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Forum: HF, Funk und Felder Oszimessung bei 10 MHz/Anpassung & Reflexionen


Autor: Unklar (Gast)
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Hallo,

bei meinem Signalgenerator stelle ich ein Ausgangssignal (50 Ohm 
Ausgang) von 10 MHz, Level: 500mV (ich kann die Level Unit von dBm auf 
mV umstellen) ein. Nun messe ich mit einem 100MHz Oszi (Tastkopf mit 50 
Ohm abgeschlossen, direkt an der N Buchse) direkt den Ausgang des 
Signalgenerators und erhalte einen Sinus mit 650 mVpeak-to-peak und 
200mV Effektivwert (Measure Funktion des Oszis).

Ist der richtige Schluss, dass die Leveleinstellung des Signalgenerators 
den Scheitelwert bestimmt (also einen Sinus mit 1V peaktopeak) und von 
dem Signal nach dem Tastkopfkabel nur noch 0,65V peaktopeak übrig sind? 
Das wären ja fast 2dB Dämpfung auf 1m Kabel, obwohl es ein 100 MHz Oszi 
ist.

Komisch?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Es wäre hilfreich zur Beantwortung:

 Typ der Geräte, sowie der Frage: Hast Du das Handbuch und dieses 
gelesen?

Autor: 50 Ohm (Gast)
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R&S SM300.

Handbuch habe ich gelesen. Dort steht lediglich, dass die Einheit des 
Levels umgestellt werden kann, jedoch nicht ob die Level Einstellung in 
mV jetzt Peaktopeak, Effektivwert oder nur Scheitwelwert ist.

Oszi: Tektronix TDS30148

Autor: faustian (Gast)
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Hast Du etwa einen normalen 1:1 Tastkopf mit 50 Ohm abgeschlossen?

Die Dinger haben ein Kabel welches NICHTS mit einem 50 Ohm Kabel gemein 
hat, ausser dass es evtl tatsaechlich 50 Ohm REALEN Widerstand (ohne 
Welle) haben koennte...

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Dann miss mal mit Tektronix 2465B in Stellung 50 Ohm DC input am Scope.

Der Kollege nebenan hat so ein Gerät.


Und auch das Handbuch vom TDS3014 B ist nützlich zu lesen.
Da steht nämlich: Man nehme ein kurzes 50 Ohm Koaxkabel, und einen 
Durchgangsterminator 50 Ohm direkt am Scope Eingang für eine solche
(Test)-Messung ...

RTFM

Autor: 50 Ohm (Gast)
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Mir fällt es wie Schuppen von den Augen. Das Kabel hat natürlich kein Z0 
von 50 Ohm. Na gut also danke für den Hinweis.

Ich habe nur das englische Handbuch zur TDS3000B Serie. Kannst du mir 
sagen wo die Hinweise zu der Messung stehen?

Was ist ein Durchgangsterminator und warum brauche ich den?

Autor: faustian (Gast)
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Um es nochmal deutlicher zu sagen: Ein 1:1 Tastkopf ist NICHT ein viel 
zu teuer verkaufter Rest RG58 mit nem Haken vorne dran! Die Dinger sind 
optimiert fuer den (eigentlich absolut fehlangepassten - aber hier geht 
es um Spannung nicht Leistung!) Betrieb an einem 1 Megaohm Eingang... .

Autor: faustian (Gast)
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... und bestehen daher aus einem Spezialkabel mit einem 
Widerstandsdraht, eben um das was der Scopeeingang wegen der 
Fehlanpassung nicht haben will zu verheizen....

Autor: 50 Ohm (Gast)
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Achja dann nochmal eine Frage:

Wenn ich eine 50 Ohm Schaltung habe mit 10 MHz Signalen und ich messe 
mit dem Tastkopf mit 1MOhm Abschluss. Wie Aussagekräftig ist bei so 
einer Messung die Angezeigte Signalamplitude?

Autor: faustian (Gast)
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Auf keinen Fall einen 50 Ohm Widerstand nehmen, in den Tastkopf klemmen 
und mit dem anderen Ende an den Kalibrator halten, das gibt irreparable 
Schaeden!

Autor: 50 Ohm (Gast)
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Ich verstehe deinen letzten Beitrag nicht.

Ich habe einen Aufbau der aus 50 Ohm Quelle, 50 Ohm Kabeln und einer mit 
ZL=50 Ohm angepassten Schaltung besteht bzw. aus einer mit ca. 1kOhm 
Fehlangepassten Schaltung besteht.

Meine Frage bezieht sich nun auf die Messung der Signalamplitude bei 10 
MHz mit dem Tastkopf und Oszi-Einstellung 1MOhm.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Ein HF Generator liefert in der Regel eine im Display abzulesende 
Spannung in Veff wenn der Ausgang mit 50 Ohm abgeschlossen ist. Also 
nimmt man ein normales RG58 Koaxkabel einen BNC T-Stück ( bei 10MHz ist 
das durchaus noch erlaubt ) und einen 50 Ohm Abschlusswiderstand welches 
in einen BNC-Stecker integriert ist. Das T-Stück steckt man auf die 
Eingangsbuchse des Oszillografen. Auf der einen Seite des T-Stückes den 
Abschlusswiderstand und auf der anderen Seite des T-Stückes das 
Koaxkabel welches vom Generator kommt. Somit ist gewährleistet, das das 
Koaxkabel mit 50 Ohm abgeschlossen ist ( Nicht ganz genau, da noch 1 
M0hm und 30pF des Scopes parallel hängen aber bei 10MHz passt das 
noch).Jetzt sollte mit dem Oszillograf der am Generator eingestellte 
Spannung zu messen sein.
Man kann alternativ zum T-Stück und Abschlusswidertand natürlich den 
Oszillografeneingang auf 50 Ohm umschalten ( falls sowas in dem 
Oszillograf implementiert ist ), oder einen Durchgangsterminator 
verwenden.
( Ist nichts anderes als BNC-Stecker mit BNC-Buchse und 50Ohm Widerstand 
parallel9.

Bei Funktionsgeneratoren muss man hingegen aufpassen was das Handbuch 
dazu sagt.
Es gibt Funktionsgeneratoren da kann man die Ausgangsspannung sowohl in 
Veff als auch in Vss angeben und obendrein noch festlegen ob die 
eingestellte Ausgangspannung an 50 Ohm oder im Leerlauf gültig ist.

Ich hoffe das die Verwirrung nicht komplett ist.

Ralph

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Ralph Berres schrieb:
> Ein HF Generator liefert in der Regel eine im Display abzulesende
> Spannung in Veff wenn der Ausgang mit 50 Ohm abgeschlossen ist. Also
> nimmt man ein normales RG58 Koaxkabel einen BNC T-Stück ( bei 10MHz ist
> das durchaus noch erlaubt ) und einen 50 Ohm Abschlusswiderstand welches
> in einen BNC-Stecker integriert ist.

Erlaubt ist fast alles, wenn man improvisieren muß:)
Aber klar gesagt werden muß: das Stehwellenverhältnis ist beim 
Durchgangsterminator deutlich besser.


> Man kann alternativ zum T-Stück und Abschlusswidertand natürlich den
> Oszillografeneingang auf 50 Ohm umschalten ( falls sowas in dem
> Oszillograf implementiert ist ), oder einen Durchgangsterminator
> verwenden.


Beisds ist die deutlich bessere Variante und daher zu bevorzugen.

> ( Ist nichts anderes als BNC-Stecker mit BNC-Buchse und 50 Ohm Widerstand
> parallel).


Nun, der 50 Ohm Widerstand im käuflichen Durchgangsterminator ist schon 
HF-mäßig ausgelegt. Man(n) kann sowas für niedrige Frequenzen mit nem 50 
Ohm oder schlichter 2 x 100 Ohm parallel mit ganz kurzen Drahtbeinen/ 
SMD "zurechtfricklen"
Aber ein Durchgangsterminator kostet bei 1-2-3 selten mehr als 5 euro, 
also sollte bezahlbar sein - die Anschaffung lohnt ,-)

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Andrew
Ich gebe dir da vollkommen recht, der Durchgangsterminator ist mit 
Sicherheit besser, aber wenn man gerade nichts anderes zu Hand hat geht 
es mit dem T-Stück durchaus genauso. Bei 10MHz sind die Fehler noch 
nicht so groß das totaler Nonsens entsteht. Zumal bei einen Kabel von 1m 
Länge.

Es ging mir hier in erster Linie aufzuzeigen , das man bei der Frequenz 
ein Koaxkabel prinziepiell mit 50 Ohm AM ENDE der Leitung abschliesen 
soll um unötige Reflektionen zu vermeiden. Das war in dem Tread gleube 
ich nicht ganz klar.
Streng genommen verschlechter die Eingangskapazität des Oszillografen 
die Anpassung sowiso. Aber man sollte nicht päpstlicher sein als der 
Papst.

Ralph

Autor: hmmm (Gast)
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> Achja dann nochmal eine Frage:

> Wenn ich eine 50 Ohm Schaltung habe mit 10 MHz Signalen und ich messe
> mit dem Tastkopf mit 1MOhm Abschluss. Wie Aussagekräftig ist bei so
> einer Messung die Angezeigte Signalamplitude?

Was Du dann siehst ist die tatsächliche Spannung x zum Zeitpunkt t
in Deiner Schaltung incl. irgendwelcher Fehlanpassungsreflexionen in der
Schaltung. Du misst also das, was tatsächlich da ist.

Zum Begin Deines Posts: Bei 1m Kabellänge und 10 MHz [was keine HF ist 
sondern schnelle Gleichspannung] spielen "Reflexionen" eigentlich quasi 
keine Rolle, da kannst Du von quasistationärem Zustand einer 
Leistungsmässigen Fehlanpassung ausgehen.

Ich hätte allerdings erwartet das Du an dem Oszi, wenn Du den Generator 
hochohmig misst die doppelte Spannung jener Spannung bei Abschluss mit 
R50 misst, da bei richtigem Abschluss der Generator die halbe Spannung 
an seinem Innenwiderstand umsetzt. Oder hab ich einen Denkefehler?

Autor: 50 Ohm (Gast)
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Also ich habe inzwischen BNC auf N Adapter aufgetrieben womit die 
schwachsinnige Idee, mit dem Tastkopf den SG Ausgang zu messen, 
Geschichte ist.

Ich war eh unsicher, bei der niedrigen Frequenz über Reflexionen und 
Anpassung nachzudenken. Die ganze Situation ist wohl eher als ein 
simpler Spannungsteiler anzusehen.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Genau so ist es. Zmindest, wie mein Vorredner schon richtig bemerkt hat, 
ist das bei 10MHz und 1m Kabellänge noch kein Thema. Lambda/4 von 
30Meter ( das ist 10MHz ) ist immerhin noch 7,5m. Wenn man den 
Verkürzungsfaktor von 0,66 des RG58 mit einrechnet imer noch 5 Meter. Da 
machen Reflektionen durch totale Fehlanpassung sich noch nicht wirklich 
bemerkbar. Also solltest du ohne eine Abschluß am Ende des Kabels die 
Leerlaufspannung des Generators ( also die doppelte Spannung des 
eingestellten Wertes ) messen können. Bei Abschluss mit 50 Ohm stellt 
sich dann die am Generator angezeigte Spannung ein, vorrausgesetzt der 
Generator hat einen RI von 50 Ohm wovon ich aber mal ausgehe.

Ralph

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