Ich habe einen Tastkopf, welcher ein Signal bis zu 5Mhz messen soll. Ich soll ein Gerät bauen, welches diese Messsignale verarbeitet. Das Gerät soll sich direkt am Tastkopf befinden und möglichst schmal sein. Daher habe ich keine Möglichkeit an meinem Gerät eine BNC Buchse anzubringen. Daher wollte ich wissen, ob ich das BNC Kabel kürzen darf und die BNC Buchse abschneiden darf. Dann würde ich den Innenleiter direkt an der Platine anlöten. Als Eingangsstufe hätte ich dann diese Schaltung verwendet(Anhang). Wenn ich die Leitung kürze, dürfte sich der Wellenwiderstand nicht verändern oder? Meine zweite Frage ist: Wenn ich es irgendwie schaffe die BNC Buchse am Gehäuse unterzubringen, brauche ich bei der Eingangsstufe noch den 50 Ohm Widerstand. Weil ich bin mir nicht sicher, ob die BNC Buchse den Widerstand darstellt. 3. Brauche ich den Impedanzwandler? Vielen Dank im Voraus! LG Singh P.S: Bin noch in der Ausbildung, deshalb könnten etwas dumme Fragen folgen.
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Schlechte Idee! Tastköpfe sind Verschleißteile. Einmal runtergefallen, draufgetreten, Knack! Oh, kaputt :-( Also bleib bei der BNC-Buchse. Außerdem, nur weil ein Tastkopf einen BNC-Stecker hat, heißt das noch lange nicht, dass es sich um ein 50 Ohm-System handelt. Die 50 Ohm-Eingangswiderstand deiner Schaltung sind daher kontraproduktiv. Wenn es ein 1:1 Tastkopf ist, reicht der den Eingangswiderstand der Schaltung einfach weiter. Wenn es ein 10:1 oder 100:1-Tastkopf ist, soll er normalerweise mit 1 Meg-Ohm abgeschlossen werden. Ob du den OPV weglassen kannst, hängt von der Schaltung ab, die dahinter kommt. Beachte auch, dass die meisten schnelleren OPVs nicht Unity-Gain-Stable sind und allgemin keine nennenswerten Kapazitäten mögen. Das Datenblatt und die Application Notes des Herstellers geben hierüber Auskunft.
M.N. schrieb: > Schlechte Idee! Tastköpfe sind Verschleißteile. Einmal runtergefallen, > draufgetreten, Knack! Oh, kaputt :-( > Also bleib bei der BNC-Buchse. Ich muss es laut Projektleiter leider so machen(Sollbruchstelle?) > Außerdem, nur weil ein Tastkopf einen BNC-Stecker hat, heißt das noch > lange nicht, dass es sich um ein 50 Ohm-System handelt. Die 50 > Ohm-Eingangswiderstand deiner Schaltung sind daher kontraproduktiv. > Wenn es ein 1:1 Tastkopf ist, reicht der den Eingangswiderstand der > Schaltung einfach weiter. Wenn es ein 10:1 oder 100:1-Tastkopf ist, soll > er normalerweise mit 1 Meg-Ohm abgeschlossen werden. Bei dem System handelt es sich um einen 50 Ohm Tastkopf(Ist auf dem BNC-Stecker angebracht). Leider habe ich das mit dem "Wenn es ein 1:1 Tastkopf ist, reicht der den Eingangswiderstand der Schaltung einfach weiter."nicht verstanden. Ist es nun prinzipiell falsch, wenn ich das Kabel kürze und den Innenleiter direkt an die Platine anlöte
Bei den Oszilloskop Tastköpfen gibt es teils spezielle Kabel, die gerade nicht mit 50 Ohm Wellen widerstand arbeiten. Da sollte man den BNC Stecker nicht entfernen - denn den sehr dünnen Innenleiter kann man dann i.A: nicht löten. Das ist bei den meisten Tastköpfen für einen 1 M Eingang der Fall. Es hängt halt vom Tastkopf ab, ob man da ohne den Stecker auskommen kann oder nicht. Da gleich gilt für den Abschluss: es gibt welche für 50 Ohm Systeme und welche zum Anschluss an ein Oszilloskop mit 1 M Ohm. Wegen der eher niedrigen Frequenz kann es ggf. ohne Abschluss gehen - wenn der Tastkopf es zulässt. Wenn BNC zu große ist, gäbe es ggf. andere kleinere Verbinder wie SMA / SMB. Die sind zwar nicht so einfach zu bedienen, aber immerhin noch austauschbar. Tastköpf für die kleineren Verbinder sind aber in der Regel für hohe Frequenzen und entsprechend teuer - da ist dann der 50 Ohm Abschluss eher die Regel.
Die meisten Tastköpfe haben doch tastkopfseitig einen Stecker, der wie BNC ohne Überwurfmutter ist. Geht an der Seite nichts?
Also 50 Ohm-Tastköpfe kenn ich nur als aktive Tastköpfe. Da sollte man erst Recht nicht den Stecker abschneiden. Schon allein wegen des Anschaffungspreises. Außerdem, so groß ist eine BNC-Buchse nun wirklich nicht. Falls an dem Tastkopf-Stecker noch ein "fetter" Kasten dran hängt, den sollte man erst Recht nicht abschneiden, da ist ein Kompensations-Netzwerk verbaut, das für die korrekte Messung notwendig ist. Um was genau für einen Tastkopf handelt es sich überhaupt? * Ein 1:1-Tastkopf ist eigentlich nur eine Prüfspitze mit Kabel dran. Damit verbindet man den Prüfling direkt mit dem Scope-Eingang. Beispiel: https://www.reichelt.de/Tastkoepfe-und-BNC-Adapter/TESTEC-LF-112/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=32414&GROUPID=7230&artnr=TESTEC+LF+112&SEARCH=testec Außerdem erreichen die Scops ihre Analogbandbreite erst an einem (kompensierten!) 10:1-Tastkopf. Bsp. typisches 20 MHz-Scope (Hameg Schulscope 203-6 oder so, Eingangsimpedanz: 1 Meg parallel mit 30 pF (!) => Grenzfrequenz: 5,3 kHz!) * Ein 10:1-Tastkopf erhöht die Eingangsimpedanz des Scopes (1 Meg) auf den zehnfachen Wert (10 Meg) und erlaubt es, die Eingangskapazität des Scopes wegzukompensieren. Es verbleibt aber eine zusätzliche eigene Kapazität durch das Kabel und mechanischen Aufbau. Typ. 10...15 pF Gleichzeitig wird der Messbereich spannungsmäßig auf bis zu den 10-fachen Wert erweitert. (max. Specs und Derating über die Frequenz für den Tastkopf beachten!) Beispiel: https://www.reichelt.de/Tastkoepfe-und-BNC-Adapter/TESTEC-LF-212/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=32415&GROUPID=7230&artnr=TESTEC+LF+212&SEARCH=testec * Ein 100:1-Tastkopf erhöht die Eingangsimpedanz des Scopes (1 Meg) auf den hundertfachen Wert (100 Meg). Aber auch er bringt zusätzliche Lastkapazität mit, typ. 4 pF. Der Messbereich wird bis zu Faktor 100 erweitert, aber auch hier sind die Specs und Deratings im Datenblatt des Tastkopfs zu beachten. Beispiel: https://www.reichelt.de/Tastkoepfe-und-BNC-Adapter/TESTEC-HV-150/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=32423&GROUPID=7230&artnr=TESTEC+HV+150&SEARCH=testec usw....
@Maha Singh (singh_m) >3,05 MB, 91 Downloads Fehler! Siehe Bildformate! >Ich habe einen Tastkopf, welcher ein Signal bis zu 5Mhz messen soll. Ich >soll ein Gerät bauen, welches diese Messsignale verarbeitet. Das Gerät >soll sich direkt am Tastkopf befinden und möglichst schmal sein. Daher >habe ich keine Möglichkeit an meinem Gerät eine BNC Buchse anzubringen. >Daher wollte ich wissen, ob ich das BNC Kabel kürzen darf und die BNC >Buchse abschneiden darf. Dann würde ich den Innenleiter direkt an der >Platine anlöten. Als Eingangsstufe hätte ich dann diese Schaltung >verwendet(Anhang). Kann man machen, ist aber eher häßlich. >Wenn ich die Leitung kürze, dürfte sich der Wellenwiderstand nicht >verändern oder? Nein. >Meine zweite Frage ist: Wenn ich es irgendwie schaffe die BNC Buchse am >Gehäuse unterzubringen, brauche ich bei der Eingangsstufe noch den 50 >Ohm Widerstand. Das ist der Terminierungswiderstand. Siehe Wellenwiderstand. Aber bei 5 MHz und einem kurzen Kabel von ein paar cm braucht man das eigentlich nicht. Es sein denn, der Tastkopf ist darauf ausgelegt. > Weil ich bin mir nicht sicher, ob die BNC Buchse den >Widerstand darstellt. Nein. >3. Brauche ich den Impedanzwandler? Bei 50 Ohm Terminierung eher nicht, da ist die Quelle (dein Tastkopf) stark genug.
Maha S. schrieb: > Daher wollte ich wissen, ob ich das BNC Kabel kürzen darf Am besten postest du mal ein Bild von deinem Tastkopf. Sonst ist alles nur Rätselraten. Vorab hätte ich noch 1..2 Ratschläge: 1. Wenn das ein Oszi-Tastkopf ist, dann lasse die Finger vom Tastkopf und Kabel und mach es wie unter Punkt 4. 2. Wenn das Kabel an diesem Tastkopf auch nur per BNC-Stecker angeschlossen ist, dann mach dir ein anderes Kabel. 3. Wenn das Kabel einfach so im Tastkopf verschwindet, dann versuche mal, selbigen zu öffnen, um zu sehen, wie es drinnen angeschlossen ist und um was für eine Art Kabel es sich tatsächlich handelt. Eventuell kannst du das ganze Kabel ersetzen (so daß es später wieder richtig angelötet werden kann) 4. der allereinfachste Weg: Bau an dein Kästchen eine SMA-Buchse dran und besorge dir einen Adapter von BNC auf SMA. Sowas gibt's vielleicht bei Pollin für wenig Geld. W.S.
Solche Gehäuse: https://www.aliexpress.com/item/Aluminum-extrusion-enclosure-power-shell-project-case-box-25-25-80mm-wxhxl-DIY-NEW-wholesale/32767612435.html?spm=2114.search0104.3.23.9t2LTh&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_4_10152_10065_10151_10068_5400011_5430020_5410020_10307_10137_10060_10155_10134_10154_10056_10055_10054_10059_100031_10099_10103_10102_10052_10053_10142_10107_10050_10051_5380020_10084_10083_5370020_10080_10082_10081_10177_10110_10111_10112_5390011_10113_10114_10312_10313_10314_10315_10078_10079_10073_5420011,searchweb201603_19,ppcSwitch_5&btsid=54388750-41a6-447c-ab4d-c052faee42f9&algo_expid=5edd91d7-c774-46c1-84ed-3d71f3797037-3&algo_pvid=5edd91d7-c774-46c1-84ed-3d71f3797037&transAbTest=ae803_1 werden oft verwendet, um irgendwelche (HF-) Verstärker einzubauen. Auf die Stirnseiten kommen die jeweiligen (BNC) Stecker. Das ist v.a. mechanisch die haltbarste Lösung.
@ Christoph Z. (rayelec) >https://www.aliexpress.com/item/Aluminum-extrusion... Oder gleich fertig kaufen. http://de.farnell.com/pomona/2391/adapter-bnc-stecker-bnc-buchse/dp/4435333?ost=4435333&searchView=table&iscrfnonsku=false&ddkey=http%3Ade-DE%2FElement14_Germany%2Fsearch http://de.farnell.com/pomona/3231/adapter-bnc-stecker-bnc-buchse/dp/1234948?ost=1234948&searchView=table&iscrfnonsku=false&ddkey=http%3Ade-DE%2FElement14_Germany%2Fsearch
Danke für Antworten. Mein Problem ist, dass die Tastkopfe immer viel zu lange Kabel haben. Das Ziel ist es, dass man ein kleines Gehäuse auf dem Tastkopf hat(soll möglichst nicht auffallen) und die Daten werden von einer Platine im Gehäuse verarbeitet und dann an einen PC weitergeleitet(Bluetooth od. ZigBee). Das Ziel wäre es eigentlich, dass ich nur einen Tastkopf habe mit der Elektronik und einen PC das wars. Ich müsste daher eigentlich meinen eigenen Tastkopf bauen oder? Vielleicht hat jemand von euch eine Idee. Ist für meine Diplomarbeit
@ Maha Singh (singh_m) >Mein Problem ist, dass die Tastkopfe immer viel zu lange Kabel haben. Es gibt auch andere Tastköpfe. Und wenn es kompakt sein soll, läßt man den einfach weg und baut ihn selber in seiner Schaltung. Das ist bei 5 MHz auch relativ unkritisch. >meinen eigenen Tastkopf bauen oder? Vielleicht hat jemand von euch eine >Idee. Ist für meine Diplomarbeit Na dann sollten die meisten Ideen doch eher von dir kommen. Außerdem solltest du dich mal mit dem Thema Netiquette befassen. Wenn du eine substantielle Diskussion willst, mußt du auch ein paar Informationen liefern. Sonst wird es nur Raterei, Spekulation und Gesülze. Was willst du denn messen? Max. Spannung? Bandbreite? Wenn du das per Mikrocontroller erfassen willst. Mit welcher Abtastrate? Auflösung?
M.N. schrieb: > Bsp. typisches 20 MHz-Scope (Hameg > Schulscope 203-6 oder so, Eingangsimpedanz: 1 Meg parallel mit 30 pF (!) > => Grenzfrequenz: 5,3 kHz!) Wäre mir bestimmt schon aufgefallen...
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Entschuldigung. Bekomme manchmal nicht mit, dass ich zu wenige Infos geliefert habe. Mein Ziel ist es eine kontaktlose Messung zu ermöglichen. D.h. ein Oszilloskop ist im Tastkopf versteckt(so gut es geht) und die restliche Darstellung der Signalverläufe erfolgt durch den Computer. Ziel: kein Kabelsalat auf dem Messplatz. Meine Versorgungsspannung ist 5V/DC durch eine Batterie. Das gemessene Signal würde ich mit einem Dämpfer auf 1/4 dämpfen und damit ich eine höhere Spannung messen kann(bis zu 20V). Dann schalte ich einen Impedanzwandler zwischen dem Dämpfer und der eigentlichen Verstärkerschaltung. Bei der Verstärkerschaltung handelt es sich um einen PGA/VGA, welcher je nach Spannung die Verstärkung schaltet. Der Verstärker wird durch den Mikrokontroller dsp PIC30f2020(sehr geringe Abstastrate 2MS/S) . Die Daten werden anschließend durch ein Bluetooth Modul an den Computer weitergesendet, welcher damit einen Signalverlauf erzeugt. Meine Ziele: Bandwith:20MHz(ist weiß dass das wenig ist. Bitte keine blöden Kommentare) Abtastrate:50 - 100MS/s(etwas zu optimistisch, wegen der Batterieversorgung. Hoffe diesmal reichts. Hab mal ein Blockschaltbild eingefügt(als PNG)
@ BobDylan (Gast) >> Bsp. typisches 20 MHz-Scope (Hameg >> Schulscope 203-6 oder so, Eingangsimpedanz: 1 Meg parallel mit 30 pF (!) >> => Grenzfrequenz: 5,3 kHz!) >Wäre mir bestimmt schon aufgefallen... Jaja, das liebe Halbwissen. Nach der "Theorie" hätte ein 10M//15pF Tastkopf nur ~ 1kHz Bandbreite . . . ;-) Der informierte Leser würde vielmehr feststellen, daß obiger Tastkopf bis ca. 1kHz im wesentlichen eine ohmsche Last darstellt und mit steigender Frequenz der kapazitive Anteil deutlich stärker wird. Bei vielen MHz ist es praktisch nur noch die Kapazität, die den Ton angibt. 10 pF @ 100 MHz = 1pF @ 1GHz = 160 Ohm (kapazitiv).
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@Maha Singh (singh_m) >Mein Ziel ist es eine kontaktlose Messung zu ermöglichen. D.h. ein >Oszilloskop ist im Tastkopf versteckt(so gut es geht) und die restliche >Darstellung der Signalverläufe erfolgt durch den Computer. >Ziel: kein Kabelsalat auf dem Messplatz. Naja. >Meine Versorgungsspannung ist 5V/DC durch eine Batterie. Das gemessene >Signal würde ich mit einem Dämpfer auf 1/4 dämpfen und damit ich eine >höhere Spannung messen kann(bis zu 20V). Is OK. > Dann schalte ich einen >Impedanzwandler zwischen dem Dämpfer und der eigentlichen >Verstärkerschaltung. Bei der Verstärkerschaltung handelt es sich um >einen PGA/VGA, welcher je nach Spannung die Verstärkung schaltet. Der >Verstärker wird durch den Mikrokontroller dsp PIC30f2020(sehr geringe >Abstastrate 2MS/S) . Die Daten werden anschließend durch ein Bluetooth >Modul an den Computer weitergesendet, welcher damit einen Signalverlauf >erzeugt. Auch 2Ms/s kriegst du nicht durch Bluetooth. >Bandwith:20MHz(ist weiß dass das wenig ist. Bitte keine blöden >Kommentare) >Abtastrate:50 - 100MS/s(etwas zu optimistisch, wegen der >Batterieversorgung. Vor allem bist du reichlich optimistisch bezüglich der Übertragungsrate per Bluethooth. Schon mal nachgeschaut, wieviel man dort WIRKLICH an Daten durchkriegt? >Hoffe diesmal reichts. Hab mal ein Blockschaltbild eingefügt(als PNG) Ja. Aber für eine Diplomarbeit ist das recht sportlich, erst recht mit den Abtastraten. Mein Tip. Bau es mindestens 2 Nummern kleiner auf. 1 Ms/s oder gar nur 100ks/s ist für niederfrequente Langzeitmessungen ausreichend, denn in diese Richtung geht es ja eher. Die großen Abtastraten und Bandbreiten von Oszis kriegst du so ohne weiteres nicht hin. Das ist ein Job für ausgewachsene Entwickler mit ordentlich Erfahrung. Trotzdem viel Erfolg bei deiner Diplomarbeit.
Danke dir für deine ehrliche Antwort. Noch eine kleine Fragen: Kennst du ein Datenübertragungssystem, welches für große Datenübertragungsraten bekannt ist? Könnte ein digitaler Buffer helfen, sodass die Daten verlangsamt über die BT - Schnittstelle übertragen werden?
@ Maha Singh (singh_m) >Kennst du ein Datenübertragungssystem, welches für große >Datenübertragungsraten bekannt ist? WLAN? Schafft bis zu 300Mbit/s. Es gibt mittlerweile wireless HDMI, dort gehen ein paar Gbit/s. https://www.golem.de/news/wireless-hdmi-sender-hdmi-signale-drahtlos-in-full-hd-aufloesung-uebertragen-1602-119165.html >Könnte ein digitaler Buffer helfen, sodass die Daten verlangsamt über >die BT - Schnittstelle übertragen werden? Das geht aber nur eine bestimmte Zeit, bis dir dein Puffer überläuft. Denn die Nettofüllrate = Zuflußrate-Abflußrate Es hat schon seinen Grund, warum es so verdammt wenige WLAN Tastköpfe gibt ;-) Aber das ist KEIN Grund, es nicht doch mal zu probieren. Aber versuch es lieber im Kleinen aufzubauen, dann ist die Chance daß es am Ende wirklich funktioniert deutlich höher.
Maha S. schrieb: > Meine Versorgungsspannung ist 5V/DC durch eine Batterie. Es gibt leider keine 5V Batterien. Entweder du nimmst 1-2 Mikro (AAA) oder Mignon (AA) Zellen und dann einen Step-Up auf 3.3 oder 5V oder gleich einen LiIon Akku. Eine vernünftige Ladeschaltung und Step-Up ist dann auch gleich ein wesentlicher Teil der Diplomarbeit ;-) Ich würde das ganze mit einem EPS8266 kombinieren. Der hat auch einen ADC, allerdings schafft dieser "nur" ca. 500 kHz Sampling Rate (lt. http://bbs.espressif.com/viewtopic.php?t=2440). Würde aber auch besser zu Falk Brunners Einwand passen. Ich halte 20MHz Bandbreite und 100Ms/s Sampling Rate auch ambitioniert (du wirst dann fast einen FPGA brauchen), neben der ganze Auswertung-Software, die du eh schreiben musst. Irgendwie passen deinen Anforderungen und der dsPIC so gar nicht zusammen, denn einen deutlich größeren RAM Speicher wirst du brauchen. Der EPS8266 hat mehrere Vorteile: - Wifi integriert (ist auch schneller als BT) - für LowPower Battriebetrieb geeignet - deutlich mehr RAM (96k) zum zwischenspeichern der Daten als dein dsPIC (welcher nur 512 Byte hat) - große Community (du findest viele Beispiele und Hilfen im WWW) Cool wäre es, wenn der EPS8266 einen Web-Server bereitstellt, d.h. die Oberfläche zum "auslesen" des Oszis wird per HTML gestaltet, jeder Rechner mit einem Browser kann dann als Benutzerinterface dienen. Wäre was neues und passt gut zum Schlagwort IoT. Links zum EPS8266: https://de.wikipedia.org/wiki/ESP8266 und https://www.mikrocontroller.net/articles/ESP8266
@2⁵ (Gast) >Es gibt leider keine 5V Batterien. Entweder du nimmst 1-2 Mikro (AAA) >oder Mignon (AA) Zellen und dann einen Step-Up auf 3.3 oder 5V oder >gleich einen LiIon Akku. Eine vernünftige Ladeschaltung und Step-Up ist >dann auch gleich ein wesentlicher Teil der Diplomarbeit ;-) Falsch! Das ist der beste Weg, die Arbeit nie fertig zu bekommen, weil man sich in 1000 Nebensächlichkeiten verrennt! Man muss sich auf das WESENTLICHE konzentrieren! Den Rest kauft man fertig!
Falk B. schrieb: > Falsch! Das ist der beste Weg, die Arbeit nie fertig zu bekommen Deswegen ja das Smiley! Ich würde zu deinem Einwand sagen, das der TO ja bei EPS8266 sogar den Code als Arduino Sketch programmieren könnte. Das dürfte den ADC zwar nochmal um den Faktor 10 verlangsamen, wobei wir dann bei den 50-100kHz angekommen wären, aber die Chance, das Produkt/Dipl. Arbeit fertig zu bekommen, steigt. Sollte dann Hardware und Software (auf Arduino Basis) erstmal laufen, kann er immernoch optimieren bzw. auf "reines" C bzw C++ umstellen (falls noch viel Zeit vorhanden ist). Ein ADC mit max. 2 Ms/s, 20 MHz Bandbreite und evtl. 100Ms/s, ein dsPIC mit 512 Bytes RAM und BT passen eh nicht zusammen. Gleichzeitig soll das Teil klein (so dass nicht mal Platz für eine BNC Buchse ist) und Batteriebetrieben sein. Das spricht jetzt eher gegen einen 9V Block und LDO, sondern eher für einen Step-Up. Aber letztlich ist es wichtig, was der Betreuer möchte. Hoffen wir mal für den TO, dass er (der Betreuer) Ahnung hat.
hinz schrieb: > Bergweise, sogar beim Supermarkt an der Kasse. Welche meinst du jetzt? Eine 5V USB Powerbank? Eine 4,5 V Flachbatterie? Ich steh auf dem Schlauch...
Maha S. schrieb: > Mein Ziel ist es eine kontaktlose Messung zu ermöglichen. D.h. ein > Oszilloskop ist im Tastkopf versteckt(so gut es geht) und die restliche > Darstellung der Signalverläufe erfolgt durch den Computer. Mit der Idee bist du aber nicht der erste: https://www.ikalogic.com/ikascope-wireless-oscilloscope/ Ist leider noch nicht erhältlich.
Aha! Bei den Testec-Tastköpfen kann man das Kabel direkt hinten am Tastkopf abziehen. Dann guckt da ein ganz normaler BNC-Stecker ohne Bajonett raus. Da kannste andocken.
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