Wie nenn sich offiziell die Funktion bei dem Osziloskop bei der ein
Impuls an Tastkopf gesendet wird von dem die Signalreflektion angezeigt
wird.
Es wird hauptsächlich zum Beurteilen der hochfrequenten Leitungen bzw.
Schaltungen verwendet. Teure Tekstronix haben so etwas. Neulich habe ich
die Vorführung gesehen, hat mich sehr interessiert. Welche Skope im
tieferen Preisbereich haben so etwas? Kann man das selbst bauen? Geht
das mit einem digitalen Oszilloskop mit 100MHz(1GS/s) Bandbreite?
@ BigBang (Gast)
>Wie nenn sich offiziell die Funktion bei dem Osziloskop bei der ein>Impuls an Tastkopf gesendet wird von dem die Signalreflektion angezeigt>wird.
TDR, Time Domain Reflectometry.
>die Vorführung gesehen, hat mich sehr interessiert. Welche Skope im>tieferen Preisbereich haben so etwas?
Was ist tief für dich? 10.000 Euro? Haben die meisten dieser Preisklasse
NICHT.
> Kann man das selbst bauen?
Ja, wenn gleich nur für eher lange Leitungen, ich sag mal 1m++.
> Geht das mit einem digitalen Oszilloskop mit 100MHz(1GS/s) Bandbreite?
Ja, siehe oben. Bei 100 MHz hat man ca. 3,5ns Anstiegszeit, das ist die
Laufzeit auf ~70cm Kabel. Mit etwas Vorstellungskraft sieht man dann
Effekte bis vielleicht 10-30cm Leitungslänge, darunter eher nicht.
Wesentliche Komponenten eines TDRs sind
- ein sehr steilflankiger Pulsgenerator, da kann man testhalber ein
schnelles CMOS Gatter nehmen, VHC oder so
- ein sehr breitbandiger Tastkopf mit solider Masseanbindung, hier
empfiehlt sich für den Einstieg ein passiver Z0 Tastkopf, sehr
preiswert.
http://www.signalintegrity.com/Pubs/straight/probes.htm
Siehe auch Wellenwiderstand.
MFG
Falk
Interessantes Thema,
Wofür braucht man sowas eigentlich? Außer jetzt um Fehlstellen in einem
Ethernet-Kabel zu finden ;-)
Die Messung des Reflexionsfaktors geht doch über Vektoranalysatoren
einfacher, wenn ich das richtig in Erinnerung habe.
Ja, kann man schon selber bauen. Hier meine Version:
http://www.testtechniques.com/tdr.html
Je schneller die Anstiegszeit des Signals und die Bandbreite des
Samplers/Oszis, desto feinere Auflösung, d.h. desto mehr Details kann
man auf der Leitung nachweisen.
100 MHz entspricht ca. 330/100=3.3ns Anstiegszeit. Im Kabel breitet
sich das Signal mit ca. 2/3 Lichtgeschwindigkeit aus, also ca. 20cm pro
ns. Da es Reflexion ist, sieht man nach 1ns das, was 0.5ns entfernt ist.
Mit 3.3ns Anstiegszeit kann man gerade noch Strukturen mit ~2ns
Nachweisen (nur noch qualitativ), also 1ns oder 20cm "lang".
Mein Gerät hat ca. 2 GHz Gesamtbandbreite.
TDR, COOL!!!
Da wird man gleich mit den Informationen überschüttet. Gedacht ist es
für einen Test von Leiterbahnen an selbst entwickelten Platinen. Die
Auflösung reicht mir vollkomen aus. Man muss bedenken, dass ca. 1m
Leitung von Tastkopf noch dran ist, dann passt es auch mit 100MHz.
In der Aktion hat mich das Ding doch sehr überrascht wie fein man da die
Reflektionsstellen mit Anlegen z.B. des Schraubenziehers feststellen
kann.
10.000 für so ein Werkzeug ist natürlich nicht die Welt, für einen
Privatmann jedoch zu teuer. Werde versuchen die Teile nachzubauen.
Danke an alle!
BigBang schrieb:> Man muss bedenken, dass ca. 1m> Leitung von Tastkopf noch dran ist, dann passt es auch mit 100MHz.
Nein, passt leider nicht. Die Leiterbahn selber muesste so lange sein.
Sonst siehst Du nur ein verwaschenes Bild aus Kabel & Leiterbahn, kannst
also die Leiterbahn-Impedanz nicht korrekt messen.
Die Schaltung von http://www.epanorama.net/circuits/tdr.html würde ich
noch bisschen optimieren. Ob ich dann so viele Schmitt-Trigger Endstufen
brauche... Die Widerstände R3-R7 haben auch einen induktiven Anteil und
abgesehen von der Fünftaktendstufe bringen sie die Phasenverschiebung
mit.
Fange also mit einer Endstufe ganz ohne Wiederstände an. Hauptsache das
IC fackelt mir nicht ab. Aber da es 20 Cent kostet...
Wolfgang M. schrieb:> Nein, passt leider nicht. Die Leiterbahn selber muesste so lange sein.> Sonst siehst Du nur ein verwaschenes Bild aus Kabel & Leiterbahn, kannst> also die Leiterbahn-Impedanz nicht korrekt messen.
Normalerweise nicht. Wenn der Skop das mitmacht dann sieht man die
Abstufungen entsprechend der Entfernung. Praktische Erfahrungen habe ich
jedoch noch nicht. Kann nur das sagen was ich gesehen habe.
BigBang schrieb:> Wolfgang M. schrieb:>> Nein, passt leider nicht. Die Leiterbahn selber muesste so lange sein.>> Sonst siehst Du nur ein verwaschenes Bild aus Kabel & Leiterbahn, kannst>> also die Leiterbahn-Impedanz nicht korrekt messen.>> Normalerweise nicht. Wenn der Skop das mitmacht dann sieht man die> Abstufungen entsprechend der Entfernung. Praktische Erfahrungen habe ich> jedoch noch nicht. Kann nur das sagen was ich gesehen habe.
Die praktische Erfahrung habe ich :-)
Nimm an, das Kabel ist 50 Ohm und diue Leiterbahn 70 Ohm. Bis das
Reflexionssignal auf den 70 Ohm entsprechenden Wert gestiegen ist,
vergeht eben eine Anstiegszeit. Vorher gibt's keinen einfach definierten
Zusammenhang. D.h. die Rundlaufzeit in der Leiterbahn muss mindestens
der Anstiegszeit entsprechen. In der Realitaet um einiges mehr, schon
weil Anstiegszeiten nicht als 0%/100% sondern als 10%/900% oder sogar
20%/80% angegeben sind.
BigBang schrieb:> Fange also mit einer Endstufe ganz ohne Wiederstände an. Hauptsache das> IC fackelt mir nicht ab. Aber da es 20 Cent kostet...
Keine gute Idee. Fuer quantitative Messungen brauchst Du eine gut
definierte Quellimpedanz. Die 220 Ohm symmetrieren die Einzeltreiber auf
jeweils ca. 250 Ohm. 250/5=50 Ohm, die gewaehlten Werte sind also kein
Zufall. Fuer eine 75-Ohm-Leitung macht man die Quelle
zweckmaessigerweise (nit zwingend, 50 Ohm ginge auch) auch 75 Ohm durch
Vorschaltung eines 25-Ohm-Widerstandes
Die Impedanz der gemessenen Leitung ergibt sich dann aus dem
Reflexionskoeffizienten rho gemaess der Formel
Z_leitung = Z_quelle * (1 + rho) / (1 - rho)
wobei rho = Reflexionsamplitude / Quellamplitude
Guck mal da, vieleicht kannst du den Verkäufer dazu bringen, sein
HP1811a Sampling-Scope billig an dich zu verschecken. Das gibt mit dem
entsprechenden Pulsgenerator ein nettes TDS, das Teil kann 10ps/div wenn
ich richtig gesehen habe, muss halt eventuell davor repariert werden
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