Hallo,
ich versuche gerade die Grenzfrequenz eines RG58 Kabels an einem 50 Ohm
gekoppelten Oszilloskop herauszufinden.
1) Wenn ich bei Wikipedia die Leitungsbeläge heraussuche:
https://de.wikipedia.org/wiki/Leitungsbel%C3%A4ge
dann finde ich für eine "übliches" Koax-Kabel einen Kapazitätsbelag von
100pF/m, einen Induktivitätsbelag von 250nH/m und einen Widerstandsbelag
von 6mOhm/m. Zusammen mit den 50 Ohm vom Oszilloskop ergibt sich dann
eine Grenzfrequenz von ca. 100MHz.
2) Aus epsilon_r und den Kabelabmessungen kann ich auch aus
https://en.wikipedia.org/wiki/Coaxial_cable
die Grenzfrequenz berechnen. Dann ergibt sich etwas um die 370MHz als
Grenzfrequenz.
3) In Spice ein Kabelersatzschaltbild eingeklickt. Da erhalte ich dann
eine Grenzfrequenz von etwa 30MHz (siehe Anhang).
Die genaue Grenzfrequenz ist mir quasi egal, aber wie kann man nun die
gewünschten GHz über ein solches Kabel übertragen?
Verstehe ich bei den Berechnungen etwas falsch?
Gruß und Dank,
Jan
Jan schrieb:> aber wie kann man nun die> gewünschten GHz über ein solches Kabel übertragen?
Welche gewünschten GHz?
Jede Koaxleitung hat eine Dämpfung, die mit der Frequenz zunimmt.
Dafür gibt es Tabellen, oder man misst selbst die Dämpfung bei der
gewünschten Frequenz.
Für Frequenzen oberhalb von 500 MHz gibt es sicher bessere Kabel als
RG58.
Aber das hängt nur von der Länge ab.
Vielen Dank schon mal für die schnelle Antwort.
Dass RG58 nicht das beste Kabel für Frequenzen um die 1GHz ist ist mir
nun auch klar geworden ;)
Ich habe mich ein wenig von den Herstellerangeben irreführen lassen,
welche eine Benutzbarkeit bis 2GHz versprechen.
Kurz zum Problem:
Ich will eine steile Flanke (ca. 4 ns) eines Photomultiplier-Signals
messen.
Sogesehen erstmal nichts Wildes. Jedoch werden durch den Tiefpass die
Harmonischen dieser - einfach gesagt - Stufenfunktion gedämpft und das
Signal wird in Gradient und peak Intensität stark verändert.
Das Kabel ist 2,5m lang, also nocht nichts außergewöhnliches.
Liege ich denn da richtig, dass ich die 50 Ohm Impedanz des Oszilloskops
in die Grenzfrequenzberechnung einbeziehen muss?
Gigahertz und RG58 passt nicht wirklich zusammen.
Dein Scope hat ja auch eine Bandbreite.
In die Dämpfung des Kabels gehen nicht nur die Leitungsbeläge ein, die
bei DC definiert sind, sondern auch noch die frequenzabhängige
Absorption des Dielektrikums und der Skin-Effekt der Leiter.
Also gut zu wissen, dass ich da nicht einem krassen Logikfehler
aufgesessen bin, sondern das Kabel einfach nicht den geforderten
Eigenschaften gerecht wird.
M.N. schrieb:> In die Dämpfung des Kabels gehen nicht nur die Leitungsbeläge ein, die> bei DC definiert sind, sondern auch noch die frequenzabhängige> Absorption des Dielektrikums und der Skin-Effekt der Leiter.
Dass hohe Frequenzen das Ganze nicht besser machen war mir klar.
Das Oszilloskop ist ein LeCroy mit 1 GHz Bandbreite.
Habt ihr vielleicht eine Empfehlung, welches Kabel für Anwendungen bis
ca. 2GHz - bei einer Leitungslänge von ca. 2 bis 3 m - besser geeignet
ist.
Jan schrieb:> Habt ihr vielleicht eine Empfehlung, welches Kabel für Anwendungen bis> ca. 2GHz - bei einer Leitungslänge von ca. 2 bis 3 m - besser geeignet> ist.
Da gibt es alles, was die Portokasse ( nicht mehr ) hergibt.
Generell gilt, je dicker, desto besser.
Und es ist die Frage, ob das Kabel ständig bewegt wird ( veränderlicher
Messaufbau ), oder ob das Ganze einmal angeschlossen wird und dann so
bleibt.
Im letzteren Falle kann man "Semi-Rigid" Leitung nehmen, die hat einen
festen Aussenmantel, und ist -bezogen auf den Durchmesser- meist recht
Verlustarm.
Bei 2-3m aber sollte man besser richtige Koaxleitung nehmen.
Schau mal hier:
http://www.kabel-kusch.de
Ein Kabel kann man nicht mit konzentrierten Bauelementen simulieren, ein
einfacher Tiefpass ist das falsche Ersatzschaltbild. Wenn schon, dann
viele kleine LC-Tiefpässe hintereinander.
Den Verweis auf Kusch wollte ich auch gerade posten, da findet man die
Dämpfungswerte. Generell gilt, je größer der Durchmesser und je mehr
Luft als Dieelektrikum, desto besser.
Vielen Dank für die nützlichen Infos.
Ich habe mich gerade auch von Kabel Kusch beraten lassen. Es wurde mir
ein Highflex 7 Kabel empfohlen. Sobald das Angebot da ist wirds
bestellt.
Ich denke als Vergleich lass ich noch ein Angebot über das Aircon
Premium erstellen.
Dann hätten wir den direkten Vergleich zwischen 7 und 10mm Kabeln.
RG58 hat pro 100m Länge eine Dämpfung von 15,3db also 0,153dB pro Meter.
Es ist also bei den Kurzen Längen von 2 meter ohne weiteres zu
verwenden.
Aber bei den hohen Frequenzen muss das Kabel mit 50 Ohm am Ende
abgeschlossen werden, da es sonst zu Reflektionen am Kabelende kommt und
dadurch zu starke frequenzabhängige Pegelschwankungen.
Den Oszillografeneingang also auf 50 Ohm einstellen.
Wenn die Signalquelle auch idealerweise 50 Ohm Innenwiderstand hat, dan
ist halt nur der halbe Pegel vorhanden. Das muss man berücksichtigen.
Ralph Berrs
Die Stromquelle ist ein Photomultiplier mit offener Anode. Der sollte
erstmal keinen Widerstand haben.
Das Problem ist, dass auch wenn immer gesagt wird, das RG58 habe eine
zugegebenermaßen sehr geringe Dämpfung bei 500 MHz, beim Vergleich von
PMT Messung (rise time = 720ps mit 1GHz Oszi) und Streak Kamera
(Auflösung 400 ps pro Zeile in der Benutzen Auflösung) die PMT Messungen
eine Reduzierung des Gradienten der Flanke zeigen, welche einem Tiefpass
mit einer Grenzfrequenz von etwa 200 MHz entsprechnen.
Ich möchte nur ausschließen, dass es das Kabel ist bevor ich eine
tagelange Suche nach der Ursache beginne.
Mit begrenztem Budget kann man sich auch von 50 Ohm verabschieden und
statt dessen das preiswerte 75 Ohm Schaumstoffkabel verwenden, mit dem
die Satellitenschüsseln angeschlossen werden.
Das wird immerhin bis über 2 GHz betrieben.
Da der PMT i.W. eine Stromquelle darstellt, erhält man dabei als
zusätzlichen Bonbon eine 1,5-fach höhere Ausgangsspannung.
Ralph B. schrieb:> Bei 100Mhz das war doch die Frequenz welche hier gemeint war?
? durch ungeschickte Fragestellung könnte man das so verstehen, ABER es
war auch ein ÜBER drin und
Jan schrieb:> Kurz zum Problem:> Ich will eine steile Flanke (ca. 4 ns) eines Photomultiplier-Signals> messen.
Flanke 4ns bedeutet das man mindestens 10x kürzer die Flanke auflösen
möchte um noch was zu sehen was nicht aus dem Kabel resultiert -> 0,4ns
damit komme ich auf 2,5GHz
wir sind also weit von 100MHz weg und mit 100MHz Kabel weit weg von 4ns
Auflösung
Joachim B. schrieb:> Flanke 4ns bedeutet das man mindestens 10x kürzer die Flanke auflösen> möchte um noch was zu sehen was nicht aus dem Kabel resultiert -> 0,4ns> damit komme ich auf 2,5GHz
Genau das ist ja das Problem. Das RG58 Kabel gibt einfach nicht mehr her
als ca. 400MHz. Anscheinend wurde hier beim Messen ein wenig zu
"optimistisch" mit den Angaben umgegangen.
Joachim B. schrieb:> Ralph B. schrieb:>> Bei 100Mhz das war doch die Frequenz welche hier gemeint war?>> ? durch ungeschickte Fragestellung könnte man das so verstehen, ABER es> war auch ein ÜBER drin und
Das stimmt, meine Frage war nicht präzise genug formuliert, also
nochmal:
"Wir haben eine Flanke mit etwas unter 4ns risetime und würden diese
gerne Messen. Bei meinen Messungen bemerke ich einen Tiefpass-Effekt,
mit einer Grenzfrequenz zwischen 200 bis 300 MHz. Daher frage ich, ob
dieser durchs Kabel hervorgerufen werden kann."
Christoph K. schrieb:> Ein Kabel kann man nicht mit konzentrierten Bauelementen simulieren, ein> einfacher Tiefpass ist das falsche Ersatzschaltbild. Wenn schon, dann> viele kleine LC-Tiefpässe hintereinander.
Das habe ich gerade gemacht, die Grenzfrequenz erhöht sich auf ca. 400
MHz, wie der Wiki Eintrag über Koaxkabel auch vermuten lässt.
(Simulation angehängt)
DB1UQ schrieb:
>> Ein Kabel kann man nicht mit konzentrierten Bauelementen simulieren, ein>> einfacher Tiefpass ist das falsche Ersatzschaltbild. Wenn schon, dann>> viele kleine LC-Tiefpässe hintereinander.>> Das habe ich gerade gemacht, die Grenzfrequenz erhöht sich auf ca. 400> MHz, wie der Wiki Eintrag über Koaxkabel auch vermuten lässt.> (Simulation angehängt)
Das reicht nicht, du müsstest eigentlich unendlich viele Pässe nehmen
und simulieren, indem du den Belag von L und C und R einsetzt . Das
RG-58 lässt ja auch noch 5 GHz durch, aber eben mit abenteuerlich hoher
Dämpfung. (Und ja, irgenwann kommen Modeneffekte dazu, aber die seien
jetzt mal außen vor, steht in den Kabeldaten).
Dazu kommt noch die Dispersion, also Frequenzabhängigkeit der
Dielektrizitätskonstante, daher unterschiedliche Laufzeiten und
entsprechende Verschmierung der Flanken.
Daher ist das von Kusch empfohlene Kabel schon in Ordnung.
Für deinen Aufbau sieht ein mit 50Ω abgeschlossenes 50Ω-Kabel am Anfang
eben aus wie ein 50Ω-Widerstand, in den eine Stromquelle namens
Photomultiplier als Senke arbeitet.
Wegen solcher Probleme (Impedanzanpassung, Refexionen im Kabel,
Kapazitive Last) nimmt man üblicherweise aktive Tastköpfe bei
unbekannter Impedanz mit kurzer Verbindung zum zu messenden Signal.
2,5m ist bei 1GHz halt schon sehr viele Lambdas lang, da sollte die
Anpassung gut passen, sonst hat man bei einer Fehlanpassung
frequenzabhängige Effekte.
Wenn aktive Tastköpfe aus mechanischen oder aufbaubedingten Gründen
nicht gehen, würde ich zu einem Kabel mit Schaumdielektrikum raten,
(erkennbar am verringerten Kapazitätsbelag, Verkürzungsfaktor >0,7). Die
sind über Frequenz meist besser (verringerte Dämpfungsänderung) und
damit Signalerhaltender. Das genannte neue Kabel ist mit einem Vk von
0.83 gut geeignet.
Weiterhin könnnte man die Quelle auch auf breitbandige "ohmsche" 50 Ohm
Impedanz (breitbandig) bringen, z.B. durch SMD-Widerstände (T-Pad). Das
Widerstands-T bringt dir zwar einen Signalverlust, aber dafür stimmt die
Impedanz dann halbwegs und die Signalform bleibt besser erhalten.
Das Scope sollte auch auf 50 Ohm Eingangsimpedanz stehen. 1GHz
Brandbreite des Scope ist ev. hier auch nicht so toll, da dadurch schon
eine Abweichung der Darstellung erfolgen kann.
Vielen Dank für die vielen nützlichen Infos.
Ich warte jetzt erstmal auf die zwei Kabel (Highflex 7 und Ultraflex 10)
und werde dann nochmal ein, zwei Bildchen hier posten.
HF-Werkler schrieb:> Wenn aktive Tastköpfe aus mechanischen oder aufbaubedingten Gründen> nicht gehen, würde ich zu einem Kabel mit Schaumdielektrikum raten,> (erkennbar am verringerten Kapazitätsbelag, Verkürzungsfaktor >0,7). Die> sind über Frequenz meist besser (verringerte Dämpfungsänderung) und> damit Signalerhaltender. Das genannte neue Kabel ist mit einem Vk von> 0.83 gut geeignet.
Da bin ich auch mal gespannt
> Weiterhin könnnte man die Quelle auch auf breitbandige "ohmsche" 50 Ohm> Impedanz (breitbandig) bringen, z.B. durch SMD-Widerstände (T-Pad). Das> Widerstands-T bringt dir zwar einen Signalverlust, aber dafür stimmt die> Impedanz dann halbwegs und die Signalform bleibt besser erhalten.
Wie kann ich mir das vorstellen? Überspitzt gesagt einfach einen
Widerstand an den Ausgang klemmen, dann ins Kabel und dann ins Oszi?
> Das Scope sollte auch auf 50 Ohm Eingangsimpedanz stehen. 1GHz> Brandbreite des Scope ist ev. hier auch nicht so toll, da dadurch schon> eine Abweichung der Darstellung erfolgen kann.
Das Oszi steht natürlich auf 50 Ohm Impedanz.
Ggf. könnte ich auch noch auf ein 4GHz Oszi ausweichen, das steht nur im
Moment in einem ganz anderen Labor und wird für andere Messungen
benötigt.
HF-Werkler schrieb:> Weiterhin könnnte man die Quelle auch auf breitbandige "ohmsche" 50 Ohm> Impedanz (breitbandig) bringen, z.B. durch SMD-Widerstände (T-Pad). Das> Widerstands-T bringt dir zwar einen Signalverlust, aber dafür stimmt die> Impedanz dann halbwegs und die Signalform bleibt besser erhalten.
Ein Photomultiplier ist eine Stromquelle, in praxi also gegen 50Ω sehr
hochomig, parallel mit ein paar aufbaubedingten pFs. Ein Dämpfungsglied
am Anfang des Kabels brächte nur zusätzliche Verluste und Rauschen in
Höhe seiner Dämpfung ein, verschlechtert also das
Signal/Rauschverhältnis. Das wäre wie eine Verlängerung des Kabels
(allerdings ohne Laufzeit und im Idealfall Frequenzgangänderung).
Stefan M. schrieb:> Für Frequenzen oberhalb von 500 MHz gibt es sicher bessere Kabel als> RG58.
Auch unterhalb von 500MHz gibt es Kabel, die deutlich besser geeignet
sind, als RG58, sofern man auf geringe Verlust Wert legt.
Jan schrieb:> Die genaue Grenzfrequenz ist mir quasi egal, aber wie kann man nun die> gewünschten GHz über ein solches Kabel übertragen?
Mehr oder weniger gut. Oft ist es eine Frage der Kabellänge.
Ansonsten gibt es Tabellen, in denen die Eigenschaften verschiedener
Kabeltypen als Funktion der Frequenz gegenüber gestellt werden, z.B.
http://www.w4rp.com/ref/coax.html
Günter R. schrieb:> Für deinen Aufbau sieht ein mit 50Ω abgeschlossenes 50Ω-Kabel am Anfang> eben aus wie ein 50Ω-Widerstand, in den eine Stromquelle namens> Photomultiplier als Senke arbeitet.andrer schrieb:> am Photomultiplier 50 Ohm nach Masse, dann aufs Kabel, das ebenso mit 50> Ohm abgeschlossen wird. Halbe Amplitude, aber beste Kurvenform!
Nö, wozu? Halbes Signal am Kabelanfang, weil du so zwei 50Ω-Widerstände
parallel hättest, aber dann bis zu Auswertung folgt Kabeldämpfung =
Rauschen. Ergebnis: Signal zu Rauschen schlechter als vorher. Aus
Photomultipliern kommen µA heraus, da bist du über jedes dB S/N dankbar.
fraglich, ob Rauschen eine Rolle spielt. Ein Kabel, das auf beiden
Seiten korrekt abgeschlossen ist, ergibt die getreueste Abbildung des
Impulses. Übrigens entsprechen 4 ns Anstiegszeit einer Grenzfrequenz von
weniger als 100 Mhz.
ob Rauschen eine Rolle spielt, hängt vom Experiment ab und vom Target.
Ich habe mich jahrelang mit dem Kram beschäftigt und hatte deswegen
immer die Kollegen aus der Physik im Nacken. Die Signalform lässt sich
umso besser errechnen, je weniger Rauschen vorliegt. Mittelwertbildung
ist nicht, da die Quellen weder in Amplitude noch Zeitgrößen periodisch
sind.
andrer schrieb:> Übrigens entsprechen 4 ns Anstiegszeit einer Grenzfrequenz von> weniger als 100 Mhz.
Da es sich eher um eine Lebenszeitbestimmung handelt wird die
Grenzfrequenz deutlich höher sein, da durch die Flanke zusätzliche
Harmonische notwendig sind.
Günter R. schrieb:> ob Rauschen eine Rolle spielt, hängt vom Experiment ab und vom> Target.> Ich habe mich jahrelang mit dem Kram beschäftigt und hatte deswegen> immer die Kollegen aus der Physik im Nacken. Die Signalform lässt sich> umso besser errechnen, je weniger Rauschen vorliegt. Mittelwertbildung> ist nicht, da die Quellen weder in Amplitude noch Zeitgrößen periodisch> sind.andrer schrieb:> fraglich, ob Rauschen eine Rolle spielt.
Rauschen spielt immer eine Rolle;) Ich kann hier aber mitteln was das
Zeug hält, also alles nicht so schlimm.
andrer schrieb:> am Photomultiplier 50 Ohm nach Masse, dann aufs Kabel, das ebenso> mit 50> Ohm abgeschlossen wird. Halbe Amplitude, aber beste Kurvenform!
Danke, das werde ich versuchen.
Günter R. schrieb:> Nö, wozu? Halbes Signal am Kabelanfang, weil du so zwei 50Ω-Widerstände> parallel hättest, aber dann bis zu Auswertung folgt Kabeldämpfung => Rauschen. Ergebnis: Signal zu Rauschen schlechter als vorher. Aus> Photomultipliern kommen µA heraus, da bist du über jedes dB S/N dankbar.
Das SNR ist nicht das Problem. Wir können ja mitteln.
Die Pulse sind nicht sehr lang, da gibt es von Hamamatsu eine Notiz, wie
man mit 50 bis 100 ns Pulsen umzugehen hat. Man kann dann schon bis in
den mA Bereich gehen, aber mit sehr großer Vorsicht.
inwieweit das Koaxkabel die Pulsform verschleift, läßt sich abschätzen,
in dem man einmal die 2,5 m nimmt und dann die Impulse auch über ein
z.B. 5 m oder 10 m Kabel schickt. Ich denke 2,5 m RG 58 sind bei 4 ns
Anstiegszeit ohne Auswirkung.
der von Hamamatsu angegebene Anodenstrom im mA Bereich ist der
gemittelte Strom über die Zeit. Je nach Zählrate können 100 ns Impulse
Peak-Ströme von 100 mA und mehr haben. Es muß dann die letzte Dynode mit
einem keramischen Kondensator ( 1 nF ) nach Masse abgefedert sein.
Insofern können Anodenimpulse von einigen Volt an den 2 Stück 50 Ohm
Widerständen entstehen.
Auch bei Deiner zweiten Simulation hast Du den fundamentalen Fehler
begangen, die Signalquelle nicht richtig zu definieren. Eine
Wechselspannungsquelle hat einen Ausgangswiderstand von 0 Ohm, ein
Photomultiplier als reine Stromquelle jedoch einen sehr großen
Ausgangswiderstand. Wenn Du also die Eingangsseite korrekt abschließen
wolltest, dass müsstest Du bei der o.a. Spannungsquelle einen
Serienwiderstand von 50 Ohm einfügen und beim realen Photomultiplier
einen Parallelwiderstand von 50 Ohm. Zu beachten ist jedoch, dass diese
Abschlüsse natürlich die entsprechende Pegel halbieren.
Günter R. schrieb:> Jan schrieb:>> Das SNR ist nicht das Problem. Wir können ja mitteln.>> mA! ...ach so, na dann... ;-)
Das hört sich so ironisch an ;)
andrer schrieb:> der von Hamamatsu angegebene Anodenstrom im mA Bereich ist der> gemittelte Strom über die Zeit. Je nach Zählrate können 100 ns Impulse> Peak-Ströme von 100 mA und mehr haben.
Naja, Hamamatsu gibt einen mittleren Strom von wenigen µA an. Jedoch
kann man bei solch intensiven Pulsen schnell in einen nichtlinearen
Bereich kommen.
> Es muß dann die letzte Dynode mit> einem keramischen Kondensator ( 1 nF ) nach Masse abgefedert sein.> Insofern können Anodenimpulse von einigen Volt an den 2 Stück 50 Ohm> Widerständen entstehen.
Die Module sind fertig mit HV aufgebaut. Die letzten Dynoden-Stufen
werden Kondensatoren haben. In wie weit eine 50 Ohm Terminierung daran
schon mal benutzt wurde weiß ich nicht.
Andreas S. schrieb:> Auch bei Deiner zweiten Simulation hast Du den fundamentalen> Fehler begangen, die Signalquelle nicht richtig zu definieren. Eine> Wechselspannungsquelle hat einen Ausgangswiderstand von 0 Ohm, ein> Photomultiplier als reine Stromquelle jedoch einen sehr großen> Ausgangswiderstand. Wenn Du also die Eingangsseite korrekt abschließen> wolltest, dass müsstest Du bei der o.a. Spannungsquelle einen> Serienwiderstand von 50 Ohm einfügen und beim realen Photomultiplier> einen Parallelwiderstand von 50 Ohm. Zu beachten ist jedoch, dass diese> Abschlüsse natürlich die entsprechende Pegel halbieren.
Sagen wir es mal so. Die Stromquelle ist so definiert wie sie wohl
"idealisiert" ist, also ohne 50 Ohm. Wie schon geschrieben, war meines
Wissens bisher noch nie ein 50 Ohm Widerstand an den PMTs dran.
Darum wende ich mich ja gerade an dieses Forum, ich bin mir nicht
sicher, was da falsch ist.
Zusammenfassend:
1) Ob Widerstand, T-pad oder offene Anode ist umstritten.
2) RG-58 ist nicht gut geeignet.
3) Die Simulation ist nur eine ganz grobe Annäherung.
Nochmals vielen Dank an alle hier. Ihr habt mir sehr viele gute Tipps
gegeben, die ich - sobald die neuen Kabel da sind - ausprobieren werde.
Jan schrieb:> 1) Ob Widerstand, T-pad oder offene Anode ist umstritten.
Nein.
Es gibt allerdings hier Poster, die erkennen lassen, daß sie nicht
wissen, wie eine Terminierung funktioniert.
Hp M. schrieb:> Jan schrieb:>> 1) Ob Widerstand, T-pad oder offene Anode ist umstritten.>> Nein.> Es gibt allerdings hier Poster, die erkennen lassen, daß sie nicht> wissen, wie eine Terminierung funktioniert.
Also ich würde es mal mit einer Leitung kleiner Kapazität versuchen, so
nach der Art "240 Ohm Kabel", also ohne Schirm und so.
Die Schirmung scheint ja nicht notwendig zu sein, eher eine geringe
Beeinflussung der Spannungsänderung/Spannungsanstieg.
Die Laufzeit zum Oszi spielt ja keine Rolle und das lässt sich mit einem
reflektionsarmen Abschluss wohl machen.
Kurt
Kurt B. schrieb:Hp M. schrieb:Jan schrieb:>>> 1) Ob Widerstand, T-pad oder offene Anode ist umstritten.>> Nein.>> Es gibt allerdings hier Poster, die erkennen lassen, daß sie nicht>> wissen, wie eine Terminierung funktioniert.>> Also ich würde es mal mit einer Leitung kleiner Kapazität versuchen, so> nach der Art "240 Ohm Kabel", also ohne Schirm und so.>> Die Schirmung scheint ja nicht notwendig zu sein, eher eine geringe> Beeinflussung der Spannungsänderung/Spannungsanstieg.> Die Laufzeit zum Oszi spielt ja keine Rolle und das lässt sich mit einem> reflektionsarmen Abschluss wohl machen.>> Kurt
Na, unser Kurt hat sicher ein Oszilloskop mit symmetrischem 240Ω-Eingang
auf seinem Werktisch zu stehen. (Das steht auf dem mit dem 105Ω-Eingang
für NYM, falls du es suchst ;-)).
Jan schrieb:> Günter R. schrieb:>> Jan schrieb:>>> Das SNR ist nicht das Problem. Wir können ja mitteln.>>>> mA! ...ach so, na dann... ;-)>> Das hört sich so ironisch an ;)>
im Gegenteil, Glückwunsch, in den von mir betreuten Experimenten ging es
leider immer sehr statistisch und sehr verrauscht zu. Da hast du viel
bessere Karten. BTW: Kannst/darfst du was zur Quelle der Pulse sagen
(muss nicht ausführlich sein)?
Günter R. schrieb:> Jan schrieb:>> Günter R. schrieb:>>> Jan schrieb:>>>> Das SNR ist nicht das Problem. Wir können ja mitteln.>>>>>> mA! ...ach so, na dann... ;-)>>>> Das hört sich so ironisch an ;)>>> im Gegenteil, Glückwunsch, in den von mir betreuten Experimenten ging es> leider immer sehr statistisch und sehr verrauscht zu. Da hast du viel> bessere Karten. BTW: Kannst/darfst du was zur Quelle der Pulse sagen> (muss nicht ausführlich sein)?
Klar, falls du Zugang zu den üblichen Laserspektroskopie Zeitschriften
hast hier mal ein Link zu einem meiner Paper.
http://link.springer.com/article/10.1007/s00340-016-6551-4
Kurz zusammengefasst, wir schießen mit einem Nd:YAG auf einen
Aerosolstrom mit Nanopartikel um diese Aufzuheizen. Das Glühen der
Partikel kann dann genutzt werden um die Größe der Partikel zu
bestimmen.
Günter R. schrieb:> Kurt B. schrieb:>>> Es gibt allerdings hier Poster, die erkennen lassen, daß sie nicht>>> wissen, wie eine Terminierung funktioniert.>>>> Also ich würde es mal mit einer Leitung kleiner Kapazität versuchen, so>> nach der Art "240 Ohm Kabel", also ohne Schirm und so.>>>> Die Schirmung scheint ja nicht notwendig zu sein, eher eine geringe>> Beeinflussung der Spannungsänderung/Spannungsanstieg.>> Die Laufzeit zum Oszi spielt ja keine Rolle und das lässt sich mit einem>> reflektionsarmen Abschluss wohl machen.>>>> Kurt>> Na, unser Kurt hat sicher ein Oszilloskop mit symmetrischem 240Ω-Eingang> auf seinem Werktisch zu stehen. (Das steht auf dem mit dem 105Ω-Eingang> für NYM, falls du es suchst ;-)).
Ich dachte es wäre verstanden worauf ich hier hinaus will, auf geringe
Kapazität der Leitung um den Puls möglichst wenig zu verschleifen.
Und da ist es halt so dass so ein altes ungeschirmtes Kabel wesentlich
weniger C auf die Waage bringt als ein Coaxkabel.
Ob da unbedingt auf Reflektionsfreiheit zu achten ist das hängt von der
Anzahl der Pulse ab, also davon ob da Rücklaufende und Hinlaufende
gleichzeitig vorhanden sind.
Kurt
Kurt B. schrieb:> Und da ist es halt so dass so ein altes ungeschirmtes Kabel wesentlich> weniger C auf die Waage bringt als ein Coaxkabel.>> Ob da unbedingt auf Reflektionsfreiheit zu achten ist das hängt von der> Anzahl der Pulse ab, also davon ob da Rücklaufende und Hinlaufende> gleichzeitig vorhanden sind.>> Kurt
Klar. Die alten Kabel, früh er war alles besser. Aber wenn Hinlaufende
ist, ist da doch der Rücklauf Start und Rücklauf Ende ist Hinlaufstart
auf meinem Osszi. Und Schirmung braucht man, weil Mann auf dem
Ostzillografen ohne Schirm nichts sieht. Und dann musst du uns noch
erklären warum wie bei den AM Seitenb ändern der Impuls erst im
Ostzillografen entsteht. Bloß gut das wir hier dich mit unheimlich viel
Ahnung dabeihaben.
Gruss
Der Terminator
Im
Terminator schrieb:> Kurt B. schrieb:>> Und da ist es halt so dass so ein altes ungeschirmtes Kabel wesentlich>> weniger C auf die Waage bringt als ein Coaxkabel.>>>> Ob da unbedingt auf Reflektionsfreiheit zu achten ist das hängt von der>> Anzahl der Pulse ab, also davon ob da Rücklaufende und Hinlaufende>> gleichzeitig vorhanden sind.>>>> Kurt>> Klar. Die alten Kabel, früh er war alles besser.
Hab ich das gesagt?
> Aber wenn Hinlaufende> ist, ist da doch der Rücklauf Start und Rücklauf Ende ist Hinlaufstart> auf meinem Osszi.
Meine Aussage dazu:
>> Ob da unbedingt auf Reflektionsfreiheit zu achten ist das hängt von der>> Anzahl der Pulse ab, also davon ob da Rücklaufende und Hinlaufende>> gleichzeitig vorhanden sind.
Es ist wohl ein leichtes den Startpuls, also der der von Interesse ist,
von den Parasiten zu trennen, das macht man mit Trigger oder auch
späterer mit Hilfe des Speichers im Oszi.
> Und Schirmung braucht man, weil Mann auf dem> Ostzillografen ohne Schirm nichts sieht.
Wieso?
> Und dann musst du uns noch> erklären warum wie bei den AM Seitenb ändern der Impuls erst im> Ostzillografen entsteht.
Ich habe in Wort und Bild erklärt wie die zusätzlichen Signale im SA
entstehen, und zwar für Hard und Soft-SA's.
> Bloß gut das wir hier dich mit unheimlich viel> Ahnung dabeihaben.
Ich bleibe dabei, um auf dem Oszi direkt den Puls möglichst unverfälscht
sehen zu können ist eine kapazitätsarme Zuleitung notwendig (hochohmige
Signalquelle.
Alternativ, und das dürfte ja wohl eh die bessere Methode sein, ist ein
Impedanzwandler, direkt an der Impulsquelle wohl das Optimum was geht,
da spielt dann auch die Leitung zum Oszi, in Bezug zur Flankensteilheit,
nur eine untergeordnete Rolle.
Kurt
andrer schrieb:> ein 50 Ohm Widerstand von der Anode nach Masse ist so ein> Impedanzwandler.
Das ist schon klar, die Frage ist ob da dann noch was Verwertbares übrig
bleibt.
Kurt
Kurt B. schrieb:> Ich bleibe dabei, um auf dem Oszi direkt den Puls möglichst unverfälscht> sehen zu können ist eine kapazitätsarme Zuleitung notwendig (hochohmige> Signalquelle.
Für Klingelleitungen und andere Audioanwendungen mag das zutreffen, aber
bei 100MHz und mehr stimmt das nicht mehr und es werden andere
Gesichtspunkte wichtig.
Kurt B. schrieb:> Ich bleibe dabei, um auf dem Oszi direkt den Puls möglichst unverfälscht> sehen zu können ist eine kapazitätsarme Zuleitung notwendig (hochohmige> Signalquelle.
Du solltest lieber bei deinen allseits bekannten "Theorien" bleiben.
Mit der Realität hast dus ja eher nicht so...
Gu. F. schrieb:> Kurt B. schrieb:>> Ich bleibe dabei, um auf dem Oszi direkt den Puls möglichst unverfälscht>> sehen zu können ist eine kapazitätsarme Zuleitung notwendig (hochohmige>> Signalquelle.>> Du solltest lieber bei deinen allseits bekannten "Theorien" bleiben.> Mit der Realität hast dus ja eher nicht so...
Na, das ist wohl genau andersrum.
Hier geh es um die möglichst unverfälschte Übertragung eines Pulses,
also der Erkennung der Steigeraten der Flanken.
Ich habe deswegen angeregt eine möglichst kapazitätsarme
Übertragungsleitung zu verwenden um den Puls möglichst wenig zu
verfälschen.
Eine Wandlung auf Lichtleiter, direkt an der Signalquelle, ist wohl für
diese Anwendung hier am besten geeignet.
Kurt
andrer schrieb:> ein 50 Ohm Widerstand von der Anode nach Masse ist so ein> Impedanzwandler.
Geniale Erkenntnis, denn der Eingangswiderstand eines Scopes von 50 Ohm
kann ja kein Impedanzwandler sein. Macht mal weiter, es ist ja Carneval,
die närrische Zeit.
Gu. F. schrieb:> Kurt B. schrieb:>> Eine Wandlung auf Lichtleiter, direkt an der Signalquelle, ist wohl für>> diese Anwendung hier am besten geeignet.>> Blödsinn.
Warum das denn?
Kurt
Die Kabel sind heute angekommen.
Im Bild (v.l.n.r.): RG58 - Highflexx 7 - Hyperflex 10
Vielen Dank für den Tipp zu Kabel Kusch, habe mich da sehr gut beraten
gefühlt.
Werde in den nächsten Wochen mal Vergleichsmessungen machen und dann
nochmal hier ein paar Sätze dazu schreiben.
Kurt B. schrieb:> Gu. F. schrieb:>> Kurt B. schrieb:>>> Eine Wandlung auf Lichtleiter, direkt an der Signalquelle, ist wohl für>>> diese Anwendung hier am besten geeignet.>>>> Blödsinn.>> Warum das denn?>> Kurt
Ich kann mir nicht so richtig vorstellen, wie die AD-Wandlung incl.
Einkopplung in einen LWL allein in wenigen Wochen entwickelt werden
soll?
Jan schrieb:> Kurt B. schrieb:>> Gu. F. schrieb:>>> Kurt B. schrieb:>>>> Eine Wandlung auf Lichtleiter, direkt an der Signalquelle, ist wohl für>>>> diese Anwendung hier am besten geeignet.>>>>>> Blödsinn.>>>> Warum das denn?>>>> Kurt>> Ich kann mir nicht so richtig vorstellen, wie die AD-Wandlung incl.> Einkopplung in einen LWL allein in wenigen Wochen entwickelt werden> soll?
Es geht einzig darum den Puls so rüberzubringen wie er im Multiplier
entsteht, das geht rein Analog über die Helligkeit der Sendediode.
Den Rest macht der Oszi.
Die Bandbreite des LWL ist viel grösser als von Coaxkabel, denn dieses
verschleift den Puls zu einer sinusartigen Schwingung und damit ist die
Information der Pulsflanken weg.
Darum hab ich ja das kapazitätsarme symmetrische Kabel ins Gespräch
gebracht.
Kurt
Kurt B. schrieb:> Es geht einzig darum den Puls so rüberzubringen wie er im Multiplier> entsteht, das geht rein Analog über die Helligkeit der Sendediode.> Den Rest macht der Oszi.
i) Wenn ich dich richtig verstanden habe meinst du, das Kabel so weit zu
verkürzen, dass es quasi nicht mehr da ist
-> PMTs direkt am Oszi?
Geht nur bedingt, da die PMTs örtlich voneinander getrennt sind.
oder meinst du:
ii) PMT -> LED -> Photonen ->LWL -> Photodiode -> Elektronen -> Oszi??
Die doppelte Wandlung wird meiner Meinung nach aber erhebliche Probleme
bringen:
1) ist Spannung/Strom nachher noch linear zur Lichtintensität?
2) ist die doppelte Wandlung schneller als die Leitung durch das Kabel?
3) SNR? Im Mittel 1µA für eine LED ist auch nicht sonderlich viel.
> Die Bandbreite des LWL ist viel grösser als von Coaxkabel, denn dieses> verschleift den Puls zu einer sinusartigen Schwingung und damit ist die> Information der Pulsflanken weg.> Darum hab ich ja das kapazitätsarme symmetrische Kabel ins Gespräch> gebracht.
Da hab ich einfah kein Gefühl wie sich das auswirken kann.
Hallo Kurt, hallo Jan,
die Ersatzschaltung eines Koaxkabels mit 50 Ohm Wellenwiderstand, das
mit einem reellen 50 Ohm Widerstand am Ende abgeschlossen ist, ist genau
nur ein reeller 50 Ohm Widerstand und nicht ein Widerstand parallel mit
irgendeiner Kapazität. Insofern ist es unnötig, ein Kabel mit geringerer
Kapazität, d.h. höherem Wellenwiderstand, zu verwenden. Ein reeller
Widerstand an der Anode des Phomultipliers ist zudem nötig, da ansonsten
der Stromimpuls an der Anodenkapazität (einige pF) integriert wird. Man
bekommt dann nämlich einen Spannungsverlauf, der dem Integral des
Stromimpulses entspricht. Sieht die Anode einen 50 Ohm Widerstand, oder
aber einen 25 Ohm Widerstand ( wenn das Kabel an beiden Enden mit je 50
Ohm abgeschlossen ist), erhält man einen Spannungsimpuls, der ein
genaues Abbild des Stromimpulses ist. Da ein Photomultiplier eine
interne Verstärkung in der Größenordnung von 1 Million hat, sind
Überlegungen über das Signal-Rauschverhältnis überflüssig. Nichtideale
Eigenschaften des Kabelabschlusses sind der Grund, daß ein Abschluss auf
beiden Seiten schönere Impulsformen liefert. Es hat nämlich sowohl die
Anode als auch der Oszillografeneingang eine störende Kapazität in der
Größenordnung von etlichen pF.
andrer schrieb:> Es hat nämlich sowohl die> Anode als auch der Oszillografeneingang eine störende Kapazität in der> Größenordnung von etlichen pF.
Gehe mal davon aus, dass ein LeCroy im 50Ω-Modus des Eingangs keine
störenden pF zeigt, sondern 50Ω reel.
Wir reden hier nicht über den hochohmigen Eiingangsmodus 1MΩ||10pF.
Günter R. schrieb:> Gehe mal davon aus, dass ein LeCroy im 50Ω-Modus des Eingangs keine> störenden pF zeigt, sondern 50Ω reel.
Davon würde ich mal nicht ausgehen. Im 50 Ohm Modus werden einfach
parallel zum Eingang ein 50 Ohm Widerstand geschaltet. Die bis zu 12pF
Eingangskapazität die dem hochohmigen Eingang parallel liegen sind auch
bei 50 Ohm vorhanden.
Ralph Berres
andrer schrieb:> Insofern ist es unnötig, ein Kabel mit geringerer> Kapazität, d.h. höherem Wellenwiderstand, zu verwenden.
Mag sein, dass es für die Anpassung keine Rolle spielt, aber für die
Signalform ev. schon. Die Dispersion und die Dämpfung (bedingt durch
Änderung der Parameter des Kabels über Frequenz) ist bei geschäumtem
Dielektrikum in der Regel besser, und diese Kabel haben nunmal
aufbaubedingt einen geringeren Kapazitätsbelag.
Ansonsten stimme ich deinem Beitrag im Grundsatz zu.
da er vermutlich BNC-Eingänge hat und nur bis 1 GHz geht, könnte er
durchaus 2 bis 5 pF haben. 5 pF mal 50 Ohm sind erst 250 psec.
Darüberhinaus kann man noch anführen, daß der Abschluss nicht perfekt
sein wird, da die 50 Ohm Eingangswiderstand nur auf +/- 2 Prozent
definiert sind. Ich weiß aus eigener Erfahrung, daß auf beiden Seiten
abgeschlossene Kabel exaktere Impulse liefern.
Hallo HF-Werkler,
stimme ich zu, aber je hochohmiger das Koaxkabel ist, desto mehr spielen
die parasitären Kapazitäten an den beiden Enden des Kabels eine Rolle.
Am besten, man schaut sich die Signale bei allen verschiedenen
Möglichkeiten am Scope an. Insofern würden mich Meßergebnisse de TO
interessieren.
HF-Werkler schrieb:> andrer schrieb:>> Insofern ist es unnötig, ein Kabel mit geringerer>> Kapazität, d.h. höherem Wellenwiderstand, zu verwenden.>> Mag sein, dass es für die Anpassung keine Rolle spielt, aber für die> Signalform ev. schon. Die Dispersion und die Dämpfung (bedingt durch> Änderung der Parameter des Kabels über Frequenz) ist bei geschäumtem> Dielektrikum in der Regel besser, und diese Kabel haben nunmal> aufbaubedingt einen geringeren Kapazitätsbelag.>
Die Impulsform ist besser wenn beide Seiten abgeschlossen ist, das ist
aber nicht das Kriterium hier, sondern die unverfälschte Rüberbringung
von der Quelle zum Oszi.
Die Kabeldämpfung und die Impulsformbeeinflussung durch das Kabel sind
von der Steilheit des jeweiligen Impulses abhängig. Unterschiedliche
Steilheiten des Pulses bewirken eine unterschiedliche Dämpfung und
Signalformänderung durch das Kabel, der Eingangsimpuls wird immer mehr
(je steiler er ist) zur Sinusschwingung.
Ich suchte Auswege durch Verwendung eines Kabels mit geringer Kapazität
(ungeschirmtes Kabel) oder gleich die Flucht in ein Kabel mit sehr hoher
Grenzfrequenz (Lichtleiter).
Eigentlich müsste es möglich sein aus der ankommenden Impulsform auf die
Kabelbeeinflussung rückzuschliessen und das Ergebnis dann zu
korrigieren.
Kurt
@Ralf Berres: Oh ja, bei bestimmten Herstellern glaube ich dir das aufs
Wort. Jetzt war ich aber selber neugierig, wie gut mein uraltes (Bj. vor
1980) TEK-485 (nominell 350 MHz -3 dB bei 50Ω aus 1 ns Risetime
abgeleitet, wie TEK schreibt) abschneidet. Die haben für den 50Ω-Eingang
sogar einen eigenen Verstärkerzug und Abschwächer spendiert:
Wie man sieht, 20 dB Rückflussdämpfung bis herauf zu 300 MHz, dabei
leicht nach induktiv tendierend, ist i.O.
Beschwerden: zwecklos ;-)
Schon aus Konkurrenzgründen wird heute ein aktuelles 1-GHz-Scope von
LeCroy vermutlich jeden HF-ler träumen lassen (bei deren Preisen).
Jan schrieb:> Kurt B. schrieb:>> Es geht einzig darum den Puls so rüberzubringen wie er im Multiplier>> entsteht, das geht rein Analog über die Helligkeit der Sendediode.>> Den Rest macht der Oszi.>>> ii) PMT -> LED -> Photonen ->LWL -> Photodiode -> Elektronen -> Oszi??> Die doppelte Wandlung wird meiner Meinung nach aber erhebliche Probleme> bringen:> 1) ist Spannung/Strom nachher noch linear zur Lichtintensität?
Das könnte sich als Problem entlarfen.
> 2) ist die doppelte Wandlung schneller als die Leitung durch das Kabel?
Das spielt ja keine Rolle wie lange es dauert, Hauptsache die Pulsform
ist möglichst identisch.
> 3) SNR? Im Mittel 1µA für eine LED ist auch nicht sonderlich viel.
Das reicht natürlich nicht, darum der Pegelwandler am Anfang der LWL.
>>> Die Bandbreite des LWL ist viel grösser als von Coaxkabel, denn dieses>> verschleift den Puls zu einer sinusartigen Schwingung und damit ist die>> Information der Pulsflanken weg.>> Darum hab ich ja das kapazitätsarme symmetrische Kabel ins Gespräch>> gebracht.>> Da hab ich einfah kein Gefühl wie sich das auswirken kann.
Die Dämpfungsangaben beim Coaxkabel beziehen sich auf eingespeistes
Sinussignal.
Ein Rechteck wird am Ausgang irgendwann (Frequenz immer höher) als Sinus
erscheinen.
Das ist hier Gift denn es geht darum das Quellsignal unverfälscht (die
absolute Amplitude spielt ja keine Rolle) zum Oszi zu ringen.
Da die Pulsform und Amplitude und Steilheit ja unterschiedlichst sein
können ist das frequenzabhängige Kabelverhalten eben Gift.
Es ist ja nicht so dass da immer nur ein Puls gleicher Steilheit und
Amplitude kommt und nur unterschiedlich lang ist, sondern sogar Vor- und
Nachpulse, die sich sogar mit dem Hauptpuls vermengen, auftreten können.
Darum ist wohl die Pulsform möglichst unbeeinflusst zu übertragen das
eigentliche Ziel.
Kurt
Kurt B. schrieb:> Eigentlich müsste es möglich sein aus der ankommenden Impulsform auf die> Kabelbeeinflussung rückzuschliessen und das Ergebnis dann zu> korrigieren.
Du wirst es nicht glauben: das geht und alle machen es sogar, allerdings
mit mathematischen Methoden die völlig zweilhaft sind weil mir denen bei
der AM Seitenbänder im Sender entstehen was du bestreitest: Folglich
geht es also nicht.
an Ralf,
20 dB Dämpfung ist aber nicht gerade viel. Dieser um 20 dB verminderte
Impuls würde nach der doppelten Laufzeit des Kabels, wenn es am Eingang
nicht determiniert wäre, voll zurückkommen und sich mit dem Originalpuls
überlagern. Das wäre für analoge Impulse nicht sehr schön.
andrer schrieb:> am Photomultiplier 50 Ohm nach Masse, dann aufs Kabel, das ebenso mit 50> Ohm abgeschlossen wird. Halbe Amplitude, aber beste Kurvenform!
Du hast völlig Recht, wenn man genügend Signal aus dem SEV bekommt,
muss man das machen, auch wegen der Dynodenkapazität günstiger.
(Manchmal kam ein Gast-Wissenschaftler mit seinem Aufbau, dann sind
einem natürlich die Hände gebunden).
Nochmal zu Reflektion am Scope-50Ω-Input: Ich war natürlich etwas streng
zu meinem fast 40 Jahre alten Scope, als ich bei 5 mV/div gemessen habe.
Bei und ab 20 mV/div sieht es schon besser aus.
Hallo,
fand ich auch, als die im Institut so um 2002 herum verschrottet wurden,
habe ich mir einen gesichert. Bisher war auch nur das Hochspannungsteil
einmal verreckt, deswegen sthet hier noch einer vom Ihh-Bähh-Flohmarkt
herum. Habe den Vorteil, alle Handbücher zu haben, und durch seinen
Aufbau ist er halt noch reparabel ;-)
Hallo,
viel Dank nochmal für die vielen Antworten.
Ich hatte bisher leider keine Zeit eine weitere Messung zu machen; der
Reaktor ist zerlegt und im Moment stehen andere Messungen an.
Ganz untätig war ich jedoch nicht. Ich habe einfach mal die Flanke eines
Stanford research systems Delay Generator mit den drei verschiedenen
Kabeln am Oszi angeschaut:
1) das Signal zeigt den gleichen Verlauf, egal welches Kabel
angeschlossen ist.
2) die 10-90 rise time ist um die 3 ns.
Tja, laut Handbuch soll der Delay Generator eine transition time <2 ns
haben. Das bedeutet also ich bin kein Stück weiter: ist der Puls der
DG645 einfach schlechter als spezifiziert, sind die Kabel i.A. das
Problem oder kann das Oszi nicht mehr als die 3.xx ns rise time?
Sobald die Anlage wieder funktioniert, werde ich nochmal vergleichend
Streak und PMTs mit den neuen Kabeln messen. Ggf. muss ich doch das 4
GHz Oszi aus dem anderen Labor benutzen.
Jan schrieb:> Tja, laut Handbuch soll der Delay Generator eine transition time <2 ns> haben. Das bedeutet also ich bin kein Stück weiter: ist der Puls der> DG645 einfach schlechter als spezifiziert, sind die Kabel i.A. das> Problem oder kann das Oszi nicht mehr als die 3.xx ns rise time?
Hat das Scope 1 GHz Bandbreite oder 1 GSps Abtastrate?
Falls ersteres, sollte das Scope eine Anstiegszeit in der Größenordnung
von 350 ps haben:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Oszilloskop#Bandbreite
Hast Du für die Messung die maximale Samplerate verwendet?
Das SRS Geräte ihre Spec nicht erreichen habe ich noch nicht erlebt,
eher das Gegenteil: die Specs wurden teilweise übertroffen.
Wie lang waren die verwendeten Kabel?
Hast Du mal eine Vergleichsmessung mit einem sehr kurzen Kabel gemacht?
Eventuell kannst Du ein SRD1 (Fast Rise Time Module) auftreiben.
Das ist mit < 100 ps rise time spezifiziert.
Stell doch mal einen Screeshot vom Scope hier ein.
Jan schrieb:> ist der Puls der> DG645 einfach schlechter als spezifiziert, sind die Kabel i.A. das> Problem oder kann das Oszi nicht mehr als die 3.xx ns rise time?
Die Anstiegszeiten von Scope und Generator addieren sich geometrisch.
Hallo an Alle,
ich bin einen halben Schritt weiter gekommen.
Die Ursache für die Diskrepanz zwischen Streak Cam und PMTs ist meiner
Meinung nach (sehr unschön) gefunden.
Anscheinend wurde in den PMTs ein Transimpedanzwandler verbaut, der nur
eine Bandbreite von etwa 200MHz ;( hat. Das war eine böse Überraschung.
Somit sind diese Photomultiplierkombinationen schlichweg ungeeignet für
diese Messung.
Warum ebenfalls die Stanford-Clock "nur" eine risetime von ~2ns hat
konnte ich nicht klären, arbeite aber daran. Die Kabel scheinen es
jedoch nicht zu sein.
Wolfgang schrieb:> Hat das Scope 1 GHz Bandbreite oder 1 GSps Abtastrate?> Falls ersteres, sollte das Scope eine Anstiegszeit in der Größenordnung> von 350 ps haben:
Das Oszilloskop hat nach Aufdruck 10GS/s
Wolfgang schrieb:> Hast Du mal eine Vergleichsmessung mit einem sehr kurzen Kabel gemacht?> Eventuell kannst Du ein SRD1 (Fast Rise Time Module) auftreiben.> Das ist mit < 100 ps rise time spezifiziert.
Ich werde das Oszilloskop nächstens einfach mal mit zu unseren
Pikosekundenlaser nehmen und mit schneller Photodiode die risetime
messen.
Jan schrieb:> Warum ebenfalls die Stanford-Clock "nur" eine risetime von ~2ns hat> konnte ich nicht klären, arbeite aber daran. Die Kabel scheinen es> jedoch nicht zu sein.
Bandwidth Limit am Oszi angeschaltet? ;)
die 4 nsec Anstiegszeit ergibt sich höchstwahrscheinlich aus dem
internen Verstärkungsmechanismus des Photomultipliers (was ist es
eigentlich für ein Typ?). Da ist ein Impedanzwandler mit 200 MHz gut
genug und auch 2,5 m Kabel RG 58 sind gut genug. Da ist mit besseren
Kabeln und anderen Impedanzwandlern kein anderes Ergebnis zu erwarten.
Sven B. schrieb:> Bandwidth Limit am Oszi angeschaltet? ;)
Nein.
andrer schrieb:> die 4 nsec Anstiegszeit ergibt sich höchstwahrscheinlich aus dem> internen Verstärkungsmechanismus des Photomultipliers (was ist es> eigentlich für ein Typ?). Da ist ein Impedanzwandler mit 200 MHz gut> genug und auch 2,5 m Kabel RG 58 sind gut genug. Da ist mit besseren> Kabeln und anderen Impedanzwandlern kein anderes Ergebnis zu erwarten.
Ein Hamamatsu 7x00 Typ. Laut Datenblatt t_rise ~700ps.
Klar, dass der lahme I/U Konverter ein besseres Kabel quasi überflüssig
macht.
Ich habe die Kabel einer anderen Gruppe geliehen. Die merken keinen
signifikanten Unterschied zwischen Hyperflex 10 und Noname 3mm coax
Kabeln bei einer t_rise von ~30ps
leider kann ich nichts unter Hamamatsu 7x00 finden.
Aber warum wird als Strom-Spannungskonverter (Impedanzkonverter) nicht
einfach ein 50 Ohm Widerstand genommen? Wenn die Anode hochohmig
betrieben wird, integriert sich doch der Ladungsimpuls an der
vorhandenen Streukapazität. Dann wäre die gemessene Anstiegszeit von 4
nsec doch die Impulslänge des Ladungsimpulses und nicht seine
Anstiegszeit.
Mit dem 50 Ohm Widerstand wäre auch das Koax-Kabel zugleich richtig
angepasst.
Ernsthaft?
Tut mir Leid für dich, dass ich diesen Thread nicht eher gefunden habe,
aber dass die Kabel für deinen Zwecke absoluter Geldrausschmiss sind,
hätte ich dir gleich sagen können. Wundert mich, dass die ganzen anderen
"Experten" hier nichts gesagt haben. Für popelige ns ist selbst das
ranzigste HF-Kabel mehr als ausreichend genug, sodass man hier das Kabel
als Ursache gleich hätte ausschließen können.
Scheinbar hat aber niemand hier Ahnung, oder nicht nachgedacht; das
ganze erinnert mich fast an Audio-Vodoo-Kabel.
Aber jeder der eine grobe Vorstellung von Dispersion und
frequenzabhängigem Verlusten hat, hätte dir gleich sagen können, dass da
deutlich mehr als ns-Flanken vernünftig sichtbar durchgehen.
Nun gut, du hast das Problem ja zum Glück an anderer Stelle ausmachen
können, aber diesmal hat mich die Ahnungslosigkeit der Community hier
echt überrascht. Ist ja sonst nicht so in diesem Unterforum...
Horst schrieb:> aber diesmal hat mich die Ahnungslosigkeit der Community hier> echt überrascht. Ist ja sonst nicht so in diesem Unterforum...Ralph B. schrieb:
siehe
> Autor:> Ralph Berres> (rberres)> Datum: 16.01.2017 13:21
Ich hatte am 16.1 schon drauf verwiesen, das das RG58 bei den kurzen
Kabellängen nicht die Ursache sein wird.
Vermutlich würde sogar RG178 einsetzbar sein.
Ralph Berres
Ralph B. schrieb:> Ich hatte am 16.1 schon drauf verwiesen, das das RG58 bei den kurzen> Kabellängen nicht die Ursache sein wird.> Vermutlich würde sogar RG178 einsetzbar sein.
In der Tat, aber irgendwie hat darauf niemand wirklich reagiert. Schade.
Je nach Kommunikation mit dem Kabelanbieter frage ich mich aber auch ob
die nur Kohle machen wollten. Gerade die sollten wissen, dass auch
Billigst-Produkte keine scheinbare Grenzfrequenz von 200MHz haben.
Horst schrieb:> Gerade die sollten wissen, dass auch> Billigst-Produkte keine scheinbare Grenzfrequenz von 200MHz haben.
Hallo Horst
Kabel haben zunächst mal nur eine frequenzabhängige Dämpfung, dessen
Frequenzabhängigkeit sehr vom Material des Dielektrikums und vom
Durchmesser abhängt.
Es gibt aber tatsächlich eine Grenzfrequenz von Kabeln.
Diese liegt dort, wo das Kabel anfängt auch als Hohlleiter zu fungieren.
Diese Grenzfrequenz ist um so höher je kleiner der Durchmesser des
Kabels ist, und liegt in der Regel im zweistelligen Gigaherzbereich(
zumindest bei im Amateurkreis üblichen Kabeldurchmessern von maximal 1cm
).
Das ist der Grund warum bei extrem hohen Frequenzen wie 20GHz und höher
die Kabel do dünn werden. Dort wo man bei sehr hohen Frequenzen hohe
Leistungen übertragen muss verwendet man auch heute noch Hohlleiter.
1. weil dessen Dämpfung viel geringer ist als bei Koaxkabel
2. weil Koaxkabel welche die hohen Frequenzen noch übertragen könnte auf
Grund des kleinen Durchmessers bei hohen Leistungen die hohen Ströme und
Spannungen nicht mehr aushalten.
Hohlleiter haben aber auch den Nachteil das sie nur maximal 1 Oktave
ohne Modesprünge übertragen können.
Ralph Berres
LTSpice---Koax-Kabel.png
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