wollte mal wissen, ob man ein teures Messgerät braucht.
Wenn du so fragst, brauchst du beide Messgeräte nicht, weil du die Messung nicht brauchst. Das Ergebnis ist schließlich egal.
Deine Frage ist genau so sinnlos wie: Braucht man einen Smoking oder reicht der Jogging-Anzug? Karl Lagerfeld hätte geantwortet: Wer Jogginghosen trägt hat die Kontrolle über sein Leben verloren. Und doch sind viele Menschen im Jogging-Anzug weiter gekommen, als andere im Smoking.
OK, Stefan.
Aktuell beschäftige ich mit mit SPI Bus über etwas längere Distanzen (ca. 600 mm) und mehreren Teilnehmern am Bus.
Als Sender+Empfänger wird der 78HC125 (ca. 5ns) eingesetzt.
Es geht darum, am Prototypen in einigen Wochen zu messen, ob die Signale sauber übertragen werden.
Bin kein Experte aber:
Eine Risetime von 5ns wird man mit einem 25MHz Oszi nicht messen können weil das Instument selbst schon eine Risetime von schätzungsweise 14ns hat.
Der Tastkopf belastet die Signalquelle auch noch mit typ. 20pF.
Die techn. Daten des Oszis und des Tastkopfes würde ich mir genau durchlesen um die "Messergebnisse" interpretieren zu können.
Er will nur sehen, ob das Signal am Ende des Kabels einigermaßen
unverzerrt ankommt.
genau. Und mit nem Netzwerktester kann er herausbekommen,
wo die Verzerrungen herkommen, und wie man die Leitung
so abschließt / entzerrt, um da das Maximum herauszuholen,
etwa die Reflexionen minimieren, was bringt ne symmetriche
Signalübertragung u.s.w.
OK, Stefan.
Aktuell beschäftige ich mit mit SPI Bus über etwas längere Distanzen
(ca. 600 mm) und mehreren Teilnehmern am Bus.
Als Sender+Empfänger wird der 78HC125 (ca. 5ns) eingesetzt.
Was soll das sein? Ich kenn nur die 74xx und 54xx Serie.
Es geht darum, am Prototypen in einigen Wochen zu messen, ob die Signale
sauber übertragen werden.
Dafür reichen 25 MHz nicht. Eher 50MHz, gern mehr. Und passende Tastköpfe bzw. deren Nutzung.
Aktuell beschäftige ich mit mit SPI Bus über etwas längere Distanzen
(ca. 600 mm) und mehreren Teilnehmern am Bus.
Als Sender+Empfänger wird der 78HC125 (ca. 5ns) eingesetzt.
Es geht darum, am Prototypen in einigen Wochen zu messen, ob die Signale
sauber übertragen werden.
Nein, geht sowieso nicht. Erstens sind 600mm viel zu lang und 5ns viel zu schnell. Das strahlt ab. Und die signale kommen irgnedwie an. Was soll denn die Busgeschwindigkeit sein ?
Als Sender+Empfänger wird der 78HC125 (ca. 5ns) eingesetzt.
Ich lese im Datenblatt aber eher was von 12nS
ten enable time nOE to nY; see Figure 6 [2]
VCC = 2.0 V - 41 125 - 155 - 190 ns
VCC = 4.5 V - 15 25 - 31 - 38 ns
VCC = 6.0 V - 12 21 - 26 - 32 ns
12nS Anstiegszeit sind eigentlich zu langsam für ein TDR, bei einer so kurzen Leitung von 600mm
Hier wären 2-3nS oder noch steiler eher hilfreich. Aber dafür gibt es auch ICs aus der TTL Reihe.
Dann sollte der Oszillograf auch bessere Anstiegszeiten haben als die 2-3nS
Hier würde dann der Tek475 gerade noch so passen. Ein 25MHz Oszillograf mit seinen 14nS Anstiegszeit ist hier zu langsam.
Der Tastkopf belastet die Signalquelle auch noch mit typ. 20pF.
Ein 10:1 Tastkopf hat an seiner Spitze eher 2pF Kapazität oder sogar noch weniger.
Wenn man auf einer Zweidrahtleitung mit einer geschätzten Impedanz von 120 Ohm eine Ausbreitungsgeschwindigkeit von 200000km/Sek annimmt, was durchaus realistisch zu sein scheint, dann ist die Laufzeit bei 1m gerade mal 5nS.
Bei 0,6m demnach 3nS. Wie will man bei einer Anstiegssteilheit von 12nS da noch die Flanke zwischen gesendeten Signal und reflektierten Signal unterscheiden können?
Und die signale kommen irgnedwie an. Was
soll denn die Busgeschwindigkeit sein ?
Nebensächlich, auf die Anstiegszeit kommt es an!
Siehe Wellenwiderstand.
SPI ist ein synchroner Bus, wenn der Clock und die Daten stabil sind geht's. Also einfach lange genug warten. Das Problem ist eher, der zugehoerige GND muss gut genug sein, um die Referenz zu spielen. 60 cm ist schon fuer eine Punkt zu Punkt SPI Verbindung viel, und fuer einen Bus..
Als Sender+Empfänger wird der 78HC125 (ca. 5ns) eingesetzt.
Ich lese im Datenblatt aber eher was von 12nS
ten enable time nOE to nY; see Figure 6 [2]
VCC = 2.0 V - 41 125 - 155 - 190 ns
VCC = 4.5 V - 15 25 - 31 - 38 ns
VCC = 6.0 V - 12 21 - 26 - 32 ns
Bitte mal nicht Durchlaufzeiten mit Anstiegszeiten verwechseln! Trotzdem hat die HCV-Familie um die 10ns Anstiegszeit.
Dann sollte der Oszillograf auch bessere Anstiegszeiten haben als die
Gibt es noch OszilloGRAPHen? Oder doch nur noch Oszilloskope?
Der Tastkopf belastet die Signalquelle auch noch mit typ. 20pF.
Ein 10:1 Tastkopf hat an seiner Spitze eher 2pF Kapazität oder sogar
noch weniger.
Nö. Typische 10MOhm 10:1 Tastköpfe haben um die 15-20pF, nur sehr wenige Exoten 10pF und knapp darunter.
Wenn man sowas gescheit messen will, nimmt man so oder so einen passiven Z0-Tastkopf, der hat dann ausreichend Bandbreite und 1pF und weniger.
Bei 0,6m demnach 3nS. Wie will man bei einer Anstiegssteilheit von 12nS
da noch die Flanke zwischen gesendeten Signal und reflektierten Signal
unterscheiden können?
Muss der OP gar nicht, denn er will eigentlich "nur" die Signalqualität richtig messen.
SPI ist ein synchroner Bus, wenn der Clock und die Daten stabil sind
geht's. Also einfach lange genug warten.
Tja, und was ist, wenn die Taktflanken unsauber sind? Das soll ja schon mal vorgekommen sein . . .
Das Problem ist eher, der
zugehoerige GND muss gut genug sein, um die Referenz zu spielen. 60 cm
ist schon fuer eine Punkt zu Punkt SPI Verbindung viel, und fuer einen
Bus..
Nö. Typische 10MOhm 10:1 Tastköpfe haben um die 15-20pF, nur sehr wenige
Exoten 10pF und knapp darunter.
Also wenn ich mir meine Tastköpfe so anschaue, liegt in Reihe zur Spitze ein 9Mohm Widerstand, dem ein 6pF Trimmer parallel geschaltet ist. Dieser ist in der Regel etwa halb eingedreht, so das etwa 3pF zum Tragen kommen.
Wenn man sowas gescheit messen will, nimmt man so oder so einen passiven
Z0-Tastkopf, der hat dann ausreichend Bandbreite und 1pF und weniger.
Kläre mich bitte auf, was du unter einen Z0-Tastkopf verstehst.
Ich kenne noch 1:1 Tastköpfe ( die haben in der Tat etwa 100pF Kapazität, haben aber auch einen dickeren Innenleiter in dem Anschlusskabel ) und ich kenne aktive Tastköpfe, welche dann Kapazitäten unter 1pF aufweist.
Oszillografen haben meist eine Eingangskapazität von ca 12pF parallel zu 1Mohm. Die Kabelkapazität der Tastköpfe ist auf Grund des extrem dünnen Innenleiters auch etwa in der Größenordnung. Der Innenleiter besteht aus Widerstandsdraht mit einigen 100 Ohm / Meter zur Bedämpfung von Einschwingvorgängen bedingt durch Reflektionen auf dem Kabel.
Muss der OP gar nicht, denn er will eigentlich "nur" die Signalqualität
richtig messen.
Das sieht man ja an dem Eingangsthread was für eine Signalqualität er gemessen hat. Er muss aber herleiten können, was die Ursache ist.
Sonst muss man im trüben fischen und solange mit Terminierungen an Anfang und Ende der Leitung experimentieren, bis man ein genehmes Ergebnis bekommt.
Kann man machen und führt sicherlich irgendwann auch zum Ziel. Aber das war wohl nicht das Anliegen des TOs.
Kläre mich bitte auf, was du unter einen Z0-Tastkopf verstehst.
Ich denke, er meint die Resistive Dividers, die z.B. nur einen 450Ω oder 950Ω Serienwiderstand haben und mit dem 50Ω Eingangswiderstand des Skops einen 10:1 bzw. 20:1 Teiler bilden.
Die sind als Tastkopf selten und teuer aber sehr breitbandig und kapazitätsarm.
Ich denke, er meint die Resistive Dividers, die z.B. nur einen 450Ω oder
950Ω Serienwiderstand haben und mit dem 50Ω Eingangswiderstand des Skops
einen 10:1 bzw. 20:1 Teiler bilden.
Die sind als Tastkopf selten und teuer aber sehr breitbandig und
kapazitätsarm.
den kann man sich preiswert auch selber aus einer SMA Flanschbuchse und zwei aufeinader gelötete ( und somit parallel geschaltete ) SMD Widerstände 910 Ohm selber bauen. Damit hätte man einen 10:1 Teiler.
Das funktioniert so lange recht gut, solange die zu messende Spannung ausreichend niederohmig ist. Das ist meistens in HF Schaltungen der Fall.
Also wenn ich mir meine Tastköpfe so anschaue, liegt in Reihe zur Spitze
ein 9Mohm Widerstand, dem ein 6pF Trimmer parallel geschaltet ist.
Dieser ist in der Regel etwa halb eingedreht, so das etwa 3pF zum Tragen
kommen.
Wo sollen denn die 15.20pF herkommen?
Aus dem restlichen Aufbau. Denn die Datenblätter sagen was anderes.
Falk B. schrieb:
Wenn man sowas gescheit messen will, nimmt man so oder so einen passiven
Z0-Tastkopf, der hat dann ausreichend Bandbreite und 1pF und weniger.
Kläre mich bitte auf, was du unter einen Z0-Tastkopf verstehst.
Oszillografen haben meist eine Eingangskapazität von ca 12pF parallel zu
1Mohm.
Meine kleinen LeCroys haben 20pF, es gibt auch einige darüber (35pF?).
Unser neues Wavesurfer mit 500MHz hat 15pF.
Die Kabelkapazität der Tastköpfe ist auf Grund des extrem dünnen
Innenleiters auch etwa in der Größenordnung. Der Innenleiter besteht aus
Widerstandsdraht mit einigen 100 Ohm / Meter zur Bedämpfung von
Einschwingvorgängen bedingt durch Reflektionen auf dem Kabel.
Ich denke, er meint die Resistive Dividers, die z.B. nur einen 450Ω oder
950Ω Serienwiderstand haben und mit dem 50Ω Eingangswiderstand des Skops
einen 10:1 bzw. 20:1 Teiler bilden.
Ach so!
Ob man damit auch TDR messen kann?
Ja sicher! Denn TDR braucht keine 10M Eingangswiderstand, die so oder so nur bei DC wirksam sind. TDR ist eine HF-Messung in der Größenordnung des Wellenwiderstands. Da sind ECHTE 1k ECHT hochohmig und breitbandig.
Das funktioniert so lange recht gut, solange die zu messende Spannung
ausreichend niederohmig ist. Das ist meistens in HF Schaltungen der
Fall.
BINGO! Und selbst 5V Logik kann das noch sinnvoll treiben.
den kann man sich preiswert auch selber aus einer SMA Flanschbuchse und
zwei aufeinader gelötete ( und somit parallel geschaltete ) SMD
Widerstände 910 Ohm selber bauen.
Ja - aber nicht mit 7.5GHz Bandbreite wie den verlinkten 😀.
Tatsächlich sind die sehr nützlich, auch die selbstgebauten. Plötzlich hast du keine seltsamen Kurvenformen mehr wenn du an z.B. Schaltnetzteilen misst. Die sind einfach wesentlich robuster gegenüber Einstreuungen!
Genauso, wenn du in Digitalschaltungen die wahre Pulsform sehen willst.
Naja, mit normalen 10:1 und der Massefeder ist das Ergebnis auch schon sehr gut. Nur nicht mehr, wenn man im untersten ns-Bereich der Anstiegszeiten arbeitet.
Um nochmal auf die beiden Bilder im Eröffnungsbeitrag zurückzukommen: Den Bandbreiteunterschied sieht man schon an den weniger ausgeprägten Überschwingungen und auch an dem tiefpassgefilterten Schinger in der Flanke.
Wenn aber die Anstiegszeiten noch um eine Zehnerpotenz kürzer sind, dann gaukelt dir das langsame Skope bzw. auch mit den einfachen Tastköpfen u.U. eine fast perfekte Flanke vor, die aber eben mitten drin einen Haken haben kann, der Fehler in der Schaltung verursacht.
Und auch ein typisches Beispiel: wenn ich den (Standard-)Tastkopf anschließe, geht plötzlich meine Schaltung. 😀
Alles schon erlebt ...
Wenn aber die Anstiegszeiten noch um eine Zehnerpotenz kürzer sind, dann
gaukelt dir das langsame Skope bzw. auch mit den einfachen Tastköpfen
u.U. eine fast perfekte Flanke vor, die aber eben mitten drin einen
Haken haben kann, der Fehler in der Schaltung verursacht.
Ja - aber nicht mit 7.5GHz Bandbreite wie den verlinkten 😀.
Ich habe nur eine Signalquelle bis 4,5GHz Da funktionierte mein selbstgebaute Schnüffelsonde noch erstaunlich gut. Zumindestens ausreichend um Trends oder Tendenzen zu erkennen, wenn man sich in einer HF Schaltung von Stufe zu Stufe hangelt. Aber es war ja nie als hochpräziser Messkopf gedacht, sondern mehr als Hilfsmittel um einigermasen glaubhafte Ergebnisse zu sehen.
Meistens benutze ich s in Verbindung mit meinen Spektrumanalyzer.
lötzlich
hast du keine seltsamen Kurvenformen mehr wenn du an z.B.
Schaltnetzteilen misst.
um die mache ich wenn möglich einen großen Bogen. Irgendwie funktionieren die bei mir nach dem Einschalten, oder ich habe eine mehr oder weniger komplett verbrannte Leiterplatte.
Die einzige erfolgreiche Reparatur eines Schaltnetzteiles war der vom HP3562
Bei dem wurde das Steuerteil durch ein getrenntes Trafonetzteil versorgt, und man konnte die ganze Sache testen ohne das die 315V mit den Leistungshalbleiter verbunden war. Man konnte hinterher auch die Netzspannung langsam hochdrehen und beobachten, wie das Tastverhältnis ab einer bestimmten Spannung kleiner wurde, ohne das es gleich knallte.
Genauso, wenn du in Digitalschaltungen die wahre Pulsform sehen willst.
Naja, mit normalen 10:1 und der Massefeder ist das Ergebnis auch schon
sehr gut. Nur nicht mehr, wenn man im untersten ns-Bereich der
Anstiegszeiten arbeitet.
Ich hatte noch nie so extrem schnelle Digitalschaltungen aufgebaut.
Aber danke für den Tipp. Das werde ich mal probieren.
Ich hatte noch nie so extrem schnelle Digitalschaltungen aufgebaut.
Schnell sind aktuelle Bausteine schon. DDR-Interfaces z.B. Aber auch LVC kommen mit der Flanke in den kritischen Bereich. Und FPGAs auch - es ist ja egal wie schnell sie laufen, die Flanken werden deshalb nicht langsamer.
Das Problem: man setzt aktuelle Bausteine ein, hat 'ne schlechte Anpassung auf etwas längerem Leitungsstück und schon gibt es Probleme, weil man mit der Standard-Skopeausrüstung noch nichts sieht.
Leicht Offtopic (Opa erzählt vom Krieg):
Ich hatte mal so ein Problem an einem DDR-Interface: SW war schon soweit mit den Untersuchungen, dass beim Lesen eines Bytes mit vielen Einsen sporadisch Fehler auftraten. HW hat gemessen mit 1Ghz-Skope und 10:1 Tastköpfen. Außer eine leichten Unsauberkeit in der Flanke sah alles gut aus - noch immer stetig steigend bzw. fallend, also alles gut? Eben nicht!
Mein Verdacht, hinter dieser 'Unsauberkeit' steckt mehr, hat sich bestätigt, als wir ein Skope mit 4GHz Bandbreite und entsprechende Tastköpfe leihen konnten: die Flanke war halt doch nicht stetig! Manches ist auch in unserem Beruf ganz schön spannend 😉.
Hat sich final als Problem im Prozessor herausgestellt; die starke Vermutung: die internen Empfänger bzw. Treiber waren zu schlecht an VCC und GND angebunden oder hatten beim R/W-Umschalten ein Timingproblem. Ging bis zum Hersteller ...
Es gab dann schnell ein "Sondervermögen®" für ein 9GHz-Skope nachdem jahrelang kein Geld dafür da war ... 😀
25MHz.jpg
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200MHz.jpg
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