Announcement: there is an English version of this forum on Ich hatte heute die Gelegenheit einen Blick ins innere eines GWInstek GDS-2204 DSOs zu werfen (einem Kollegen war der Lüfter zu laut - darauf komme ich noch zurück). Hinter der Abschwächer-/Vorverstärker-Box findet man für jeden der 4 Kanäle einen 2-Kanal-A/D-Wandler AD9288BSTZ-100, der laut Analog Devices für max. 100 MSPS spezifiziert ist. Soweit ich per Augenschein erkennen konnte, werden die Wandler eingangsseitig im single-end mode betrieben, und beide ADC-Kanäle jedes Chips sind parallel geschaltet. Hinter den 4-Scope-Kanälen sitzen also insgesamt 4 mal zwei 100 MSa/s Wandler. Jetzt frage ich mich, wie schafft man es, damit die vom Hersteller des DSOs angegebene real time sample rate von 1 GSa/s zu erreichen (ich spreche nicht von der ebenfalls angegebenen equivalent sampling rate von 25 GSa/s!)? Ach ja: Die maximale Taktfrequenz am ADC habe ich einmal gemessen - 100 MHz. "Etwas" ausserhalb der Specs wird der Chip also nicht betrieben... ;-) Zurück zum Lüfter: Grund für das wirklich nervige Heulen des Lüfters ist ein gar nicht selten vorzufindender Konstruktionsfehler. Im zusammengebauten Zustand ist die Lüfterrückseite, über die ausgeblasen wird, weniger als 2mm von dem "3mm-Lochsieb" in der der Gehäuseschale entfernt. Das Heulen ensteht dadurch, daß die Luft so nahe hinter dem Flügel noch massiv verwirbelt ist. Nachzuvollziehen ist das mit einem frei auf dem Tisch stehenden Lüfter - kommt man der Ausblasöffnung mit einem Finger näher als 2-5mm, wird es erheblich lauter. Lösung im Scope: Der Lüfter sitzt nicht mehr direkt auf der inneren Chassis-Wand. Zwischen Wand und Lüfter befindet sich jetzt ein Rohr mit dem Durchmesser des Lüfters, und 2,5cm Länge. Im Weg war allerdings das Netzteil (der Lüfter saugt direkt über den Kühlkörper für die sekundärseitigen Gleichrichter-Dioden). Auch kein großes Hinderniss, im Gehäuse ist jede Menge Platz. Die Netzteilplatine ist mit vier Schrauben auf Bolzen befestigt. Eine Epoxy-Platte mit zwei mal vier Löchern, die so versetzt sind, daß die Netzteilplatine 2,5cm Richtung Gehäusemitte wandert, genügte zur verschobenen Befestigung. Zeitaufwand 1 Stunde. Lohn - die Frage des Kollegen, als er wiederkam: Hast Du den einfach abgeklemmt? Antwort: Ein Grinsen. MfG
Ratloser wrote: > Hinter den 4-Scope-Kanälen sitzen also insgesamt 4 > mal zwei 100 MSa/s Wandler. > > Jetzt frage ich mich, wie schafft man es, damit die vom Hersteller des > DSOs angegebene real time sample rate von 1 GSa/s zu erreichen (ich > spreche nicht von der ebenfalls angegebenen equivalent sampling rate > von 25 GSa/s!)? Aus einer Tabelle im Datenblatt http://www.gwinstek.com.tw/db/Sheet/GDS-2204_sheet.pdf:
1 | SAMPLE RATE |
2 | |
3 | Max. Sample CH1 CH2 CH3 CH4 |
4 | 1GSa/s X - - - |
5 | - X - - |
6 | |
7 | 500MSa/s X X - - |
8 | |
9 | 250MSa/s - - X - |
10 | - - - X |
Mit anderen Worten, die 1Gs/s gibt es nur, wenn man entweder CH1 oder CH2 verwendet und keinen anderen Kanal aktiviert hat. Verwendet man CH1 und CH2 gleichzeitig gibt es 500 Ms/s. Bei CH3 und CH4 scheint mir ein Fehler im Datenblatt zu sein. Ich vermute, da ist gemeint, dass es bei Verwendung von drei oder mehr Kanäle 250 Ms/s / Kanal gibt. > Ach ja: Die maximale Taktfrequenz am ADC habe ich einmal gemessen - 100 > MHz. "Etwas" ausserhalb der Specs wird der Chip also nicht betrieben... > ;-) Ganz sicher? Bei insgesamt acht Wandlern würde es bei Übertaktung (selektierente Wandlern, usw.) mit 125 MHz hinkommen. AD garantiert im AD9288 Datenblatt 100 Ms/s, was nicht heißt, dass Instek nicht auf die Idee gekommen ist, es mit 125 Ms/s zu versuchen. Ansonsten, steckt irgendwo noch ein fünfter ADC?
Herzlichen Dank für diese sehr interessante Aufklärung! Ich hatte lediglich kurz auf die Webseite zum Geräte geschaut: http://www.gwinstek.com.tw/html/en/showproductdetal-e.asp?pd1_sn=485&p1sn=4&p2sn=4 wo oben unter Features knallhart "1 GSa/s Real-Time" steht - ohne Einschränkung wie "up to", o.ä. Weiter unten steht aber auch dort bereits: "Real-Time Sample Rate 1GSa/s maximum" - wer zuende liest ist immer im Vorteil... ;-) Auf die Idee, daß die ADC-Chips kanalübergreifend zusammengeschaltet werden, wäre ich aber nicht gekommen! Allenfalls bezüglich der beiden in jedem Chip pro Kanal per Leiterbahn fest miteinander verbundenen Wandlern ahnte ich etwas wie: 2x 100 Mhz phasenverschoben ergeben 200 MSPS. Aber da fehlte halt noch viel... Ein Detail aus der Erinnerung erscheint nach dieser Erklärung jetzt in anderem Licht: Zwischen der abgeschirmten Eingangs-Box und den ADCs sind noch vier SMD-Relais angeordnet. Mehr als, "viel Aufwand um den Kanal auf Null zulegen" hatte ich dabei nicht gedacht (ja - dieser Gedanke war wirklich einfältig). Aber mit Umschaltkontakten bestückt, wird darüber wohl die variable Zahl von ADCs an die vorderen Kanäle geschaltet. Stichworte "fünfter ADC" bzw. "125 MHz" - das interessiert mich jetzt auch. Einen fünften Chip finde ich im groben Abbild meines Gedächtnisses nicht wieder, und bez. der Taktrate habe ich die Zeitbasis vielleicht doch nicht bis zu Ende durchgedreht... Das werde ich nächste Woche klären - das Gerät ist schon so gut wie bereits wieder geöffnet... MfG
Ratloser wrote: > Stichworte "fünfter ADC" bzw. "125 MHz" - das interessiert mich jetzt > auch. Es gibt natürlich noch die Möglichkeit, dass in Wirklichkeit maximal mit 800 Ms/s gearbeitet würde. Das währe dann PFUI. > Das werde ich nächste Woche klären - das Gerät ist schon so gut wie > bereits wieder geöffnet... Nur so aus Neugier, ginge es dabei ein paar Bilder vom Innenleben zu machen? Besonders vom Lüfterumbau? Ich kenne da einen Besitzer einer "Voltcraft-Edition" des Oszilloskops.
Hannes Jaeger wrote: > Es gibt natürlich noch die Möglichkeit, dass in Wirklichkeit maximal mit > 800 Ms/s gearbeitet würde. Das währe dann PFUI. Müsste man leicht feststellen können, wenn das Gerät von Interpolation auf Punktdarstellung umschaltbar ist und man tief genug reinzoomen kann.
So ein paar Bilder aus dem Innenleben würden mich auch brennend interessieren... Was mich auch interessiert ist, was bringt 1GS überhaupt bei 200MHZ Analogbandbreite? Ich meine wenn ich da ein Rechteck mit 200 MHZ messen will, wie sieht das dann aus??
Bilder von Lüfter und Netzteil sowie der Hauptplatine werde ich nächste Woche machen. "800MHz" Clock: Müssten sich neben den Technikern dafür dann auch die Juristen interessieren? ;-) > Was mich auch interessiert ist, was bringt 1GS überhaupt bei 200MHZ > Analogbandbreite? Ich meine wenn ich da ein Rechteck mit 200 MHZ messen > will, wie sieht das dann aus?? Ein 200-MHz-Rechteck durch 200 MHz Analogbandbreite "getunnelt" dürfte weitgehend zum Sinussignal besänftigt werden. Und für dessen Reproduktion bleiben nach Nyquist/Shannon ab 400 MSPS kaum noch Fragen übrig. ;-) MfG
D.h. das ankommende Sinussignal wird dann mit 1GS gesampled? Was hab ich dann davon?
200 MHz Bandbreite heißt, dass das Signal dort mit 3 dB gedämpft ist. Es heißt nicht, dass alles über 200 MHz weggeschnitten wird, 70% sind noch da. Leider weiß man nicht genau, wie steil das Eingangsfilter nach dem 3 dB-Punkt weiter abfällt, aber ein paar höherfrequenten Signalanteile als 200 MHz schaffen es schon noch zum A/D-Wandler. 1 Gs/s bedeutet, die A/D-Wandler dürfen nicht mehr als 500 MHz, für praktische Belange besser 450 MHz sehen. Dass ist die harte Grenze, sonst kommt Mist raus. Und das ist es was die Eingangsfilter des Oszilloskops (hoffentlich) bringen müssen. Übrigens sind die AD9288 mit 475 MHz Analogbandbreite spezifiziert. Irgendjemand hat bei der Bauteileauswahl seine Hausaufgaben gemacht :-)
Außerdem hat man, würde man 200MHz mit 400Msps abtasten nur 2 Punkte. Das ist für eine vernünftige Darstellung sehr wenig. Mit 1Gsps also 5 Punkte pro Periode sieht das schon besser aus. Obwohl da wahrscheinlich immernoch viel ruminterpoliert wird.
Hannes Jaeger wrote: > Leider weiß man nicht genau, wie steil das Eingangsfilter nach dem 3 > dB-Punkt weiter abfällt, aber ein paar höherfrequenten Signalanteile als > 200 MHz schaffen es schon noch zum A/D-Wandler. Yo, aber bei besagtem 200MHz Rechteck liegt die nächste Frequenz bei 600MHz. Und damit jenseits der Nyquist-Grenze, weshalb entweder ein recht deutlicher Tiefpass dem die Kugel gibt, oder es die Anzeige eher verfälscht als verbessert.
Hallo Manuel, > D.h. das ankommende Sinussignal wird dann mit 1GS gesampled? Was hab ich > dann davon? Du hast davon, daß Du auch bei kurzen Signalen (z. B. einem Sinus mit sehr wenigen Periodendauern) noch die Signalform erkennen kannst, ohne eine aufwendige (und stark fehleranfällige) Interpolation zu machen. Letztlich erhöhst Du mit der höheren Abtastrate ja einfach die Redundanz und verminderst damit ein wenig den durch das Rauschen kommenden Signalverlust. Gruß, Michael
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