Eigenrauschen Oszi

Florian schrieb:
> Nur zeigt das Oszi bei
> einer oberen Grenzfrequenz von 1,4 kHz keine Werte mehr an.

Ist es eingeschaltet?

Nee, was soll man darauf bitteschön sinnvolles antworten?

Was ist es denn für ein Oszi?

Das Eigenrauschen lässt sich brauchbar mit einer FFT ermitteln und dann 
auch gleich wie es sich über den Frequenzbereich verteilt und wo evtl. 
ungewollte Töne durch interleaved A/D's sind.

Am besten ist eh die Rohdaten unverfälscht aus dem Oszi in Matlab/Octave 
zu laden und dann zu analysieren, du sagst ja scheinbar das die 
integrierten Messfunktionen nichts taugen.

Dann kann man noch gleich mit einem Testsignal die Verzerrungen und 
effekive Bitzahl des ganzen Analogteils ermitteln.

Manchen Chinakrachern und USB-Gimmiks ist da echt nicht weit zu trauen.

Florian schrieb:
> Naja, es handelt sich um ein Tektronix MSO 2024.

Uiii, ein teures "Markengerät" und dann "Nur zeigt das Oszi bei
einer oberen Grenzfrequenz von 1,4 kHz keine Werte mehr an."?

Ich kenne Tektronix irgendwie unflexibel und überteuert, 
Signalverarbeitungs- & Messfunktionen schwach bis unbrauchbar im 
Vergleich zu LeCroy, das ist wohl immer noch so?

Sorry, aber ich hab Tektronix abgeschrieben als mir der Verkäufer auf 
meine Frage: "Wo ist jetzt die Jitter-Messung?" sagte: "Da unten rechts, 
die kleine Zahl, das ist der Jitter.".

Ich kannte halt schon die Jitter Messungen die mit LeCroy möglich waren, 
und das war nicht nur eine Zahl sondern eine Welle über die Zeit was 
tausendmal mehr Aufschluss bei der Fehlersuche und Meßaufgaben gibt.

Da muss man ja fast dankbar sein wenn man die Rohdaten auslesen darf.

Beim Eigenrauschen muss man sehen, das ggf. auch der Tastkopf dazu viel 
beitragen kann. Das sind im Prinzip nur Widerstände, aber auch die 
Rauschen.

Ulrich H. schrieb:
> Beim Eigenrauschen muss man sehen, das ggf. auch der Tastkopf dazu viel
> beitragen kann.

Aber Hallo!

Bei einem 10:1, was ja sowieso der Tastkopf erster Wahl für NF und
Kleinsignalmessungen ist, sind das wahnsinnige 9MOhm parallel zu 10pF.

So berechnet sich das Rauschen aus diesem Tastkopf, wäre er nicht
belastet etwa zu :

sqrt(4*1.38e-23*(273+25)*10e6*1/(2*pi*10e-12*9e6)) = 1.7056e-005

Ein Effektivwert von ca. 17uV, wäre der Tastkopf unbelastet durch das
Scope.

Da jedoch der Tastkopf durch das Oszilloskop mit 1MR belastet ist, die
Quelle wohl niederohmig ist, das Scope ca 15pF Eingangskapazität hat,
muss man wohl eher so rechnen:

sqrt(4*1.38e-23*(273+25)*1/(1/1e6+1/9e6)*1/(2*pi*(10e-12+15e-12)*1/(1/1e
6+1/9e6)))  = 1.0233e-005

Also durch den Eingangswiderstand 1M mit 15pF und den 10:1 Tastkopf sind
10uV Rauschen zu erwarten!

Das fällt natürlich total ins Gewicht bei 2mV/DIV = 60uV LSB des 8-Bit
A/D vom Scope, denn wie man ja weiss sind Eingangsverstärker und
A/D-Wandler vor allem bei Tek nahezu perfekt.

Ach ja, ich vergaß den Wellenwiderstand oder die Kapaztiät des 
Probekabels.
Der Wellenwiderstand ist wohl im Frequenzband von Interesse egal, aber 
die Kapazität eines 10:1 Probe Kabels ist ca. 100pF.

sqrt(4*1.38e-23*(273+25)*1/(1/1e6+1/9e6)*1/(2*pi*(10e-12+15e-12+100e-12) 
*1/(1/1e6+1/9e6)))  = 4.5765e-006

ca. 5uV, also mehr als 20dB unter dem theoretischen 
Quantisierungsrauschen des A/D, das ist die Grenze die Tek mit dem MDO 
Spektrumanalyzator aus einem 10Gs/s A/D mit sehr viel Oversampling und 
Dithering rausholt. Und das geht nur mit entsprechend designtem 
Eingangsteil, Signalverarbeitung und wohl auch nicht mit jedem 8-Bit 
A/D.

Die Zahlenkolonnen kann ich jetzt nicht so 100% nachvollziehen, aber das 
sieht nach dem Gesamtrauschen aus. Bei höheren Frequenzen geht es mit 
dem Tastkopf noch, weil er dann als Kapazitiver Teiler wirkt.
Wenn man den niederfrequenten Bereich, etwa für eine frequenzaufgelöste 
Messung betrachtet, sieht es schon ganz anders aus:

Der 1 M Widerstand von Tastkopf, bzw. Eingangswiderstand des 
Oszilloskops gibt eine Rauschdichte von etwa 120 nV/Wurzel(Hz). Bei 
höheren Frequenzen wird es durch die Kapazitäten Parallel weniger.
Das Rauschen vom AD Wandler sollte bei 1 Gs/s bei etwa 15 nV/Wurzel(Hz) 
liegen, ähnlich viel könnte noch einmal der Eingangsverstärker bringen. 
Vor daher sind die 2 mV/div auch passend gewählt.

Durch die Teilung zum Eingang wird das Rauschen bezogen auf den Eingang 
noch einmal 10 mal höher. Damit ist man für eine ernst zu nehmende 
Rauschmessung jenseits von gut und Böse.

Wenn überhaupt hat man noch einen brauchbaren Wert, wenn die Quelle 
direkt am Eingang liegt und so das Rauschen des 1 M Widerstandes 
reduzieren kann.