Serie, parallel zu den 8 MOhm.
Zumindest auf dem SpecAnalyser schaut es sehr gut aus. Bild habe ich 
momentan leider nicht, reiche ich aber nach bzw. wiederhole die Messung 
mal am Netzwerkanalyser.

Das Leiterplattenlayout werde ich noch einmal überarbeiten, weil ich 
nicht ganz zufrieden mit der Anordnung der Tastspitze und des 
Ground-Pins bin und jetzt klar ist, in welcher Größenordnung die 
Kompensation liegt, sodass dafür Pads auf der Leiterplatte vorgesehen 
werden können. Eventuell ließe sich das Ganze auch so stricken, dass man 
optional noch einen weiteren 10:1 Teiler davorschalten kann 
(resultierend also 100:1) oder einen AC-Koppler (siehe P6202A von 
Tektronix).

Insgesamt zeigt sich jedoch, dass man mit dem OPA659 einen für den 
semiprofessionellen Bereich ausgezeichneten Tastkopf realisieren kann, 
der weit über das hinausgeht was ein Scope im normalen Hobbybereich 
(200MHz) zu leisten vermag.

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Ich führe meinen Monolog mal weiter, da ich denke das doch einige Leute
> hier mitlesen.

Ja. ;-)

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Jörg,

danke für dein kurzes Feedback. Um so mehr hoffe ich jetzt ein wenig auf 
weitere Vorschläge.
Anbei mal ein Bild von der Messung am SNA. Wie sich zeigt ist der 
mechanische Aufbau mit der 0,4mm dicken Leiterplatte nicht sehr 
vorteilhaft, aber wie schon erwähnt war noch Platz auf dem Nutzen.
Das ein Redesign notwenig ist hatte ich auch schon erwähnt und da 
sollten vorab einige konstruktive Änderungen festgehalten werden.
Derzeit verwende ich RG174-Kabel, ob seiner guten Flexibilität. Wir 
hatten ja schon festgehalten, das RG58 von den Eigenschaften her besser 
wäre, jedoch ist es an einem Tastkopf eher ungeschickt, wenn es nicht 
gerade eine flexible Variante ist.
Stellt sich also die Frage nach möglichen Alternativen.

Wo wir dann gleich beim nächsten Thema wären. Wie das Kabel mit der 
Leiterplatte verbinden? Derzeit ist das RG174 direkt aufgelötet. Macht 
sich eine Steck-Schraubverbindung wie SMA o.ä. vielleicht besser?
Wenn ein Steckanschluss Verwendung finden soll, welche Varianten gibt es 
für eine liegende Montage, damit der Tastkof möglichst flach und kompakt 
ausfällt?

Man könnte die Fragen auch anders formulieren. Wie ist das bei 
kommerziellen Tastköpfen realisiert? Das geht aus den von Kupfer Michi 
gelieferten Unterlagen - vielen Dank übrigens noch mal, die sind sehr 
inspirierend - leider nicht klar hervor.

Den Masseanschluss habe ich als sehr gut empfunden. Die Kombination von 
eingelöteter Kontaktbuchse auf der Leiterplatte und Lötnagel mit Kabel 
zum Einstecken in die Kontaktbuchse liefert einen satten Kontakt.

Für die Tastkopfspitze werde ich bei der nächsten Variante eine 
Kupferhüle mit M1,7 Innengewinde drehen und einlöten, da ich noch 
passende Spitzen dafür hier zu liegen habe. Nichts desto trotz stellt 
sich die Frage nach kostengünstigen Alternativspitzen, auf die jedermann 
zurückgriff hat. Kennt jemand eine gute Quelle für Ersatzspitzen?

Mit der nächsten Variante werde ich auch stärker das Package 
fokussieren. Mir schwebt derzeit ein Drehtteil oder ein gegossenes 
Gehäuse aus Duroplast vor.

Ich hoffe auf rege Beteiligung bei den offenen Punkten.

branadic

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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branadic schrieb:

> danke für dein kurzes Feedback. Um so mehr hoffe ich jetzt ein wenig auf
> weitere Vorschläge.

Ich habe leider im Moment den Kopf nicht frei, um mich aktiv
(und vielleicht auch experimentierend) zu beteiligen.

> Derzeit verwende ich RG174-Kabel, ob seiner guten Flexibilität.

Ja, etwas dieser Dicke braucht man wohl.  Wenn man wirklich > 1 GHz
haben will, muss man sich nach PTFE-Dielektrikum und doppelter
Schirmung ("low loss cable") umsehen, denke ich.

> Macht
> sich eine Steck-Schraubverbindung wie SMA o.ä. vielleicht besser?

Wenn, dann vielleicht SMB, SMA ist vergleichsweise klobig.

> Man könnte die Fragen auch anders formulieren. Wie ist das bei
> kommerziellen Tastköpfen realisiert?

Die sind einfach vergossen, da kann man leider nicht reingucken.
Kabelstärke ist vergleichbar mit RG-174.

Autor: branadic (Gast)
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Jörg Wunsch schrieb:
>> danke für dein kurzes Feedback. Um so mehr hoffe ich jetzt ein wenig auf
>> weitere Vorschläge.
>
> Ich habe leider im Moment den Kopf nicht frei, um mich aktiv
> (und vielleicht auch experimentierend) zu beteiligen.

Guten Morgen,

da haben wir uns wahrscheinlich etwas missverstanden. Dein "ja" habe ich 
auch gedeutet das über dir hinaus viele Leute hier in dieses Thema 
reinschauen. Und daher hoffe ich, dass sich auch diese vielleicht 
äußern.

Dennoch danke für deine Antwort. Also werde ich noch einmal nach 
Koaxialkabel Ausschau halten. Vielleicht findet sich ja neben RF174 noch 
was anders passendes oder es hat jemand anderes noch einen brauchbaren 
Tip?
Nur keine Scheu. :)

Mit dem OPA659 werden Frequenzen >1GHz sowieso nicht möglich sein, nicht 
einmal mit aufwendiger Kompensation. Seine 3dB Grenze liegt mit Gain=1 
bei Kleinsignal und Großsignal am nichtinvertierenden Eingang, wie 
Kupfer Michi schon weiter oben schrieb, etwa bei 650MHz.
Irgendwo ist man mit den Mitteln der Kompensation dann auch am Ende.

Man darf natürlich auch nicht vergessen, dass bei den kommerziellen 
aktiven Tastköpfen zumeist Sonderkabel zum Einsatz kommen, also 
Koaxialkabel in denen zugleich auch noch die Spannungsversorgung mit 
drin geführt ist. Im Instruction Manual des P6202A liest man was von 
6.30 AWG, 84.0 L.
Den Anspruch erhebe ich aber nicht einmal, sonst wäre nach bisheriger 
Recherche nur Belden ein potentieller Kabel-Lieferant.

Ich bin gespannt auf euere Ideen.

branadic

Autor: Olaf (Gast)
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> Mit dem OPA659 werden Frequenzen >1GHz sowieso nicht möglich sein,
> nicht einmal mit aufwendiger Kompensation.

Dann wuerde ich einfach einen Meter RG174 anloeten und fertig. Ich denke 
du uebertreibst es mit dem Aufwand ein wenig, oder willst du eine Firma 
fuer Tastkoepfe aufmachen. :-)

Ich fand auch deine Idee einen IC-Sockelpin als Tastkopf zu verwenden 
nicht schlecht. Hat man immer da wenn er abbricht und kostet auch 
nichts. Kann man auch schonmal einfach irgendwo anloeten und wirkt dann 
als Sollbruchstelle wenn man am Kabel haengenbleibt.

Das einzige was mich psychisch auch immer fertig macht sind die extra 
Leitungen fuer die Stromversorung. :-) Das sieht so unaesthetisch aus.

Auch ein Gehaeuse wuerde ich mir schenken. Einfach etwas 
Schrumpfschlauch drum sollte reichen. Alles was du selber machen kannst 
wird das Teil klobiger und unpraktischer bei der Nutzung machen.

Olaf

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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branadic schrieb:
> Mit dem OPA659 werden Frequenzen >1GHz sowieso nicht möglich sein, nicht
> einmal mit aufwendiger Kompensation.

Von Analog Devices gibt es den AD8000, der geht bei einer 
Versorgungsspannung von +-5V bis ca. 1.4GHz (Verstärkung 1).

Autor: branadic (Gast)
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Olaf schrieb:
> Ich denke
> du uebertreibst es mit dem Aufwand ein wenig, oder willst du eine Firma
> fuer Tastkoepfe aufmachen. :-)

Da können die Meinungen eben auseinander gehen. Es heißt Messtechnik, 
nicht Schätztechnik ergo bedarf es auch einer gewissen Qualität. Und die 
90% sind meiner Meinung nach noch nicht erreicht, die man in einem 
vernünftigen Zeitrahmen herausholen kann. Das wir nicht um die letzten 
10% kämpfen müssen steht außer Frage.
Aber, mit einem geeigneteren Koaxialkabel als RG174 kann das Ergebnis 
beispielsweise unter Umständen besser ausschauen.

Olaf schrieb:
> Auch ein Gehaeuse wuerde ich mir schenken. Einfach etwas
> Schrumpfschlauch drum sollte reichen. Alles was du selber machen kannst
> wird das Teil klobiger und unpraktischer bei der Nutzung machen.

Nimm es mir nicht übel, aber Schrumpfschlauch entspricht nicht meinen 
esthätischen Ansprüchen. Daher ist es für mich Pflicht, auch weil ich 
ursprünglich aus der Branche komme, dass ein vernünftiges Package um die 
Sache herum kommt und Schrumpfschlauch gehört nun mal nicht dazu. Zudem 
kann ich auf diverse Möglichkeiten für ein vernünftiges Package auch im 
Hobbybereich zurückgreifen.

Luk4s K. schrieb:
> Von Analog Devices gibt es den AD8000, der geht bei einer
> Versorgungsspannung von +-5V bis ca. 1.4GHz (Verstärkung 1).

Richtig, aber wie du vielleicht gesehen hast ist es kein OPV mit 
FET-Eingang. Ein zusätzlicher FET wäre notwendig.
Zudem sinkt die Bandbreite bei Großsignalen auf unter 400MHz, wenn eine 
Last von 100 Ohm getrieben werden muss.
Da ist der OPA659 deutlich besser und der Schaltungsaufwand für die 
Bandbreite fällt geringer aus.

branadic

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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www.oliverbetz.de/hit/hit.htm

ist der Klassiker.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Abdul K. (ehydra) Benutzerseite

>www.oliverbetz.de/hit/hit.htm

>ist der Klassiker.

naja, eher Oldtimer. Für lausige 100 MHz so ein Aufriss? Hmmm.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Die Frage war, wie bekommt der OpAmp denn FET-Eingänge??

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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branadic schrieb:

> Vielleicht findet sich ja neben RF174 noch
> was anders passendes oder es hat jemand anderes noch einen brauchbaren
> Tip?

Beliebig viele beliebig bessere Kabelsorten findest du hier:

http://www.rfmicrowave.it/catalogue_file.php?file=...

RG-142 oder Suhner Multiflex 141 müssten doch was für dich sein, oder?
Letzteres hat bei 20 Ghz gerade mal 2,2 dB/m an Dämpfung. :)

Autor: branadic (Gast)
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Hallo zusammen,

zunächst einmal behaupte ich, dass der Tastkopf mit dem OPA659 mit 
weniger Aufwand mehr leistet, als der unter besagtem Link gezeigte. 
Dennoch schaut man sich sowas gerne an. Also danke für den Link.
Das man natürlich eine FET als Sourcefolger am Eingang eines OPV mit 
Bipolar hängen kann ist richtig, jedoch ist man dann vor weitere 
Herausforderungen gestellt, wie (temperaturabhängiger) Offset.
Könnte ein "Folgeprojekt", sofern man das überhaupt als Projekt 
bezeichnen kann, sein. Dann muss man aber konsequenterweise mehr 
Bandbreite vom Tastkopf erwarten, sonst lohnt der Aufwand wieder nicht.

Jörg,

danke für den Link. Ist abgespeichert und schon mal überflogen. 
Vielleicht habe ich mich etwas unglücklich ausgedrückt. mit 106dB/100m @ 
1GHz kann man bei diesem Tastkopf natürlich problemlos leben, denn man 
will ja nicht ein Kabel quer über die Straße zum Scope legen.
Mir ging es eher um eine vielleicht noch handlichere Kabelvariante. 
Silikonkabel ist auch flexibler als PVC ummanteltes Kabel, wobei das 
RG174 sicherlich schon ziemlich gut für diese Anwendung ist.
Aber man kann ja immer mal Ausschau halten und nachfragen. Manchmal hat 
ja jemand Erfahrungen die er/sie einbringen kann und sei es nur mit 
bestimmten Kabelsorten. Das macht natürlich nur Sinn, wenn der 
Kosten-Nutzen-Faktor stimmt.
Eine ähnliche Diskussion hatten wir ja schon zu den HF-Steckern von 
Reichelt. Deren SMB-Sortiment ist brauchbar, was man von dem 
BNC-Sortiment nicht behaupten kann, weil die "klappern".

Diskussionen können ja durchaus auch für andere Projekte inspirierend 
sein.

Das nächste Layout steht jedenfalls an und wird umgesetzt.

branadic

Autor: Guido (Gast)
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branadic schrieb:
> Das nächste Layout steht jedenfalls an und wird umgesetzt.

Hi branadic, auf 1,5-mm-FR4-Material?

Gruß, Guido (mit Tek1401A und daher vom bisherigen Ergebnis
schon überzeugt :-))

Autor: branadic (Gast)
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Guido schrieb:
> Hi branadic, auf 1,5-mm-FR4-Material?

Hallo Guido,

ja, als doppelseitige Leiterplatte in 1,5mm dickem FR4.

branadic

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Hallo branadic,

in welchem Bereich bewegt sich bei dir die Kompensationskapazität über 
dem 50 Ohm Widerstand vor dem Kabel? In der Simulation kommen etwa 5 bis 
10 pF raus, aber ein Wert aus der echten Welt wäre interessant, bevor 
ich die flaschen Trimmer kaufe.

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Alex,

in meinem Aufbau habe ich einen Trimmer 3...10pF drin. Damit hat man 
genug Spielraum nach oben und unten, um die Kompensation wie gewünscht 
durchzuführen.

Im Übrigen habe ich eine, zumindest für mich, noch viel bessere 
Möglichkeit für die Tastkopfspitze gefunden.

Als Masseanschluss hatte ich ja einen Teil aus einer Buchsenleiste auf 
die Leiterplatte gelötet. Das ist sowas hier:

http://de.farnell.com/fischer-elektronik/bl-15-smd...

Heute sind mir dann zufällig SMB Print-Einbaubuchsen in die Hände 
gefallen. Drückt man dort den Mittelpin heraus, hat man eine wunderbare, 
vergoldete Tastkopfspitze aus Vollmaterial, die auch noch hervorragend 
in besagte Buchsenleiste passt, ohne zu wackeln. Anders als bspw. 
BNC-Pins sind diese auch wirklich Spitz und nicht abgerundet. Was also 
will man mehr?

http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=42211;GRO...

In Anbetracht der Tatsache, dass man nicht jeden Tag eine neue 
Tastkopfspitze braucht und das eine solche SMB Einbaubuchse beim 
Reichelt gerade mal 1,30€ kostet ist das für mich die perfekte Lösung, 
wie ich sie in der nächsten Leiterplattenversion umsetzen werde.

Viel Spaß beim Basteln.

brandic

Autor: branadic (Gast)
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Guten Abend,

mal eine Frage in den Raum: Besteht Interesse an einer Sammelbestellung 
der Leiterplatte? Ich bin bereits am neuen Layout dran.

branadic

Autor: Guido (Gast)
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branadic schrieb:
> Besteht Interesse an einer Sammelbestellung
> der Leiterplatte? Ich bin bereits am neuen Layout dran.

Wenn die Bauteile irgendwie zu bekommen sind ganz sicher.

Gruß, Guido

Autor: Johannes (Gast)
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Bei einer Sammelbestellung wäre ich auch an einer Platine interessiert.
Wäre es evtl. möglich, dass Du die kritischen Bauteile bzw. mechanische 
Komponenten auch mitlieferst?


Ich hätte noch eine technische Frage zu deinem Tastkopf:

Hast Du auch mal eine Messung zur Sprungantwort gemacht? Bisher habe ich 
nur Messungen im Frequenzbereich gesehen. Interessant wären hier 
Messungen bei einem Sprung von z.B. 0 auf 5V und von 0 auf -5V, damit 
man die Symmetrie beurteilen kann. Die Anstiegszeit der Puls-Qualle 
sollte dabei im Bereich von 1 ns oder darunter liegen.

Gerade bei aktiven Tastköpfen ist das ein ziemlich kritischer Punkt.

Autor: branadic (Gast)
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Guido schrieb:
> Wenn die Bauteile irgendwie zu bekommen sind ganz sicher.

Außer dem Operationsverstärker befinden sich nun keine besonderen 
Bauteile auf der Leiterplatte, nur etwas Hühnerfutter. Und den OPA659 
kann man bei TI sampeln ;)

Johannes schrieb:
> Bei einer Sammelbestellung wäre ich auch an einer Platine interessiert.
> Wäre es evtl. möglich, dass Du die kritischen Bauteile bzw. mechanische
> Komponenten auch mitlieferst?

Zwei Buchsen könnt ich eventuell noch dazulegen, aber mehr Aufwand will 
ich da eigentlich auch nicht schon wieder betreiben. Macht doch ziemlich 
viel Arbeit, wenn Bestellungen aufgenommen und bearbeitet werden müssen. 
Das unterschätzt man immer, wenn man das neben der Arbeit noch erledigen 
muss.

branadic

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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@Johannes

> Die Anstiegszeit der Puls-Qualle

Ich habe ja schon von Würfel-Quallen gehört, aber die hier sind mir 
völlig neu. Wo kommen die vor?

SCNR :-)

Zum Thema:
ich lese hier schon länger mit. Aktive FET-Tastköpfe ist ein 
interessantes Thema, möchte ich mir auch mal bauen.
Hat einer eine kluge Idee, was man als Gehäuse nehmen könnte?

Nun noch eine allgemeine Frage zu Tastköpfen an sich.
Ich habe diese Tastköpfe:

http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/01160-92009.pdf

Agilent 1165A.
Ich habe die Dinger bis jetzt für sehr hochwertig gehalten und als 
durchaus tauglich befunden, aber nun habe ich heute folgendes 
festgestellt. Gebe ich auf meinem Cyclone II FPGA-Board an einem Pin des 
FPGA eine Frequenz von sagen wir mal 80 MHz aus und messe am 
entsprechenden Pin, dann werden auf dem Oszi (Agilent 54831B mit 600 MHz 
Bandbreite und 4 GSa) wüste Über- und Unterschwinger von bis zu 2V 
sichtbar (wenn ihr wollt kann ich dann noch ein Bild davon machen). Und 
das, obwohl der Pin an eine Ipedanzkontrollierte Leiterbahn geführt ist, 
mit einer Massefläche unten rum. Die Masse des Tastkopfs führt über 
einen 5mm langen Draht auf diese Massefläche. Frage: sind diese 
Überschwinger wirklich da, oder treten die nur aufgrund des suboptimalen 
Tastkopfs auf? Ein Arbeitskollege, mit dem ich über das Thema diskutiert 
hatte, meinte, diese Überschwinger würden aufgrund des Tastkopfs 
hervorgerufen und seien nicht da, wenn der Tastkopf nicht mit dem Pin 
verbunden wird.
Könnte man mit dieser aktiven FET-Probe hier das Signal vernünftig 
messen?

Autor: branadic (Gast)
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Johannes schrieb:
> Hast Du auch mal eine Messung zur Sprungantwort gemacht? Bisher habe ich
> nur Messungen im Frequenzbereich gesehen. Interessant wären hier
> Messungen bei einem Sprung von z.B. 0 auf 5V und von 0 auf -5V, damit
> man die Symmetrie beurteilen kann. Die Anstiegszeit der Puls-Qualle
> sollte dabei im Bereich von 1 ns oder darunter liegen.

Ja, eine solche Messung hatte ich durchgeführt und zwar mit dem 
Probe-Signal von meinem TDS5104B, da sind die Anstiegszeiten sehr 
gering. Allerdings habe ich das nicht dokumentiert. Das kann ich aber 
gern noch einmal nachholen.

Mal davon ab ist der aktuelle Aufbau auch aufgrund seiner Unhandlichkeit 
etwas empfindlich und unpraktisch. Daher ja auch das Redesign der 
Leiterplatte.

branadic

Autor: eProfi (Gast)
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Bei 1-4 Platinen bin ich auf jeden Fall dabei.
Allerdings würde ich auch bevorzugen, wenn die wichtigsten Teile 
dabeiwären. Wenn es Dir zu viel Aufwand ist, kann ich das übernehmen.

Zum Kabel: das sind i.d.R. Spezialanfertigungen, bei denen die Seele 
extrem dünn ist, damit sie eine kleine Kapazität hat. Hersteller weiß 
ich leider keinen.


Zu Testec: da habe ich schon schlechte Erfahrung gemacht: Wackelkontakte 
beim Übergang Seele - Tastkopf  oder Seele-BNC  - bei neuen Teilen.


Was mit vorschwebt wäre ein Selbstbau eines Hochspannungstastkopfes.
Im P6015-Thread haben wir schonmal darüber gesprochen, aber so konkret 
wie hier wurde es nie. Ich habe jetzt ein paar Infos zu 
Hochspannungswiderständen und Lieferanten zusammengestellt, siehe
Beitrag "Re: Hochspannungstastkopf Tek P6015"

20-50 kV müssen es ja nicht sein, oft ist es schon hilfreich, wenn man 
2kV mit geringer Belastung (100 -1000 MOhm) messen kann.

Autor: branadic (Gast)
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eProfi schrieb:
> Bei 1-4 Platinen bin ich auf jeden Fall dabei.

Na schön, dann mach ich das Layout die Tage mal fertig und stelle es 
hier noch mal vor. Dann kann mir jeder eine feste Zusage via Mail 
schicken und wir erledigen das per Vorauskasse, wie schon bei der 
Huckepackplatine für das Welec.

eProfi schrieb:
> Allerdings würde ich auch bevorzugen, wenn die wichtigsten Teile
> dabeiwären. Wenn es Dir zu viel Aufwand ist, kann ich das übernehmen.

Das kannst du dann gern übernehmen. Ich muss mir das nicht unbedingt 
antun.

Was das Gehäuse angeht, so kann ich euch da nicht weiterhelfen, da müsst 
ihr selbst eine Lösung finden. Ich werde eines für mich fertigen, 
allerdings ist das mit etwas größerem Aufwand verbunden und damit 
unbezahlbar um jeden damit ausstatten zu können.

branadic

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Mal davon ab ist der aktuelle Aufbau auch aufgrund seiner Unhandlichkeit
> etwas empfindlich und unpraktisch. Daher ja auch das Redesign der
> Leiterplatte.

Hast du da schon etwas zum Angucken? Ich hatte mir auch ein Layout 
gebaut, allerdings ist es sehr an dein oben gezeigtes angelehnt. Welche 
Punkte willst du ändern?

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Was das Gehäuse angeht, so kann ich euch da nicht weiterhelfen, da müsst
> ihr selbst eine Lösung finden. Ich werde eines für mich fertigen,
> allerdings ist das mit etwas größerem Aufwand verbunden und damit
> unbezahlbar um jeden damit ausstatten zu können.
>

Noch ein Vorschlag von mir: Spritzengehäuse
Über die Verwendung der Nadel bzw. einer aufschraubbaren Tastkopfspitze 
kann man ja noch extra nachdenken.

Autor: branadic (Gast)
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Alex H. schrieb:
> Hast du da schon etwas zum Angucken?

Ist noch nicht ganz fertig, aber vielleicht morgen Abend. Heute ist erst 
einmal Party angesagt ;)

Abdul K. schrieb:
> Noch ein Vorschlag von mir: Spritzengehäuse
> Über die Verwendung der Nadel bzw. einer aufschraubbaren Tastkopfspitze
> kann man ja noch extra nachdenken.

Bei mir wird es wohl ein Prototypengehäuse aus infiltriertem Polyamid in 
SLS-Technik werden. Alternativ ein selbstgedrehtes Kunststoffgehäuse.

branadic

Autor: Olaf (Gast)
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> Was mit vorschwebt wäre ein Selbstbau eines Hochspannungstastkopfes.

Meinst du nicht das der Interessentenkreis fuer soetwas relativ klein 
ist?

Mir gehe ja gelegentlich die Idee im Kopf rum ob man nicht den Lesekopf 
einer Festplatte zu einem Stromtastkopf umbauen kann mit dem man den 
Strom in Leiterbahnen, z.b bei Schaltnetzteilen, messen kann. Aber ich 
bin irgendwie noch nicht dazu gekommen das mal was zu unternehmen...

Olaf

Autor: Matthias W. (matt007)
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Olaf schrieb:
>> Was mit vorschwebt wäre ein Selbstbau eines Hochspannungstastkopfes.
> Meinst du nicht das der Interessentenkreis fuer soetwas relativ klein
> ist?

ich hätte da auch Interesse.
Bei meinem p6015 ist das Kabel leider etwas
alterssteif. Ein schneller Pulsgenerator wäre
auch nett.

Matthias

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Bei mir wird es wohl ein Prototypengehäuse aus infiltriertem Polyamid in
> SLS-Technik werden. Alternativ ein selbstgedrehtes Kunststoffgehäuse.
>

Beschreib doch mal was das für ein Gehäuse wird. Du scheinst dich mit 
Kunststoffen auszukennen.

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Abdul,

das Gehäuse ist noch nicht im CAD konstruiert, muss aber beim 
Leiterplattenentwurf bereits berücksichtigt werden. Es wird in Richtung 
Agilent-Tastkopf 1156A gehen (siehe weiter oben).
SLS steht für Selektives Lasersintern und ist ein Rapid Prototyping 
Verfahren. Infiltriert heißt, dass das "gedruckte", poröse Bauteil 
anschließend unter Vakuum mit Harz gefüllt wird, womit sich die 
Stabilität erhöht. Für solche Prototypen und Kleinststückzahlen gibt es 
Auftragsfertiger. Die Materialvielfalt ist bereits recht groß und neben 
Thermoplasten können auch Metalle gesintert werden.

Ein Formeinsatz für ein Stammwerkzeug (Spritzguss) wäre natürlich auch 
möglich, wobei hier zum Teil auch Formeinsätze mit Metallpulvern 
"gedruckt" und dann nachbearbeitet werden, lohnt sich aber erst bei 
entsprechenden Stückzahlen (100 - einige tausend) und die würden 
sicherlich nicht zusammen kommen.
Aber, für derlei Formeinsätze mit anschließendem Abformen gibt es auch 
wieder Lohnfertiger.

Eine weitere Möglichkeit wäre noch das (Vakuum-)Gießen duroplastischer 
Kunststoffe in einem Werkzeug bspw. aus Silikon. Für Kleinserien 
sicherlich auch eine interessante Möglichkeit.

Die Alternative zu solchen Verfahren ist dann die spanende Bearbeitung.

Und eben weil man auf solche Verfahren zurückgreifen kann, fällt die 
Schrumpfschlauchlösung bei mir aus ;)

branadic

Autor: Olaf (Gast)
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> Und eben weil man auf solche Verfahren zurückgreifen kann, fällt die
> Schrumpfschlauchlösung bei mir aus ;)

Darueber reden wir nochmal wenn du deinen OP wegen irgendeines dummen 
Messfehlers das erstemal verbraten hast. .-)

Olaf

Autor: branadic (Gast)
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Olaf schrieb:
>> Und eben weil man auf solche Verfahren zurückgreifen kann, fällt die
>> Schrumpfschlauchlösung bei mir aus ;)
>
> Darueber reden wir nochmal wenn du deinen OP wegen irgendeines dummen
> Messfehlers das erstemal verbraten hast. .-)
>
> Olaf

Das Gehäuse wird clevererweise so entworfen, dass man es jederzeit 
öffnen kann und nicht wie allgemein üblich verschweißt, verklebt oder 
anderweitig dauerhaft verschlossen.

branadic

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ein Schrumpfschlauch drüber ist nicht eine soooo schlechte Lösung. Zumal 
es bei den Schrumpfis auch erhebliche Materialunterschiede gibt. Und 
auch ansprechende Farben bzw. transparent.

Danke für die Ausführungen zu deinem Gehäuse. Sintern und Auffüllen mit 
Harz sind Gedanken, die ich in der 'Küche' nachvollziehen könnte. Meinst 
du, da reicht ein Vakuumör aus dem Kühlschrank? Die liegen ja kostenlos 
rum. Zumindest hatte ich damit mal einen N2-Laser aufbauen wollen. Der 
Kompressor war so stark, daß er das Plexiglas jedesmal zum Einsturz 
brachte...

Ich bin halt an DIY-Methoden interessiert.

Klar, hat mit Tastkopf primär nichts mehr wirklich zu tun. Aber man kann 
ja über den Tellerrand schauen gehen.

Autor: branadic (Gast)
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Wie ich schon schrieb, wenn man aus dem Bereich Packaging kommt und 
damit Gehäuse- bzw. Aufbau- und Verbindungstechnik gemeint, dann geht 
Schrumpfschlauch gar nicht ;)

Ein Bekannter hat sich aus einem Kühlschrankkompresor und zwei kleinen 
Gasflaschen einen Kompressor gebaut, mit Drucküberwachung und 
Überdruckventil und allem was man so braucht. Soll als Druckluftanlage 
für die Wohnung dienen, weil normale Kompressoren zu laut sind. Dort 
soll eine Fräse und Drehe mit versorgt werden.
Ob man mit solchen Kompressoren auch ordentlich evakuieren kann ich 
nicht sagen, aber für ausreichend Unterdruck sollte es reichen, denke 
ich.

branadic

Autor: Egon (Gast)
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Hallo,

vergiss das mal mit diesen Drehschieberpumpen, die blasen ihr
eigenes Öhl innerhalb von ein paar Tagen mit raus und dann ist
Schluß, die gehen dann fest.
Ich habe das auch durch, einzig ein Ölabscheider im Kreislauf könnte
dem entgegenwirken, das ist aber bei den geringen Drücken nicht so
richtig gut machbar und außerdem sind die Dinger sauteuer.
Diese teile sind für geschlossene Kreisläufe gebaut, daran kommt man
nicht vorbei, egal wie man sich anstellt.

Gruß

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Es ging ums evakuieren und das auch nur sporadisch. Man muß jedenfalls 
ne sehr ordentliche Konstruktion hinlegen, damit der Kompressor diese 
nicht zum Einsturz bringt!!

Meines Erachtens sind beim Gehäuse im Selbstbau einfach zwei Dinge 
entscheidend:
1. Wie macht man die Innereien dann fest bzw. wie schafft man die 
passenden Leerräume und Öffnungen
2. Wie kriegt man ein ordentliches Finish hin.

Und natürlich setze ich voraus, daß dieses Gehäuse erschaffen im 
Schweiße des eigenen Angesichts, einen Sturz aus den berühmten 1 Meter 
Höhe locker überlebt - zumindest einige viele Male.

Autor: Olaf (Gast)
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> Das Gehäuse wird clevererweise so entworfen, dass man es jederzeit
> öffnen kann und nicht wie allgemein üblich verschweißt, verklebt oder
> anderweitig dauerhaft verschlossen.

Ich denke du wolltest deinen Tastkopf vergiessen?

Olaf

Autor: branadic (Gast)
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Olaf schrieb:
>> Das Gehäuse wird clevererweise so entworfen, dass man es jederzeit
>> öffnen kann und nicht wie allgemein üblich verschweißt, verklebt oder
>> anderweitig dauerhaft verschlossen.
>
> Ich denke du wolltest deinen Tastkopf vergiessen?
>
> Olaf

Nein, das hast du falsch in Erinnerung. Vergießen halte ich nicht für 
sinnvoll, außer vielleicht um die Kabelanschlüsse herum als 
Zugentlastung. Ich hatte ja geschrieben, dass Trimmkondensatoren auf der 
Schaltung sind und die sollen ja auch drehbar bleiben ;)
Das Vergießen erfolgt dann natürlich bevor die Leiterplatte ins Gehäuse 
eingesetzt wird oder aber bleibt ganz.

branadic

Autor: A. B. (branadic)
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Ich habe mal noch schnell die Anstiegszeit des Oszi-Probe-Signals 
geprüft. Leider liegen die Anstiegszeiten bei ~5ns. Ich bräuchte also 
eine Art Pulsgenerator oder irgendein High-Speed ECL-Gatter mit deutlich 
kleineren Anstiegszeiten, um den Versuch durchführen zu können.
Hat jemand einen Schaltplan für einen einfachen Laboraufbau parat, den 
man mit Bauteilen aus der Bastelkiste umsetzen könnte?

branadic

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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A. B. schrieb:
> Hat jemand einen Schaltplan für einen einfachen Laboraufbau parat, den
> man mit Bauteilen aus der Bastelkiste umsetzen könnte?

Ein Quarzoszillator mit 74AC14 sollte bereits kürzere Anstiegszeiten 
bieten.
Ansonsten schau mal hier nach den Beiträgen von Wolfgang M.:
Beitrag "Rechtecksignal mit Signalflanken < 1 ns erzeugen."

Autor: A. B. (branadic)
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Hab zufällig was in der "Bastelkiste" gefunden, MC100EL05.
Dennoch danke.

branadic

Autor: A. B. (branadic)
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Ich hab mal einen Testaufbau mit besagtem Baustein gemacht und diesen 
mit einem Signal aus dem Funktionsgenerator gespeist. Anbei zwei 
Bildserien.
In der ersten ist der Trimmkondensator (3 ... 10pF) über dem 50 
Ohm-Widerstand am Ausgang des Operationsverstärkers auf "linkem 
Anschlag" und in der zweiten auf "rechten Anschlag", wenn ihr versteht 
was ich meine.

Gemessen wurde mit AC-Kopplung an einem TDS5104B (1GHz, 5GS) im 
DPO-Modus.

Den Eingangsspannungsteiler kann ich momentan leider nocht nicht 
verstellen, sodass hier noch Potential liegt den Tastkopfabgleich besser 
vorzunehmen.

branadic

PS: Irgendwie hat sich ein Fehler bei der Namensgebung der Bilder 
eingeschlichen, sodass 2a und 1a miteinander vertauscht sind. Sorry.

Autor: Johannes (Gast)
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Die Kurven sehen wirklich gut aus! Um die Anstiegszeit bewerten zu 
können, müsste man jetzt die reale Anstiegszeit der Signale-Quelle 
kennen.

Nach der Formel Anstiegszeit [ns] = 350 / Bandbreite [MHz] würde das 
einer Bandbreite von 350 MHz entsprechen, was für viele Anwender 
ausreichend sein müsste.

Jetzt wäre es noch interessant zu wissen, ob der Überschwinger am Anfang 
ein Messfehler ist oder ob der tatsächlich so vorhanden ist. Da sich die 
Höhe durch Änderung des Trimmers geändert hat, kann man den vielleicht 
komplett wegtrimmen.

Hast Du am anderen Ende der BNC-Leitung, also dort wo das Oszi 
angeschlossen ist, auch irgendwelche Bauteile zur Kompensation eingebaut 
bzw. vorgesehen? Ist das bei aktiven Tastköpfen eigentlich üblich bzw. 
notwendig?

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Johannes,

mir ist aufgefallen, dass die Anstiegszeit mit DC-Kopplung noch einmal 
geringer zu sein scheint. Allerdings misst sich das etwas bescheiden. 
Werd ich morgen noch mal prüfen.
Die reale Anstiegszeit müsste sich mit 50 Ohm - Kabel direkt am 
ECL-Ausgang doch messen lassen. Theoretisch sollte ich bei ~0,54 ns 
(650MHz des OPA659) landen. Auf jeden Fall ist das noch nicht das was 
ich erwarte. Sicherlich ist auch mein Testaufbau auf Lochraster mehr als 
unvorteilhaft, aber man nimmt immer das, was man gerade zur Hand hat. 
Werd den Aufbau morgen noch mal umstricken, kaschierte Leiterplatte hab 
ich schon herausgesucht.

Am anderen Ende der Leitung ist zur Zeit keine Möglichkeit zu 
kompensieren. Prinzipiell ließe sich da jedoch was machen, nur hab ich 
das nicht vorgesehen. Ob das üblich oder notwendig ist, keine Ahnung.

Ich denke mit dem neuen Layout ist da mehr drin.

Gruß, branadic

Autor: branadic (Gast)
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A propos Layout, hier mal der aktuelle Stand, damit erkennbar ist das es 
vorwärts geht. 100%ig zufrieden bin ich aber noch nicht.

branadic

Autor: Johannes (Gast)
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Hallo branadic,

> Die reale Anstiegszeit müsste sich mit 50 Ohm - Kabel direkt am
> ECL-Ausgang doch messen lassen.

Nach dem Datenblatt sollten die Ausgänge mit 50 Ohm gegen Vcc - 2V 
terminiert werden. Du müsstest also die positive Versorgungsspannung des 
ECL-Gatters auf +2V (gegenüber Oszi-Masse) und VEE auf ca. -3V legen.

Auserdem sollten beide Ausgänge symmetrisch belastet werden, also beide 
Ausgänge mit gleich langen Leitungen ans Oszi anschließen.

Bin schon auf das Ergebnis gespannt...

Gruß zurück, Johannes

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Hallo Johannes,
>
> mir ist aufgefallen, dass die Anstiegszeit mit DC-Kopplung noch einmal
> geringer zu sein scheint. Allerdings misst sich das etwas bescheiden.
> Werd ich morgen noch mal prüfen.

Hm. ESR des Kopppelkondensators? Seltsam.


> Die reale Anstiegszeit müsste sich mit 50 Ohm - Kabel direkt am
> ECL-Ausgang doch messen lassen. Theoretisch sollte ich bei ~0,54 ns
> (650MHz des OPA659) landen. Auf jeden Fall ist das noch nicht das was
> ich erwarte. Sicherlich ist auch mein Testaufbau auf Lochraster mehr als
> unvorteilhaft, aber man nimmt immer das, was man gerade zur Hand hat.
> Werd den Aufbau morgen noch mal umstricken, kaschierte Leiterplatte hab
> ich schon herausgesucht.

Stand nicht weiter oben was von 350MHz?


>
> Am anderen Ende der Leitung ist zur Zeit keine Möglichkeit zu
> kompensieren. Prinzipiell ließe sich da jedoch was machen, nur hab ich
> das nicht vorgesehen. Ob das üblich oder notwendig ist, keine Ahnung.
>

Bin jetzt etwas verwirrt. Von was redest du? Deinem aktiven 
FET-Tastkopf? Wenn ja, den würde ich per 50 Ohm Kabel an das Scope 
anschließen. Den Eingangsspannungsteiler kannst du wegen dem OpAmp eh 
nicht nutzen. Also am Scope mit 50 Ohm abschließen und einen OpAmp 
nehmen, der 50 Ohm treiben kann. Ich hoffe den gibts überhaupt ;-)

(Ich habe den ganzen Thread nicht gelesen)

Autor: Johannes (Gast)
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> Bin jetzt etwas verwirrt. Von was redest du?

Das war die Antwort auf eine Frage von mir. Ich hatte mir überlegt, dass 
man auch bei einem aktiven Tastkopf vielleicht irgend eine Beschaltung 
am Ende der 50 Ohm-Leitung braucht, vermutlich ist das aber nicht 
sinnvoll bzw. notwendig.

> ... und einen OpAmp nehmen, der 50 Ohm treiben kann. Ich hoffe den
> gibts überhaupt

Der OPV treibt hier 100 Ohm, weil am Ausgang auch noch ein 50 Ohm 
Widerstand in Reihe liegt.

Autor: branadic (Gast)
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Johannes schrieb:
> Nach dem Datenblatt sollten die Ausgänge mit 50 Ohm gegen Vcc - 2V
> terminiert werden.

Das Datenblatt hab ich wohl gelesen. Derzeit betreibe ich den Baustein 
jedoch mit 5V gegen GND.

Abdul K. schrieb:
> Stand nicht weiter oben was von 350MHz?

Nein, der OPA659 hat 650MHz Bandbreite bei G=+1.

Abdul K. schrieb:
> Bin jetzt etwas verwirrt. Von was redest du? Deinem aktiven
> FET-Tastkopf? Wenn ja, den würde ich per 50 Ohm Kabel an das Scope
> anschließen. Den Eingangsspannungsteiler kannst du wegen dem OpAmp eh
> nicht nutzen. Also am Scope mit 50 Ohm abschließen und einen OpAmp
> nehmen, der 50 Ohm treiben kann. Ich hoffe den gibts überhaupt ;-)

Du hast tatsächlich nicht gelesen, sonst wüsstest du, dass der 
Eingangsspannungsteiler am FET-Tastkopf 5:1 macht und durch den 
Abschluss mit 50 Ohm am Ausgang des FET-OpAmps die 10:1 zustande kommen.
Der OPA650 ist in der Lage die 100 Ohm Gesamtlast zu treiben (siehe 
Datenblatt).

> Den Eingangsspannungsteiler kannst du wegen dem OpAmp eh
> nicht nutzen.

Keine Ahnung was du mir damit sagen willst. Kannst du das erklären?

Vielleicht hilft der Schaltplan zum Verständnis weiter, den habe ich 
mittlerweile rekonstruiert, das alte Layout hatte ich noch auf dem 
Stick.

branadic

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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A. B. schrieb:
> In der ersten ist der Trimmkondensator (3 ... 10pF) über dem 50
> Ohm-Widerstand am Ausgang des Operationsverstärkers auf "linkem
> Anschlag" und in der zweiten auf "rechten Anschlag", wenn ihr versteht
> was ich meine.

Mit drei pF war es also bisher am besten? Kannst du noch ausprobieren, 
den Trimmer testweise ganz rauszunehmen? Womöglich bietet das Layout 
bereits eine passendere Kapazität.

> Die reale Anstiegszeit müsste sich mit 50 Ohm - Kabel direkt am
> ECL-Ausgang doch messen lassen. Theoretisch sollte ich bei ~0,54 ns
> (650MHz des OPA659) landen. Auf jeden Fall ist das noch nicht das was
> ich erwarte. Sicherlich ist auch mein Testaufbau auf Lochraster mehr als
> unvorteilhaft, aber man nimmt immer das, was man gerade zur Hand hat.

Ups, 650MHz sind ja nicht gerade die Lochraster-Domäne :) Hast du ein 
schnelles bild von deinem Aufbau?

Wenn du die reine Anstiegszeit deines Treibers messen willst, kannst du 
ihn genau wie in
http://www.mikrocontroller.net/attachment/77697/MC...
terminieren und nach dem Kondensator direkt ins Koax schicken. Wenn du 
die SMD-Widerstände und den Kondesator direkt an den Ausgangspin lötest, 
müsste es auch ohne Leiterplatte klappen. Das andere Ende des Koax 
direkt an den 50 Ohm Oszi-Eingang und die Anstiegszeit messen.

Die Pulldowns R2 und R3 sollten bei dir wegen 5V Versorgungsspannung 
durch 180 Ohm ersetzt werden.

Wie Johannes schon schrieb, müssen beide Ausgänge symmetrisch terminiert 
und belastet werden. So ergibt sich die zusätzliche Möglichkeit, dass du 
beide Koax-Kabel gleich lang gestaltest, eines jedoch nicht mit BCN ans 
Oszi hängst, sondern einfach abschneidest und direkt mit 50 Ohm 
terminierst. Dort ist dann ein guter Punkt, um mit dem Tastkopf zu 
messen.


branadic schrieb:
> A propos Layout, hier mal der aktuelle Stand, damit erkennbar ist das es
> vorwärts geht. 100%ig zufrieden bin ich aber noch nicht.

Hey, da fallen ja gleich einige Änderungen an.

Wieso hast du den Masseanschluss weiter weg von der Tastspitze 
verlagert? Hat es sich als unpraktisch erwiesen? Was verwendest du als 
Massefeder-Ersatz?

Mir gefällt die Idee, an hinteren Ende noch Platz für eine mechanische 
Befestigung des Koax zu lassen. Werde ich übernehmen :)

Was mir weniger gut gefällt, ist der lange Signalweg vom letzten 
Widerstand des Spannungsteilers um die ganze Platine herum zum 
Masseanschluss.

Den Trimmkondensator am Eingang finde ich auch interessant. Welches 
Modell ist es? Ich habe keins mit weniger als 400 fF gefunden. Und teuer 
sind sie...

Anbei ist noch mein aktuelles Layout. Unter dem OPA659 ist ein 10u 
Keramikkondensator.

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Anhang vergessen..

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Alex H. schrieb:
> Den Trimmkondensator am Eingang finde ich auch interessant. Welches
> Modell ist es? Ich habe keins mit weniger als 400 fF gefunden. Und teuer
> sind sie...

Mir waren die Kerkos in Serie zum Trimmer nicht aufgefallen. Sind im 
Layout gut versteckt. Jetzt ist's klarer.

Die Kapazität des Trimmers mit der Frequenz relativ stark variieren. Im 
Anhang ist der Verlauf des Kondensators, den ich an den Ausgang setzen 
will. Bei kleineren Kapazitäten ist der Verlauf flacher. Je nach Modell 
kann die Kapazität aber auch schon im hier relevanten Bereich stark 
veriieren.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Nein, der OPA659 hat 650MHz Bandbreite bei G=+1.

Aha. Prüfe aber ob er die auch bei 100 Ohm Last schafft.


>
> Abdul K. schrieb:
>> Bin jetzt etwas verwirrt. Von was redest du? Deinem aktiven
>> FET-Tastkopf? Wenn ja, den würde ich per 50 Ohm Kabel an das Scope
>> anschließen. Den Eingangsspannungsteiler kannst du wegen dem OpAmp eh
>> nicht nutzen. Also am Scope mit 50 Ohm abschließen und einen OpAmp
>> nehmen, der 50 Ohm treiben kann. Ich hoffe den gibts überhaupt ;-)
>
> Du hast tatsächlich nicht gelesen, sonst wüsstest du, dass der
> Eingangsspannungsteiler am FET-Tastkopf 5:1 macht und durch den
> Abschluss mit 50 Ohm am Ausgang des FET-OpAmps die 10:1 zustande kommen.
> Der OPA650 ist in der Lage die 100 Ohm Gesamtlast zu treiben (siehe
> Datenblatt).

OK, schau mal mal ins Datenblatt.
Ja, ich bin meist ehrlicher als ich aussehe. Glaubt mir nur keiner :-)

Das sieht nach korrekter Terminierung aus. Allerdings verdoppelt sich 
dadurch die Spannung am Scope, wenn dieses hochohmig ist! Sorry, das 
habe ich gelesen und nicht nachgeprüft. Der Vorteil ist einfach, das man 
sich dabei die Verlustleistung im Terminierungswiderstand am 
Scope-Eingang spart. Problem sehe ich hier: Das funktioniert nicht bei 
DC! Vielleicht äußert sich einer GHz-Fritzen mal dazu. Ich hab das noch 
nie praktisch aufgebaut, sondern immer brav auch am Ende terminiert.


>
>> Den Eingangsspannungsteiler kannst du wegen dem OpAmp eh
>> nicht nutzen.
>
> Keine Ahnung was du mir damit sagen willst. Kannst du das erklären?

Na, du kannst nur noch den Gleichtaktbereich des OpAmp nutzen. Keine 
400V mehr anlegen.


>
> Vielleicht hilft der Schaltplan zum Verständnis weiter, den habe ich
> mittlerweile rekonstruiert, das alte Layout hatte ich noch auf dem
> Stick.
>

Ich werde den Thread mal komplett lesen. Ist bestimmt besser :-)

Autor: Johannes (Gast)
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> Mit drei pF war es also bisher am besten? Kannst du noch ausprobieren,
> den Trimmer testweise ganz rauszunehmen? Womöglich bietet das Layout
> bereits eine passendere Kapazität.

So wie ich das verstehe soll dieser Trimmkondensator die Signaldämpfung 
bei hohen Frequenzen reduzieren, so dass der Frequenzgang länger gerade 
bleibt.
Das erkauft man sich aber mit einer Phasenverschiebung, was für die 
Sprungantwort eher schädlich ist.

Vermutlich wirst Du die Bandbreite von 650 MHz mit diesem OPA nicht 
erreichen, vor allem bei großer Signalamplitude. Im Datenblatt ist die 
Bandbreite für ein Signal von 200 mVpp spezifiziert, was ja nicht 
besonders viel ist. Bei einem Sprung von 4V ist die Anstiegszeit schon 
bei 1,3 ns.

Nach meinem Gefühl wäre es vermutlich besser, diesen Trimmer ganz 
wegzulassen oder zumindest mit einem Reihenwiderstand zu versehen, 
dadurch sollte das Überschwingen geringer werden; die Anstiegszeit wird 
dadurch natürlich eher langsamer.

Bei OPV-Schaltungen ist es eigentlich immer so, dass die Bandbreite des 
OPVs größer ist als die Bandbreite der Gesamtschaltung. So gesehen wäre 
eine Bandbreite von > 300MHz für mich in Ordnung, wenn dafür die 
Sprungantwort passt.

@Abdul
> Das sieht nach korrekter Terminierung aus. Allerdings verdoppelt sich
> dadurch die Spannung am Scope, wenn dieses hochohmig ist! Sorry, das
> habe ich gelesen und nicht nachgeprüft. Der Vorteil ist einfach, das man
> sich dabei die Verlustleistung im Terminierungswiderstand am
> Scope-Eingang spart.

So etwas sollte man auf keinen Fall machen, weil man dann jede Menge 
Reflexionen bekommt. Theoretisch werden die zwar am Sender 
(Ausgangswiderstand 50 Ohm) absorbiert, aber das ist eher theoretisch; 
in der Praxis wird das nicht wirklich funktionieren.

> Das funktioniert nicht bei DC!

Doch, bei DC geht das genau so, man hat einfach einen Reihenwiderstand 
von 50 Ohm, der nicht belastet wird. Dadurch ist das Signal doppelt so 
groß wie bei einer Last von 50 Ohm. Aber wie gesagt sollte man das eher 
nicht machen.

Autor: branadic (Gast)
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Alex H. schrieb:
> Kannst du noch ausprobieren,
> den Trimmer testweise ganz rauszunehmen? Womöglich bietet das Layout
> bereits eine passendere Kapazität.

Dem ist nicht so, das hatte ich bereits ausprobiert. Der Kondensator hat 
vor allem die Aufgabe das Peaking (siehe Datenblatt OPA659) etwas zu 
kompensieren.

Alex H. schrieb:
> Ups, 650MHz sind ja nicht gerade die Lochraster-Domäne :) Hast du ein
> schnelles bild von deinem Aufbau?

Nicht der Tastkopf ist als Lochraster aufgebaut, sondern das ECL-Gatter 
;)

Alex H. schrieb:
> Wieso hast du den Masseanschluss weiter weg von der Tastspitze
> verlagert? Hat es sich als unpraktisch erwiesen? Was verwendest du als
> Massefeder-Ersatz?

Genau das war der Grund. Mir war ständig das Kabel der Masse im Weg. 
Dann hab ich geschaut wie das bei anderen Tastköpfen gelöst ist und die 
Lösung mehr oder weniger übernommen.
Bei mir kommt ein Kabelstück mit Lötnagel für den Tastkopf und 
individuell gestaltetem zweiten Ende zum Einsatz. Alternativ kann auch 
ein anderes Konstrukt zum Einsatz kommen.

Alex H. schrieb:
> Was mir weniger gut gefällt, ist der lange Signalweg vom letzten
> Widerstand des Spannungsteilers um die ganze Platine herum zum
> Masseanschluss.

Das ist mir auch noch ein Dorn im Auge.

Alex H. schrieb:
> Anbei ist noch mein aktuelles Layout.

Jeder hat seine ganz eigene Handschrift beim Layouten. ;)

Alex H. schrieb:
> Mir waren die Kerkos in Serie zum Trimmer nicht aufgefallen. Sind im
> Layout gut versteckt. Jetzt ist's klarer.

Die sind nicht versteckt, nur so angeordnet, dass möglichst wenig 
parasitäre Kapazität hinzukommt.

Abdul K. schrieb:
> Aha. Prüfe aber ob er die auch bei 100 Ohm Last schafft.

Ja, zumindest laut Datenblatt Seite 6 schafft er das. ;)

Du hast natürlich recht, für Leute die keine 50 Ohm-Terminierung im Oszi 
selbst sondern nur einen hochohmigen Eingang haben wäre es zweckmäßig 
diese am Kabelende des Tastkopfes vorzusehen, jedoch sehe ich für Leute 
die diese haben keinerlei Probleme mit der Verlustwärme. Da hätte ich 
absolut keine Bedenken.

Abdul K. schrieb:
> Ich werde den Thread mal komplett lesen. Ist bestimmt besser :-)

Mach das mal, noch ist er ja überschaubar.

branadic

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Alex H. schrieb:
>> Anbei ist noch mein aktuelles Layout.
>
> Jeder hat seine ganz eigene Handschrift beim Layouten. ;)

Da hast du Recht. Ich hatte ja geschrieben, dass dein Layout als Vorlage 
diente :)

>> Was mir weniger gut gefällt, ist der lange Signalweg vom letzten
>> Widerstand des Spannungsteilers um die ganze Platine herum zum
>> Masseanschluss.
>
> Das ist mir auch noch ein Dorn im Auge.

Du brauchst ja nur R2 & R4 nach oben wandern zu lassen. Dann können R4 & 
R5 auf kurzem Wege nach unten zur Masse leiten.

>> Mir waren die Kerkos in Serie zum Trimmer nicht aufgefallen. Sind im
>> Layout gut versteckt. Jetzt ist's klarer.
>
> Die sind nicht versteckt, nur so angeordnet, dass möglichst wenig
> parasitäre Kapazität hinzukommt.

"Versteckt" war wohl ein missverständlicher Ausdruck. Ich hatte sie im 
Layout einfach nicht gesehen, als der Schaltplan noch nicht online war.

>> Ups, 650MHz sind ja nicht gerade die Lochraster-Domäne :) Hast du ein
>> schnelles bild von deinem Aufbau?
>
> Nicht der Tastkopf ist als Lochraster aufgebaut, sondern das ECL-Gatter
> ;)

Schon klar. Habe ich auch so verstanden und die Anmerkungen waren auch 
dazu gemeint.

Ich bin jedenfalls gespannt, wie sich die neuen Messergebnisse 
darstellen. Mal sehen, wie die echte Anstiegszeit des Treiberaufbaus 
ist.

Autor: branadic (Gast)
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Ich denke ich bin soweit durch mit dem Layout. Ich habe den Widerstand 
zwischen Trimmer und Ausgang des OPV mal vorgesehen, ob er bestückt wird 
sei mal dahingestellt.
Schematisch angedeutet ist auch mal das Gehäuse inklusive der Führung 
der Platine und die Kabel, die einmal auf der Ober- und einmal auf der 
Unterseite montiert werden.
Dieses Layout würde ich jetzt mal als Muster in Auftrag geben.

branadic

Autor: Guido (Gast)
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Hübsch! Wäre es nicht günstiger die Massebuchse nach unten
schauen zu lassen? Rechtwinklig zur Spitze wäre sie doch
leichter erreichbar.

Da sollte man eigentlich aus 20er Material was drehen
können. :-)

Gruß, Guido

Autor: branadic (Gast)
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So, ich melde mich mit ein paar Messungen zurück. Erst einmal noch eine 
Richtigstellung:
Im Datenblatt des MC10EL05 ist die Anstiegszeit mit 20% - 80% angegeben, 
ich war bei meinen obigen Messungen von 10% - 90% ausgegangen. Um dem 
Datenblatt des MC10EL05 treu zu bleiben sind die nachfolgenden Messungen 
auch im Bereich 20% - 80% gemessen worden.
Alle Messungen sind, bis auf den Phasenversatz, im DPO-Modus 
durchgeführt worden.
Anbei also die Messungen wie folgt:

--> Messung 1 mit Tastkopf an Channel 1
- Bild a: Aussehen der Flanke, Trimmkondensator am OPV-Ausgang auf 
"linken" Anschlag
- Bild b: Messung der Anstiegszeit (20% - 80%)

--> Messung 2 mit Tastkopf an Channel 1
- Bild a: Aussehen der Flanke, Trimmkondensator am OPV-Ausgang auf 
"rechtem" Anschlag
- Bild b: Messung der Anstiegszeit (20% - 80%)

--> Messung 3: Anstiegszeit (20% - 80%) Tastkopf, Trigger auf 
Tastkopfsignal
--> Messung 4: Anstiegszeit (20% - 80%) 50-Ohm Ausgang, Trigger auf 
50-Ohm Ausgang

Dann noch der Vergleich des Phasenunterschiedes, einmal mit dem Tastkopf 
an Channel 1 und einmal mit dem zweiten 50-Ohm-Ausgang vom 
MC10EL05-Testboard an Channel 1.

Ich hoffe damit ein paar weitere Fragen geklärt haben zu können?

branadic

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Ich hoffe damit ein paar weitere Fragen geklärt haben zu können?

Wie sieht der verwendete Messaufbau aus, insbesondere der Treiber?

Autor: branadic (Gast)
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Photo kann ich momentan leider nicht liefern, aber vielleicht zur 
Erklärung ein paar Worte:

Der Aufbau ist in einer Art Freiverdrahtung auf einer einseitig 
kaschierten Leiterplatte realisiert. Auf dieser klebt eine 
SO8-DIP-Adpaterplatine mit dem Treiber, die Leiterplatte dient als 
Massefläche.
Sämtliche Verbindungen wurden so kurz es ging verdrahtet.

Zu meiner Schande muss ich gestehen, dass ich nicht die passenden 
Widerstände und Kondensatoren der E-Reihe in SMD vorrätig hatte, 
stattdessen sind bedrahtete Metallschichtwiderstände und bedrahtete 
Keramikkondensatoren zum Einsatz gekommen, die so kurz es ging verbaut 
worden. Dennoch ist alles im Sinne von HF gestaltet.

Zur Verdrahtung ein in Worten beschriebener Schaltplan:

An D0 hängt ein Spannungsteiler 68Ω gegen 5V und 200Ω gegen Masse, auf 
den via 100nF das Signal aus einem Funktionsgenerator über eine 
SMB-Buchse eingespeist wird. Somit liegt der Signalpegel vom 
Funktionsgenerator auf 3,73Vdc.
/DO hängt ebenfalls an einem Spannungsteiler aus 68Ω und 200Ω, wird also 
ebenfalls auf 3,73V gehalten (weder Low noch High, sondern dazwischen).

D1 ist via Spannungsteiler (180Ω, 160Ω + 620Ω) auf High gelegt (4,06Vdc) 
und /D1 über den gleichen Spannungsteiler (180Ω + 160Ω, 620Ω) auf Low 
(3,23Vdc).

Die Schaltung stammt so übrigens aus der Diplomarbeit "Entwurf und 
Aufbau eines PLL-Oszillators bei 10GHz" von Michael Nalbach.

Die Terminierung wurde wie oben vorgeschlagen an beiden Ausgängen 
durchgeführt. Also 180Ω gegen Masse und dann mit 43Ω und 1µF jeweils an 
eine SMB-Buchse.

Von dort gehen zwei gleichlange SMB-BNC-Kabel zum Oszi (50Ω-Terminierung 
aktiviert) bzw. eines auf ein T-Stück mit Abschlusswiderstand, an dessen 
zweitem Abzweig mit dem Tastkopf-Prototyp gemessen wurde. Hilft das 
etwas weiter?

Was sich meiner Meinung nach aus den Messungen ablesen lässt, ist:

a) dass die Bandbreite des TDS5104B der limitierende Faktor bei der 
direkt Messung mit 50Ω-Terminierung ist (1GHz, 5GS), was sich an den 
~440ps bei 20% - 80% ablesen lässt (Messung 4), entsprechend ~1ns bei 
10% - 90%.

b) das die Bandbreite des Tastkopfes in jedem Fall unter der Bandbreite 
des Oszi's liegt, >472ps bei 20% - 80%, was round about 7% mehr sind 
(zzgl. Ablesefehler natürlich), entsprechend den 650MHz 3dB-Grenze des 
OPA659 bei Kleinsignal an seinem Eingang.

Mit einem noch schnelleren Scope kann ich leider nicht dienen. Ich hätte 
nur noch einen Spectrumanalysator zum Messen.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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hier arbeitet auch jemand an einem Tastkopf-Design.
Vielleicht interessant.

http://public.bay.livefilestore.com/y1p61BwusYIi53...

Er schreibt dazu:
I'm interested in design and build an active probe for scope and SA.
Minimum goal be:
F=400MHZ
Cin= 1pf or less.
Rin= the leakage of two p/n jfet gate.
Vin=+-15V.
X10 att.
50 Ohms output trough a RG174 1,5m cable or 75 ohms via using 7 pins 
s-video cable (god for supply lines&signals.

Matthias

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Das ist ja mal ne gruselige Seite. Unten steht ein Button "Mißbrauch 
melden" - ob ich den mal benutze? So stellt sich also M$ das Internet 
vor.

Der <technische> Einstieg scheint hier zu sein:
http://cid-d3e5c946e717bfcf.office.live.com/browse...

Autor: branadic (Gast)
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@ Matthias,

netter Link, allerdings hat sich der Kollege mit dem BFQ232 und BFQ252 
nicht gerade aktuelle Halbleiter ausgesucht. Selbst die Ersatztypen 
NTE2633 und NTE2634 sind schwer beschaffbar, da nicht RoHS-Konform. 
Mouser hat sie scheinbar noch im Programm.
Der BF256B (NTE133) und 2N5462 sind dagegen kein Problem.

Wenn jemand die Halbleiter allesamt in der Bastelkiste hat sicherlich 
mal ein netter Versuch diesen Tastkopf aufzubauen und zu vermessen. Ich 
kann damit leider nicht dienen.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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So, kurzer Zwischenstand. Ich habe heute die Leiterplatten mit dem neuen 
Layout geordert. Nun heißt es Abwarten bis sie aufschlagen und dann 
sofort aufbauen. Fehlende Bauteile sind bereits geordert.
Anwendungen in denen kapazitätsarm und hochohmig gemessen werden muss 
sind genug da.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Im Übrigen finden sich immer mal wieder aktive Tastköpfe in der 
weltweiten Bucht, zu Preisen die man schon fast in Frage stellen muss, 
selbst wenn es gebrauchte Artikel sind:

P6501: 20522574238

P6245: 160484820968

P6243: 190441581800

branadic

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Photo kann ich momentan leider nicht liefern, aber vielleicht zur
> Erklärung ein paar Worte:
>
> [...]
>
> Von dort gehen zwei gleichlange SMB-BNC-Kabel zum Oszi (50Ω-Terminierung
> aktiviert) bzw. eines auf ein T-Stück mit Abschlusswiderstand, an dessen
> zweitem Abzweig mit dem Tastkopf-Prototyp gemessen wurde. Hilft das
> etwas weiter?

Ja, jetzt verstehe ich besser, was in den obigen Messungen dargestellt 
ist.

Hier mal einige Kommentare zu deinem obigen Post.

Messung 1 und 2:
Die Kapazität deines Eingangskompensationskondensators scheint zu klein 
zu sein, daher die ansteigenden Signale zwischen den Flanken, wo sie 
eigentlich eben sein sollten in Messung 1a und 2a.

Es wäre interessant, zum Vergleich das direkte Treibersignal im selben 
DPO-Modus mit 20ns/div zu sehen. In der Single-Shot-Messung zum 
Phasenversatz sehen die Signale ebener aus.

Dann nochmal zurück zum Ausgangskondensator. Oben hattest du 
geschrieben, dass er dazu dienen soll, den Peak des OPA659 bei hohen 
Frequenzen und Gain=1 zu dämpfen. Könntest du das erklären? Dazu müsste 
der Kondensator ja nach dem 50 Ohm Widerstand gegen Masse geschaltet 
sein.

In der aktuellen Beschaltung verstärkt er hohe Frequenzen eher, wie 
Johannes auch schrieb. Das erhöht natürlich die Bandbreite und hilft 
eventuell auch, Kabel- und Oszi-Kapazität zu kompensieren. Wenn man die 
Vias zum Kondensator mit je 1 nH simuliert, wird es sogar noch "besser".
Ich habe mal die Simulationen dazu angehängt. Vielleicht können sich 
Kenner äußern, wie realistisch so ein simples Modell des Ausgangs ist.

Der riesige Phasenversatz kommt vom Kabelmodell und wird weder vom C 
noch von den Ls wesentlich verändert.

Blöd ist aber, dass der Frequenzverlauf mit zusätzlichem C und Ls zwar 
länger linear bleibt, gleichzeitig aber auch seine schöne 
Gauß-Charakteristik verliert. In der Zeitdomäne äußert sich der steilere 
Frequenzabfall gezwungenermaßen als Überschwinger an Flanken.

Also wird hier eine höhere Anstiegszeit mit Überschwingern erkauft, wie 
ja auch Messungen 1 und 2 zeigen. Die Fouriertransformation lässt da 
nicht mit sich reden.

Gab es ohne Kondensator tatsächlich höheres Peaking? Ist beim Trimmer 
"linker Anschlag" die höchste oder die niedrigste Kapazität?

> Was sich meiner Meinung nach aus den Messungen ablesen lässt, ist:
>
> a) dass die Bandbreite des TDS5104B der limitierende Faktor bei der
> direkt Messung mit 50Ω-Terminierung ist (1GHz, 5GS), was sich an den
> ~440ps bei 20% - 80% ablesen lässt (Messung 4), entsprechend ~1ns bei
> 10% - 90%.

Das kann ich nun nicht nachvollziehen. Bei klassischer -3dB 
Gauß-Bandbreite sollte die minimal messbare 10%-90%-Anstiegszeit etwa 
350ps sein. Da ist also noch Luft zum Messen.

Schade natürlich, dass das Treibersignal am obere Ende der Flanke keine 
klassische Gauß-Faltung zeigt. Wird vielleicht auch am Aufbau liegen 
(vielleicht am T-Stück mit Terminator?). Das erschwert die Messung doch 
etwas.

> b) das die Bandbreite des Tastkopfes in jedem Fall unter der Bandbreite
> des Oszi's liegt, >472ps bei 20% - 80%, was round about 7% mehr sind
> (zzgl. Ablesefehler natürlich), entsprechend den 650MHz 3dB-Grenze des
> OPA659 bei Kleinsignal an seinem Eingang.

Siehe oben. Die Oszi-Bandbreite limitiert hier nicht. Bei einer 
20%-80%-Anstiegszeit mit Gauß-Faltung ist der Zusammenhang
Das Oszi sollte seine Grenze also bei 220ps haben. Damit bekommen wir 
für das krumme Treibersignal eine Anstiegszeit von 380ps, was ja in etwa 
zum Datenblatt passt und den Aufbau ziemlich gut dastehen lässt.

Blöd ist, dass Treiber- und Oszi-Anstiegszeiten eingerechnet aus den 
472ps eine reine Anstiegszeit des Tastkopfs von 171ps rauskommt. Macht 
also 1285MHz Bandbreite... Sollte etwa die die dritte Simulation mit 
Kondensator und Induktivitäten passen?
Und wie ist es erst bei Messung 2 mit 452ps und 2100MHz 
Tastkopf-Bandbreite?

Hast du evtl. einen resitiven Tastkopf à la 
http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm oder 
http://emcesd.com/1ghzprob.htm ? Wäre jetzt ganz praktisch um Form und 
Anstiegszeit des Treibersignals am T-Stück zu prüfen. Man könnte auch 
das Koax-Kabel an der Stelle abzwicken und direkt mit einem 50 Ohm 
SMD-Widerstand terminieren. Vielleicht bringt es besser nachvollziehbare 
Ergebnisse.

Mal davon abgesehen: Wie ist Messung 3 mit den 472ps zu verstehen? Ist 
die Trimmereinstellung irgendwo zwischen Messung 1 und 2?

> Mit einem noch schnelleren Scope kann ich leider nicht dienen. Ich hätte
> nur noch einen Spectrumanalysator zum Messen.

Vielen Dank jedenfalls an dich für die Teilhabe an der Entwicklung! Ist 
sehr spannend!

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Grrr... Wie immer. Ist auch schon wieder spät.

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> netter Link, allerdings hat sich der Kollege mit dem BFQ232 und BFQ252
> nicht gerade aktuelle Halbleiter ausgesucht.

Danke für Deinen Hinweis.

So wie ich es verstanden habe ist das wohl
eine Art Anfang. Keine Ahnung wo der Mann das
her hat. Er klang so als ob er interessiert ist
so was aufzubauen. Die anderen in der Gruppe
verhielten sich da abwartend. So einfach wird
es wohl nicht sein.

Interessant scheint der große Aussteuerbereich.

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Hallo,

Alex H. schrieb:
> Die Kapazität deines Eingangskompensationskondensators scheint zu klein
> zu sein, daher die ansteigenden Signale zwischen den Flanken, wo sie
> eigentlich eben sein sollten in Messung 1a und 2a.

kompensiert wurde nicht anhand eines Rechtecksignals im Zeitbereich, 
sondern am Spektrumanalysator mit Trackinggenerator, also im 
Frequenzbereich.

> Es wäre interessant, zum Vergleich das direkte Treibersignal im selben
> DPO-Modus mit 20ns/div zu sehen. In der Single-Shot-Messung zum
> Phasenversatz sehen die Signale ebener aus.

Kann ich bei Gelegenheit noch mal nachliefern, ich würde die Messungen 
aber lieber mit der neuen Platine durchführen.

> Dann nochmal zurück zum Ausgangskondensator. Oben hattest du
> geschrieben, dass er dazu dienen soll, den Peak des OPA659 bei hohen
> Frequenzen und Gain=1 zu dämpfen. Könntest du das erklären? Dazu müsste
> der Kondensator ja nach dem 50 Ohm Widerstand gegen Masse geschaltet
> sein.

Das von mir verwendete RG174-Kabel:

http://www.buerklin.com/pdf/sich/96F732_TD.pdf

hat 103pF und 50Ω ±3Ω. Im Frequenzbereich kann man damit dem Roll-off 
entgegenwirken. Simulatorisch konnte ich das so och nicht ganz 
nachstellen, aber in der Realität verhält es sich so. Allerdings wäre es 
wohl notwendig sich mit der jeweiligen Trimmerstellung nicht nur den 
Frequenzbereich sondern zugleich auch den Zeitbereich an der Flanke 
anzuschauen. Kann ich ebenfalls mit dem neuen Tastkopf genauer 
untersuchen. Kommt mit auf die Liste.

> In der aktuellen Beschaltung verstärkt er hohe Frequenzen eher, wie
> Johannes auch schrieb. Das erhöht natürlich die Bandbreite und hilft
> eventuell auch, Kabel- und Oszi-Kapazität zu kompensieren. Wenn man die
> Vias zum Kondensator mit je 1 nH simuliert, wird es sogar noch "besser".
> Ich habe mal die Simulationen dazu angehängt. Vielleicht können sich
> Kenner äußern, wie realistisch so ein simples Modell des Ausgangs ist.
>
> Der riesige Phasenversatz kommt vom Kabelmodell und wird weder vom C
> noch von den Ls wesentlich verändert.

Das kann ich bestätigen, der Phasenversatz kommt vom zusätzlichen 1m 
Kabel (Ausgang des Treibers --> T-Stück mit 50Ω-Abschlusswiderstand --> 
1m Tastkopfkabel) Ich habe mir heute mal einen 50Ω Abschlussstecker mit 
4x 200Ω im Stern auf einen SMB-Stecker gelötet und dann gemessen. Siehe 
da, der Phasenversatz ist weg.

> Blöd ist aber, dass der Frequenzverlauf mit zusätzlichem C und Ls zwar
> länger linear bleibt, gleichzeitig aber auch seine schöne
> Gauß-Charakteristik verliert. In der Zeitdomäne äußert sich der steilere
> Frequenzabfall gezwungenermaßen als Überschwinger an Flanken.
>
> Also wird hier eine höhere Anstiegszeit mit Überschwingern erkauft, wie
> ja auch Messungen 1 und 2 zeigen. Die Fouriertransformation lässt da
> nicht mit sich reden.

Da stimmt ich dir zu, der Verdacht drängt sich förmlich auf.

> Gab es ohne Kondensator tatsächlich höheres Peaking?

Ja, im Frequenzbereich, die Messung im Zeitbereich mit der aktuellen 
Einstellung hatte ich wie gesagt nicht durchgeführt. Wird nachgeholt, 
auch noch mal ohne bestücktem Kondensator, aber erst auf der neuen 
Platine, okay?

> Ist beim Trimmer "linker Anschlag" die höchste oder die niedrigste Kapazität?

Puh, das kann ich dir gerade gar nicht mehr sagen. Ich mach bei den 
nächsten Messungen mal ein richtiges Messprotokoll, wie es sich 
eigentlich gehört.

>> Was sich meiner Meinung nach aus den Messungen ablesen lässt, ist:
>>
>> a) dass die Bandbreite des TDS5104B der limitierende Faktor bei der
>> direkt Messung mit 50Ω-Terminierung ist (1GHz, 5GS), was sich an den
>> ~440ps bei 20% - 80% ablesen lässt (Messung 4), entsprechend ~1ns bei
>> 10% - 90%.
>
> Das kann ich nun nicht nachvollziehen. Bei klassischer -3dB
> Gauß-Bandbreite sollte die minimal messbare 10%-90%-Anstiegszeit etwa
> 350ps sein. Da ist also noch Luft zum Messen.
>
> Schade natürlich, dass das Treibersignal am obere Ende der Flanke keine
> klassische Gauß-Faltung zeigt. Wird vielleicht auch am Aufbau liegen
> (vielleicht am T-Stück mit Terminator?). Das erschwert die Messung doch
> etwas.
>
>> b) das die Bandbreite des Tastkopfes in jedem Fall unter der Bandbreite
>> des Oszi's liegt, >472ps bei 20% - 80%, was round about 7% mehr sind
>> (zzgl. Ablesefehler natürlich), entsprechend den 650MHz 3dB-Grenze des
>> OPA659 bei Kleinsignal an seinem Eingang.
>
> Siehe oben. Die Oszi-Bandbreite limitiert hier nicht. Bei einer
> 20%-80%-Anstiegszeit mit Gauß-Faltung ist der ZusammenhangDas Oszi sollte seine 
Grenze also bei 220ps haben. Damit bekommen wir
> für das krumme Treibersignal eine Anstiegszeit von 380ps, was ja in etwa
> zum Datenblatt passt und den Aufbau ziemlich gut dastehen lässt.
>
> Blöd ist, dass Treiber- und Oszi-Anstiegszeiten eingerechnet aus den
> 472ps eine reine Anstiegszeit des Tastkopfs von 171ps rauskommt. Macht
> also 1285MHz Bandbreite... Sollte etwa die die dritte Simulation mit
> Kondensator und Induktivitäten passen?
> Und wie ist es erst bei Messung 2 mit 452ps und 2100MHz
> Tastkopf-Bandbreite?
>
> Hast du evtl. einen resitiven Tastkopf à la
> http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm oder
> http://emcesd.com/1ghzprob.htm ? Wäre jetzt ganz praktisch um Form und
> Anstiegszeit des Treibersignals am T-Stück zu prüfen. Man könnte auch
> das Koax-Kabel an der Stelle abzwicken und direkt mit einem 50 Ohm
> SMD-Widerstand terminieren. Vielleicht bringt es besser nachvollziehbare
> Ergebnisse.

Ja, seit heute hab ich einen solchen Tastkopf.

> Mal davon abgesehen: Wie ist Messung 3 mit den 472ps zu verstehen? Ist
> die Trimmereinstellung irgendwo zwischen Messung 1 und 2?
>
>> Mit einem noch schnelleren Scope kann ich leider nicht dienen. Ich hätte
>> nur noch einen Spectrumanalysator zum Messen.
>
> Vielen Dank jedenfalls an dich für die Teilhabe an der Entwicklung! Ist
> sehr spannend!

Ich denke einige Fragen werden sich mit dem neuen Tastkopf und weiteren 
Messungen klären lassen. Der aktuelle Tastkopf ist unglaublich 
unhandlich, wie schon mehrfach geschrieben.

Zu deinen Simulationen. Dein Eingangsspannungsteiler ist ein anderer als 
meiner. Ich habe 8MΩ (6,8MΩ + 1,2MΩ) zu 2MΩ (1MΩ + 1MΩ) entsprechend 
einem Teilerverhältnis 5:1. Weitere 2:1 kommen dann durch die 50Ω am 
Ausgang des OPV mit dem Abschlusswiderstand.
Ich muss auch noch mal einen Blick auf das Model File des OPA659 werfen. 
Ich bin mir mit der Eingangskapazität noch nicht ganz sicher.

Matthias W. schrieb:
> Interessant scheint der große Aussteuerbereich.

Da stimme ich dir zu. Wie findet man denn zur eigentlichen Diskussion?

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Alex,

damit wir mal eine gleiche Basis haben anbei mal mein Circuit File. Am 
Eingang des OPA659 habe ich eine Eingangskapazität hinzugefügt, weil im 
Model File des OPA659 wirklich nichts dergleichen zu finden ist. 
Entsprechend sind die real von mir verbauten 1pF-Kondensatoren zur 
Kompensation drin.
Die Simulation entspricht zwar nicht vollständig der Realität, was 
vermutlich auch am Model des OPA659 liegt, (vergleiche 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/88546/Spekki.jpg ), aber es 
ist mal eine gemeinsame Basis.
Man erkennt in der Simulation auch den Einfluss des Trimmkondensators am 
OPV-Ausgang (ich hatte zuvor noch einen anderen OPV drin, war mir nur 
nicht aufgefallen, weswegen sich der Einfluss nicht nachstellen ließ).

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Matthias W. schrieb:
>> Interessant scheint der große Aussteuerbereich.
> Da stimme ich dir zu. Wie findet man denn zur eigentlichen Diskussion?

das ist keine sehr große Diskussion.
Laufen tut das in der Tek-Gruppe.
TekScopes@yahoogroups.com. Der Beitrag von Gabriel lautet:
[TekScopes] Re: Home made fet's symmetrical active probe

Matthias

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Alex H. schrieb:
>> Die Kapazität deines Eingangskompensationskondensators scheint zu klein
>> zu sein, daher die ansteigenden Signale zwischen den Flanken, wo sie
>> eigentlich eben sein sollten in Messung 1a und 2a.
>
> kompensiert wurde nicht anhand eines Rechtecksignals im Zeitbereich,
> sondern am Spektrumanalysator mit Trackinggenerator, also im
> Frequenzbereich.

Ich schätze mal, dass es im Zeitbereich tatsächlich einfacher geht. Man 
sieht auch relativ kleine Teilerabweichungen an leicht schrägen Ebenen.
Der kapazitive Spannungsteiler stellt schnell seine Spannung ein und 
wird dann langsam vom Widerstandspotentiometer gemäß seinem 
Teilerverhältnis umgeladen. Das heißt aber auch, dass die Steigung um so 
kleiner ist, je hochohmiger die Widerstände sind. Mit deinen Werten von 
10 MOhm und ca. 0,5pF bewegt man sich da im Mikrosekundenbereich.


>> Gab es ohne Kondensator tatsächlich höheres Peaking?
>
> Ja, im Frequenzbereich, die Messung im Zeitbereich mit der aktuellen
> Einstellung hatte ich wie gesagt nicht durchgeführt. Wird nachgeholt,
> auch noch mal ohne bestücktem Kondensator, aber erst auf der neuen
> Platine, okay?

Na klar ist das okay. Ich werde einfach deine nächste Messung abwarten. 
Vielleicht helfen dir die Überlegungen ja dabei.

Glückwunsch auch zu deinem neuen resistiven Tastkopf :) Welchen von 
beiden hast du eigentlich gebaut?


> Zu deinen Simulationen. Dein Eingangsspannungsteiler ist ein anderer als
> meiner. Ich habe 8MΩ (6,8MΩ + 1,2MΩ) zu 2MΩ (1MΩ + 1MΩ) entsprechend
> einem Teilerverhältnis 5:1. Weitere 2:1 kommen dann durch die 50Ω am
> Ausgang des OPV mit dem Abschlusswiderstand.

Ist bei mir ja auch so, nur weniger hochohmig. 5:1 am Eingang mit 1,3 
MOhm zu 0,33MOhm.

> Ich muss auch noch mal einen Blick auf das Model File des OPA659 werfen.
> Ich bin mir mit der Eingangskapazität noch nicht ganz sicher.

Könntest du dein OPA659 Model File auch noch hier reinstellen? Dann 
vergleiche ich morgen unsere Simulationen. Werden aber sehr ähnlich 
sein.

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Matthias,

danke für den Hinweis. Vielleicht sollte man die Jungs mal auf diesen 
Thread aufmerksam machen?

Zur Simulation: Die AC-Analyse zeigt ja bereits qualitativ den Einfluss 
des Trimmkondensators am Ausgang des Operationsverstärker.
Führt man eine Analyse im Zeitbereich durch (Sprung am Tastkopfeingang 
mit Pulse 0V --> 800mV, Trise=1fs) zeigt sich die Sprungantwort des 
Operationsverstärkers. Mit dem Step-Parameter für den Kondensator am 
Ausgang des Operationsverstärker zeigt sich, dass bei C=3pF die Flanke 
und die Anstiegszeit geringer ausfällt und das Optimum in der 
Sprungantwort irgendwo zwischen 6...7pF liegt, was sich in der 
AC-Analyse im Frequenzgang dann auch bestätigt.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Alex,

um genau zu sein hatte ich den 1GHz schon länger, hab ihn aber bisher 
noch nicht komplett fertiggestellt. Heute habe ich den aus dem zweiten 
Link (den Beitrag habe ich vor einer Weile auch schon mal komplett 
gelesen) aufgebaut.

Das ich den Tastkopf mit 10MΩ aufgebaut habe hat einfach die Überlegung, 
dass der OPA659 mit 10^12 Ω Eingangsimpedanz angegeben ist und damit 
noch deutlich hochohmiger ist.
Ich hatte zunächst eine Variante mit 1MΩ aufgebaut, dann aber 
umgerüstet. Werd das aber noch mal verfolgen und beide Varianten 
aufbauen, dann kann man diese direkt vergleichen. Mikrosekundenbereich 
für die Anstiegszeiten würde ja den aktuellen Messungen widersprechen.

Das Model File findest du im Anhang. Das Sub-File kommt in den Ordner 
sub, das ASY-File in sym\Opamps
Es stammt direkt von der TI Homepage, allerdings war da ein * an einer 
falschen Stelle, was zu Fehlermeldungen führte.

Zu bemerken ist noch, dass die frequenzabhängige Kabeldämpfung nicht 
berücksichtigt ist.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Matthias,

wie kann man eigentlich an dieser "Diskussion" teilnehmen? Meine Mail 
kam postwendend wieder zurück.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Matthias,
> wie kann man eigentlich an dieser "Diskussion" teilnehmen? Meine Mail
> kam postwendend wieder zurück.

Du kannst Dich bei der dazugehörigen Yahoo-Group anmelden.
Ein Moderator schaltet Dich dann frei.
Ich habe die Gruppe über Deinen thread informiert.
Die Anforderungen dieses Gabriel scheinen jedoch
etwas anders als die hier zu sein.

Mich interessiert das Thema sehr, weil ich meine,
daß diese käuflichen probes für Hobbyleute zu
teuer und im Fehlerfall zu wenig dokumentiert sind.
Profis ist das egal. Die haben ja genügend Geld.

Nur wenige haben so gute tools zur Verfügung wie Du.
Ich habe da im Vergleich dazu fast nichts.
Es macht auch wenig Sinn bei wenig Platz sich extrem
viele Geräte hinzustellen, die man dann extrem selten
nur braucht.

Interessant sind auch differential probes.
Oft liegen ja leider Potentialunterschiede vor.
(z.B. bei Messung eines hochliegenden Mosfet).
Wenn man da seinen Tastkopf dranhängt und die
Masse 40V höher liegt funkt es. Die Ergebnisse
sind ohne Diff.-Tastkopf oft wenig brauchbar.
Die Dinger sind recht teuer, haben 1:10 oder mehr
und recht begrenzte Bandbreite. Die 4 AA-Zellen
halten nicht sehr lange. Die Dinger sind auch recht
klobig.

Zum Thema Tastköpfe ist das jedenfalls relevant.
Current probes sind ein anderes Thema.

Matthias

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Hallo Matthias,>
> danke für den Hinweis. Vielleicht sollte man die Jungs mal auf diesen
> Thread aufmerksam machen?

Das habe ich gemacht. Die Tek-Group lesen
vor allem Amerikaner mit die wohl zum Teil
selbst mal bei Tek gearbeitet hatten.
Wissen auf bestimmten Gebieten ist daher schon da.

Leider habe ich bisher den Eindruck, daß die
alten erfahrenen Hasen da eher zurückhaltend
sind und den Gabriel einfach mal machen lassen
wollen. Die Idee scheint ihnen wohl etwas zu
unausgegoren. Das Ergebnis - wenn es denn eines
geben wird - interessiert sie jedoch sicher.

Vielleicht taut auch mal das Eis.

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Matthias W. schrieb:
> Nur wenige haben so gute tools zur Verfügung wie Du.
> Ich habe da im Vergleich dazu fast nichts.

Wenn es dich beruhigt, dass sind auch nicht meine eigenen Geräte, 
sondern jene, mit denen ich tagtäglich arbeite. Und dennoch stellt man 
immer wieder fest, dass einem massenweise Dinge fehlen, wie 
beispielsweise aktive Tastköpfe.
Und weil man die Investitionen nicht immer vor dem Chef rechtfertigen 
kann, die Ansprüche aber auch keinen 1,5GHz-Tastkopf notwendig machen 
muss man halt schauen, ob man sich die Messtechnik nicht mit den einem 
zur Verfügung stehenden Mitteln aufbauen kann.

Matthias W. schrieb:
> Mich interessiert das Thema sehr, weil ich meine,
> daß diese käuflichen probes für Hobbyleute zu
> teuer und im Fehlerfall zu wenig dokumentiert sind.
> Profis ist das egal. Die haben ja genügend Geld.

Mich interessiert das Thema auch sehr, selbstverständlich auch privat. 
Klar könnte ich für 150,-€ auch was bei ebay kaufen, aber der Lerneffekt 
ginge gegen null.

Matthias W. schrieb:
> Interessant sind auch differential probes.
> Oft liegen ja leider Potentialunterschiede vor.

Warum entwirfst du dann nicht mal was, einen ersten Schaltplan, stellst 
erste Anforderungen? Hier scheint es doch ausreichend Interesse zu 
geben, wenn ich mir allein die Hits auf die ersten Bilder dieses Threads 
anschaue, auch wenn sich nicht jeder zu Wort meldet, was ich persönlich 
immer wieder schade finde.
Ein kurzer Beitrag mit Intressenbekundung ist manchmal Gold wert und für 
EINEN schöner als ein stillschweigendes Abgrasen der Erkenntnisse. Nicht 
ohne Grund gehen viele angefangene Themen im Schweigen unter oder werden 
im stillen Kämmerlei allein zum Ende geführt.

Matthias W. schrieb:
> Leider habe ich bisher den Eindruck, daß die
> alten erfahrenen Hasen da eher zurückhaltend
> sind und den Gabriel einfach mal machen lassen
> wollen.

Das fällt mir leider auch immer wieder auf. Im Bereich analoger 
Schaltungstechnik ist es grundsätzlich nicht anders. Eine Ausnahme 
bilden die Amateurfunker. Prinzipiell schade, weil deren Erfahrung 
selten in Büchern festgehalten ist.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Wenn es dich beruhigt, dass sind auch nicht meine eigenen Geräte,
> sondern jene, mit denen ich tagtäglich arbeite.

ich gönne Dir diesen Arbeitsplatz.
Ich empfand es in meiner Firmenzeit recht befriedigend
mit schönen und guten Geräten zu arbeiten. Leider
wurden wir rasch zu Papiertigern umerzogen. Nur noch
die Zulieferer hatten das Privileg was entwickeln
zu dürfen. Wir schrieben nur noch Papierchen und
saßen auf Besprechungen.

> Und dennoch stellt man
> immer wieder fest, dass einem massenweise Dinge fehlen, wie
> beispielsweise aktive Tastköpfe.

ja. Da gab es nur wenige gute Firmen, die
was bezahlbares bauten.

> Und weil man die Investitionen nicht immer vor dem Chef rechtfertigen
> kann, die Ansprüche aber auch keinen 1,5GHz-Tastkopf notwendig machen
> muss man halt schauen, ob man sich die Messtechnik nicht mit den einem
> zur Verfügung stehenden Mitteln aufbauen kann.

wenn der Chef mit der Zeit die man dafür aufwendet
zufrieden ist. Ich bekam damals bereits Ärger,
weil ich mir die fertigen Geräte genauer ansah und
nicht einfach so wie die Kollegen blind ein
teures Tek-Teil bestellte. Nicht immer war Tek
aus meiner Sicht das Genialste. Mit meinem
Iwatsu 350MHz Digitalscope mit 200Ms Abtastrate
war ich damals (um 1991) sehr zufrieden.

> Mich interessiert das Thema auch sehr, selbstverständlich auch privat.
> Klar könnte ich für 150,-€ auch was bei ebay kaufen, aber der Lerneffekt
> ginge gegen null.

manchmal ist der Lerneffekt nicht das Wichtigste.
Dann mögen 150.- auch ok sein für sowas.

> Matthias W. schrieb:
>> Interessant sind auch differential probes.
>> Oft liegen ja leider Potentialunterschiede vor.
>
> Warum entwirfst du dann nicht mal was, einen ersten Schaltplan, stellst
> erste Anforderungen?

ehrlich gesagt arbeite ich an ein paar Buch-
projekten zu gesundheitlichen Themen, die hier
ja leider kaum jemanden interessieren. Dabei
wäre das Thema Elektromedizin ja auch mal ganz
reizvoll. Da ist so manches machbar, was sinnvoll
wäre in der heutigen Zeit, wo angeblich ja fast
nichts mehr heilbar ist - nur Symptome linderbar.
Für Nebenwirkungen dann fragen sie . . .

Meine Anforderungen an eine einfache differential probe
sind grob:
+ Signale bis 50V hochliegend
  (optional bis 350V hochliegend)
+ Batteriebetrieb mit billigem 3V-Li-Standard-Akku.
  Schaltregler !
+ ggf. 1:1 oder 10:1 schaltbar
+ Eingang mindestens 1 MOhm.
+ Bandbreite mind. 25MHz.
+ gutes Pulsverhalten.
+ gute Gleichtaktunterdrückung zur
  Messung an Mosfet-Brücken.

Ich habe 2 alte Diff. probes 10:1 / 100:1 umschaltbar.
Die sind ok. SI9000 steht drauf. Bis zu 1000V darf man
da anlegen. Die Spannung darf auch hochliegen.
Innen ist ein Blechkäfig. Ein Op-Amp-Design.
Ich machs nur sehr ungerne auf. Die Batteriedeckel
sind schon lange defekt. Um die 25MHz ist nicht
so viel. Trotzdem war das sehr wertvoll.

Ebenso die current probes. Oberhalb 100kHz ist
da wenig. Die Zangenstrommesser mit 400Hz sind
hier ja eher ein Witz. Das wär auch mal was.

Nicolet hatte damals eine Probe, die das Signal
in einen DC und einen AC-Anteil auftrennte und
beides getrennt über je einen Lichtwellenleiter
übertrug. Auch so was geht also. Die Bandbreite
habe ich vergessen.

> Hier scheint es doch ausreichend Interesse zu
> geben, wenn ich mir allein die Hits auf die ersten Bilder dieses Threads
> anschaue, auch wenn sich nicht jeder zu Wort meldet, was ich persönlich
> immer wieder schade finde.

ich verstehe Dich als sehr engagierten jungen Mann
der nur so vor Energie strotzt. So war ich mal vor
um 1988. Das ist leider lange her. Heute muss ich mit
meiner wenigen Energie sparsamer umgehen und
klar Prioritäten setzen. Manches geht eben nicht.

> Ein kurzer Beitrag mit Intressenbekundung ist manchmal Gold wert und für
> EINEN schöner als ein stillschweigendes Abgrasen der Erkenntnisse. Nicht
> ohne Grund gehen viele angefangene Themen im Schweigen unter oder werden
> im stillen Kämmerlei allein zum Ende geführt.

was ja schade ist. Mir gefällt Dein Engagement sehr gut.
Auch ein Spektroskop-Projekt hier fand ich echt toll.
Ein paar haben echt was drauf. Können, Equipment und
Engagement.

> Matthias W. schrieb:
>> Leider habe ich bisher den Eindruck, daß die
>> alten erfahrenen Hasen da eher zurückhaltend
>> sind und den Gabriel einfach mal machen lassen
>> wollen.
>
> Das fällt mir leider auch immer wieder auf. Im Bereich analoger
> Schaltungstechnik ist es grundsätzlich nicht anders. Eine Ausnahme
> bilden die Amateurfunker. Prinzipiell schade, weil deren Erfahrung
> selten in Büchern festgehalten ist.

Es wär schon Potential da. Das sehe ich an
der Begeisterung eine Simulation aufzuziehen
und diese mit der Realität zu vergleichen.

Ich hätte mich da eher nicht drangewagt und
stattdessen gleich an einen Aufbau gemacht
und geschaut wo da die Grenzen liegen. Wenn man
dann anstößt kann Hilfe wertvoll sein. Hilfe
zu verstehen und die Grenzen zu sprengen.

Wenn es in der Medizin auch so kooperativ
zuginge wäre das Thema Krebs längst besiegt und
nicht bald Nr. 1 der Todesursachen.

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Matthias W. schrieb:
> Ich empfand es in meiner Firmenzeit recht befriedigend
> mit schönen und guten Geräten zu arbeiten. Leider
> wurden wir rasch zu Papiertigern umerzogen.

Das versucht man bei uns mit aberwitzigen Seminaren wie 
Projektmanagement auch ein Stück weit. Letztlich kann Entwicklung aber 
nicht auf dem Papier oder ausschließlich am PC stattfinden und die 
Arbeit auf Techniker abgewälzt werden. Gerade in der Entwicklungsphase 
muss man kurzfristig in die Schaltungen eingreifen und Änderungen 
vornehmen. Und niemand kennt eine Schaltung besser als derjenige, der 
sie gestrickt hat. Aber was erzähl ich dir, das weißt du sicherlich 
selbst.

Matthias W. schrieb:
> wenn der Chef mit der Zeit die man dafür aufwendet
> zufrieden ist. Ich bekam damals bereits Ärger,
> weil ich mir die fertigen Geräte genauer ansah und
> nicht einfach so wie die Kollegen blind ein
> teures Tek-Teil bestellte. Nicht immer war Tek
> aus meiner Sicht das Genialste. Mit meinem
> Iwatsu 350MHz Digitalscope mit 200Ms Abtastrate
> war ich damals (um 1991) sehr zufrieden.

Ich sag mal so, solange die eigentliche Arbeit nicht liegen bleibt 
bekommt "Chef" davon noch nicht einmal was mit. Es wird nur gemausert, 
wenn man wieder mal was braucht, was es nicht geschenkt gibt. Und 
unsereins hat schon ein schlechtes Gewissen, wenn man weitere Geräte 
braucht, weil man sie sich schon mit anderen teilen muss und somit nicht 
parallel arbeiten kann.
Wenn ich es mir aussuchen könnte, dann hätte ich ein Rohde&Schwarz der 
RTO-Familie. Tek hat ja in den letzten Jahren unglaublich Federn 
verloren, was nicht zuletzt daran liegt, dass man mehr damit beschäftigt 
war seinen Konkurrenten zu beschimpfen, statt sich den wesentlichen 
Entwicklungen zu widmen. Nichts desto trotz bin ich froh an "meinem" Tek 
allein sitzen zu dürfen.

Matthias W. schrieb:
> manchmal ist der Lerneffekt nicht das Wichtigste.
> Dann mögen 150.- auch ok sein für sowas.

Die Bucht ist aber nur für private Beschaffung eine Quelle. Oder hast du 
schon mal für deinen Job gebrauchte Dinge in der Bucht kaufen dürfen, 
obwohl der Artikel den Ansprüchen völlig genügt hätte? Schon eine 
komische Einstellung im "neuen Deutschland".
Lieber hat man bestimmte Messmittel nicht, statt sie gebraucht zu 
kaufen.

Matthias W. schrieb:
> SI9000 steht drauf. Bis zu 1000V darf man
> da anlegen. Die Spannung darf auch hochliegen.

Also diese hier?
http://www.testequip.com/sale/catalogs//LEC/0/LEC_AP030.pdf

Matthias W. schrieb:
> Nicolet hatte damals eine Probe, die das Signal
> in einen DC und einen AC-Anteil auftrennte und
> beides getrennt über je einen Lichtwellenleiter
> übertrug. Auch so was geht also.

Man müsste sich mal einige Schaltpläne zu differentiellen Tastköpfen 
anschauen, um da mal eine Inspiration zu bekommen. Gibt es von diesem 
Nicolet irgendwas, dass man sich anschauen kann?

Matthias W. schrieb:
> Es wär schon Potential da. Das sehe ich an
> der Begeisterung eine Simulation aufzuziehen
> und diese mit der Realität zu vergleichen.

Simulationen darf man nicht überbewerten, die sind schnell aufgesetzt, 
solange es nicht zu komplex wird und die Modelle verfügbar sind. Sie 
sollen auch nur unterstützend vor dem Aufbau helfen, ihn aber nicht 
ersetzen. In der Realität erlebt man dann manchmal ein völlig anderes 
Verhalten, weil Schmutzeffekte nicht berücksichtigt worden.

Matthias W. schrieb:
> enn es in der Medizin auch so kooperativ
> zuginge wäre das Thema Krebs längst besiegt und
> nicht bald Nr. 1 der Todesursachen.

Naja, so kooperativ wie sich das darstellt ist es sicherlich auch nicht 
immer. Kein Wunder, versucht doch jeder mit seinem KnoffHoff seinen 
Arbeitsplatz zu halten. Wer sein Wissen weitergibt ist ersetzbar, so die 
allgemein verbreitete Einstellung. Und in einigen Unternehmen wird ja 
genau diese Philosophie auch ganz unverblümt gelebt.

Aber zurück zum Thema Tastkopf. Wenn jemand Schaltpläne zum Thema hat, 
immer her damit, vielleicht entwickelt sich hier ja noch was.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Wenn ich es mir aussuchen könnte, dann hätte ich ein Rohde&Schwarz der
> RTO-Familie.

das sind wohl die ganz neuen Geräte,
die so ähnlich aussehen wie die neuen Hamegs?
Leider soll die Bedienung bei den HM nicht so
genial sein.

> Tek hat ja in den letzten Jahren unglaublich Federn
> verloren, was nicht zuletzt daran liegt, dass man mehr damit beschäftigt
> war seinen Konkurrenten zu beschimpfen, statt sich den wesentlichen
> Entwicklungen zu widmen.

das ist nie ein guter Weg. Firmen wie GWinstek
sind auch nicht vollkommen auf den Kopf gefallen.

> Nichts desto trotz bin ich froh an "meinem" Tek
> allein sitzen zu dürfen.

das verstehe ich gut.

> Die Bucht ist aber nur für private Beschaffung eine Quelle.

momentan bin ich ja privat.

> Oder hast du
> schon mal für deinen Job gebrauchte Dinge in der Bucht kaufen dürfen,
> obwohl der Artikel den Ansprüchen völlig genügt hätte? Schon eine
> komische Einstellung im "neuen Deutschland".

das kenne ich auch. Mein Bruder wollte einen
gebrauchten Laptop nehmen für 300.-. Die Firma
bestand auf Neuanschaffung für 1600.-.
Mancher Privatmann denkt da etwas anders.

> Lieber hat man bestimmte Messmittel nicht, statt sie gebraucht zu
> kaufen.

gute gebrauchte Sachen wo es einen Plan
dazu gibt sind manchmal besser als was
neues unausgereiftes ohne Unterlagen.

>> SI9000 steht drauf. Bis zu 1000V.
> Also diese hier?
> http://www.testequip.com/sale/catalogs//LEC/0/LEC_AP030.pdf

so sieht sie aus. Von den Daten her hat meine
jedoch definitiv 1:10 und 1:100.
Das Ding ist ok.

> Man müsste sich mal einige Schaltpläne zu differentiellen Tastköpfen
> anschauen, um da mal eine Inspiration zu bekommen. Gibt es von diesem
> Nicolet irgendwas, dass man sich anschauen kann?

leider habe ich nichts mehr dazu.
Damals hatte ich ein dickes Manual mit den Plänen.
Keine Ahnung wie das Ding hieß. Es war ein runder
Akkublock dabei, den man reinstecken konnte in beide Teile.
Im einen Teil wurde er wohl geladen. Der Sender wurde
damit galvanisch getrennt versorgt. 2 LWL-Leitungen
mit Verschraubung verbanden Sender und Empfänger.

Besser galvanisch trennen kann man nicht.

Matthias

Autor: A. B. (branadic)
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Matthias W. schrieb:
> Meine Anforderungen an eine einfache differential probe
> sind grob:
> + Signale bis 50V hochliegend
>   (optional bis 350V hochliegend)
> + Batteriebetrieb mit billigem 3V-Li-Standard-Akku.
>   Schaltregler !
> + ggf. 1:1 oder 10:1 schaltbar
> + Eingang mindestens 1 MOhm.
> + Bandbreite mind. 25MHz.
> + gutes Pulsverhalten.
> + gute Gleichtaktunterdrückung zur
>   Messung an Mosfet-Brücken.

Grundsätzlich gab es ja hier schon einmal eine Diskussion zum Thema, 
allerdings ist sie Anfang des Jahres irgendwie eingeschlafen. Schade 
eigentlich. Darin gab es jedoch einige nützliche Links. Ich nutze diesen 
Thread in der Zwischenzeit einfach mal, um noch einmal das bisher 
Gefundene zu differentiellen Tastköpfen zusammen zu tragen:

http://www.hameg.com/manuals.0.html?&L=1&tx_hmdown...

http://www.telemotorix.de/html/differenz_tastkopf.html

http://www.testequip.com/sale/catalogs//LEC/0/LEC_AP030.pdf

http://energy.ece.illinois.edu/equipment/p5205.pdf

http://www.mikrocontroller.net/attachment/67590/DiffKopf.png
(ELV-Teil, mit AD830 + AD844)

http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=28;OPEN=0;IND...

Schade das der Schaltplan von dem ELV-Teil nie vervollständigt wurde.
Interessant ist aber, wie stark die Impedanzen variieren (1M, 2M, 4M, 
8M, 30M). Teilweise sind die Tastköpfe mit Mikrocontrollern 
ausgestattet, was den Bauteil- und Entwicklungsaufwand natürlich erhöht.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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A. B. schrieb:
> Grundsätzlich gab es ja hier schon einmal eine Diskussion zum Thema,
> allerdings ist sie Anfang des Jahres irgendwie eingeschlafen. Schade
> eigentlich.

da hast Du recht. Wenn keiner Interesse hat
machts wenig Sinn.
Mich ärgert halt daß es oft keine Pläne gibt,
man somit schwer was richten kann bei Defekt,
manches billig aus China/Korea kommt - hier aber
ziemlich teuer ist.

> Darin gab es jedoch einige nützliche Links. Ich nutze diesen
> Thread in der Zwischenzeit einfach mal, um noch einmal das bisher
> Gefundene zu differentiellen Tastköpfen zusammen zu tragen:

gute Idee.

> http://www.hameg.com/manuals.0.html?&L=1&

Hameg hatte früher zu den Oszis ja auch die Pläne
mitgegeben. Das fand ich gut. Mein HM605 ist immer
noch ok - dank der Pläne läuft es auch wieder.

> http://www.telemotorix.de/html/differenz_tastkopf.html

hübsch. Leider nur 100kHz. Wird für manches reichen.
Etwas klobig halt.

> http://www.testequip.com/sale/catalogs//LEC/0/LEC_AP030.pdf

Da passen die Daten nicht zu meiner SI9000 probe.

> http://energy.ece.illinois.edu/equipment/p5205.pdf

da könnte es vielleicht Unterlagen dazu geben.
Könnte man bei den Tek-Leuten fragen.

> http://www.mikrocontroller.net/attachment/67590/DiffKopf.png
> (ELV-Teil, mit AD830 + AD844)

sieht nett aus.

> 
http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=28;OPEN=0;IND...

das Model 9001 ist der Nachfolger von meinem Teil.
Sind 4 AA Zellen. Hoher Stromverbrauch.

> Schade das der Schaltplan von dem ELV-Teil nie vervollständigt wurde.
> Interessant ist aber, wie stark die Impedanzen variieren (1M, 2M, 4M,
> 8M, 30M). Teilweise sind die Tastköpfe mit Mikrocontrollern
> ausgestattet, was den Bauteil- und Entwicklungsaufwand natürlich erhöht.

Ein uC müsste da wohl nicht sein.
Was soll der denn leisten?
Eine Übersteuerungsanzeige?
Batterieabschaltung? Kann ja lästig sein,
wenn das abschaltet im unpassenden Moment.

Matthias

Autor: A. B. (branadic)
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Matthias W. schrieb:
>> http://energy.ece.illinois.edu/equipment/p5205.pdf
>
> da könnte es vielleicht Unterlagen dazu geben.
> Könnte man bei den Tek-Leuten fragen.

Wenn du da an was heran kommen solltest, immer her damit. Ich warte 
leider noch immer auf die Registrierbestätigung der TekScope Group.

Der µC hat wohl die Aufgabe den Spannungsteiler umzuschalten und 
eventuell greift er auch schaltend in den Analogteil ein (Umschaltung 
High-Z / 50 Ohm Ausgang).

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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A. B. schrieb:
> Wenn du da an was heran kommen solltest, immer her damit.

ich habe eine Frage dazu gestellt.
Es gibt übrigens auch eine P6046 probe mit FET.
Singer hat die für 410.- als Info.
P6045 ist auch eine FET-Probe.

> Ich warte
> leider noch immer auf die Registrierbestätigung der TekScope Group.

das wird schon klappen.

> Der µC hat wohl die Aufgabe den Spannungsteiler umzuschalten und
> eventuell greift er auch schaltend in den Analogteil ein (Umschaltung
> High-Z / 50 Ohm Ausgang).

einfachere Varianten können wohl auch
ohne uC auskommen. Ob der 50 Ohm-Ausgang
so wichtig ist, wenn es nur bis 25MHz gehen
soll? Der Abschluß kostet Batteriestrom
und Amplitude. Oszi-Eingänge haben ja 1MOhm
Eingangsimpedanz. Und die Tastköpfe sind
daran angepasst.

Pulsgeneratoren mit Avalanche sind ja einfach
baubar. Bei Singer gibt es momentan ein Teil
für über 200.- das sich einstellen lässt bis
25V. Bei weniger hohem Anspruch ist von LT die AN79
auf Seite 18 als Beispiel nutzbar.

Siehe auch
www.holmea.demon.co.uk/Avalanche/Avalanche.htm

Dies ist eine Liste von denkbaren Transistoren dafür.
2N2222 TO-18 145V 500ps
2N1613 TO-5 140 500
2N2219 TO-5 130 500
2N4123 TO-92 170 400
2N3904 TO-92 135 400
2N5770* TO-92 45 400
PN3646 TO-92 90 300
2N3646 TO-106 85 300
MBT5179 SOT-23 50 275
2N2369A TO-18 74 200
PN2369 TO-92 70 200
AT41472 TO-18 39 125
AT41485 µW-85 35 100
PRF949 SOT-323 30 80
BFG541 SOT-223 26 80
BFR505 SOT-23 24 75

Natürlich werden auch andere gehen.

Matthias

Autor: A. B. (branadic)
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Matthias W. schrieb:
> Ob der 50 Ohm-Ausgang
> so wichtig ist, wenn es nur bis 25MHz gehen
> soll? Der Abschluß kostet Batteriestrom
> und Amplitude. Oszi-Eingänge haben ja 1MOhm
> Eingangsimpedanz. Und die Tastköpfe sind
> daran angepasst.

Naja, kommt auf den Aufbau drauf an. Wenn man eine Box direkt vor dem 
Scope hat kann man gleich hinter der BNC-Buchse den Operationsverstärker 
setzen und somit auf ein Coaxkabel verzichten. Sobald aber Coax-Kabel 
ins Spiel kommt muss man sich etwas Gedanken zur Terminierung machen.

Diverse differentielle FET-Probes hab ich mittlerweile auch gefunden. 
Hier mal ein Beispiel:

http://www.eece.maine.edu/~hummels/classes/ece342/...

Durch den Einsatz fertiger Instrumentenverstärker verringert sich jedoch 
die Bandbreite gewaltig.

Interessant ist dieser Ansatz, wie auf Seite 59 gezeigt:
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/01141-97002.pdf

Ich muss mal über die Geschichte schlafen.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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A. B. schrieb:
> Matthias W. schrieb:
>> Der Abschluß kostet Batteriestrom
>> und Amplitude. Oszi-Eingänge haben ja 1MOhm
>> Eingangsimpedanz. Und die Tastköpfe sind
>> daran angepasst.

Tastköpfe gehen bis 500MHz.
Ohne daß 50 Ohm am Oszi gewählt werden.
Seite 59 der Agilent-Probe zeigt keinen 50-Ohm-
Ausgang. Die gehen direkt auf den Oszi-Eingang.

> Naja, kommt auf den Aufbau drauf an. Wenn man eine Box direkt vor dem
> Scope hat kann man gleich hinter der BNC-Buchse den Operationsverstärker
> setzen und somit auf ein Coaxkabel verzichten.

wenn der Diff-Tastkopf kein Monster ist
geht das ja auch.

> Sobald aber Coax-Kabel
> ins Spiel kommt muss man sich etwas Gedanken zur Terminierung machen.

Tastköpfe haben eher noch schlechteres Kabelmaterial
als gutes Koax. Und doch gehen da 500MHz.

> Diverse differentielle FET-Probes hab ich mittlerweile auch gefunden.

prima.

> Durch den Einsatz fertiger Instrumentenverstärker verringert sich jedoch
> die Bandbreite gewaltig.
>
> Interessant ist dieser Ansatz, wie auf Seite 59 gezeigt:
> http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/01141-97002.pdf

offenbar trennen die den Signalpfad auch
so wie Nicolet früher in einen DC und einen
AC-Pfad. Der Offset wird weggeregelt.

Offenbar scheint es schwer breitbandige
OP amps zu finden, die ein gutes DC-Verhalten
haben. Warum sonst der Aufwand?

Ähnliche Prinzipien nutzt Tek wohl bei den
breitbandigen Stromzangen. LEM baut ja auch
Stromzangen.

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Matthias W. schrieb:
> Tastköpfe gehen bis 500MHz.
> Ohne daß 50 Ohm am Oszi gewählt werden.
> Seite 59 der Agilent-Probe zeigt keinen 50-Ohm-
> Ausgang. Die gehen direkt auf den Oszi-Eingang.

Du verwechselst 50-Ohm Koaxialkabel mit diesem speziellen Koaxialkabel 
von passiven Tastköpfen, wo die Seele aus Widerstandsdraht besteht. An 
dieses hochohmige Kabel scheint man aber nicht heran zu kommen und wird 
speziell für Tastkopfproduzenten angefertigt.

branadic

Autor: Johannes (Gast)
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> Meine Anforderungen an eine einfache differential probe
> sind grob:
> + Signale bis 50V hochliegend
>   (optional bis 350V hochliegend)
> + Batteriebetrieb mit billigem 3V-Li-Standard-Akku.
>  Schaltregler
> + ggf. 1:1 oder 10:1 schaltbar
> + Eingang mindestens 1 MOhm.
> + Bandbreite mind. 25MHz.
> + gutes Pulsverhalten.
> + gute Gleichtaktunterdrückung zur
>   Messung an Mosfet-Brücken.

>A. B. schrieb:
>> Grundsätzlich gab es ja hier schon einmal eine Diskussion zum Thema,
>> allerdings ist sie Anfang des Jahres irgendwie eingeschlafen. Schade
>> eigentlich.
>
>da hast Du recht. Wenn keiner Interesse hat machts wenig Sinn.

Die Frage ist, ob es überhaupt sinnvoll ist, so etwas selber zu 
entwickeln, wenn man das schon fertig zu einem guten Preis kaufen kann.

Von Testec gibts ja eine große Auswahl an Differenztastköpfen, die 
durchaus bezahlbar sind:

http://www.testec.de/fileadmin/user_upload/TT/DA/V...

Der SI-9001 erfüllt eigentlich genau Deine Spezifikation (hat sogar noch 
höhere Common-Mode Spannung) und gibts bei Reichelt für knapp 300 Euro; 
da lohnt es sich nicht wirklich, mehrere Arbeitstage zu investieren um 
so etwas selber zu entwickeln.

Autor: branadic (Gast)
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Johannes schrieb:
> Die Frage ist, ob es überhaupt sinnvoll ist, so etwas selber zu
> entwickeln, wenn man das schon fertig zu einem guten Preis kaufen kann.

Kaufen kann man immer, ob der Preis gut ist mag immer im Ermessen des 
Subjektes liegen und der Lerneffekt ist beim Kaufen null.

Ich brauche derzeit keinen differentiellen Tastkopf, könnte ihn mir 
prinzipiell leisten, wenn ich ihn denn bräuchte, aber viel mehr reizt es 
selbst einen aufzubauen und zu lernen.

Wenn jedes mal der Preis das ausschlaggebende Argument wäre etwas nicht 
selbst zu bauen, dann gäbe es nicht so viele DIY-Projekte. Interessant 
ist doch herauszufinden wo die Grenzen des eigenen Aufbaus liegen. Bei 
150,-€ für einen gebrauchten aktiven Tastkopf dürfte man eigentlich 
nicht zögern zuzuschlagen, aber was kann man selbst erreichen, ohne 
natürlich eigene Halbleiter fertigen zu lassen?
Immerhin haben die Hersteller jahrelanges KnoffHoff, kann man mit einem 
einfacheren Aufbau nur die Hälfte erreichen? Mich reizt der Gedanke, 
dich offenbar nicht, aber das ist auch nicht weiter schlimm.

Johannes schrieb:
> mehrere Arbeitstage zu investieren um so etwas selber zu entwickeln.

Kauf du nur, ich investiere meine Freizeit gerne auch in Entwicklungen.

branadic

Autor: Johannes (Gast)
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> Kauf du nur, ich investiere meine Freizeit gerne auch in Entwicklungen.

Mein Posting bezieht sich ganz speziell auf diese Aufgabe 
(Differenztastkopf), nicht generell auf Eigenentwicklungen.

Ich beschäftige mich auch ganz gerne in meiner Freizeit damit, selber 
etwas zu entwickeln. Ich habe allerdings ziemlich viele Ideen, was ich 
mal machen könnte und da muss ich schon etwas sortieren, was ich dann 
tatsächlich machen möchte.

Deshalb such ich mir da eher Sachen aus, bei denen es sich mehr lohnt. 
Und das sind für mich solche Dinge, die man entweder nicht von der 
Stange kaufen kann oder die sehr teuer sind oder Projekte, bei denen man 
mit eher wenig Aufwand etwas lernen kann.

Ein aktiver Tastkopf für kleine Spannungen, also das was Du gerade 
machst, ist da eher interessant. Die kommerziellen Produkte sind in der 
Regel sehr teuer und mit einer "einfachen" OP-Schaltung können ganz gute 
Ergebnisse erzielt werden, wie du ja schon nachgewiesen hast.

Und bei kleinen Spannungen bekommt man keine Probleme mit 
Spannungsfestigkeit der Bauteile und Gehäuse, was bei hohen Spannungen 
einiges an Aufwand bedeuten würde.

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Kaufen kann man immer, ob der Preis gut ist mag immer im Ermessen des
> Subjektes liegen und der Lerneffekt ist beim Kaufen null.

die Sinnfrage stellt sich natürlich immer.
So gesehen ist jeder Bastler blöd, der ein
Haufen Geld für Lötkolben und Teile ausgibt,
wenn es das Netzteil fertig aus China heute
derart billig gibt. Der Lerneffekt jedoch -
der ist ja auch was wert.

> Ich brauche derzeit keinen differentiellen Tastkopf, könnte ihn mir
> prinzipiell leisten, wenn ich ihn denn bräuchte, aber viel mehr reizt es
> selbst einen aufzubauen und zu lernen.

ich habe 2 solche Tastköpfe. Trotzdem finde
ich es interessant zu sehen wie sowas gemacht ist.
Dann versteht man auch das Teil besser einzusetzen.

> Kauf du nur, ich investiere meine Freizeit gerne auch in Entwicklungen.

Die Motivationen der Menschen sind verschieden.
Der eine entwickelt lieber dies, der andere das.

Matthias

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Aber zurück zum Thema Tastkopf. Wenn jemand Schaltpläne zum Thema hat,
> immer her damit, vielleicht entwickelt sich hier ja noch was.

zum Thema (Differenz-)Tastkopf fällt mir ein,
daß es in der Tek-7000-Familie ja Einschübe
mit FET und Differenzverstärker gab. Die Schaltpläne
dazu sind sicher einfach zu bekommen. Die Teile
waren gut und sind heute preisgünstig gebraucht
zu bekommen, wenn man da was dran messen oder
einfach nur was lernen möchte.

Hier eine kleine Liste der Einschübe:
7A11 250 MHz Single channel, built in FET probe, 5mV/div
7A13 100 MHz High bandwidth differential amplifier, with Vc 
capabilities.
7A22 1 MHz Differential amplifier, 10uV/div.

Solche Möglichkeiten machten den Reiz dieser
Oszi-Familie aus.

Matthias

Autor: Matthias W. (matt007)
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zum Thema probes gibt es wohl ein
altes interessantes Buch:

Probes, by Bruno Zucconi (president from scala radio company)
Gernsback publications (radio-electronics magazine)
librarybook 54, 1955

Angeblich soll es dies als gratis download geben.

Hier ein Auszug des Inhalts:
www.pmillett.com/tubebooks/Books/intro_Zucconi_probes.pdf

Matthias

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Das ich den Tastkopf mit 10MΩ aufgebaut habe hat einfach die Überlegung,
> dass der OPA659 mit 10^12 Ω Eingangsimpedanz angegeben ist und damit
> noch deutlich hochohmiger ist.

Jupp. Er hat aber auch 1 nA Input Bias Current. Das macht dann etwa 10mV 
Spannungsverfälschung, oder?


Hier meine zugehörige Passage zitiert:
> Alex H. schrieb:
>> Der kapazitive Spannungsteiler stellt schnell seine Spannung ein und
>> wird dann langsam vom Widerstandspotentiometer gemäß seinem
>> Teilerverhältnis umgeladen. Das heißt aber auch, dass die Steigung um so
>> kleiner ist, je hochohmiger die Widerstände sind. Mit deinen Werten von
>> 10 MOhm und ca. 0,5pF bewegt man sich da im Mikrosekundenbereich.

> Ich hatte zunächst eine Variante mit 1MΩ aufgebaut, dann aber
> umgerüstet. Werd das aber noch mal verfolgen und beide Varianten
> aufbauen, dann kann man diese direkt vergleichen. Mikrosekundenbereich
> für die Anstiegszeiten würde ja den aktuellen Messungen widersprechen.

Ich meine ja nicht die Anstiegszeit, sondern das langsame Umladen des 
kapazitiven durch den resistiven Spannungsteiler, wodurch die Ebenen 
schräg werden. Das kann man auch schön in der Simulation sehen.
Setz mal deinen Simulations-C4 auf 0.5p und guck dir die Sprungantwort 
über 10 us an :)


> Das Model File findest du im Anhang. Das Sub-File kommt in den Ordner
> sub, das ASY-File in sym\Opamps
> Es stammt direkt von der TI Homepage, allerdings war da ein * an einer
> falschen Stelle, was zu Fehlermeldungen führte.

Okay, jetzt habe ich es mal ausprobiert. Hat leider nicht früher 
geklappt.
Die Simulation ist bis auf winzige Details genau wie meine. Die 
Unterschiede liegen allein beim Spannungsteiler. Du hast 10 MOhm und ich 
1.3 MOhm. Damit gilt also alles oben gesagte weiterhin.

Das Schwingen in deiner Simulation im hohen Frequenzbereich der 
AC-Analyse kommt von einer Fehlanpassung zwischen Kabel und 
Oszi-Eingang. Das Kabelmodell hat bei dir mit den eingestellten Werten 
L=253nH und C=103pF etwa Z = 49.5 Ohm. Z = sqrt(L/C).


> Zu bemerken ist noch, dass die frequenzabhängige Kabeldämpfung nicht
> berücksichtigt ist.

Wie das geht, würde mich auch interessieren.

Autor: Matthias W. (matt007)
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Matthias W. schrieb:
> Probes, by Bruno Zucconi (president from scala radio company)
> Gernsback publications (radio-electronics magazine)
> librarybook 54, 1955

gibt es hier zum download:
http://www.pmillett.com/tubebooks/technical_books_online.htm

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Matthias,

danke für den Hinweis und den Link, werde ich mir mal in Ruhe anschauen.

@Alex,

okay, ich sehen was du meinst. Offensichtlich hat hier die Verwendung 
eines einzelnen FETs Vorteile:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/85645/P6...
Schau dir mal den Eingangsspannungsteiler an.
Müsste man diesen Effekt nicht auch in der AC-Analyse irgendwie sehen 
können?

Das Kabelmodel ist mit den Werten aus dem Datenblatt gefüttert worden, 
RG174 von Bürklin.
Vielleicht kann die LTSpice Group bei der frequenzabhängigen Dämpfung 
helfen?

Im Laufe der Woche sollten die Leiterplatten eintreffen, sodass ich zum 
Wochenende hin vielleicht etwas mehr weiß.

branadic

Autor: branadic (Gast)
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Alex H. schrieb:
> Du hast 10 MOhm und ich
> 1.3 MOhm. Damit gilt also alles oben gesagte weiterhin.

Ähm, du meinst wohl eher du hast 1,65MOhm oder?
Wozu hast du bei dir eigentlich den C6 mit 100p drin? Willst du damit 
eine reine AC-FET-Probe aufbauen?

branadic

Autor: Christoph H. (wtzm)
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Alex H. schrieb:
> branadic schrieb:
>> Das ich den Tastkopf mit 10MΩ aufgebaut habe hat einfach die Überlegung,
>> dass der OPA659 mit 10^12 Ω Eingangsimpedanz angegeben ist und damit
>> noch deutlich hochohmiger ist.
>
> Jupp. Er hat aber auch 1 nA Input Bias Current. Das macht dann etwa 10mV
> Spannungsverfälschung, oder?

Wie kommst Du bei 1nA auf die 10mV?
Laut Schaltplan aus dem Post 
Beitrag "Re: Eigenbautastköpfe" "sieht" der OPV 
einen Widerstand von 2Meg an seinem nicht invertierenden Eingang (oder 
etwas weniger falls der Tastkopf gleichspannungsmäßig an dem Messobjekt 
hängt) über die sein Biasstrom fließt. Also würde die zusätzliche 
Offsetspannung am Ausgang, verursacht durch den Bias Current am Eingang 
2mV betragen. Wobei da natürlich noch einerseits die Offset Spannung an 
sich und andererseits der Input Offset Current am Eingang (weil 
Unterschiedlicher Widerstand für die Biasströme am Invertierenden und 
Nicht-Invertierenden Eingang) zu tragen kommt.
Was das in Summe ergibt kann ja ziemlich variieren wenn man sich so die 
typischen vs. maximalen Werten und 25° vs. gesamter Temperaturbereich 
anschaut.
Also im worst case würd man dann schon auf mehr als die 10mV kommen.

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> okay, ich sehen was du meinst. Offensichtlich hat hier die Verwendung
> eines einzelnen FETs Vorteile:
> http://www.mikrocontroller.net/attachment/85645/P6...
> Schau dir mal den Eingangsspannungsteiler an.

Meinst du es auf den Eingangsstrom bezogen? Einzelne FETs kommen mit 
ihrem Gate-Strom auch in die Regionen, mal mehr, mal weniger. Wäre 
interessant, welcher FET in der P6202A eingesetzt wird.

> Müsste man diesen Effekt nicht auch in der AC-Analyse irgendwie sehen
> können?

Ja, kann man. Wenn wir beim obigen Beispiel bleiben, dass in deiner 
Simulation C4 einen Wert von 0,5pF bekommt, sieht man eine 
Gauß-gefaltete Stufe im Frequenzgang um die Grenzfrequenz des 
RC-Gliedes. Bei dir also
In Ermangelung eines Spektrumanalysators werde ich aber sowieso mit der 
Sprungantwort arbeiten.

> Das Kabelmodel ist mit den Werten aus dem Datenblatt gefüttert worden,
> RG174 von Bürklin.

Bei dem Datenblatt finde ich es merkwürdig, dass keine Toleranzen 
angegeben sind. Jedenfalls erhält man mit den Werten eine Kabelimpedanz 
von etwa Z = 49,5 Ohm. Das erzeugt Reflexionen zwischen Anpasswiderstand 
vor und Oszi-Eingang nach dem Kabel.

> Vielleicht kann die LTSpice Group bei der frequenzabhängigen Dämpfung
> helfen?

Ja, vielleicht. Ich werde heute Abend dort nachfragen, wenn du es bis 
dahin nicht bereits erledigt hast ;) Auch eine Frequenzabhängige 
Kondensatorkapazität wäre schön.

> Im Laufe der Woche sollten die Leiterplatten eintreffen, sodass ich zum
> Wochenende hin vielleicht etwas mehr weiß.
Ich bin vor allem auf die Einflüsse des neuen Layouts gespannt. Ground 
macht zwar noch einen kleinen Umweg, aber doch einen deutlich kleineren 
als im jetzigen Layout. Auch den Trimmkondensator am Eingang finde ich 
spannend. Welches Modell hast du da?


> Alex H. schrieb:
>> Du hast 10 MOhm und ich
>> 1.3 MOhm. Damit gilt also alles oben gesagte weiterhin.
>
> Ähm, du meinst wohl eher du hast 1,65MOhm oder?
> Wozu hast du bei dir eigentlich den C6 mit 100p drin? Willst du damit
> eine reine AC-FET-Probe aufbauen?

Ups, richtig. Ich habe 1,65 MOhm.

C6 ist tatsächlich als AC-Koppelkondensator gedacht. Mit den 50 Ohm 
Eingangswiderstand und 100 pF Koppelkondensator hat man -3 dB bei 1 kHz 
und -0.1 dB bei 10 kHz. Das passt. Damit sollte man auch noch 
Spannungsripple auf 50 Volt oder sogar messen können. Den einmaligen 
Stromstoß beim anfänglichen Umladen sollte der OPA659 laut Datenblatt 
aushalten.
Auch mit einem 1 nF Kondesator sollte es noch gehen. Dann rutschen die 
Grenzfrequenzen noch eine Dekade tiefer.

Autor: branadic (Gast)
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Alex H. schrieb:
> Wäre
> interessant, welcher FET in der P6202A eingesetzt wird.

Möglicherweise ist das ein speziell für Tek fertigter FET oder man will 
das Geheimnis schlichtweg für sich behalten. Das Datenblatt zur Probe 
gibt nur soviel her, als das es sich um zwei FET in einem Gehäuse 
handelt:

http://www2.tek.com/cmsreplive/marep/9743/07036420...

Wieso bestehst du unbedingt darauf aus C4 0,5pF machen zu wollen?

Alex H. schrieb:
> Bei dem Datenblatt finde ich es merkwürdig, dass keine Toleranzen
> angegeben sind.

Wieso, 50 ±3 Ohm sind  doch immerhin angegeben ;) Und den 
Kapazitätsbelag wird man nicht sehr viel genauer bestimmen können.

Alex H. schrieb:
> Ground
> macht zwar noch einen kleinen Umweg, aber doch einen deutlich kleineren
> als im jetzigen Layout. Auch den Trimmkondensator am Eingang finde ich
> spannend. Welches Modell hast du da?

In Anbetracht der avisierten Frequenzen sollte dieser "Umweg" keinen 
merklichen Einfluss haben. Ich habe solche hier verwendet:
http://de.rs-online.com/web/search/searchBrowseAct...

Die AC-Kopplung mit einem 1nF-Kondensator am Eingang habe ich auf einer 
separaten Leiterplatte vorgesehen, die aufgesteckt werden kann. Ebenso 
noch ein zusätzlicher 10:1 Spannungsteiler.

Wie schon erwähnt werde ich mal beide Varianten aufbauen, also mit 10M 
und 1M Ohm und direkt mal vergleichen.

branadic

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Wieso bestehst du unbedingt darauf aus C4 0,5pF machen zu wollen?

Ist ein aus der Luft gegriffener Wert, um den Spannungsteiler in der 
Simulation absichtlich zu verstellen und die Effekte beobachten zu 
können. Also nur zum ausprobieren.

>> Bei dem Datenblatt finde ich es merkwürdig, dass keine Toleranzen
>> angegeben sind.
>
> Wieso, 50 ±3 Ohm sind  doch immerhin angegeben ;) Und den
> Kapazitätsbelag wird man nicht sehr viel genauer bestimmen können.

Ja, das stimmt. Die Werte passen jedoch so nicht zusammen. Um bei 103 pF 
auf 50 Ohm zu kommen, sind 257.5 nH nötig. Der Verkürzungsfaktor wird 
damit aber zu 0.648.

Aber gut, wenn man in der Simulation bereits sieht, woher ein solcher 
welliger Frequenzverlauf kommen kann.


> In Anbetracht der avisierten Frequenzen sollte dieser "Umweg" keinen
> merklichen Einfluss haben.

Ja, das stimmt wahrscheinlich. Das werden um die 10nH sein, so dass 
zusammen mit den Kapazitäten ein Schwingkreis entsteht, dessen Frequenz 
aber irgendwo über 1 GHz liegen dürfte. In dem Bereich sind ist der 
kapazitive Teil des Eingangsteiles aber so leitfähig, dass der über 2 
MOhm angebundene Schwingkreis untergeht.

> Ich habe solche hier verwendet:
> 
http://de.rs-online.com/web/search/searchBrowseAct...

Die sehen gut aus. Noch gut linear bis 500 MHz.

> Die AC-Kopplung mit einem 1nF-Kondensator am Eingang habe ich auf einer
> separaten Leiterplatte vorgesehen, die aufgesteckt werden kann. Ebenso
> noch ein zusätzlicher 10:1 Spannungsteiler.

Habe ich mir auch überlegt. Das wäre universeller.

Autor: Matthias W. (matt007)
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Dies ist Weber's Oszilloskop Probes Schaltungsbuch von 1969:
http://www.slack.com/TE/TekConcepts/TekProbeCircuits.pdf

Auf Seite 96 (Angabe links oben) ist ein Plan
für einen Differenztastkopf. Weiterhin Seite 98,
103, 104, 105.

Der Plan zum Hochspannungstastkopf p6015
findet sich auf Seite 109. Seite 110 sagt etwas
über die Einstellung der Trimmer.

Matthias

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ich weiß nicht ob dieser Link hier schon erwähnt wurde:
Beitrag "Re: Tastkopf - Innenleiter aus Widerstandsdraht?"

Autor: Matthias W. (matt007)
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Abdul K. schrieb:
> Ich weiß nicht ob dieser Link hier schon erwähnt wurde:
> Beitrag "Re: Tastkopf - Innenleiter aus Widerstandsdraht?"

Der Innenleiter scheint wirklich aus Widerstandsdraht.
Dazu steht was in
Weber's Oszilloskop Probes Schaltungsbuch von 1969.

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Matthias,

danke für deine Links. Den ersten habe ich mir mal angeschaut und es 
stellte sich gleich ein nostalgisches Gefühl ein :) Dennoch nett mal den 
Anfang aktiver Tastköpfe zu sehen.
Den zweiten Link werde ich mir jetzt mal zu Gemüte führen. Mal schauen 
was mich da erwartet.

Ich habe mal einen Tastkopf vom Welec-Gerät hergenommen, da kann man die 
Messpitze abziehen und hat dann das reine Koaxialkabel, mit einem 
BNC-Stecker ohne den "Überwurf" und auf der anderen Seite dem normalen 
BNC-Anschluss, in der Hand. Das Multimeter sagt was von ~232 Ω zwischen 
beiden Steckern.

Möglicherweise entscheidet der auch der Widerstand des Kabels über die 
Qualität des Tastkopfes?

branadic

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Kommt mir irgendwie wie ein Déjà-vu vor. Ich hoffe es nicht Teil einer 
Wahrnehmungsstörung.
Selbst ein Hersteller-Link für solche Spezialkabel war mal bei µC.net

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Möglicherweise entscheidet der auch der Widerstand des Kabels über die
> Qualität des Tastkopfes?

ganz klar ja !
Nach dem Überfliegen der Texte ist das wohl so.

Die Hersteller nehmen daher dieses Widerstandsmaterial
her, damit der Frequenzgang nicht so wellig wird.
Wenn der Hersteller da etwas schludert kann die
Seele aus Graphit/Kohle? natürlich leicht auch
mal brechen. Löten lässt sich so ein Zeug ja nicht.
Also sind die Enden problematisch. Kein Wunder, daß
die Tastköpfe manchmal nicht lange halten.

Einen Hersteller für das Kabel muss es geben.
Somit müsste es auch möglich sein da mal eine
Mustermenge zu bekommen.

Matthias

Autor: A. B. (branadic)
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Naja, zumindest die Tastköpfe die Welec mitgeliefert hat werden in China 
produziert. Sie sind laut Kabelaufdruck von diesem Hersteller:

http : \\ www . texas . com . cn / probe01 . html

Andere Firmen werden das nicht viel anders handhaben und auch in China 
fertigen lassen. Schwer zu sagen, ob man in Deutschland ansäßige 
Lieferanten findet.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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A. B. schrieb:
> Andere Firmen werden das nicht viel anders handhaben und auch in China
> fertigen lassen. Schwer zu sagen, ob man in Deutschland ansäßige
> Lieferanten findet.

gute Frage.

Ein Weg ist mal einen nach dem anderen anzurufen.
Jeden kann man fragen ob er jemanden kennt.
Auf diese Weise fand ich vor Jahren mal zufällig ganz
neue Lösungen.

Matthias

Autor: branaidic (Gast)
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Die Frage ist, ob der Aufwand lohnt. Passive Tastköpfe kosten nicht ganz 
so viel und mit einem kostengünstigen aktiven Tastkopf wird das dann eh 
hinfällig oder nicht?

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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branaidic schrieb:
> Die Frage ist, ob der Aufwand lohnt. Passive Tastköpfe kosten nicht ganz
> so viel und mit einem kostengünstigen aktiven Tastkopf wird das dann eh
> hinfällig oder nicht?

Wenn der aktive Tastkopf extrem nah
am Oszi hängt mag es kein Thema sein.

Vermutlich wird es jedoch eher so sein,
daß der aktive Tastkopf nahe am Messobjekt ist.
Somit wird es eine Strippe zum Oszi geben
müssen. Und diese Strippe soll weder eine
Menge Energie fressen, noch Reflexionen
verursachen.

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Da seh ich eigentlich überhaupt kein Problem, der OPA659 kann die 100 
Ohm doch treiben, also einfach das 50 Ohm Kabel am Ende abschließen, 
ferig. Kein Aufriss um ein Spezialkabel.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Da seh ich eigentlich überhaupt kein Problem, der OPA659 kann die 100
> Ohm doch treiben, also einfach das 50 Ohm Kabel am Ende abschließen,
> ferig. Kein Aufriss um ein Spezialkabel.

vielleicht überseh ich ja was.

Die normalen Tastköpfe sind ja nicht
mit 50 Ohm am Oszi dran. Die Ströme sind
da viel kleiner. Wenn man direkt den
1MOhm Eingang ansteuert braucht der OPA
weniger Strom treiben. Wird weniger warm.
Liefert das doppelte Signal.

Ist das falsch, was ich da schreibe?

Matthias

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Da seh ich eigentlich überhaupt kein Problem, der OPA659 kann die 100
> Ohm doch treiben, also einfach das 50 Ohm Kabel am Ende abschließen,
> ferig. Kein Aufriss um ein Spezialkabel.

es gibt ja auch diese Logic probes.
Da laufen Flachbandkabel über den Tisch
ohne besondere Schirmung. Abwechselnd
wohl Masse, Signal, Masse, Signal.
Da gehen viele MHz drüber und die Oszis
machen offenbar was Brauchbares draus.

Ich glaube, daß man sogar die Analogsignale
bei manchen Oszis damit darstellen kann.

Die Abschlüsse dieser Probes sind deutlich
größer als 50 Ohm. Es muss also nicht immer
zwingend so ein steifes Koaxkabel sein.
Vielleicht geht auch ein Flachband hin zu
einem BNC-Stecker. Natürlich ist das dann
schwer zu konfektionieren.

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Matthias W. schrieb:
> branadic schrieb:
>> Da seh ich eigentlich überhaupt kein Problem, der OPA659 kann die 100
>> Ohm doch treiben, also einfach das 50 Ohm Kabel am Ende abschließen,
>> ferig. Kein Aufriss um ein Spezialkabel.
>
> vielleicht überseh ich ja was.
>
> Die normalen Tastköpfe sind ja nicht
> mit 50 Ohm am Oszi dran. Die Ströme sind
> da viel kleiner. Wenn man direkt den
> 1MOhm Eingang ansteuert braucht der OPA
> weniger Strom treiben. Wird weniger warm.
> Liefert das doppelte Signal.
>
> Ist das falsch, was ich da schreibe?
>
> Matthias

Der oben vorgestellter Tastkopf ist doch als 10:1 Tastkopf ausgelegt, 
mit einem Teiler von 5:1 im Eingangsspannungsteiler und 2:1 am Ausgang 
des Operationsverstärkers durch einen 50 Ohm Reihenwiderstand, wodurch 
gleich an die Kabelimpedanz angepasst wird und lebt daher davon mit 50 
Ohm abgeschlossen zu werden.

branadic

Autor: Olaf (Gast)
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> Ich glaube, daß man sogar die Analogsignale
> bei manchen Oszis damit darstellen kann.

Noe. Ich habe mal so eine Probe fuer mein altes 7D13 nachgebaut.
Da wird differentiell ECL uebertragen. Abgeschlossen etwa mit 100Ohm.
Und die Kabel sind ja normalerweise auch kein einfaches Flachbandkabel 
sondern so huebsch miteinander verknuepft um die Stoerungen so gering 
wie moeglich zu halten.
Wenn du so Analogsignale uebertragen willst dann muesstest du wohl einen 
AD-Wandler in die Probe einbauen.

Olaf

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Das einfach abwechselnde belegte Flachbandkabel (Z0=100 Ohm in etwa) ist 
die primitive Version der 'Häkeldeckenkabel'. Die habe ich das letzte 
Mal aber bei IBM gesehen. Ist schon laaaange her. Ich glaub, sowas wird 
gar nicht mehr verwendet, weil viel zu teuer.

Der Nachteil beim vorgeschalteten OpAmp ist eben die Begrenzung auf den 
Gleichtaktbereich des OpAmps, und nicht mehr der des 
Eingangsspannungsteilers des Scopes. Schrieb ich ja schon.

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Ich verstehe die ganze Diskussion um widerstandsbehaftete Koax-Kabel 
hier überhaupt nicht. Die werden nur für passive Probes gebraucht. Dort 
hat man 9 MΩ am Eingang, 1 MΩ am Oszi. Dazwischen hängt ein Koaxialkabel 
mit beispielsweise Z = 50Ω. Das gibt satte Reflexionen. Um diese 
abzudämpfen, verwendet man also Koaxialkabel mit hohem ohmschem 
Widerstand.
Das steht auch in einigen der hier verlinkten Bücher, insbesondere 
bereits in Joe Webers "Oscilloscope Probe Circuits" von 1969.

Das hat aber nichts mit dem hier entwickelten aktiven Tastkopf zu tun! 
Das schöne an ihm ist ja, dass nach dem OPA alles auf 50Ω angepasst ist.


Zur frequenzabhängigen Dämpfung des Kabelmodells: Gibt es leider nicht 
in LTspice. Hier kommt die Information her:
http://tech.groups.yahoo.com/group/LTspice/message/37779

Zitat:
--- In LTspice@yahoogroups.com, "maximiliamschultze" <maximiliamschultze@...>
wrote:
>
> How can you incorporate frequency dependence in the
> parameters (R) of the transmission line?
>

Hello,

The LTspice lossy transmission line is only the model from
standard SPICE. This means it only has fixed values for R',
L' and C'. A fixed resistance R' means that the damping is
independent of frequency (flat response).

The only chance for frequency dependent loss may be to split
the line into small pieces and add R||L series elements
and/or add R-C elements in parallel between the TLINE
segments. I haven't really tried that, but may be you
could search for publications.

Maybe you should write a message to Mike, the author of
LTspice, and ask him to add a frequency dependent transmission
line model to LTspice. I know that such a model will be
not an easy task. It would be a lot of work.
His email address is the address given in the Help->About
of LTspice.

Best regards,
Helmut

Autor: branadic (Gast)
Datum:

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Ich habe ein Model File für Koaxkabel gefunden, in dem ein 
Frequenzabhängiger Leitwert berücksichtig wird:

http://141.69.160.32/~krausg/Spice_Model_CD/Mixed%...

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
Datum:
Angehängte Dateien:

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Olaf schrieb:
>> Ich glaube, daß man sogar die Analogsignale
>> bei manchen Oszis damit darstellen kann.
>
> Noe.

So wie es aussieht doch. Lies selbst:
http://www.tek.com/products/oscilloscopes/dpo70000_dsa70000/

DPO/DSA/MSO70000 Digital & Mixed Signal Oscilloscope Series
"The MSO70000 also includes 16 logic channels with a very accurate 
80psec timing resolution."
"iCAPTURE™ enables an integrated analog view of a logic channel.
Analyze the signal integrity of logic signals without reprobing on a 
debug area of interest"

Da müssen die Kabel an der Probe schon was leisten !
Das sieht nicht nach Coax und nach 50-Ohm-Technik aus.

Matthias

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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branadic schrieb:
> Ich habe ein Model File für Koaxkabel gefunden, in dem ein
> Frequenzabhängiger Leitwert berücksichtig wird:
>
> http://141.69.160.32/~krausg/Spice_Model_CD/Mixed%...

Ja, die Datei findet man recht schnell auf der Suche nach Spice-Modellen 
für koaxiale Kabel. Die Modelle darin sind jedoch für PSpice 
geschrieben, das eine Laplace-Transformation und den Laplace-Parameter 
s bietet, womit die Frequenzabhängigkeit modelliert wird.
LTspice hat diese Funktionalität leider nicht.

Autor: Matthias W. (matt007)
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Matthias W. schrieb:
> "iCAPTURE™ enables an integrated analog view of a logic channel.
> Analyze the signal integrity of logic signals without reprobing on a
> debug area of interest"

ich weiß nicht genau wie das gemacht wird
diese hochfrequenten Signale sauber genug
über diese Kabel zum Gerät zu übertragen.

Wenn dies jedoch so geht sollte es doch
auch möglich sein den aktiven Part der Probe
ganz nah ans Oszi zu montieren, so daß gar
kein Zwischenkabel mehr nötig ist.

Ob dieser Weg so sinnvoll ist wäre eine andere
Frage. Modern erscheint er jedenfalls, wenn
aktuelle Hochleistungsgeräte so einen Weg aufzeigen.

Die gezeigten dünnen Kabel sind flexibel anzubringen.

Matthias

Autor: Johannes (Gast)
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> Wenn dies jedoch so geht sollte es doch
> auch möglich sein den aktiven Part der Probe
> ganz nah ans Oszi zu montieren, so daß gar
> kein Zwischenkabel mehr nötig ist.ie groß der Wellenwidersrtand ist

Je weiter der aktive Teil von der Mess-Spitze entfernt ist, um so größer 
wird die Kapazität bzw. die Impedanz wird kleiner. Das Ziel sollte also 
schon sein, alles direkt im Tastkopf zu integrieren.

Und für die Verbindung zwischen Tastkopf und Oszi ist ein 50 Ohm 
Koaxkabel mit Abschlusswiderstand eine Lösung, die bewährt ist und gut 
funktioniert.


Bei einem Logic-Analyser ist die Eingangsimpedanz mit Sicherheit 
deutlich kleiner als bei einem aktiven analogen Tastkopf. Ich habe dazu 
in den Datenblättern keine Angaben gefunden, werde das bei Gelegenheit 
mal bei einem Lecroy-Gerät nachmessen.
Dort werden übrigens sehr dünne, einzeln abgeschirmte Adern verwendet, 
die mit großer Warscheinlichkeit noch viel schwieriger erhältlich sind 
als ein gutes, dünnes 50-Ohm Koax-Kabel.

Autor: Johannes (Gast)
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Jetzt hab ich doch was gefunden:

Beim Lecroy Mixed-Signal Oszi MSO 44Xs-A ist die Eingangsimpedanz der 
digitalen Kanäle 100 kOhm / 5pF und die maximale Eingangsfrequenz 
(rechteckig) ist 250 MHz.

Das ist also schon eine andere Kategorie als ein Tastkopf mit 1 MOhm 
oder 10 MOhm und <1 pF.

Autor: Matthias W. (matt007)
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Johannes schrieb:
> Beim Lecroy Mixed-Signal Oszi MSO 44Xs-A ist die Eingangsimpedanz der
> digitalen Kanäle 100 kOhm / 5pF und die maximale Eingangsfrequenz
> (rechteckig) ist 250 MHz.

Hallo Johannes,
vielen Dank für die interessanten Daten.
250MHz hört sich schon recht hoch an.
1MHz 1us=1000ns 10MHz=100ns 100MHz=10ns 250MHz=4ns.

Bei den Tek MSO70000 scheint es wohl eher noch mehr
zu sein wenn ich da etwas von 80ps Auflösung lese:
"The MSO70000 also includes 16 logic channels with a very accurate
80psec timing resolution."

> Das ist also schon eine andere Kategorie als ein Tastkopf mit 1 MOhm
> oder 10 MOhm und <1 pF.

Die 80ps sind schon heftig wenig. Auch für einen
Tastkopf würde ich das so sehen.

Das zeigt daß man - wenn die Quelle niederohmig
genug treibt sehr hohe Frequenzen erreichen kann
auch ohne 50 Ohm Abschluß. Offenbar treten hier
keine extremen Reflexionen auf. Sonst wäre der
Aufbau so kaum möglich.

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Eine Möglichkeit die frequenzabhängigen Verluste des Kabels zu 
berücksichtigen wäre vielleicht das Einfügen einer spannungsgesteuerten 
Spannungsquelle zwischen Ausgang des OPV und dem Serienwiderstand und 
dann einen Ausdruck mit den Dämpfungen bei den verschiedenen Frequenzen 
anzugeben. Die Simulation ist dann jedoch nur für die AC-Analyse zu 
gebrauchen, nicht für die Transiente.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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Steve aus der Tek-Gruppe schreibt zum Thema Differentialtastköpfe:

"The schematics for the P52xx were not published as the service strategy 
is board replacement.
These probes are similar to the cheap Taiwanese knock offs, although 
much more care was placed in passive front end design.

Others have recommended looking at schematics of older probes as a 
learning tool. You will learn something from them, however, discrete 
designs are very complicated and no one uses them anymore. Because the 
transistors that make up the differential pairs are not on the same die, 
thermal offset drift will be much worse than what you get from a cheap 
differential amplifier IC.

The P52xx series use a video line driver for the main amplifier. I don't 
remember the vendor. Note you won't find it by looking at one of the 
Taiwanese knock offset as they file the plastic case to keep the vendor 
number secret!

To get high CMRR, the key to any differential system is to match the 
attenuation (or gain) in each input as much as possible. This is both 
amplitude and in the case of HF probes, the phase as well. The mismatch 
is the first order term that dominates the CMRR spec. For the P52xx 
probes, which are intended to make measurements on the high side of 
SMPS, high C"MRR at high voltages is essential for the application.

Special care was used in selecting components for the input attenuator. 
Most large value resistors have a small voltage coefficient. Thus, the 
resistance changes slightly as the voltage across them varies, creating 
a non-linearity in any attenuator they are used in. The effect is so 
small that you will never see it in a single ended probe application. 
But in a differential probe used with a few hundred volts of common 
mode, it can lower you CMRR to only a couple hundred to one. The design 
of the attenuator network is why the P2xx are superior to the lower cost 
probes with similar form factor.
- Steve"

zu deutsch:
Die Geräte sind heute Wegwerfware.
Wenn was kaputt, dann boardtausch.
Das Design gibts auch in Taiwan.
Nur eben weniger genau im Frontend.
Heute sind Differenz-IC's üblich, nichts Diskretes mehr.
Der Verstärker ist ein Videoline-Treiber - geheim,
daher Nummer abgefeilt.
Für hohes CMRR wird sogar die Abhängigkeit des
Widerstands von der Spannung beachtet.

Es gibt also Gründe warum Tek meint, dass ihre
Dinger besser sind als andere.

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Hallo Matthias,

der grundsätzliche Aufbau ist ja mittlerweile klar. Bei den 
Video-Treibern gibt es teilweise auch recht interessante Typen, wie 
bspw. den AD8045.

Es wird aber zum Teil notwendig sein vor dem Video-Treiber noch eine 
Buffer-Stage einzufügen.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Bei den
> Video-Treibern gibt es teilweise auch recht interessante Typen, wie
> bspw. den AD8045.

Das Datenblatt zeigt die Spec für G=1 und G=2.
RL minimum 100 Ohm. Wenn er also 2-fach verstärkt
und der Teiler am Ende dies frisst so verbleibt
da nichts. Als Summierverstärker betrieben mag das
ja gehen. Nur welchen Nutzen habe ich in einer Probe
wenn das nur ein Kabeltreiber ist für ein Kabel,
das evtl. gar nicht nötig ist, weil der aktive Teil
vielleicht direkt am Oszi-Eingang steckt?

Es ist mir klar, daß bei der oben gezeigten Bauweise
natürlich das Kabel getrieben werden muss, wenn eines
da ist. Das Kabelmodell gibts ja auch.

> Es wird aber zum Teil notwendig sein vor dem Video-Treiber noch eine
> Buffer-Stage einzufügen.

ein Buffer hat normalerweise G=1.
Was soll der aus Deiner Sicht bewirken?
Kann der Teil davor den Videoverstärker nicht treiben?

Matthias

Autor: branadic (Gast)
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Ich versteh nicht, warum du den aktiven Teil immer vor dem Oszi haben 
willst und nicht in der Tastkopfspitze, wie es auch von den Herstellern 
gemacht wird. Verabschiede dich doch mal von deiner Vorstellung mit 
Spezialkabel.
Wenn du unbedingt auf einer Box vor deinem Oszieingang bestehst, weil du 
keinen integrierten 50Ω-Abschluss im Oszi hast, dann schmeiß den 
Abschlusswiderstand doch einfach da hinein.

100 Ω Lastwiderstand sind doch perfekt, damit ist er im Stande die 
geforderte Last zu treiben.
Ganz nebenbei hat er 3.6MΩ (1MΩ differentiell) mit 1.3pF gegen Masse am 
Eingang, man kann also davon ausgehen das ein FET an den Eingängen 
arbeitet.

Mit Buffer meine ich natürlich etwas wie einen FET oder FET-OpAmp mit 
großer Eingangsimpedanz und kleiner Eingangskapazität und der 
notwendigen Bandbreite. Du willst doch schließlich hochohmig an deinem 
Spannungsteiler bzw. hochohmig dein Signal messen um es möglichst 
originalgetreu betrachten zu können und nicht zusätzlich zu belasten.

Den Buffer könnte man auch Impedanzwandler nennen, denn dieser soll die 
hochohmige Impedanz am Eingang auf eine niederohmige Last an seinem 
Ausgang bzw. der nachfolgenden Stufe "transformieren" und treibt den 
nachfolgende Verstärker, der wiederum die Last (Kabel + 
Abschlusswiderstand) treibt.
Irgendwie muss nun mal die Strecke Tastkopf --> Oszi-Eingang überbrückt 
werden und das macht man möglichst niederohmig, um weitestgehend immun 
gegenüber Störungen zu sein.

Bei den Z-Probes wird auch ein 50Ω-Kabel verwendet. Ein "hochohmiger" 
Eingangswiderstand (950 ... 1k) geht direkt auf das 50Ω-Kabel mit 
50Ω-Abschlusswiderstand. Allerdings hast du den Nachteil, dass dein 
Spannungsteiler deutlich größer ist, ca. 20:1 und deine Schaltung schon 
1k zusätzlich treiben muss.
Beim passiven Tastkopf ist das was ganz anderes.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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Ich geb Dir ja bei vielem recht was Du sagst.
Der FET nahe am Messort hat ja seinen Charme.
1.3pF ist erfreulich wenig. Weitere Stufen
können rauscharm verstärken und anpassen.

50 Ohm ist bei vielen Oszis ja drin.
Bei alten Hamegs halt nicht. Kann ja so ein
Steckteil dran.

Andererseits scheinen mir diese 50 Ohm schon
fast wie eine Religion. Bei Antennen scheint
der Wert eher bei 75 Ohm zu liegen.

Bei früheren Messgeräten gab es auch mal
600-Ohm-Eingänge. Verstärkeranlagen wurden auch
mal mit 100V-Technik gemacht. Soll heißen, daß
es im Laufe der Technikgeschichte mal dies und
mal das gegeben hat.

Bei den Logic-Probes hat man offenbar keine
50 Ohm genommen. Die Bauweisen sind da anders.
Und doch gehen hohe Bandbreiten da drüber und
die Signalqualität soll angeblich sehr gut sein.

Alle diese probes sind Stand der Technik.
Sowohl die Teile die weiter vom Oszi entfernt
sind, als auch die Teile die dicht dran sind
und nur die Kabel dann zur Schaltung führen.

Es führen offenbar verschiedene Wege nach Rom,
je nach Anforderung. Wenn man die Wege kennt
kann man überlegen welchen Weg man gehen möchte.

Matthias

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Matthias W. schrieb:
> ein Buffer hat normalerweise G=1.
> Was soll der aus Deiner Sicht bewirken?
> Kann der Teil davor den Videoverstärker nicht treiben?

Matthias, du hast dich so sehr in den Kabelgedanken versteift, dass du 
gar nicht mehr siehst, dass es ganz unterschiedliche Geräte sind, die du 
hier vergleichst. Du beantwortest die Frage hier doch schon selbst. 
Nein, der zu messende Teil soll hier nicht die Last des Tastkopfes 
treiben. Der Tastkopf soll hochohmig und mit möglichst kleiner Kapazität 
arbeiten!
Daher nimmt man nur einen möglichst kleinen Teil des Signals und 
verstärkt ihn gleich, um ihn weiter zum Oszilloskop zu führen.

Matthias W. schrieb:
> 50 Ohm ist bei vielen Oszis ja drin.
> Bei alten Hamegs halt nicht. Kann ja so ein
> Steckteil dran.

Das alte Hameg ist eben für passive 1:10-Tastköpfe ausgelegt. Und 
vielleicht maximal 200MHz Bandbreite.

Aber wie gesagt: Darum geht es hier nicht! Alle modernen Oszilloskope 
mit hoher Bandbreite bieten einen 50Ω-Abschluss. Wieso willst du dann 
unbedingt einen anderen Tastkopf haben?


> Es führen offenbar verschiedene Wege nach Rom,
> je nach Anforderung. Wenn man die Wege kennt
> kann man überlegen welchen Weg man gehen möchte.

Na dann guck doch mal, welchen Weg du hier die ganze Zeit betreten 
willst und schau ins Handbuch zu deinen gezeigten P6780:
http://www2.tek.com/cmswpt/madetails.lotr?ct=MA&cs...

Die Tastkopfimpedanz beträgt hier relativ niedrige 20 kΩ parallel zu 1,5 
pF! Wieso? Weil es ein Tastkopf für Logic-Analyzer ist! Damit sollen 
eben hauptsächlich sehr kräftige Logiksignale geprüft werden, die 
meistens etwas im Bereich 50 bis 100 Ω treiben. Dann stören die 
zusätzlichen 20 kΩ durch die Logic-Probes nicht.

Auch führen hier die Kabel nicht direkt zum Oszi! Stattdessen ist da 
noch ein kleines Kästchen zwischen, das die Impedanz anpasst.
Ich nehme auch nicht an, dass die Signalqualität nach der Logik-Probe 
perfekt beim Oszi ankommt. Aber Tektronix kennt die Charakteristiken und 
hat viele Möglichkeiten, sie im Oszi zu verarbeiten, um die angegebenen 
2GHz Bandbreite zu erreichen.


Also vertiefe dich bitte nicht zu sehr in alternative Kabel, die 
unmöglich zu beschaffen sind, ohne zu überlegen, welcher Einsatzzweck 
hier eigentlich gefragt ist.

Autor: Olaf (Gast)
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> Der FET nahe am Messort hat ja seinen Charme.
> 1.3pF ist erfreulich wenig.

Es geht da nicht um Charme. Das ist die Grundvoraussetzung. Wenn du mit 
10pF als Last leben koenntest dann muesstest du dir nicht die Muehe 
machen einen Tastkopf zu bauen sondern nimmst einfach deinen alten 10:1.

> Andererseits scheinen mir diese 50 Ohm schon
> fast wie eine Religion.

Es sind doch innerhalb gewisser Grenzen beliebige Impedanzen machbar. 
Ich glaub ich habe sogar noch irgendwo Kabel mit 60Ohm rumliegen. Sei 
lieber dankbar das sich soetwas wie 50Ohm durchgesetzt hat und nicht 
jeder sein eigenes Sueppchen kocht. Stell dir vor Hameg haette 45Ohm, 
Tek 55Ohm und HP 72Ohm. Und jeder verkauft dir dann nur seine 
Spezialkabel. Willst du es so haben?

Olaf

Autor: branadic (Gast)
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Matthias W. schrieb:
> Andererseits scheinen mir diese 50 Ohm schon
> fast wie eine Religion.

Matthias W. schrieb:
> Soll heißen, daß
> es im Laufe der Technikgeschichte mal dies und
> mal das gegeben hat.

Das hängt schlichtweg damit zusammen, dass die integrierten Schaltungen 
erst über die Jahre in der Lage waren eine Last von 100Ω zu treiben. In 
der Messtechnik hat sich dieser Standard halt durchgesetzt.
Im Bereich TV und Antennentechnik sind es halt 75Ω, warum nicht auch 50Ω 
kann dir sicherlich jemand anderes erklären.

Im Übrigen möchte ich noch mal auf zwei Links weiter oben in diesem 
Thread verweisen, die KupferMichi eingestellt hat, weil die wirklich 
großartig sind:

http://www.mikrocontroller.net/attachment/85639/P6...

http://www.mikrocontroller.net/attachment/85640/P6...

Ein vollständig dokumentierter aktiver Tastkopf bis fast 1GHz. Als FET 
kommt ein MMBF4416 zum Einsatz (bei Mouser erhältlich), die 
nachfolgenden MMBR536 scheint es nicht mehr zu geben, aber ein Ersatztyp 
BFT93 (bei Mouser erhältlich), ebenso müsste man für den LM308H einen 
adäquaten Ersatz finden und für die BFR91 auch.
Deutlich zu erkennen ist schon der erhebliche Mehraufwand an Bauteilen. 
Vielleicht ließe sich hier unter Einsatz moderner ICs der 
Schaltungsaufwand reduzieren.
Ist schon ein ziemlich spannendes Thema.

branadic

Autor: Matthias W. (matt007)
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branadic schrieb:
> Im Übrigen möchte ich noch mal auf zwei Links weiter oben in diesem
> Thread verweisen, die KupferMichi eingestellt hat, weil die wirklich
> großartig sind:
> http://www.mikrocontroller.net/attachment/85640/P6...

die sind wirklich super. Der Aufwand
scheint da nicht gerade klein.
Das Ding hängt direkt am Oszi dran
ohne einen einzigen cm Kabel dazwischen.

Brauchts dann da wirklich einen 50-Ohm-Abschluß?

> Ist schon ein ziemlich spannendes Thema.

Das Thema ist sehr spannend und lehrreich.

Matthias

Autor: Matthias W. (matt007)
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