Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 3ds Bandbreite des Oszilloskops


von leeter (Gast)


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Hey Leute. Ich brauche unbedingt eure Hilfe. Bin mir nicht ganz sicher 
ob die Frage hier etwas zu suchen hat?

Ich muss die 3db Bandbreite eines Oszilloskops bestimmen.

Das Oszi hat einen Innenwiderstand von 1Mohm und eine Kapazität 25pF. 
Das Oszi ist mit Koaxkabeln an eine Quelle mit 100kohm Innenwiderstand 
angeschlossen. Das Kabel hat eine Kapazität von 100pF.

Sonst is nix dazwischen. Ich komm leider gar nicht drauf und bin schön 
langsam am verzweifeln.

von nicht "Gast" (Gast)


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Die Bandbreite des Oszilloskops hängt nicht vom Aufbau ab.

Nutze statt des unpassenden Koax-Kabels lieber einen gut kompensierten 
Tastkopf. Damit erzielst du die besten Ergebnisse. Die Bandbreite des 
Tastkopfes addiert sich quadratisch zur Bandbreite des Oszilloskops 
(wenn du es ganz genau wissen willst).

von Christian L. (cyan)


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Die Bandbreite des Oszilloskops hängt mit dessen Anstiegszeit zusammen. 
Du musst also die Anstiegszeit des Oszilloskops messen. Die Bandbreite 
ergibt sich dann zu:

Falls du keinen Tastkopf benutzt, dessen Bandbreite deutlich höher ist, 
als die des Oszilloskops musst du auch dessen Anstiegszeit 
berücksichtigen. Die Gesammtanstiegszeit ergibt sich dann zu:

LG Christian

von leeter (Gast)


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Jo danke für die Antwort, habs grad auf nen anderen Weg gemacht. Kann 
man auch als RC Tiefpass machen ^^

von Ralph B. (rberres)


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leeter schrieb:
> Das Oszi ist mit Koaxkabeln an eine Quelle mit 100kohm Innenwiderstand

Was ist denn das für eine Quelle?

Der Testaufbau ist so ziemlich ungeeignet.

Man braucht entweder einen Rechteckgenerator mit sehr sehr geringer 
Anstiegssteilheit, also steilen Flanken, oder einen HF-Signalgenerator.
Die Quelle sollte einen Innenwiderstand von 50 Ohm haben.
Entweder den Eingang des Oszis auf 50 Ohm umstellen ( falls möglich ) 
oder einen 50 Ohm Durchgangsabschluss ( welch sinnfreies Wort ) direkt 
am Oszieingang verwenden.

Wenn der Scope nicht gerade eine Analogbandbreite von 1GHz besitzt 
sollte man jetzt die 3db Grenzfrequenz mittels durchkurbeln des HF 
Generators hinreichend genau ermitteln können.

Bei Rechteckansteuerung wie oben beschrieben die Anstiegssteilheit 
messen und dann auf die Bandbreite zurückrechnen. Dann muss aber die 
Anstiegssteilheit des Generators entweder sehr viel schneller sein als 
der des Oszis , oder genau bekannt sein.

Ralph Berres

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Ralph,
das ist eine Übungsaufgabe. Die Studenten sollen dabei lernen, dass dies 
eine schlechte Messanordnung ist. Die berechnete Bandbreite beträgt nur 
14kHz.




Das Oszi hat einen Innenwiderstand von 1M\Omega und eine Kapazität 25pF. 
Das Oszi ist mit Koaxkabeln an eine Quelle mit 100k\Omega 
Innenwiderstand angeschlossen. Das Kabel hat eine Kapazität von 100pF.

Quelle------100kOhm-----(Oszieingang)---100pF||25pF||1MOhm----Masse


Die schlaue Lösung:

Ri = 100kOhm
U = Urspannung der Quelle


Ersatzspannungsquelle:
U' = U*10^6/(10^6+100k)
U' = 0,909*U

Ri' = 100kOhm||1MegOhm
Ri' = 90,909kOhm

U'----Ri'---(Oszieingang)----100pF||25pF----Masse

Das ist ein simpler RC-Tiefpass mit Cges = 125pF. Man beachte, dass im 
Vorfaktor 0,909*U keinerlei Frequenzabhängigkeit steckt.

Uosz/U' = (1/(jwCges))/(Ri'+1/(jwCges))

Uosz/U' = 1/(1+jwRi'Cges)

Die -3dB Grenzfrequenz beim RC-Tiefpass ist

wg = 1/(Ri'Cges)

fg = 1/(2*pi*Ri'*Cges)

fg = 14005,6Hz
------------------


Die "normale" Lösung: Einfach die Übertragungsfunktion ausrechnen.

Uosz = U* (1MegOhm||125pF)/(100kOhm+1MegOhm||125pF)

Das Ganze dann mit komplexer Rechnung weitermachen.

von Ralph B. (rberres)


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Helmut S. schrieb:
> das ist eine Übungsaufgabe. Die Studenten sollen dabei lernen, dass dies
>
> eine schlechte Messanordnung ist. Die berechnete Bandbreite beträgt nur
>
> 14kHz.

Das habe ich allerdings nicht gewusst.

Ralph Berres

von Dan (Gast)


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Ich bin mir mit der Übertragungsfunktion nicht ganz sicher..ist schon 
lange her

Ri= 100k / Ro = 1M / C = 125pF

von Jan K. (jan_k)


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Hab nur 11.25kHz raus.


edit: und jetzt 14.005kHz ;) Zu blöd zum rechnen..


Deine Übertragungsfunktion stimmt. Du kannst im Nenner die Term ohne jw 
auf 1 normieren, dann ist der Kehrwert dessen, was vor dem jw steht 
deine GrenzKREISfrequenz :)

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