Oszi <1000€ / 500uV / FFT

#5820064
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Grüß Euch,

ich suche ein Oszi mit FFT Funktion, welches relativ Rauscharm ist und 
auch im 500uV Bereich noch zuverlässige Ergebnisse liefert.

Messen möchte ich damit hauptsächlich Audio D/A-Wandler und 
Schaltnetzteile. Wenn ein I2C/SPI/RS232 Analyzer dabei ist stört es mich 
natürlich nicht.

2-Kanal reicht mir eigentlich. Ich hätte ja die Rigol MSO5000er Serie im 
Blick, allerdings bin ich mir da wegen der Rauscharmut nicht sicher.

Das Ganze sollte sich unter €1000 abspielen, "SW-Erweiterbarkeit" ala 
Rigol wäre auch gerne gesehen ;)

Danke schon mal für Vorschläge.

Gruß,
Markus
#5820195
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Von Rohde und Schwarz gibt es Audio Analyzer.

Ist eigentlich die Frage ob es ein Oszi sein soll, also wie hoch ist die 
Frequenz?

Wie ist das eigentlich bei Oszis, kann man da einen variablen gleitenden 
Mittelwert einstellen? Ich kann hier Averages einstellen, aber das sind 
Mittelungen aus vielen getriggerten Signalverläufen. Was ich gerne hätte 
ist Folgendes:
Das 2 GS/s Oszi sampelt einfach immer mit den 2 GS/s und man kann 
einstellen, dass da immer der Mittelwert aus n zusammenhängenden Samples 
gebildet wird. Gerne auch ein gleitender Mittelwert oder ein gewichteter 
Mittelwert (FIR), aber eben mit vielen Punkten und ohne Reduktion der 
Abtastrate.

Sonst kommt man mit gut bezahlbaren AD-Wandlern und etwas Elektronik 
drum rum auch selber auf < 500 uV. Wenn ich den LTC2325 mit vollem 
Eingangsbereich betreibe (4 V) dann reichen für das Zeil die 13 
unverrauschten Bits (von den 16 Bits).
#5820265
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Achim S. schrieb:
> gibt es unter verschiedenen Bezeichnungen. LeCroy nennt es z.B.
> "enhanced resolution"

Cool ... hier das Rigol MSO5000 kann das leider nicht. Aber es hat ein 
"anti alias" Feature. Stellt man da die Zeit langsam(?) ein sinkt die 
Samplerate wie immer, aber vermutlich wird das nur so angezeigt. Denn es 
gibt kein Aliasing. Das muss also irgendwie doch mehr Information über 
das Signal bekommen als bei der geringen Abtastrate möglich wäre. Ich 
vermute es wird eine virtuelle Abtastrate angezeigt, also die Samplerate 
mit der die gemittelten oder Peak-Peak Werte reinkommen.

Einen gleitenden Mittelwert hat das nicht. High Resolution schon, aber 
da kann man nichts zu einstellen. Im Mathekanal kann man einen Tiefpass 
einstellen, aber nicht frei sondern nur sehr grob. Minimum sind 10 MHz. 
Und LEIDER kann man nicht auf den Methekanal triggern. Das wäre 
vielleicht nett, aber vielleicht braucht man auch ein getriggertes 
Signal um zuerst den Mathekanal zu rechnen.

Oh und das MSO5000 hat auch keine echten 500 uV. Da werden nur die 
Treppenstufen doppelt so hoch.

So, jetzt gucke ich mal das Keysight an.
#5820287
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Am Keysight kann man das auch nicht machen DSOX2000A. Aber man kann 
einen Tiefpass sehr fein einstellen bis runter zu sehr niedrigen 
Frequenzen. Man sieht dann auch schön den horizontalen Versatz der 
größer wird je niedriger die Frequenz wird. Der FIR wird eben immer 
länger. Finde ich gut.

Was auch auffällt ist, dass der Mathekanal deutlich schneller reagiert 
(wie auch der Rest des Oszis) wie das Rigol MSO5000. Ich vermute da 
passiert mehr in Hardware.

Am Keysight kann man 1 mV/div einstellen, aber auch da werden die Stufen 
schon vergrößert, bei 2 mV/div auch. Die Hardware gibt wohl 5 mV/div 
her.
#5820334
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Harald W. schrieb:
> Rufus Τ. F. schrieb:
>
>> kann man das per riglol "freischalten",
>
> rig-lol, ist das ein freudscher Versprecher? :-)
> https://de.wikipedia.org/wiki/Freudscher_Versprecher

Nein, kein Freud'scher Versprecher. Anstelle eines Wikipediaartikel, 
hättest du lieber nach Riglol suchen sollen.

An den TO: Wie wäre es mit einem passenden Vorverstärker für das bereits 
bestehende Oszi?
Gast #5820506
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Gustl B. schrieb:
> Stellt man da die Zeit langsam(?) ein sinkt die
> Samplerate wie immer, aber vermutlich wird das nur so angezeigt. Denn es
> gibt kein Aliasing.

Wenn du die Zeit langsam einstellst, verteilst du die verfügbaren 
Sample-Speicher auf einen langen Zeitbereich. Irgendwann wird die 
Samplerate dann nicht mehr vom ADC sondern von der Speichermöglichkeit 
limitiert. Dann kann der ADC mit maximaler Abtastrate durchlaufen, der 
Speicher wird aber nur mit reduzierter Abtastrate gefüllt.

Im Usermanual deines Oszis steht dazu:

"This mode uses an over-sample technique to average the neighboring 
points of the sample waveform. This reduces the random noise on the 
input signal, generates a much smoother waveform on the screen and 
improves the vertical resolution. This is generally used when the sample 
rate of the digital converter is greater than the storage rate of the 
acquisition memory."
#5821208
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Achim S. schrieb:
> Im Usermanual deines Oszis steht dazu:
>
> "This mode uses an over-sample technique to average the neighboring
> points of the sample waveform. This reduces the random noise on the
> input signal, generates a much smoother waveform on the screen and
> improves the vertical resolution. This is generally used when the sample
> rate of the digital converter is greater than the storage rate of the
> acquisition memory."

Oh, das wusste ich nicht, danke!

Das bedeutet dann was genau? Ist das dann ein Box-Mittelwert der als 
Sample im Speicher landet? Wie ist das bei "krummen" Zeiteinstellungen 
bei denen die echte Samplerate kein ganzzahliges Vielfaches der 
virtuellen Samplerate ist?

Ich finde da einiges ziemlich unklar. Auch die Anzeige selbst. Wenn ich 
da ein Bildchen sehe und Stop drücke, so bleibt einfach das Bild stehen. 
Ist ok, aber das besteht weiterhin aus einer Überlagerung vieler 
getriggerter Signale. Wenn man dann aber (weiterhin gestoppt) das 
"Signal" verschiebt oder vergrößert, so sieht man plötzlich nur noch 
eine Linie, also den Verlauf des zuletzt getriggerten Verlaufs.

Anja schrieb:
> PicoScope 4262 5MHz 2-kanal 16 Bit A/D Wandler,
> spezifiziertes Rauschen 8,5uV RMS

Laut Spezifikation sind das
> Input ranges (full scale)   ±10 mV to ±20 V in 11 ranges

Und 20 mV / 8,5 uV sind 2352,xxx also sind das etwas mehr als 12 
rauschfreie Bits. Ist das normal bei 16 Bit AD-Wandlern? Also ich komme 
selber auch nicht auf 14 oder mehr rauschfreie Bits, aber würde man das 
überhaupt schaffen?
Gast #5821228
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Ach, Anja, jetzt müll doch nicht jeden Thread zu. Egal, ob es zur Frage 
passt oder nicht, hört man von dir immer Pico.


Ist ein Red Pitaya nicht so was wie ein Raspberry?


Rigol MSO5000 würde mich auch interessieren,
nachdem ich den Voltcraft/Hantek-Kollegen abgeschrieben habe,
bin ich ebenfalls auf der Suche:
https://www.youtube.com/watch?v=eQt8yeJdPxw
#5821232
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MSO schrieb:
> Ist ein Red Pitaya nicht so was wie ein Raspberry?

Raspberry ist ein Frankenstein-Monster, da wurde an ein komplett 
unpassendes SoC das günstig ist möglichst viel Zeug rangebaut mit der 
Vorgabe Flaschenhälse zu bauen. Das hat sich nur durchgesetzt weil es 
früh da war, billig war und benutzerfreundlich ist und was mit 
Multimedia kann.

Red Pitaya ist eine Platine mit schnellem DAC und ADC und einen Xilinx 
Zynq als SoC. Da kann man auch seine eigenen FPGA Projekte mit machen 
wenn man will.

Aber ja, beides sind auch Computer.

Pico ist schon nicht ganz falsch hier, die haben eben Lösungen wie die 
oben genannte.
#5821251
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Danke erstmal für den Input.

Bezüglich des Gedankens einen Audio A/D bzw. einen Vorverstärker für ein 
(günstiges) Oszi zu nutzen:
OK, aber wie messe ich dieselben dann aus? ;)

Das Pico-Teil sieht zwar nicht so schlecht aus, aber 5MHz sind eindeutig 
zu wenig.

Das Siglent sieht gut aus, hat alles was ich brauche und wenn, dann muss 
halt ein Opamp Evaluation Board von TI oder AD als vertrauenswürdige 
Vor-Verstärkerreferenz herhalten.
Und ja, die "rauscharmut" brauch ich nicht im gesamten Frequenzbereich, 
da reicht mir bis 100Khz.
Gast #5821257
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Gustl B. schrieb:
> Ist das dann ein Box-Mittelwert der als
> Sample im Speicher landet

so wie die Beschreibung klingt: wahrscheinlich ja.

Gustl B. schrieb:
> Wie ist das bei "krummen" Zeiteinstellungen
> bei denen die echte Samplerate kein ganzzahliges Vielfaches der
> virtuellen Samplerate ist?

Treten solche krummen Verhältnisse denn tatsächlich auf? Ich hab kein 
MSO5000 hier, auf dem ich das ausprobieren könnte.

Gustl B. schrieb:
> Ist ok, aber das besteht weiterhin aus einer Überlagerung vieler
> getriggerter Signale.

Bei Digitaloszis siehst du halt nur alle 60Hz ein neues Bild (weil das 
die typische Wiederholrate des LCD-Monitors ist). Um nicht die vielen 
Trigger/Messungen zu verpassen, die seit dem letzten Bildschirmrefresh 
stattgefunden haben, versuchen sich die Hersteller in halbwegs 
geschickten Überlagerungen der zwischenzeitlichen Messungen.

Gustl B. schrieb:
> Wenn man dann aber (weiterhin gestoppt) das
> "Signal" verschiebt oder vergrößert, so sieht man plötzlich nur noch
> eine Linie, also den Verlauf des zuletzt getriggerten Verlaufs.

Das Bild der vielen überlagerten Messungen und der Verlauf der letzten 
Messungen liegen wohl in unterschiedlichen Speichern. Beim Reinzoomen 
arbeitest du dann wohl mit den Daten im tatsächlichen Samplespeicher.

So würde ich zumindest mal vermuten. Wie gesagt: ich habe kein MSO5000 
vor mir.

MSO schrieb:
> Ach, Anja, jetzt müll doch nicht jeden Thread zu. Egal, ob es zur Frage
> passt oder nicht, hört man von dir immer Pico.

Na ja, zu dieser Frage passt die Anwort pico zumindest zu dem Teil

M. W. schrieb:
> elches relativ Rauscharm ist und
> auch im 500uV Bereich noch zuverlässige Ergebnisse liefert.
>
> Messen möchte ich damit hauptsächlich Audio D/A-Wandler

sehr gut. Zu dem Teil

M. W. schrieb:
> und
> Schaltnetzteile.

passt es vielleicht nicht so toll. Aber da hat sich der TO auch eine 
etwas ungewähnliche Kombination ausgesucht.
#5822083
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Achim S. schrieb:
> "Rauscharm und genau im sub-mV Bereich für Audiosignale" führt halt
> ziemlich automatisch zu anderen Empfehlungen als "geeignet zur Messung
> schneller Schaltflanken an Netzspannung".

Ist das nicht Sache des verwendeten Tastkopfes?
Um es genauer zu spezifizieren - ich habe nicht vor Messungen auf der 
Netzseite mit dem Oszi vorzunehmen, auch weil ich nicht vor habe selber 
SMPS ' zu entwickeln, sondern nur, auch wenn das für viele hier jetzt 
Voodoo ist, diese sekundärseitig zu "optimieren".

Noch genauer ausgedrückt: Im Grunde denke ich das Oszi hauptsächlich zum 
erkennen von parasitären Schwingungen bzw. zum entstören meiner DAC 
Schaltungen zu verwenden. Meine Messungen beschränke ich dabei auf AC/DC 
Spannungen bis max. 100V, alles andere ist bei mir sowieso tabu.

Oder unterliege ich jetzt einem grundsätzlichen Denkfehler? ;)

Gruß,
Markus
Gast #5822325
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M. W. schrieb:
> Ist das nicht Sache des verwendeten Tastkopfes?

Mit ähnlicher Berechtigung kannst du sagen: Rauscharmut und 
µV-Genauigkeit sind Sache des verwendeten Vorverstärkers.

Besonders rauscharm und sub mV Genauigkeit bekommst du per geringer 
Bandbreite und hochauflösenden (und daher langsamen) ADCs.

Für Schaltnetzteile ist die µV-Genauigkeit ziemlich egal, stattdessen 
benötigst du große Messbereiche, ausreichend Bandbreite und schnelle 
(und daher meist niedrig auflösende) ADCs.

Beides bleiben in meinen Augen eher gegenläufige Anforderungen. Mag 
sein, dass es Oszis gibt, die in beiden Richtungen gleichzeitig besser 
sind als ihre Konkurrenten. Aber dann sind sie eher nicht für <1000€ zu 
haben.

Insofern ist es imho nicht so, dass du wirklich ein Oszi suchst, das 
gleichzeitig für Rauschmessungen an Audio-DACs und für Untersuchungen an 
Schaltnetzteilen optimal ist. Sondern eigentlich doch nur nach einem 
vernüftigen Allrounder-Gerät zu einem günstigen Preis. Dieses 
Marksegment deckt Rigol als Hersteller seit einigen Jahren tatsächlich 
ziemlich gut ab.
#5822467
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@ Achim S.:
Jo, hast irgendwie recht.
Aber ich meine, dass die Messungen, die ich an Schaltnetzteilen 
durchführen will (letztendlich die Kriterien, auf die es mir ankommt) 
nicht allzu unterschiedlich zu den Messungen an den D/As sind.

Es ist mir in dieser Diskussion hier schon klar geworden, dass meine 
Anforderungen an Low-Level/Low-Noise wohl besser mit einem vernünftigen 
Vorverstärker gelöst werden sollten. Ich denke da an die Eval-boards mit 
dem OPA1620/INA1620 bzw. zukünftig OPA1656 für größere Impedanzen.

Nichts für ungut, aber tiefer gehende Diskussionen kann ich halt nicht 
führen, der Titel meines Topics impliziert das ja wohl ;)

Gruß,
Markus
Gast #5929681
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egonotto schrieb:
> Red Pitaya halte ich für ungeeignet. Die Software ist frugal.
> 14 Bit hat es nur bei +-1V alles darunter ist Zoom.

Das Urteil kann ich nur bedingt nachvollziehen.

Ich haben deshalb einen Vergleich zwischen einem 200Mhz/8Bit 
Digitaloszilloskop und dem RED *PITAYA* 50MHz/14Bit bezüglich FFT 
gemacht.

Als Signalquelle diente der Funktionsgenerator DG1022.

Einstellung : 1MHz/1dBm 50 Ohm Ausgangsimpedanz

Zwischen dem Funktionsgenerator und den Testobjekten wurde ein 20dB 
Dämpfungsglied eingefügt.

Fazit : Man sieht den Unterschied zwischen 8 Bit und 14 Bit sehr 
deutlich

Was das Digitaloszilloskop anzeigt, kann sich jeder selbst ein Urteil 
bilden.

Red Pitaya zeigt ca. -20dB bei 1 MHz an und das passt recht gut.

Als Draufgabe sieht man in RP_FFT2 zusätzlich das Testsignal mit 90% 
10kHz AM moduliert. Das schaffte das 200MHz DSO nicht mehr.

Wer keine hohen Frequenzen benötigt (>50MHz) ist mit dem RED PITAYA gut 
bedient, zumal der Preis wesentlich niedriger ist.

Bezüglich frugal mag schon zutreffen, aber was mich mehr stört, sind 
die relativ seltenen Abstürze, bei denen die Einstellung immer 
verloren geht. Und man fürs Fortsetzten der Messung diese wieder neu 
eingeben müssen.

Ich habe den Wunsch an Red Pitaya herangetragen, die Einstellungen im 
Flash zu speichern, so das diese bei Programmstart wieder zur Verfügung 
stehen. Bisher ist nichts geschehen. Dies sollte doch für eine kleine 
Firma kein Problem sein.
Angehängte Dateien:
Gast #5929948
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Hallo,

der TO schreibt: "ich suche ein Oszi mit FFT Funktion, welches relativ 
Rauscharm ist und
auch im 500uV Bereich noch zuverlässige Ergebnisse liefert.

Messen möchte ich damit hauptsächlich Audio D/A-Wandler und
Schaltnetzteile. Wenn ein I2C/SPI/RS232 Analyzer dabei ist stört es mich
natürlich nicht.
"

im 2mV und 1 mV Bereich ist das Red Pitaya schon einem 8 Bit Oszi 
unterlegen. I2C/SPI/RS232 Analyzer gibt es, glaub ich, auch nicht.
Und 16 kS pro Kanal ist auch nicht gerade viel.

Als ich mein Red Pitaya gerade starten wollte, ging es nicht mehr. Ich 
musste eine andere SD-Karte verwenden. Das ist, glaub ich, ein nicht so 
seltenes Problem mit Geräten auf SD-Karten Basis.

Dave ist wohl zurecht auch nicht so begeistert: 
"https://www.youtube.com/watch?v=lPDOrFuQD3g";.

Ich finde die Hardware vom Red Pitaya schon gut. Nur gibt es meines 
Wissens kein gutes Programm zum Bedienen.
Von Pavel Demin und anderen gibt es einige Spezialanwendungen.

Das Analog Discovery hat eine gute Software.

Daher würde ich eher das Analog Discovery empfehlen.

Siehe "https://www.youtube.com/watch?v=Aymumu3mYl8";.

MfG
egonotto
Angehängte Dateien:

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