DSO - interne 50 Ohm Terminierung

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo Messequipment Experten.

Mangels vergleichbarer Werte wollte ich von Euch wissen,
wie gut das Reflektionsverhalten bei modernen DSO's ist.
(Auch Hobby Bereich nicht nur > 30k€ Equipment.)

Ich habe mal im Anhang sechs Bilder zu einem SDS2204X von
Siglent (lowcost/midcost DSO) angehängt, die den Verlauf
der Eingangsreflektion am CH1 und den Messaufbau zeigen.
Einmal für 10,5,2,1,0.5,0.2V Einstellungen und einmal für
100m,50m,20m,10mV.

Gemessen wurde wie im dritten und vierten Bild dargestellt.
Brückenabgleich ist in Bild #5 und #6 zu sehen.

Danke für sachdienliche Anmerkungen.

Markus

[Mario H. (rf-messkopf)]

Ich hatte irgendwann mal die Rückflussdämpfung der Terminierungen von 
zwei hier vorhandenen Oszilloskopen gemessen. Das ist aber schon eine 
Weile her, und ich habe mir keine Aufzeichnungen gemacht. Das war einmal 
ein altes HP 54503A und ein recht neues Rohde & Schwarz RTM 2054, beides 
jeweils 500 MHz-Oszilloskope.

Ich meine, ich hätte Rückflussdämpfungen um die 15 bis 20 dB bekommen, 
wobei das R&S etwas besser war, glaube ich. Andererseits hat mancher 
Spektrumanalysator eine schlechtere Rückflussdämpfung als Dein 
gemessener Wert von 7,15 dB (= 1,6 SWR).

Mit was für einem Richtkoppler hast Du denn gemessen?

[Markus W. (dl8mby)]

Mit einer China SWR Brücke ;-)

Sowas wie hier nur bis 1500 MHz von BG7TBL.

https://www.ebay.de/itm/1M-500M-SWR-Electronic-Bridge-Standing-Wave-Bridge-6dB-40dB-Attenuator/272379799559?hash=item3f6b19e807:g:yoAAAOSwLnBX3R7A

Mit bisschen Justierung (Cap.-Seitig) habe ich es unterhalb von mind. 35 
dB
Richtschärfe geschafft.

Übrigens ein altes Hameg DSO ist wesentlich besser.
Siehe Anhang.

Markus

[nachtmix (Gast)]

Markus W. schrieb:
> Übrigens ein altes Hameg DSO ist wesentlich besser.

Auch wenn du die Belastbarkeit der Abschlusswiderstände berücksichtigst?

[Markus W. (dl8mby)]

@nachtmix,

"besser" bozog sich auf die aktuelle Messung
mit einem Pegel von 0dBm.
Da dürfte die Belastbarkeit der Eingangswiderstände
noch kein Kriterium sein - oder wie hast Du das gemeint?

Ich werde heute mal TDR Messungen mit Impulsen
auf Coaxkablen machen um mal ein Gefühl für die
daraus resultierenden Messfehler zu bekommen.

Eine schlechtere Eingangsanpassung von 10dB am
Oszi Eingang dürfte sich bei solchen Messungen
sehr wohl bemerkbar machen.

Markus

[Markus W. (dl8mby)]

@Mitleser,
@Messgeräte-Profis,

zu dem o.g. Problem, wollte ich mal von Euch
wissen, wie realistisch man den o.g. Reflexions-
verlauf am Eingang des DSOs (DC-500MHz) verbessern
kann > 15dB, besser >20dB.

Ich habe mal einige Bilder vom Eingang gemacht,
innerhalb der Eingangsverstärker-Schirmung.

Ich habe beim DSO eine Kondensator am Ausgang des
AD8370 entfernt und konnte die -3dB BW von 220MHz
auf 320MHz anheben. Nun würde ich gerne ein
besseres Eingangs-SWR erzielen.
Ist das möglicherweise mit dem internen C-Trimmer
zu bewerkstelligen? Das Poti wird wohl eher für den
DC-Offset vorgesehen sein.

Hat schon jemand diesbezüglich an einem SDS2000X
mal Hand angelegt oder hat andere DSO's modifiziert?

Danke für alle nützlichen Hinweise.

Markus

[René H. (dj1yr)]

Hallo Markus,

denke mal man müsste erstmal die Eingangsschaltung zu Blatt bringen.


Bin auch man Thread im eevblog beteiligt ;-)

[Markus W. (dl8mby)]

Hallo René,

nachdem das DSO alles freigeschaltet hat, was geht,
wollte ich noch am Eingangsverstärker "pfriemeln",
ohne diesen zu "schlimverbessern" ;-)
Ich denke, dass mit besseren Bauteiltoleranzen und
dem händischem ausmessen der R's und C's noch etwas
bessere Rückflussdämpfungen erzielbar wären.

Das Problem ist die 0402, 0603 und anderen SMD Teile
sauber zu tauschen. Deshalb sollte man den Aufwand
dahin minimieren, daß man das/die Teile mit dem größten
Verbessereungspotential ausfindig macht.
Somit hast Du ganz recht, wenn Du schreibst, dass man
erst die Schaltung nachzeichnen muss.

Ich habe mein Oszi bestimmt schon zwanzig mal zerlegt,
allerdings noch nie die Unterseite der Verstärkerplatine
zu Gesicht bekommen und diese photographiert.
Dort könnten auch noch einige r's und C's ausgelagert sein.

Ist eher ein langwieriges Projekt. Bin gespannt, ob es mir
gelingt da einen Erfolg zu erzielen.

Markus

[Tim (Gast)]

Markus W. schrieb:
> Bin gespannt, ob es mir
> gelingt da einen Erfolg zu erzielen.
Was erhoffst Du Dir eigentlich dadurch?
Bei einem NWA oder Spekki könnte ich ja die Maßnahme noch irgendwie 
nachvollziehen, aber bei einem 8-Bit Oszi?!?

[Markus W. (dl8mby)]

@Tim,

schlechte Anpassung verringert die Genauigkeit
bei Laufzeitmessungen durch Echos, die vom Mess-
gerät verursacht werden.
10% schlechtere Anpassung, resultiert in +-10%
ungenaueren Pegeln, die der Messung von Impulsen
z.B. auf Leitungen.

Markus

[Interessierter (Gast)]

Hier meine Ergebnisse von meinem DS2202A, Baujahr bestimmt schon ca. 4 
bis 5 Jahre alt...

Sieht besser aus als das SDS2204X, aber kommt an das Hameg nicht ran.

[Markus W. (dl8mby)]

@ Interessierter

kannst Du bitte noch den Type Deiner SWR Brücke nennen!
Kommerziell oder DIY (Eigenbau)?

Danke!
Markus

[Mario H. (rf-messkopf)]

Markus W. schrieb:
> schlechte Anpassung verringert die Genauigkeit
> bei Laufzeitmessungen durch Echos, die vom Mess-
> gerät verursacht werden.
> 10% schlechtere Anpassung, resultiert in +-10%
> ungenaueren Pegeln, die der Messung von Impulsen
> z.B. auf Leitungen.

Das einfachste dürfte sein, einen 50 Ohm-Abschwächer vor den Eingang zu 
setzen. Der Abschwächer verbessert die Rückflussdämpfung ungefähr um das 
Doppelte seiner Einfügedämpfung. Ein 6 dB-Abschwächer bringt also schon 
12 dB Verbesserung der Rückflussdämpfung.

Gute Koaxialabschwächer mit BNC-Verbindern gibt es von vielen 
Herstellern, teilweise auch gebraucht auf Ebay. Wenn man die genaue 
Anpassung am Oszilloskopeingang unbedingt braucht, dürfte das die 
bessere Wahl sein, als an einer teilweise unbekannten Schaltung zu 
verschlimmbessern, bei der man außerdem auf das Layout der Platine 
keinen Einfluss hat.

Wenn Du Dir in Deiner Anwendung die Abschwächung vor dem Eingang nicht 
leisten kannst, würde ich eine aktive Lösung (Vorverstärker mit guter 
breitbandiger Anpassung) empfehlen.

[nachtmix (Gast)]

Markus W. schrieb:
> 10% schlechtere Anpassung, resultiert in +-10%
> ungenaueren Pegeln,

Hast du schonmal kontrolliert, ob die Anpassung vom Messbereich abhängt?

[Markus W. (dl8mby)]

@nachtmix,

ja siehe weiter oben meine Bilder
vom Siglent wie auch von Hameg
und auch die Bilder vom  Interessierter (Gast).

Meist so bei der 50mV bzw 100mV Einstellung
ändert sich der Reflexionsfaktor nochmals um
5-10dB.

Der Vorschlag mit dem Dämpfungsglied ist mir
soweit bekannt, wird ja auch beim Übergang
zwischen Gain-Blocks oft verwendet, aber verlagert
nur das Problem, behebt es aber nicht.

Die Verhältnisse der Minder-Anpassung sind nun
auf ein kzrze Strecke zwischen DSO Eingang
und Att-Glied verschoben aber nicht behoben,
es sei den, man verwendet ein Dämpfungsglied
mit asymetrischer Impedanz am Eingang/Ausgang.

Dann hat man eigentlich ein Anpassglied aus
Widerständen, wie man es z.B. bei Quarz-Messungen
macht.

Wie weit die Dämpfungsglieder aber das genannte
Problem entschärfen, habe ich mir noch nicht genau
überlegt. Aber es müsste eigentlich egal sein, wo
die Stoßstelle sitzt, an der ein Impuls wegen Fehl-
anpassung verformt wird - es führt jedes mal zu einer
Fehlmessung im ein oder gar zweistelligem %-Bereich.

Lasse mich aber gerne eines Besseren belehren, wenn
ich das zu theoretisch sehe und es in der Mess-Praxis
nicht so von Bedeutung ist.

Markus

Habe mal eine Skizze zu Messaufbau gezeichnet.
Kann man sich dann besser vorstellen, was ich meine.

[A. K. (Gast)]

Hallo
Bevor ich mit dem Scope Basteln beginn würde,würde ich erst nochmal mit 
"richtigen" Kabeln,Adaptern und einem ordentlichem Richtkoppler messen.

Auch dein Messaufbau:
Vlt. resultiert dein Problem auf der Kabelage dort...bzw. billigen 
Adaptern?

73

[Test (Gast)]

Wieso verwendet man denn da keinen Richtkoppler?

[A. K. (Gast)]

Schon..warum nicht?
Das sind halt alles China Adapter und Stecker der Richtkoppler 
auch.....nicht,dass es in wirklichkeit ein Messfehler ist.

LG

[Markus W. (dl8mby)]

@die letzten Drei

Ihr bezieht Euch auf meine generelle Reflexionsmessung
am DSO Eingang, von ganz oben (ersten Postes) - richtig?

Die Brücke hat schon die < 30+x dB, womit ich r bis -20dB
messen kann. Die selbe Messung aber nur bis 160 MHz kann ich
vektoriell am Eingang des DSO'S machen kein Kabel dazwischen.
Direkt BNC-2-BNC.

Was die TDR Messungen angeht, habe ich da noch kein Problem,
wollte nur den Sachverhalt diskutieren und erfragen ob ich mit
meiner Annahme zu Genauigkeit, bzw. zum Genauigkeitsverlust
Aufgrund der schlechteren Anpassung - richtig liege.


Markus

PS.: So schlecht sind meine Adapter unterhalb 1GHz nicht.
Sicherlich keine 18 oder 26 GHz tauglichen aber für den
o.g. Zweck hinreichend gut - geht ja nicht um 0.1dB Genauigkeit.

[Egon D. (Gast)]

Markus W. schrieb:

> Aber es müsste eigentlich egal sein, wo die
> Stoßstelle sitzt, an der ein Impuls wegen Fehl-
> anpassung verformt wird - es führt jedes mal zu einer
> Fehlmessung im ein oder gar zweistelligem %-Bereich.

Nein, es ist nicht egal.

Das siehst Du am deutlichsten, wenn Du Dir vorstellst,
dass Du einen 50-Ohm-Abschluss als Parallelschaltung
aus zwei 100-Ohm-Widerständen herstellst: An jedem der
Widerstände für sich genommen herrscht Fehlanpassung,
aber da beide Stoßstellen am selben Punkt auf der
Leitung sind, besteht zwischen den Echos keine Zeit-
differenz, so dass über alles gesehen wieder alles
stimmt.

Anders ausgedrückt: Es ist nicht nur der Amplituden-
fehler wichtig, sondern auch die Laufzeitdifferenz.

[René H. (dj1yr)]

Die Messungen von Markus passen schon, habe ähnliche Ergebnisse bei 
meinem.

[Egon D. (Gast)]

Mist; übersehen:

Markus W. schrieb:

> Die Verhältnisse der Minder-Anpassung sind nun
> auf ein kzrze Strecke zwischen DSO Eingang und
> Att-Glied verschoben aber nicht behoben, [...]

Nein, im Gegenteil, sie sind VOR dem Dämpfungs-
glied (fast) behoben.

Der Oszi ist immer noch so fehlangepasst wie vorher,
aber da das Leitungsstück zwischen Oszi und Dämpfungs-
glied sehr kurz und die Anpassung auf der anderen
Seite (am Dämpfungsglied) ziemlich gut ist, spielen
die Echos auf dem kurzen Stück keine Rolle.