Hallo,
ich habe mal eine Frage zur richtigen Verwendung von Tastköpfen. Ich
hoffe hier ist der passende Bereich dafür, ansonsten bitte verschieben!
Ich habe mit einem Schaltregler einen DC/DC-Wandler gelayoutet und
aufgebaut. Mit einem 1:10 Tastkopf gemessen sieht die Ausgangsspannung -
naja - ziemlich vermurkst aus und ich sehe am Oszi sogar Frequenzen um
100 MHz, also evtl. einkoppelnde UKW-Sender (was ich nicht glaube - der
Regler schaltet mit 1 MHz und ich habe stark gefiltert) ??
Da es ein umschaltbarer Tastkopf ist, habe ich danach auf 1:1
umgeschaltet. Und zack: Schöne saubere Ausgangsspannung mit weniger als
10 mV Rauschen, sicher um Faktor 10...50 weniger Rauschen als mit 10:1
(genaue Werte habe ich nicht mehr im Kopf).
Ich habe hier ein Datenblatt zu meinem Tastkopf gefunden:
http://www.ko4bb.com/Manuals/Tektronix/Tek_P6062B_Probe_searchable.pdf
(meiner hat die mittlere Kabellänge)
Klar ist: Durch die größere Parallelkapazität habe ich bei 1:1 eine
niedrigere Grenzfrequenz (laut Datenblatt 6 MHz). Wenn 100 MHz anliegen
würden, kämen die also gar nicht durch.
Sind die 100 MHz nun "real" in meiner Schaltung, oder werden die nur
irgendwie in den Tastkopf eingekoppelt, und wenn ja - wie passiert das?
Gruß,
elmon
Nein, ist ein altes 100 MHz Analogoszi.
Bilder kann ich gerade nicht liefern, hab den Aufbau nicht hier. Ist
aber eine ordentlich gelayoutete Platine (also weit entfernt von
Lochraster ;)
Habe halt nur den Verdacht dass da etwas in den Tastkopf einkoppelt, was
real gar nicht da ist.
jens schrieb:> Wo schließt Du denn die Masse des Tastkopfes an?
Direkt neben dem Spannungsausgang auf der Platine (die eine durchgehende
Massefläche auf der unteren Lage hat - doppelseitige Platine)
Es ist wohl eher so, daß du mit 1:1 Signale über einigen MHz
ausfilterst.
1MHz ist eine ordentlich hohe Schaltfrequenz, und wenn du hart schaltest
dann hast du gut Oberwellen.
Dann noch ein paar parasitäre Kapazitäten und Leitungsinduktivitäten
durch suboptimales Routing und du hast klasse Schwingkreise im Bereich
von einigen MHz bis 100MHz.
Das ist eine Wissenschaft für sich.
Udo Schmitt schrieb:> Dann noch ein paar parasitäre Kapazitäten und Leitungsinduktivitäten>> durch suboptimales Routing und du hast klasse Schwingkreise im Bereich>> von einigen MHz bis 100MHz.>> Das ist eine Wissenschaft für sich.
Es reicht schon, wenn die Masseleitung des Tastkopfes ein paar nanohenry
Induktivität hat. In Verbindung mit der Eingangskapazität des Tastkopfes
von ein paar Picofarad hat man dann eine ( sogar resonante )
Antennenschleife gebaut, welche prima die ins freie Feld abgestrahlten
HF-Müll auffängt. Abhilfe kann da allenfalls eine extrem kurze
Masseführung des Tastkopfes zur Platine schaffen.
Man ist immer gut beraten Testpunkte , welche hohe Frequenzen
beinhalten, als 50 Ohm Ausgang mit in die Schaltung zu konstruieren. Da
kann man dann nämlich weitgehend Rückwirkungsfrei messen, sofern am Ende
der 50 Ohm Koaxleitung auch mit 50 Ohm abgeschlossen wird.
Ralph Berres
@ Ralph Berres (rberres)
>Antennenschleife gebaut, welche prima die ins freie Feld abgestrahlten>HF-Müll auffängt. Abhilfe kann da allenfalls eine extrem kurze>Masseführung des Tastkopfes zur Platine schaffen.
Stichwort Ground Spring.
>Man ist immer gut beraten Testpunkte , welche hohe Frequenzen>beinhalten, als 50 Ohm Ausgang mit in die Schaltung zu konstruieren.
Naja, ist bei Schaltreglern eher unüblich.
elmon schrieb:> Sind die 100 MHz nun "real" in meiner Schaltung, oder werden die nur> irgendwie in den Tastkopf eingekoppelt, und wenn ja - wie passiert das?
Hallo,
aus meiner Erfahrung würde ich sagen ja, die Signale kommen aus deinem
Schaltnetzteil. Parasitäre Komponenten deiner Bauteile (Spule inkl.
Diode) können bei Schaltnetzteilen leicht mal ein "klingeln" im
Schaltaugenblick (Impulsanregung) erzeugen.
--> Bauteile anders anordnen (Recommended Layout)
--> Parasitäre Schwinung bedämpfen (z.B. RC-Snubber über Diode, Vorsicht
Leistung!)
Um eine Einstreuung auszuschliessen, einfach mal das Netzteil abschalten
Keine Störungen mehr --> Störung kommt aus Netzteil
Die "Quelle" kann man auch suchen, indem man den Tastkopf mit seiner
eigenen Massestrippe kurzschliesst. Diese Leiterschleife greift dann
trotzdem noch das magnetische Störfeld auf und zeigt es am Oszi an.
Damit kann man dann die Quelle suchen.
elmon schrieb:> Da es ein umschaltbarer Tastkopf ist, habe ich danach auf 1:1> umgeschaltet. Und zack: Schöne saubere Ausgangsspannung mit weniger als> 10 mV Rauschen,
Die Ursache ist vermutlich, dass sich die Störungen erst hinter dem
Spannungsteiler in das Signal einkoppeln. Durch Umschalten auf 1:1 wird
das eigentliche Signal am Oszi-Eingang um Faktor 10 größer, deshalb
sehen die Störungen um Faktor 10 niedriger aus (relativ zum eigentlichen
Signal).
Der Mechanismus ist üblicherweise, dass auf der Masse selber Störungen
drauf sind (bezogen auf die Oszi-Masse), so dass im Schirm der
Tastkopf-Leitung ein Strom fließt bzw. dort ein Spannungsabfall
entsteht. Diese Spannung koppelt im Tastkopf-Kabel auf den Innenleiter,
also auf das Signal.
Als Gegenmaßnahme wirken Y-Kondensatoren und Common-Mode Drossel; dazu
gibt es schon jede Menge andere Threads hier, z.B.:
Beitrag "DC/DC Wandler macht Störung".
