Hallo, ich benötige als Hobbybastler einen aktiven Tastkopf fürs Oszilloskop, um Oszillatorsignale usw. besser überprüfen zu können. Der gewünschte Tastkopf soll hochohmig sein, bis mindestens 20MHz brauchbar sein und mit einer 9V-Blockbatterie betrieben werden können. Im Netz habe ich folgenden Bauvorschlag gefunden: http://elektronikbasteln.pl7.de/bauanleitung-eines-einfachen-aktiven-11-tastkopfs-bis-etwa-50-mhz.html Statt BF311 würde ich einen BF199 einsetzen. Die Frage ist, was man von so einem Tastkopf erwarten kann. Ein Sourcefolger mit einem nachgeschalteten Emitterfolger und dann noch ein 50-Ohm-Widerstand am Oszilloskopeingang - das senkt bestimmt nachhaltig die Amplitude?!? Alternativ überlege ich, einen Tastkopf mit einem vorrätigen LMH6702 HF-OpAmp aufzubauen. Habe hierfür allerdings keinen Schaltplan zur Hand. Das ganze muss nicht hochpräzise sein, aber halbwegs die Wellenform erkennen und die Amplitude ablesen sollte man schon können. Was haltet ihr davon? Welche Lösung würdet ihr wählen?
PS: der LMH6702 hat eine Eingangskapazität von 1,5pF und einen Ri von 1,4M-Ohm (+eingang). Außerdem kann er gut kapazitive Lasten treiben. Wenn man damit einen Impedanzwandler aufbauen könnte, wäre das Ergebnis sicher mehr als akzeptabel.
Das Thema wurde hier im Forum schon mehrfach diskutiert. Beitrag "Eigenbautastköpfe" Hier ein Schaltungsvorschlag: https://www.google.com/url?q=http://welecw2000a.sourceforge.net/docs/Hardware/Aktiver_Tastkopf_mit_OPA659.pdf&sa=U&ei=DaFDVJ2TBaP5yQOogoHYCg&ved=0CA0QFjAB&usg=AFQjCNEVXf3Fm0v_Vt3rWVJ1WaaFgr13Bg
richard schrieb: > Hallo, > >Die Frage ist, was man von > so einem Tastkopf erwarten kann. > Ein Sourcefolger mit einem nachgeschalteten Emitterfolger und dann noch > ein 50-Ohm-Widerstand am Oszilloskopeingang - das senkt bestimmt > nachhaltig die Amplitude?!? Wie kommst du darauf das das NACHHALTIG die Amplitude senkt? Und selbst wenn, dazu hat das Ossi ja einen Eingangsverstärker. Sinn des acktiven Tastkopfes ist es doch die Signalquelle möglichs wenig zu belasten. Und das erreicht man durch einen grossen Eingangswiderstand und eine kleine Kapazität.
Kelvin Klein schrieb: > Das Thema wurde hier im Forum schon mehrfach diskutiert. > > Beitrag "Eigenbautastköpfe" > > Hier ein Schaltungsvorschlag: > > https://www.google.com/url?q=http://welecw2000a.sourceforge.net/docs/Hardware/Aktiver_Tastkopf_mit_OPA659.pdf&sa=U&ei=DaFDVJ2TBaP5yQOogoHYCg&ved=0CA0QFjAB&usg=AFQjCNEVXf3Fm0v_Vt3rWVJ1WaaFgr13Bg Danke für den Link! Ich sehe, so ein Tastkopfaufbau ist nicht trivial...
Hallo, es gibt da im Netz noch einen Tastkopf der wurde mal von Elektur vorgestellt, er arbeitet mit einem BF998 Dualgate Mosfet. Den Artikel habe ich bei http://elektrotanya.com/files/forum/2009/10/e04a036.pdf wieder gefunden. Das Ding ging in meinem Nachbau bis ca. 40MHz. Um frequenzen und Ozillatoren zu messen fand ich es als ausreichend. Ich habe es für Uhrenquarze gern benutzt weil es kaum eine Belastung ausübte. Gruß Sascha
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> Und selbst wenn, dazu hat das Ossi ja einen Eingangsverstärker. > die Signalquelle möglichs wenig zu belasten. Viele Oszis haben als kleinste Auflösung nur 5mV/div oder 10mV/div. Mit 10er-Taskopf sieht man dann noch weniger. Ein Tastkopf, der die Quelle kaum belasten und gleichzeitig das Signal nicht um Faktor 10:1 reduzieren würde, wäre manchmal schon hilfreich.
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Hier noch welche aus meiner Linksammlung (ohne Gewähr): 1MHz-2.5GHz: http://www.oe2tzl-atv.at/Eigenbau/Tastkopf/tastkopf.html 30MHz,150MHz: http://www.qrpproject.de/hf_tastkopf.htm Bis 500MHz mit 1N34A: http://www.dl2lto.de/sc/HB_HFTK.htm Mit 1N914: http://www.totalitaer.de/Rftechnik/hftastkopf.htm Mit FET u. OPV: http://oliverbetz.de/hit/hit.htm HF-Millivoltmeter mit Tastkopf: http://dl3jin.de/hf-millivoltmeter.htm Diverses: http://www.elektronikbasteln.pl7.de/ Demodulator-TK: http://db0smg.afug.uni-goettingen.de/~dk1rm/hardware/demod_tk.html
Rainer V. schrieb: > Hier noch welche aus meiner Linksammlung (ohne Gewähr):...... Das "ohne Gewähr" ist durchaus angebracht. Denn der TO sucht wie man lesen kann einen hochohmigen HF-Tastkopf für ein Oszilloskop, mit dem man die Wellenform erkennen und die Amplitude ablesen kann. Bis auf den Link > Mit FET u. OPV: http://oliverbetz.de/hit/hit.htm weisen sämtliche anderen Links zu Gleichrichtertastköpfen, die nichts mit der Aufgabenstellung zu tun haben und die für diesen Zweck daher ungeeignet sind.
B e r n d W. schrieb: > Ein Tastkopf, der die Quelle > kaum belasten und gleichzeitig das Signal nicht um Faktor 10:1 > reduzieren würde, wäre manchmal schon hilfreich. Aber nur, wenn sein Frequenzgang mindestens so breit ist, wie die Bandbreite des Oszilloskops. Die hier simulierte Schaltung eines simplen Dreifach Serien-Emitterfolgers (wieso überhaupt 3 Stufen) ist mit gerade mal 10MHz Bandbreite ziemlich ungünstig designt. Die Transistoren könnten in einer besseren Schaltungsauslegung viel mehr. Außerdem geht nur Wechselspannungskopplung. Die Lösung des "Poor Man's 500 MHz Active FET Probe" http://welecw2000a.sourceforge.net/docs/Hardware/Aktiver_Tastkopf_mit_OPA659.pdf mit einem guten HF- OPAMP wie weiter oben verlinkt ist durchentwicklt erbprobt und in jedem Fall als Tastkopf vorzuziehen. Mit mehreren 100MHz Bandbreite begrenzt sie nicht die Fähigkeiten des Oszilloskops und kann auch für DC-Kopplung verwendet werden, so dass man auch einen DC-Versatz bzw. unsymmetrische Schwingungen mit ihrem Gleichspannungsanteil untersuchen kann. Auch der vorstehend verlinkte Einfachtastkopf von O. Betz erfüllt diesen Zweck: http://oliverbetz.de/pages/Artikel/Einfacher-Hochimpedanztastkopf Gruß
Hallo Kelvin Klein Richard hatte ja nach Vorschlägen gefragt zu einer diskreten Schaltung oder mit OPV. Der Vorschlag war eher als Alternative zum Link ganz oben gedacht. http://elektronikbasteln.pl7.de/bauanleitung-eines-einfachen-aktiven-11-tastkopfs-bis-etwa-50-mhz.html Die Schaltung lässt sich noch mit Teilen aus der Bastelkiste verwirklichen und geht deutlich weiter, als das 20MHz Oszilloskop. Vor allem die kapazitive Last ist recht niedrig, da hat die Prüfspitze fast schon eine höhere Kapazität. Ob die ohmsche Last 100k oder 1Meg beträgt, spielt ja bei HF eine eher untergeordnete Rolle. Mir persönlich würde das in den meisten Fällen reichen. Nachtrag: Der Frequenzgang entsteht aus der Quellimpedanz von 5k und der Eingangskapazität. Das Problem hat wohl jede Schaltung. Gruß, Bernd
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B e r n d W. schrieb: > Der Frequenzgang entsteht aus der Quellimpedanz von 5k und der > Eingangskapazität. Das Problem hat wohl jede Schaltung. Richtig. Darum gilt es diese Kapazität sowohl beim FET als auch beim Treiber möglichst klein zu halten. VHF-UHF FETs wie der J310 sind als HF-Impedanzwandler gut geeignet. Der von dir bezogene FET Impedanzwandler mit Emitterfolger als 50 Ohm Treiber macht trotz seiner Einfachheit einen ganz guten Job. Die Verstärkung des Impedanzwandlers ergibt sich maßgeblich aus der Steilheit des FET zusammen mit seinem Last-Sourcewiderstand und ist immer <1. Es handelt sich also nicht um eine 1:1 Tastkopf, sondern man muss über Alles mit ca 5...6dB Dämpfung rechnen. Die Auswahl der Bauelemente richtete sich bei dieser Schaltung übrigens nach dem, was in der Bastelkiste des Erbauers gerade verfügbar war. Vorteilhafter wäre ein steilerer J310 als FET und anstatt des betagten BF311 als 50Ohm Treiber ein kapazitätsarmer Breitband HF-Transistor, wie z.B. ein 2SC3355 o.ä oder als SMD ein BFR92A oder BFR93A. Dann ist die Schaltung bis weit über 100MHz nutzbar. Legt man allerdings Wert auf Linearität, DC-Kopplung und bipolare Aussteuerung, fährt man mit einer OP bzw. FET + HF-OP Schaltung +/- Betriebsspannung besser. Grüße
Hallo, habe mittlerweile diesen Tastkopf hier http://elektronikbasteln.pl7.de/images/volker/aktiv-tastkopf/Aktiver-Tastkopf.gif aufgebaut. Mit BF245A und BF199. An Source (1k) mißt man 0,87V gegen GND. Kleinere Signale kann man bestens messen, aber bei etwas größeren Signalen (ab ca. 0,8Vpp) wird die untere Halbwelle begrenzt. Wahrscheinlich ist der Arbeitspunkt vom FET suboptimal? Oder vom BF199?!? Ansonsten ist der Tastkopf super!
Also bei +9V Ub kann man den Source-Widerstand bei mir von 1k auf 10k vergrößern. Dann wird der Aussteuerbereich und die amplitude deutlich größer. Noch mehr bringt aber kaum noch was. Mein Koax zum Oszi ist 40cm lang (also << 20m). Der 50-Ohm-Widerstand direkt am Oszi hat bei der kurzen Kabellänge anscheinend keinen einfluß und verkleinert nur die Amplitude. Habe ihn einfach weieder rausgenommen.
Ein 1Vpp Signal (5MHz) wird nun mit 0,83Vpp auf dem Oszi abgebildet. Die Amplitude wird also um knapp 1/5 verkleinert (Rs = 10k und 50 Ohm Abschlusswiderstand weg).
richard schrieb: > habe mittlerweile diesen Tastkopf hier > http://elektronikbasteln.pl7.de/images/volker/akti... > aufgebaut. > Mit BF245A und BF199. Wie schon in meinem Vorpost geschrieben, ist in dieser Schaltungsauslegung der BF245A wegen seines niedrigen IDss nicht besonders gut aussteuerbar. Da das Gate über den Gatewiderstand auf Masse liegt, fließen durch den Sourcewiderstand nur ein paar 100 Mikroampere. Besser wäre ein BF245C, noch besser ein steilerer J310.
Da Richard schreibt, er verliert nur 2dB, würde der J310 keine großen Vorteile bringen. Der BF245 hat ein Cdg von 1,2pF und der J310 von 1,8pF. Die Kapazitive Last ist also beim J310 deutlich größer. Ich tendiere zu einem BF245C. Allerdings stellt sich die Frage, wie die 2 dB Verlust entstanden sind. Laut Simulation müssten es beim BF245 ca. 4 dB sein und beim J310 nur 2 dB. Eventuell läßt der Referenztastkopf das Signal schon um 2 dB einbrechen, dadurch ist der Vergleich fehlerbehaftet. Ein BF311 hat laut Datenblatt eine Feddbackkapazität Ccb von 0,35pF. Der Verlust pro Stufe beträgt ca. 0,2dB. Die eingangsimpedanz von JFets ist nur unterhalb von 10 MHz deutlich besser. Hier kommt es aber auf möglichst wenig Abfall bis 20 MHz an.
B e r n d W. schrieb: > Da Richard schreibt, er verliert nur 2dB, würde der J310 keine großen > Vorteile bringen. Er hat auch geschrieben, warum er mit dem BF245A nur 2dB verliert: Er erhöhte den Source Widerstand auf 10 KOhm!! Bei der Drainschaltung (Sourcfolger) berechnet sich die Verstärkung nach (Steilheit x Rs) / (Steilheit x Rs) +1 Mache ich den Lastwiderstand am Source (der sich aus dem Sourcewiderstand Rs und dem Eingangswiderstand des Emitterfolgers zusammensetzt) gross, dann habe ich auch entsprechend wenig Dämpfung. Durch den sehr geringen Strom verschiebt sich aber mein Arbeitspunkt dergestalt, dass die Aussteuerfähigkeit reduziert wird. Das Ganze hat dann auch signifikante Auswirkungen auf den Arbeitspunkt des nachgeschalteten Emitterfolgers, der ja gleichspannungsgekoppelt ist. Fazit: Es hilft wenig, ohne Schaltungsanalyse einfach an einzelnen Werten rumzudoktern. Schon die Grundschaltung aus dem Web ist - sagen wir mal - suboptimal dimensioniert. Grüße
Habe mittlerweile probehalber den BF245A gegen einen BF245C ausgetauscht. Der Rs wurde auf 2k7 verkleinert -> größte Amplitude Nun liegen an der Basis 4.0V an. Am Emitter sind es 3.2V. Der BF199 erwärmt sich dabei leicht. Messtechnisch habe ich leider keinen Oszillator mehr, der den Messkopf jetzt noch übersteuern könnte, kann also nicht sagen, wie das Begrenzungsverhalten wäre. Bei der nächsten Bauteile-Bestellung ordere ich Teile für einen besseren Tastkopf - bis dahin muss dieser hier reichen (der als Schätzeisen auf alle Fälle ok ist). B e r n d W. schrieb: > Die Schaltung lässt sich noch mit Teilen aus der Bastelkiste > verwirklichen und geht deutlich weiter, als das 20MHz Oszilloskop. Vor > allem die kapazitive Last ist recht niedrig, da hat die Prüfspitze fast > schon eine höhere Kapazität. Ob die ohmsche Last 100k oder 1Meg beträgt, > spielt ja bei HF eine eher untergeordnete Rolle. Mir persönlich würde > das in den meisten Fällen reichen. Da stimme ich zu!
richard schrieb: > Habe mittlerweile probehalber den BF245A gegen einen BF245C > ausgetauscht. Der Rs wurde auf 2k7 verkleinert -> größte Amplitude Ein guter Schritt, der BF245C hat ein höheren IDss. Allerdings ist der Punkt größter Amplitude nicht unbedingt auch der Punkt maximaler Aussteuerfähigkeit. Man könnte im Bedarfsfall den Strom durch den FET noch etwas erhöhen, in dem man zu dem Widerstand von Gate nach GND noch einen Widerstand vom Gate zu 9V legt und den FET damit positiv vorspannt. Damit und mit Rs lässt sich dann die Basisvorspannung des Emitterfolgers auf maximalen Aussteuerbereich legen. > > Nun liegen an der Basis 4.0V an. Am Emitter sind es 3.2V. Der BF199 > erwärmt sich dabei leicht. Das ist ein brauchbarer Kompromiss. Damit fließen 32mA durch den BF199 und er muss eine Verlustleistung von 185mW verheizen. Das ist Alles noch im Rahmen seiner Daten. > B e r n d W. schrieb: >> Die Schaltung lässt sich noch mit Teilen aus der Bastelkiste >> verwirklichen und geht deutlich weiter, als das 20MHz Oszilloskop. Vor >> allem die kapazitive Last ist recht niedrig, da hat die Prüfspitze fast >> schon eine höhere Kapazität. Ob die ohmsche Last 100k oder 1Meg beträgt, >> spielt ja bei HF eine eher untergeordnete Rolle. Mir persönlich würde >> das in den meisten Fällen reichen. > > Da stimme ich zu! Dazu möchte ich zu bedenken geben: Ein HF-Tastkopf ist - wenn mans richtig machen will - nicht trivial. Die oben besprochene FET-Impedanzwandler-Schaltung geht nur bei niederohmigen Quellen weiter als 20MHz. Je nach FET, Aufbau und Dimensionierung ist schon vorher Schluss. Insbesondere bei hochohmigen Quellen fällt der Frequenzgang ab der Grenzfrequenz (Quellimpedanz = Eingangsimpedanz FET//parasitäre Impedanzen) mit 6dB/Oktave bzw. 20dB/Dekade ab. Diese Zusammenhänge sollte man beim Messen im Hinterkopf behalten. Normalerweise will man mit einem Tastkopf ein Signal qualitativ und quantitiv untersuchen. Da sollten die Kennwerte und Grenzen des Tastkopfs bekannt sein. Sonnst deutelt man immer rum, ob eine dargestellte Signalverzerrung vom Untersuchungsobjekt oder vom Messgerät herrührt.
Hallo Heinz > Die oben besprochene FET-Impedanzwandler-Schaltung geht nur bei > niederohmigen Quellen weiter als 20MHz. Der Frequenzgang hängt im Prinzip nur von der Quellimpedanz und der Eingangskapazität ab. Die beträgt je nach Schaltung 0,75...2 pF. Bei 200 Ohm gehts mit den BFR93A schon bis 1 GHz. Wie sieht denn die Impedanz eines hochwertigen Tastkopfes aus? Geht das überhaupt viel besser? Der Unterschied besteht eher in der DC-Fähigkeit und dem max. Ausgangssignal. Bei den einfachen Schaltungen ist halt bei 2Vss Schluss, sonst wird im A-Betrieb der Ruhestrom zu groß. Bei 30mA Ruhestrom hält eine 9 Volt Batterie mit 150 mAh nicht lange. Gruß, Bernd
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B e r n d W. schrieb: > Hallo Heinz > >> Die oben besprochene FET-Impedanzwandler-Schaltung geht nur bei >> niederohmigen Quellen weiter als 20MHz. > > Der Frequenzgang hängt im Prinzip nur von der Quellimpedanz und der > Eingangskapazität ab. Die beträgt je nach Schaltung 0,75...2 pF. Bei 200 > Ohm gehts mit den BFR93A schon bis 1 GHz. Wie sieht denn die Impedanz > eines hochwertigen Tastkopfes aus? Geht das überhaupt viel besser? > > Der Unterschied besteht eher in der DC-Fähigkeit und dem max. > Ausgangssignal. Bei den einfachen Schaltungen ist halt bei 2Vss Schluss, > sonst wird im A-Betrieb der Ruhestrom zu groß. Bei 30mA Ruhestrom hält > eine 9 Volt Batterie mit 150 mAh nicht lange. > > Gruß, Bernd Ein hochohmiger Breitbandverstärker ist schon eine Herausforderung. Der limitierene Faktor beim Frequenzgang des FET Impedanzwandlers sind die Eingangskapazitäten des FET und die parsitären Streukapazitäten des Aufbaus bzw. des Tastkopfs. Der nachfolgende Emitterfolger trägt nur wenig zum Frequenzgang bei, da meist schon vorher im FET der Abfall erfolgt. Es nützt also wenig, hier von einem GHz Transistor als Emitterfolger große Hilfe zu erwarten. Das sieht man z.B. auch in der von dir geposteten Schaltungssimulation: Beitrag "Re: Selbstbautastkopf bis ca. 20MHz" Dort erkennt man gut, dass trotz der Verwendung von Gigahertz Transistoren gerade mal 20 MHz Bandbreiteerreicht werden, weil das restliche Schaltungsdesign die Bauteile ausbremst. Um mal ein Gefühl dafür zu bekommen, wie sich der Tastkopfwandler von Richard bei verschiedenen Quellwiderständen verhält, habe ich die Schaltung kurz mit verschiedenen Quellwiderständen simuliert. Als Streukapazität (Tastkopf, Platine und Aufbau) wurden 5pf angenommen. Die Ergebnisse sprechen für sich. Die Kurven: grün = Ri 50 Ohm türkis = Ri 1 KOhm gelb = Ri 50 KOhm violett = Ri 500 KOhm f.G.
Heinz Wäscher schrieb: > Um mal ein Gefühl dafür zu bekommen, wie sich der Tastkopfwandler von > Richard bei verschiedenen Quellwiderständen verhält, habe ich die > Schaltung kurz mit verschiedenen Quellwiderständen simuliert. Als > Streukapazität (Tastkopf, Platine und Aufbau) wurden 5pf angenommen. Die > Ergebnisse sprechen für sich. > > Die Kurven: > grün = Ri 50 Ohm > türkis = Ri 1 KOhm > gelb = Ri 50 KOhm > violett = Ri 500 KOhm Krass! Wenn ich es richtig verstehe, bildet die Quellimpedanz mit der Eingangskapazität einen Tiefpass, der bei höheren Quellimpedanzen schnell die fo herabsetzt.
richard schrieb: > Krass! Wenn ich es richtig verstehe, bildet die Quellimpedanz mit der > Eingangskapazität einen Tiefpass, der bei höheren Quellimpedanzen > schnell die fo herabsetzt. Das trifft es auf den Punkt.
B e r n d W. schrieb: > Da Richard schreibt, er verliert nur 2dB Was ja eigentlich viel zu wenig ist und alle hier gezeigten Schaltungen betrifft. Wenn die Schaltungen an ein 50R-Kabel angepasst sein sollen, müssen ihre Ausgangswiderstände Ra=50R sein und mit der Kabel-Terminierung (die 50R-Lastwiderstände in den Schaltungen) ergibt sich in jedem Fall eine Dämpfung von 6dB. Dazu kommt noch die Dämpfung der Schaltungen selbst. Da das alles nur Emitter- bzw. Sourcefolger sind, ist die auch größer 0dB. Man müsste also Gesamtdämpfungen von ca. 7...8dB haben. Das ist aber nicht der Fall und liegt an den viel zu kleinen Ausgangswiderständen. Die 50R-Kabel zum Oszi laufen total fehlangepasst. In der Schaltung von Bernd W. sieht Q2 einen Quellwiderstand von max. 15k, seine Stromverstärkung (100) transformiert den an seinen Emitter (150R//1k5), wo Q3 das gleiche nochmal macht: Ra~150R/75~2R.
ArnoR schrieb: > Das ist aber nicht der Fall und liegt an den viel zu > kleinen Ausgangswiderständen. Die 50R-Kabel zum Oszi laufen total > fehlangepasst. Meinst du eher "zu große Ausgangswiderstände"? Das Kabel ist 35cm lang für Frequenzen unter 20MHz, was soll da fehlangepasst sein?
richard schrieb: > Meinst du eher "zu große Ausgangswiderstände"? Nein, sondern das was ich geschrieben habe. (zu kleine Ausgangswiderstände) > Das Kabel ist 35cm lang Wie soll man denn mit einem so kurzen Kabel vernünftig messen? Ich bin mal von den üblichen 1m ausgegangen. > für Frequenzen unter 20MHz, was soll da fehlangepasst sein? Oben hast du geschrieben: > bis mindestens 20MHz Man kann nicht alle Grenzfrequenzen der beteiligten Komponenten auf die gleiche Frequenz (20MHz) auslegen, sondern die Grenzfrequenzen müssen deutlich höher liegen. Bei digitalen Signalen kann man mit der Terminierung toleranter sein als bei analogen, wo man ja möglichst genau den originalen Signalverlauf messen will. http://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand#Terminierung
ArnoR schrieb: > Nein, sondern das was ich geschrieben habe. (zu kleine > Ausgangswiderstände) -> also dass 100 Ohm Emitterwiderstand plus den BF199 HF-mäßig parallel sehr viel kleiner als 50 Ohm ergibt??? ArnoR schrieb: > Man kann nicht alle Grenzfrequenzen der beteiligten Komponenten auf die > gleiche Frequenz (20MHz) auslegen, sondern die Grenzfrequenzen müssen > deutlich höher liegen. Ist klar, alles, was vom Sinus abweicht, ist ja Oberwelle und würde dann nicht mehr richtig erfaßt werden.
Beim Zweistrahl-Oszilloskop möchte man unter anderem auch Signale vergleichen können. Deshalb ist der Phasengang wichtig. Zumindest sollten sich beide Tastköpfe ähnlich verhalten.
richard schrieb: > -> also dass 100 Ohm Emitterwiderstand plus den BF199 HF-mäßig parallel > sehr viel kleiner als 50 Ohm ergibt??? Ja natürlich. Was glaubst du wohl wieso die Dämpfung so gering ist? Hatte ich doch oben schon erklärt. Schau dir mal an wie ein Emitterfolger genau funktioniert und wieso der auch als "Impedanzwandler" bezeichnet wird. Der BF245 hat eine Steilheit von etwa 5mA/V was einem Ausgangswiderstand von 200R entspricht, dazu parallel liegt der 1K-Rs und sein innerer Ausgangswiderstand (Early-Effekt). Der BF199 sieht also etwa 160R als Quellwiderstand und teilt den durch seine Stromverstärkung (typ. 100). Am Emitter des BF199 ist der Ra~1,5R. Das gilt natürlich nur für kleine bzw. große positive Pegel, bei großen negativen Pegeln kann der BF keinen Strom liefern und die Schaltung wird einseitig hochohmig (nur Re wirkt). Ein weiterer Nachteil dieser Schaltungsart.
> Am Emitter des BF199 ist der Ra~1,5R. Der Bahnwiderstand kommt noch dazu. Einigen wir uns auf 10-15 Ohm. Ein BC537 dagegen hätte ca. 2-3 Ohm.
B e r n d W. schrieb: > Der Bahnwiderstand kommt noch dazu. Ja, den Diffusionswiderstand Rd=UT/Ic hatte ich vergessen.
@ArnoR Der Emitter erzwingt also eine lineare Spannung am Kabeleingang. Falls jetzt der Kabelausgang korrekt mit 50 Ohm abgeschlossen wird, kann dann überhaupt was zurückreflektieren, auch unter dem Aspekt, daß das Kabel deutlich kürzer ist als Lambda/4? (Lambda/4 entsprechen ca. 3,5m bei 20 MHz) Gruß, Bernd
B e r n d W. schrieb: > Der Emitter erzwingt also eine lineare Spannung am Kabeleingang. Meinst du damit Spannung und Strom im Verhältnis von z.B. 5 oder 10 Ohm? > Falls > jetzt der Kabelausgang korrekt mit 50 Ohm abgeschlossen wird, kann dann > überhaupt was zurückreflektieren Das Kabel erwartet am Eingang ein bestimmtes Verhältnis von Spannung zu Strom (nämlich etwa im Verhältnis SQRT(L/C)) und zwar unabhängig davon, ob das Signal schon am Ausgang angekommen ist und dort den korrekten Abschluss sieht. Wenn man etwas anderes erzwingt, wird es Probleme geben. Natürlich sind kurze Kabel unkritischer als lange. Wie genau das Signal verfälscht wird ist rel. aufwändig zu berechnen und nicht so mein Ding. Die Erfahrung zeigt aber, dass man möglichst immer korrekt abschließt, um unliebsame Überraschungen zu vermeiden, erst recht dann wenn man genaue Ergebnisse haben will. Wir hatten hier mal den Fall, dass versehentlich RG59-Kabel in einem 50R-Aufbau bei Frequenzen <= 50MHz verwendet wurden, das war ein Spaß. :-( Seit dem gibt es keine Disskusion mehr darüber, ob Anpassung nötig ist oder nicht.
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Anpassung_Koaxkabel.gif
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1) Der Quellwiderstand wird variiert. Es ändert sich nur der Ausgangspegel 2) Der Abschlusswiderstand wird verändert. Nur bei 50 Ohm ist der Frequenzgang glatt.
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Leitung.png
9,2 KB
Meine Simulation liefert genau das, was ich auch aus der Praxis kenne. Die Leitungen sind identisch nur der Eingangsabschluss ist unterschiedlich. Die am Eingang falsch abgeschlossene Leitung (TL1) liefert am Ausgang Überschwingen von fast 50% (VF1), die eingansseitig richtig abgeschlossene liefert den richtigen Pegel (VF3). Wenn es so wäre wie in deiner Simu, wieso bauen die Hersteller dann 50R-Funktionsgeneratoren (oder schließen Videokabel eingangsseitig mit 75R ab...) und verplempern dort soviel Pegel und Energie?
ArnoR schrieb: > Meine Simulation liefert genau das, was ich auch aus der Praxis kenne. Die Simulation ist falsch bzw. du hast mit einem Wellenwiderstand von 1 Ohm anstatt 50 Ohm simuliert. Beide Leitungen sind also am Ausgang nicht angepasst. Die einzige Spannung, bei der keine Reflexionen sichtbar sind, ist VF2, weil hier die Quelle auch 1 Ohm hat. B e r n d W. schrieb: > Falls jetzt der Kabelausgang korrekt mit 50 Ohm abgeschlossen wird, kann > dann überhaupt was zurückreflektieren, ... Nein, das hast du absolut richtig erkannt. Die Impedanz der Quelle darf niederohmig sein; das macht kein Problem, solange das andere Ende der Leitung korrekt abgeschlossen ist.
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@ Arno da kann was nicht stimmen, denn das passt m.E. nicht zur Theorie. Eine mit dem Wellenwiderstand Z abgeschlossene Leitung präsentiert am Leitungsanfang einen realen Widerstand Z. Die Leitung nimmt also aus dem Generator einen Strom U/Z. Und zwar unabhängig vom Ri der Quelle. Aus welchen Wellen soll der Überschwinger herstammen, wenn keine Reflexion stattfindet? f.G.
Johannes E. schrieb: > du hast mit einem Wellenwiderstand von 1 > Ohm anstatt 50 Ohm simuliert. Die "1" bezeichnet nicht den Wellenwiderstand, sondern die Länge.
ArnoR schrieb: > Meine Simulation liefert genau das, was ich auch aus der > Praxis kenne. Wenn Du Recht hättest, dürfte der berühmte 20:1-Tastkopf nicht funktionieren. Der ist nämlich eingangsseitig stark fehlangepasst. > Die Leitungen sind identisch nur der Eingangsabschluss > ist unterschiedlich. Die am Eingang falsch abgeschlossene > Leitung (TL1) liefert am Ausgang Überschwingen von fast > 50% (VF1), die eingansseitig richtig abgeschlossene liefert > den richtigen Pegel (VF3). Ich sehe die Simulation, habe aber keine Erklärung. Eine Quelle mit 0 Ohm Innenwiderstand führt, verglichen mit einer 50Ohm-Quelle, zu einem doppelt so großen Spannungssprung am Eingang des 50Ohm-Kabels. Da aber auch der Strom doppelt so groß wird (eben wegen des 50Ohm-Kabels), passt wieder alles. Wenn das doppelt so große Signal an der angepassten 50Ohm-Last ankommt, wird es - aufgrund der Anpasssung - dort absorbiert; es gibt keine rücklaufende Welle. Für das Ergebnis Deiner Simulation habe ich keine Erklärung. > Wenn es so wäre wie in deiner Simu, wieso bauen die Hersteller > dann 50R-Funktionsgeneratoren (oder schließen Videokabel > eingangsseitig mit 75R ab...) und verplempern dort soviel > Pegel und Energie? Die Erklärung ist sehr einfach: Quellenseitige Anpassung macht den ganzen Aufbau unempfindlich(er) gegen senken-seitige Fehlanpassung. Wenn man also an einen Generator mit 50Ohm-Ausgang über ein 50Ohm-Kabel eine fehlangepasste Last anschließt, dann weicht zwar der Pegel an der Last (aufgrund der Fehlanpassung) vom Sollwert ab, aber der Frequenzgang bleibt glatt: Stehende Wellen erfordern nämlich zwei Reflexionsstellen. Bei nur einer Reflexion läuft die reflektierte Energie in die Quelle und bringt diese zum Schwitzen, sie hat aber keinen Einfluss auf den Frequenzgang.
Johannes E. schrieb: >> Falls jetzt der Kabelausgang korrekt mit 50 Ohm abgeschlossen >> wird, kann dann überhaupt was zurückreflektieren, ... > > Nein, das hast du absolut richtig erkannt. Die Impedanz der > Quelle darf niederohmig sein; das macht kein Problem, solange > das andere Ende der Leitung korrekt abgeschlossen ist. Den Gedanken kann man auch umdrehen: Wenn die (bekannte) Quelle (z.B. der Funktionsgenerator) angepasst ist, obwohl das gar nicht erforderlich wäre, geht man sicher, dass keine stehenden Wellen (und damit Beulen im Frequenzgang) entstehen können. Die Absolutpegel werden durch die Fehlanpassung verfälscht, nicht aber der Frequenzgang.
Die ganze Simulation ist mir sehr suspekt. Weder ist das Simulationsprogramm bekannt. Noch sind die Parameter der Simulation ersichtlich. Und mir erschließt sich auch nicht, wie ein skalarer Frequenzgangplot geeignet sein soll, die Vorgänge zwischen Generator, Leitung und Last qualitativ und quantitativ zu beurteilen. f.G.
Akademisches Geschwafel und zielloses Herumsimulieren? Kommt da eventuell auch ein Schaltungsvorschlag raus, oder wird das so eine Aktion wie die des berühmten Fred Quinni??
Utschastnik schrieb: > Akademisches Geschwafel und zielloses Herumsimulieren? > > Kommt da eventuell auch ein Schaltungsvorschlag raus, oder wird das so > eine Aktion wie die des berühmten Fred Quinni?? Hat jemand die Null gewählt, weil du dich meldest?
Cui Bono schrieb: > Hat jemand die Null gewählt, weil du dich meldest? Hast Du eine zufriedenstellende Lösung des Problems? Auch nicht? Na dann....
ArnoR schrieb: > Die "1" bezeichnet nicht den Wellenwiderstand, sondern die Länge. Und wo wird dann der Wellenwiderstand definiert? Warum gibt es in deiner Simulation in der unteren Schaltung diese Einschwingvorgänge, obwohl beide Seiten mit 50 Ohm abgeschlossen sind? Mit deiner Simulation ist ganz sicher etwas faul, mit LTSpice verhält es sich völlig anders. Possetitjel schrieb: > Den Gedanken kann man auch umdrehen: Wenn die (bekannte) Quelle > (z.B. der Funktionsgenerator) angepasst ist, obwohl das gar > nicht erforderlich wäre, geht man sicher, dass keine stehenden > Wellen (und damit Beulen im Frequenzgang) entstehen können. Nein, das stimmt auch nicht. Wenn die Leitung am Ende nicht richtig abgeschlossen ist, gibt es trotzdem eine stehende Welle, auch wenn der Generator korrekt angepasst ist. Es ist dann nur so, dass diese stehende Welle am Generator nicht nochmal reflektiert wird, es gibt also keine Mehrfachreflextionen. Aber trotzdem "sieht" der Generator am Anfang der Leitung eine Impedanz, die sich mit der Frequenz ändert und dadurch bekommt man einen welligen Freuenzgang. Wenn dagegen eine 50-Ohm-Leitung am Ende korrekt mit 50 Ohm abgeschlossen ist, dann ist die Impedanz am Anfang der Leitung auch immer 50 Ohm und bildet mit dem Innenwiderstand des Generators einen Spannungsteiler, dessen Teilungsfaktor zwar nicht 50% ist, der aber trotzdem frequenzunabhängig ist.
Johannes E. schrieb: > Es ist dann nur so, dass diese stehende Welle am Generator nicht nochmal > reflektiert wird, es gibt also keine Mehrfachreflextionen. Aber trotzdem > "sieht" der Generator am Anfang der Leitung eine Impedanz, die sich mit > der Frequenz ändert und dadurch bekommt man einen welligen Freuenzgang. > > Wenn dagegen eine 50-Ohm-Leitung am Ende korrekt mit 50 Ohm > abgeschlossen ist, dann ist die Impedanz am Anfang der Leitung auch > immer 50 Ohm und bildet mit dem Innenwiderstand des Generators einen > Spannungsteiler, dessen Teilungsfaktor zwar nicht 50% ist, der aber > trotzdem frequenzunabhängig ist. 100% Ackn. Wenn die Leitung mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen ist, dann sie sie an ihrem Eingang eine reelle ohmsche Last dar, die ihrem Wellenwiderstand entspricht. Der Generator hat darauf keinerlei Einfluss.
Johannes E. schrieb: > Wenn die Leitung am Ende nicht richtig abgeschlossen ist, gibt > es trotzdem eine stehende Welle, auch wenn der Generator korrekt > angepasst ist. Nein, das ist unmöglich. Es gibt erstmal nur eine rücklaufende Welle. Diese Welle "läuft" aber, ist also gerade keine stehende Welle. > Es ist dann nur so, dass diese stehende Welle am Generator nicht > nochmal reflektiert wird, es gibt also keine Mehrfachreflextionen. Ohne Mehrfachreflexion keine stehenden Wellen. > Aber trotzdem "sieht" der Generator am Anfang der Leitung eine > Impedanz, die sich mit der Frequenz ändert Das stimmt wieder. Den Punkt hatte ich übersehen: Der Generator sieht ja nicht einfach den Wellenwiderstand des Kabels, sondern sozusagen die rücktransformierte Impedanz der Last. Wenn der Generatorwiderstand konstant und reell ist, seine Last aber komplex und frequenzabhängig, ändert sich ja der entstehende Spannungsteiler. Soweit ist das richtig. > und dadurch bekommt man einen welligen Freuenzgang. Das übersehe ich noch nicht; da muss ich erstmal drüber nachdenken. Die Sache ist nämlich komplizierter, als sie auf den ersten Blick aussieht. Danke erstmal für den Hinweis auf die frequenzabhängige Belastung des Generators.
Possetitjel schrieb: > Johannes E. schrieb: > >> Wenn die Leitung am Ende nicht richtig abgeschlossen ist, gibt >> es trotzdem eine stehende Welle, auch wenn der Generator korrekt >> angepasst ist. > > Nein, das ist unmöglich. > Es gibt erstmal nur eine rücklaufende Welle. Diese Welle "läuft" > aber, ist also gerade keine stehende Welle. Ohh. Mhhhmmm. Moment. Die Überlagerung von hin- und rücklaufender Welle ergibt natürlich auch bei einer einzelnen Reflexion eine stehende Welle. Ich bin ein Depp. Asche über mein Haupt. Die Frage nach dem Frequenzgang ist für mich aber weiterhin offen :-)
Possetitjel schrieb: >> Es ist dann nur so, dass diese stehende Welle am Generator nicht >> nochmal reflektiert wird, es gibt also keine Mehrfachreflextionen. > > Ohne Mehrfachreflexion keine stehenden Wellen. Doch! Wenn eine Welle am Ende der Leitung reflektiert wird, dann überlagert sich diese rücklaufende Welle mit der vorwärtslaufenden. Die Spannungen und Ströme dieser beiden Wellen überlagern sich und dadurch entstehen stationäre Stellen, bei denen die Spannungs- bzw. Strom-Amplitude größer ist als an anderen Punkten. Und das wird üblicherweise als stehende Welle bezeichnet. Wenn die Welle am Anfang der Leitung nochmal reflektiert wird, dann ergibt das eine kompliziertere stehende Welle, aber auch ohne diese zusätzliche Reflektion hat man auch schon stehende Wellen. Possetitjel schrieb: >> und dadurch bekommt man einen welligen Freuenzgang. > > Das übersehe ich noch nicht; da muss ich erstmal drüber nachdenken. Ist eigentlich ganz einfach: Wenn sich die Impedanz am Anfang der Leitung ändert, dann ändert sich das Teilungsverhältnis, das sich aus dem Quellenwiderstand und dem Eingangswiderstand der Leitung ergibt. Und weil sich die Impedanz mit der Frequenz in einer welligen Kurve ändert, hat man auch den welligen Frequenzgang am Ende der Leitung.
Ich hatte es einfach ausprobiert, was passiert, wenn man bei verschiedenen Frequenzen den Abschlusswiderstand von 50 Ohm wegläßt (Kabellänge 35cm). Dabei konnte ich außer den zu erwartenden Pegelschwankungen keine Änderung in der Wellenform erkennen. Also habe ich den Abschlusswiderstand weggelassen. Das ganze ist für mich ohnehin nur eine vorübergehende Bastellösung.
Johannes E. schrieb: > Possetitjel schrieb: >>> Es ist dann nur so, dass diese stehende Welle am >>> Generator nicht nochmal reflektiert wird, es gibt >>> also keine Mehrfachreflextionen. >> >> Ohne Mehrfachreflexion keine stehenden Wellen. > > Doch! Jaja... ich habe es ja schon eingesehen. > Possetitjel schrieb: >>> und dadurch bekommt man einen welligen Freuenzgang. >> >> Das übersehe ich noch nicht; da muss ich erstmal drüber >> nachdenken. > > Ist eigentlich ganz einfach: "Das glaube ich nicht, Tim." > Wenn sich die Impedanz am Anfang der Leitung ändert, dann > ändert sich das Teilungsverhältnis, das sich aus dem > Quellenwiderstand und dem Eingangswiderstand der Leitung ergibt. Das ist richtig, aber zu kurz gedacht. Die Leitung wirkt nämlich impedanztransformierend. Es genügt also nicht, isoliert die Ströme oder Spannungen zu betrachten - die Wirkleistungsbilanz ist wichtig. Nur mal als Denkanstoß: Für dieselbe ausgangsseitige Fehlanpassung gibt es eingangsseitig zwei verschiedene Widerstände, die zur selben Leistungsbilanz führen - nämlich eine "in der Nähe" des Leerlaufes, und eine "in der Nähe" des Kurzschlusses. Schwankende Eingangsimpedanz sagt also nichts darüber, welche Wirkleistung am Ausgang ankommt. Und weiter: Blindanteile haben keinen Einfluss auf die Wirkleistungs- bilanz. > Und weil sich die Impedanz mit der Frequenz in einer welligen > Kurve ändert, hat man auch den welligen Frequenzgang am Ende > der Leitung. Im Komplexen von einer "welligen Kurve" zu sprechen ist mutig :-) Ich bleibe dabei: Das Problem ist deutlich komplizierter, als es auf den ersten Blick aussieht. Wikipedia (Artikel "Leitungstheorie", Absatz "Betriebsverhalten einer beidseitig abgeschlossenen Leitung") bestätigt mich in meiner Skepsis. Zu guter Letzt: Wenn sich angepasste Quellen nicht positiv auf den Frequenzgang (mit fehlangepasster Last) auswirken würden - warum haben dann alle vernünftigen Generatoren 50 Ohm Innenwiderstand?
Possetitjel schrieb: > Das ist richtig, aber zu kurz gedacht. > Die Leitung wirkt nämlich impedanztransformierend. Es genügt also > nicht, isoliert die Ströme oder Spannungen zu betrachten - die > Wirkleistungsbilanz ist wichtig. so viel Voodoo über ein Thema, das seit Maxwell bekannt ist und in der Telegraphengleichung exakt beschrieben ist und in jedem Lehrbuch über Hochfrequenztechnik nachgelesen werden kann Die Leitung wirkt impedanztransformierend, weil es im Falle einer Reflexion eine vor und eine rücklaufende TEM Welle gibt. Beide Wellen breiten sich - wie das bei Wellen üblich ist -vollkommen unabhängig voneinander auf dem Medium Kabel aus. Für Wellen gilt das Superpositionsprinzip, sie überlagern sich, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen, so als wäre jede Welle für sich allein unterwegs. Nur die Überlagerung von vor- und rücklaufender Welle auf einer fehlabgeschlossenen Leitung ist stationär, daher der Name "stehende Welle". In der Leitung sind Spannung und Strom jeder Teilwelle über den Wellenwiderstand Z fest miteinander verknüpft. Die Impedanztransformation folgt also aus der Überlagerung von vor- und rücklaufenden Wellen am Leitungseingang. Im eingeschwungenen Zustand ergibt aus Sicht des Generators am Leitungseingang die phasenverschobene Überlagerung von vor und rücklaufender Welle eine Impedanz Z = r + jX, die vom Wellenwiderstand des Kabels abweicht. Der Ernergiefluss (nicht Leistungsfluss) entspricht damit dem Poynting Vektor der superponierten Wellen. Tutorial Skript der TU München: http://www.siart.de/lehre/leistung.pdf l.G.
Heinz Wäscher schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Das ist richtig, aber zu kurz gedacht. >> Die Leitung wirkt nämlich impedanztransformierend. Es genügt also >> nicht, isoliert die Ströme oder Spannungen zu betrachten - die >> Wirkleistungsbilanz ist wichtig. > > so viel Voodoo Das hat nix mit Voodoo zu tun. Ich möchte nicht nur wissen, wie es sich verhält, sondern mir auch anschaulich vorstellen können, warum es sich so verhält. > über ein Thema, das seit Maxwell bekannt ist Das mag sein. Leider bin ich nicht Maxwell und habe, auch wenn es Dich auf das äußerste verwundern mag, nicht seine mathematischen Fähigkeiten. Ich muss mich mit den paar grauen Zellen durchwurschteln, die mir halt zur Verfügung stehen. > und in der Telegraphengleichung exakt beschrieben ist und in > jedem Lehrbuch über Hochfrequenztechnik nachgelesen werden > kann Jaja. "Hallo Schatz, wie war Dein Tag?" - "Bitte benutze doch die Suchfunktion, dieses Thema haben wir schon tausendmal diskutiert!" Im Lehrbuch findet sich zu oft ein Formelwust ohne anschaulichen Bezug. Die Frage "Garantiert eine angepasste Quelle auch bei fehlangepasster reeller Last einen (bis auf einen konstanten Faktor) korrekten Frequenzgang?" ist eine Entscheidungsfrage, die klar mit "Ja" oder "Nein" beantwortet werden kann. Im Lehrbuch finde ich diese klare Antwort i.d.R. ebensowenig wie... > Die Leitung wirkt impedanztransformierend, weil es im Falle > einer Reflexion eine vor und eine rücklaufende TEM Welle gibt. > Beide Wellen breiten sich - wie das bei Wellen üblich ist > -vollkommen unabhängig voneinander auf dem Medium Kabel aus. > Für Wellen gilt das Superpositionsprinzip, sie überlagern sich, > ohne sich gegenseitig zu beeinflussen, so als wäre jede Welle > für sich allein unterwegs. Nur die Überlagerung von vor- und > rücklaufender Welle auf einer fehlabgeschlossenen Leitung ist > stationär, daher der Name "stehende Welle". In der Leitung > sind Spannung und Strom jeder Teilwelle über den Wellenwiderstand > Z fest miteinander verknüpft. Die Impedanztransformation folgt > also aus der Überlagerung von vor- und rücklaufenden Wellen > am Leitungseingang. Im eingeschwungenen Zustand ergibt aus > Sicht des Generators am Leitungseingang die phasenverschobene > Überlagerung von vor und rücklaufender Welle eine Impedanz > Z = r + jX, die vom Wellenwiderstand des Kabels abweicht. ... wie in Deinen Ausführungen. Die allgemeine Lebenserfahrung lehrt mich jedoch, dass Du meine Gedanken schon längst in Grund und Boden kritisiert hättest, wenn ich Unrecht hätte. Insofern folgere ich, dass die von mir gesuchte Antwort "Ja!" lautet. Anschaulich ist das verblüffend, denn obwohl die Spannung am Kabelanfang mit der Frequenz schwankt, bliebe die Spannung (und damit auch Strom und Leistung) an der Last konstant.
Angehängte Dateien:
-
Kabel50Ohm.png
160 KB
Der Sinn der eingangsseitigen Anpassung des Kabels mit einem Serienwiderstand scheint auch darin zu liegen, dass am anderen Ende das Kabels ja auch immer eine Kapazität liegt. Z. B. die Eingangskapazität des Oszis. Deren Störung läuft dann sozusagen ins Leere. Gruß
Possetitjel schrieb: > Die Frage "Garantiert eine angepasste Quelle auch bei > fehlangepasster reeller Last einen (bis auf einen konstanten > Faktor) korrekten Frequenzgang?" ist eine Entscheidungsfrage, > die klar mit "Ja" oder "Nein" beantwortet werden kann. Ja. Du kannst so tun, als ob das Kabel gar nicht da wäre.
Possetitjel schrieb: > Anschaulich ist das verblüffend, denn obwohl die Spannung am > Kabelanfang mit der Frequenz schwankt, bliebe die Spannung (und > damit auch Strom und Leistung) an der Last konstant. Hallo, du hast mich überzeugt; genau so ist es. Man kann also eine Leitung entweder am Anfang oder am Ende korrekt abschließen und dadurch ist gewährleistet, dass der Frequenzgang glatt ist. Allerdings muss der Abschluss dann ganz genau passen. Da man in der Praxis immer parasitäre Induktivitäten/Kapazitäten hat, ist ein Abschluss an beiden Enden aber trotzdem sehr sinnvoll, so wie Joachim das schon erklärt hat.
Johannes E. schrieb: > Man kann also eine Leitung entweder am Anfang oder am Ende korrekt > abschließen und dadurch ist gewährleistet, dass der Frequenzgang glatt > ist. Unfug. Die Fehlanpassung hat überhaupt nichts mit dem Frequenzgang einer Leitung zu tun. Ein Blick auf die Leitungsgleichungen führt deutlich vor Augen, dass bei der Übertragungsfunktion keinerlei frequenzabhängige Anhebung möglich sein kann.
Kelvin Klein schrieb: > Unfug. Die Fehlanpassung hat überhaupt nichts mit dem Frequenzgang einer > Leitung zu tun. Ein Blick auf die Leitungsgleichungen führt deutlich vor > Augen, dass bei der Übertragungsfunktion keinerlei frequenzabhängige > Anhebung möglich sein kann. Es geht nicht um den Frequenzgang einer Leitung an sich, sondern um den Frequenzgang einer Übertragungsstrecke bestehend aus Signalquelle mit einem bestimmten Innenwiderstand, einer Leitung mit einem bestimmten Wellenwiderstand und einer bestimmten Länge und einer Last-Impedanz am Ende der Leitung. Wenn man bei so einer Übertragungsstrecke die Übertragunsfunktion als das Verhältnis der Ausgangsspannung (also der Spannung an der Last) zur Leerlaufspannung der Quelle definiert, dann hat diese Übertragunsfunktion eine Welligkeit, wenn die Impedanz an der Quelle und an der Last nicht an den Wellenwiderstand der Leitung angepasst sind. Die Frage ist einfach, wie man die Übertragungsfunktion definiert. Wenn man diese als das Verhältnis Ausgangsleistung/Eingangsleistung definiert, dann ist der Frequenzgang natürlich glatt. Man könnte auch das Verhältnis der Ausgangsspannung zur Spannung am Anfang der Leitung definieren (also nicht zur Leerlaufspannung des Generators). In diesem Fall ist der Frequenzgang sogar dann "wellig", wenn die Quelle an den Wellenwiderstand angepasst ist und nur das Ende der Leitung nicht korrekt abgeschlossen ist. Man kann also durch eine passende Definition für den Frequenzgang so ziemlich jedes gewünschte Verhalten bekommen. Wenn man einen Tastkopf mit einem OPV aufbaut, dann geht man davon aus, dass die Spannung am OPV-Ausgang relativ frequenzunabhängig ist und das Ziel ist, dass auch die Amplitude der Spannung am Oszi möglichst frequenzunabhängig ist. Deswegen ist in diesem Fall die einzig sinnvolle Definition für den Frequenzgang das Verhältnis der Spannung am Oszi zur Spannung am OPV-Ausgang.
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