Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 2GHz möglichst günstig messen


von Andi (loopy83)


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Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einer Lösung, die mir möglichst günstig ein 
2GHz Signal messen kann.

Es geht um das Messen eines DDR4 Taktes.
Dieser ist differenziell und muss zu Validierung des Taktes gemessen 
werden.

Dabei geht es nicht um eine wunderschöne Waveform, sondern nur um eine 
Anzeige, wie hoch gerade die Frequenz ist.

Das Abtasttheorem ist mir bekannt, ich muss also mindestens 4GHz 
abtasten, besser noch 8GHz+, um eine verlässliche Aussage zu treffen.

Aber gibt es irgendeinen Umweg und/oder Trick, wie ich das mit ein paar 
Hundert Euro bewerkstelligen kann, anstatt mit einem 10k€+ Oszi mit 
differential probe?

Hat jemand eine Idee dazu?

Vielen Dank!
Andi :)

von Peter II (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Hat jemand eine Idee dazu?

Sollte doch Rechteck sein, dann einfach runter teilen.

von Erwin (Gast)


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Bei den 10k€+ solltest du wohl noch eine 0 anhängen ;)

von testtest (Gast)


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DDR heißt ja daß der Takt die Hälfte der Datenrate beträgt, Bei 2G Daten 
hättest du eben nur 1GHz Takt. Das entspannt die suche etwas.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Andreas B. schrieb:
> Aber gibt es irgendeinen Umweg und/oder Trick, wie ich das mit ein paar
> Hundert Euro bewerkstelligen kann, anstatt mit einem 10k€+ Oszi mit
> differential probe?

Frequenzzähler. Dann ist auch keine Überabtastung etc. erforderlich.

von Andi (loopy83)


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testtest schrieb:
> DDR heißt ja daß der Takt die Hälfte der Datenrate beträgt, Bei 2G Daten
> hättest du eben nur 1GHz Takt. Das entspannt die suche etwas.

Es geht um 2GHz realen Takt, also 4GHz-DDR :)

von Udo S. (urschmitt)


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von Andrew T. (marsufant)


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Andreas B. schrieb:
> Es geht um 2GHz realen Takt, also 4GHz-DDR :)

dann lautet die Antwort noch immer: Frequenzzähler

von foo (Gast)


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von Alex W. (a20q90)


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testtest schrieb:
> DDR heißt ja
davay davay rabotai (давай давай работаi)

SCNR

von Andi (loopy83)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Frequenzzähler. Dann ist auch keine Überabtastung etc. erforderlich.

Vielen Dank! Dieser Begriff hat zur erfolgreichen Suche gefehlt :)

Udo Schmitt schrieb:
> Beispiel:
> http://de.rs-online.com/web/p/frequenzzahler/0457730/

Danke für den Link!!!!

Spannender wird die Frage wohl nun werden, wie ich das 2GHz Signal 
sinnvoll zum Fequenzzähler bekomme. Denn der 3GHz Eingang hat nur 50Ohm 
am Eingang, das dürfte dem DDR4-Riegel bzw. dem Mainboard nicht gefallen 
:D
Da mache ich mich aber nochmal schlau!

: Bearbeitet durch User
von Stefan M. (derwisch)


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Hosentaschen Spektrumanalyzer ( Google "RF Explorer" ).
mit ca. €250 bist Du dabei.

von Andi (loopy83)


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Vielen Dank!

Auch hier ist das Wissen zum 50 Ohm Eingang wichtig.

Ich kann mir nicht denken, dass ich die CLK Leitung des Mainboards mit 
50 Ohm belasten kann.

Das wird vielleicht genau das Problem sein.
Es gibt günstige und bezahlbare Lösungen bis 2,xGHz, aber alle haben 
einen 50 Ohm Eingang. Wenn man die Quelle wie in meinem Fall aber nur 
hochohmig belasten kann/darf/sollte, wird es wieder arg teuer.

Vielen Dank!
Andi :)

von m.n. (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Es gibt günstige und bezahlbare Lösungen bis 2,xGHz, aber alle haben
> einen 50 Ohm Eingang. Wenn man die Quelle wie in meinem Fall aber nur
> hochohmig belasten kann/darf/sollte, wird es wieder arg teuer.

Vielleicht so? Beitrag "Eingangsbeschaltung GHz-Vorteiler aus altem Sat-Tuner"
Den Vorteiler über 1pF an die betreffende Leiterbahn löten und das 
geteilte Signal direkt verwenden oder weiter teilen.
Günstige Auswertung? 
http://www.mino-elektronik.de/fmeter/fm_software.htm

von Andreas D. (rackandboneman)


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"Spannender wird die Frage wohl nun werden, wie ich das 2GHz Signal
sinnvoll zum Fequenzzähler bekomme. Denn der 3GHz Eingang hat nur 50Ohm
am Eingang, das dürfte dem DDR4-Riegel bzw. dem Mainboard nicht gefallen
:D"


An einem 50 Ohm-Eingang ist ein sog. Z0-Tastkopf relativ trivial 
aufzubauen, besonders wenn kein perfekter Frequenzgang notwendig ist. 
Erfahrungwerte: 10:1 500 Ohm funktioniert an einem 1GHz-Scope (7S14) 
fast perfekt , die Variante 100:1 5000 Ohm hat schon leichte 
Überschwinger aber um einen Frequenzzähler anzutreiben ist das noch bei 
weitem gut genug. Alternativ kann man auch einen FET oder MMIC-Puffer 
direkt am abtastenden Ende des Kabels anbringen.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Bei diesen Frequenzen sind 50 Ohm eh standard. Was man machen kann ist 
schwache Kopplung, vorausgesetzt, der Zehler misst schon ab 10mVpp. 
Sonst schwach koppeln und vorverstaerken.

Schwach koppeln bedeutet mit sub-picofarad kapazitiv, oder einer 
Leiterschleife induktiv.

von gg (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Dieser ist differenziell und muss zu Validierung des Taktes gemessen
> werden.
>
> Dabei geht es nicht um eine wunderschöne Waveform, sondern nur um eine
> Anzeige, wie hoch gerade die Frequenz ist.


Die Frage wäre: Was hast Du davon?
Ob der Takt sauber ist oder ob es SI-Probleme gibt kannst Du damit nicht 
rausfinden.

Wenn Du den Controller selbst konfigurierst, solltest Du ja wissen wie 
hoch der Takt ist.

von Andi (loopy83)


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Hallo,

gg schrieb:
> Die Frage wäre: Was hast Du davon?
> Ob der Takt sauber ist oder ob es SI-Probleme gibt kannst Du damit nicht
> rausfinden.
>
> Wenn Du den Controller selbst konfigurierst, solltest Du ja wissen wie
> hoch der Takt ist.

Korrekt, ich weiß wie hoch der Takt ist. Aber es gibt Umstände im 
System, die eine eindeutige Validierung des Taktes nicht mehr möglich 
machen.

So können z.B. die Register für diverse Multiplikatoren für die DDR4 
Frequenz  zur Laufzeit neu beschrieben werden. Diesen Registern wird von 
diverser Software dann vertraut, das bedeutet, die Software gibt falsche 
Werte aus.
Auf diese Art und Weise kann man einen deutliche höheren DDR4 Takt 
validieren, als tatsächlich anliegt.
Da es aktuell keine Software gibt, die die DDR4 Taktfrequenz korrekt 
ausliest, bin ich auf der Suche nach einer kostengünstigen 
Hardwarelösung :)

Wenn also die Anzeige des Messgerätes mit dem Auslesewert der Software 
übereinstimmt, ist die Frequenz hinreichend belegt :)

Prinzipiell geht es um die Validierung einer möglichst hohen DDR4 
Taktrate in einem X99 System. Dazu ist bisher ein sündhaft teures Oszi 
notwendig, so dass man als Privatperson keine Chance hat, die Frequenz 
zu belegen. Daher meine Suche nach einer günstigen Lösung.

Vielen Dank! :)

: Bearbeitet durch User
von Andreas D. (rackandboneman)


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"sündhaft teures Oszi"

Nur so nebenbei: In diesem Forum gibt es bestimmt zig private Besitzer 
von älteren, analogen Samplingsystemen die so etwas sehr wohl anzeigen 
können...

von Andi (loopy83)


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Andy D. schrieb:
> Nur so nebenbei: In diesem Forum gibt es bestimmt zig private Besitzer
> von älteren, analogen Samplingsystemen die so etwas sehr wohl anzeigen
> können...

Davon bin ich überzeugt!
Nur leider gehöre ich nicht dazu, noch bin ich in der komfortablen Lage 
einen in meinem näheren Umfeld zu kennen, der mit mir zusammen diese 
Messungen durchführen könnte :)

Also lass uns den Passus "Privatperson" einfach dahingehend abändern:
"Privatperson, die bisher noch keine Berührungspunkte mit 
GHz-Messtechnik hatte und auf keine komplette Laborausstattung 
zurückgreifen kann" ;)

von Besucher (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> "Privatperson, die bisher noch keine Berührungspunkte mit
> GHz-Messtechnik hatte und auf keine komplette Laborausstattung
> zurückgreifen kann" ;)

Fahr zur nächstgelegenen Uni mit einem Fachbereich ET/NT und spendier 
den dortigen WiMis 'ne Grillparty wenn die das für dich messen. =)

von Gerd E. (robberknight)


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Wenn Du in den Grenzbereich dessen kommst, was bei Chipsatz oder RAM 
möglich ist und Du dann auch noch gleichzeitig einfache Messtechnik 
einsetzt und wenig Erfahrung beim Messen von solchen Signalen hast, kann 
es gut passieren daß Du eine andere Frequenz misst als der PC 
tatsächlich verwendet.

von Därrohr (Gast)


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Hallo

ich hätte eine ganz schräge Idee, von der ich nicht weiß, ob sie 
praktikabel ist (vermutlich nicht : Analogbandbreite...):

Messen durch bewußte Verletzung des Abtasttheorems. Das setzt ein 
periodisches Signal voraus, das der Takt sein sollte.

Man muss sicherstellen, dass der Takt kein ganzzahliges Vielfaches der 
Abtastrate ist (sonst erhält man DC), und die Abtastrate genau bekannt 
ist.
Außerdem muss das Oszilloskop eine ausreichende Analogbandbreite haben - 
daran krankt das dann vermutlich.

Die Frequenz musst du dir dann berechnen, weil die wird im Oszilloskop 
dann falsch angezeigt. der Trigger funktioniert auch nicht so einfach, 
dazu kann man aber das Oszi extern triggern - solange die Frequenz 
verdrehen, bis der Kram zum stehen kommt.

Grund warum das geht ist, dass sich bei Verletzung des Abtasttheorems 
das Spektrum an der doppelten Abtastrate "spiegelt" (in dem Fall 
mehrfach). Darum ist die Berechnung des tatsächlichen Taktes mit 
mittleren Kopfschmerzen verbunden.

Was man damit sehr gut tun kann ist die Form des Taktes beurteilen und 
die Frequenz messen (indirekt).
Was man damit nicht tun kann, ist Jitter messen oder Glitches finden.

Ein Kollege von mir hat das schon mal aus versehen gemacht, die Frage 
war dann, warum der Quarzoszillator 400Hz statt 50kHz bringt, und der 
Herr LeCroy heute nicht triggern mag :-)

von F. F. (foldi)


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von Georg (Gast)


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Hallo,

egal ob Oszi oder Frequenzmesser, dein Problem ist, dass du eine 
geeigneten Tastkopf brauchst, z.B. diesen:

http://www.helmut-singer.de/pdf/tekp6209_p6241_p6249_p7240.pdf

Der ist laut Beschreibung ausdrücklich für DDR geeignet und auch für 
SMD.

Georg

von Stefan F. (Gast)


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> Dabei geht es nicht um eine wunderschöne Waveform, sondern nur
> um eine Anzeige, wie hoch gerade die Frequenz ist.

Dann tastet man das Signal in regelmäßigen Intervallen ab, sondern 
steuert damit einen Zähler an. Nach einer Sekunde zeigen die Ausgänge 
des Zähler die Frenquenz in Hertz an.

von Andreas D. (rackandboneman)


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"Messen durch bewußte Verletzung des Abtasttheorems"

Genau das macht ein Samplingscope und genau das macht auch ein 
Downconverter.

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