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Forum: HF, Funk und Felder Kurzwellensender an Oszilloskop anschließen


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Autor: michael (Gast)
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Hallo,

ich würde mir gerne das Signal eines cw-Senders (40m, ca. 3W) an ein 
Oszilloskop (Rigol DS1054z) anschließen. Dies möchte ich tun, um
- die Leistung des Senders abschätzen zu können
- das Spektrum des Senders mit einer fft anschauen zu können.

Soweit ich weiß, hat das Oszilloskop keinen 50Ohm Eingangswiderstand. 
Kann ich stattdessen zwischen Sender und Dummyload ein BNC-T-Stück bauen 
und an das T-Stück das hochohmige Oszilloskop anschließen? Also so:
TRX ---------- Dummyload
             |
             |
          Oszilloskop

Vielen Dank
Michael

Autor: Helmut -. (dc3yc)
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Bist du Funkamateur, weil du so einen Sender betreiben möchtest? Wenn 
ja, hast du während deiner Prüfungsvorbereitung geschlafen?

Autor: Random .. (thorstendb) Benutzerseite
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Wenn du einen Sender offen betreibst, ballerst du die gesamte 
Sendeleistung wieder zurück in die Endstufe, wo sie in Wärme umgewandelt 
wird (vgl. offener oder kurzgeschlossener Ausgang).
Den Sender musst du daher immer abschließen, mit einem passenden Dummy 
Load oder einer geeigneten Antenne. Parallel darfst du dann ein 
Messignal abgreifen.
Ein T-Stück ist zudem prinzipiell eine Stoßstelle, sollte sich bei KW 
aber nicht weiter auswirken.

Autor: michael (Gast)
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Helmut -. schrieb:
> Bist du Funkamateur, weil du so einen Sender betreiben möchtest?
Ja ich bin Funkamateur.

> Wenn ja, hast du während deiner Prüfungsvorbereitung geschlafen?
Nein; obwhol; kann mich nicht mehr so genau erinnern ... . Das ist aber 
schon ein paar Jahre her :). Kurzwelle habe ich bisher noch nicht 
gemacht. Bei dem Sender handelt es sich um einen Bausatz (qcx von 
qrp-labs)

Ich will halt sicher sein, dass ich weder den Sender (z.B. durch eine 
Fehlanpassung) noch das Oszilloskop zerstöre.

Autor: Helmut L. (helmi1)
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michael schrieb:
> Ich will halt sicher sein, dass ich weder den Sender (z.B. durch eine
> Fehlanpassung) noch das Oszilloskop zerstöre.

Dann rechne dir die Spannung an einem 50 Ohm Lastwiderstand aus und 
beurteile ob dein Oszi das aushaelt.

Autor: Wilhelm S. (wilhelmdk4tj)
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Hallo zusammen.

Ach Helmut, auf der einen Seite hast du recht auf der anderen Seite
sei doch nicht so böse.
Wir alle haben mal klein angefangen und 'dumme' Fragen von Anfängern
gab, gibt und wird es immer geben ohne Ende.
Ich kann dir heute noch das Handbuch aus dem Kosmos Radiomann von
ca. 1963 zeigen, in dem ich mit Bleistift versucht habe, im
Schaltbild des Diodenempfängers diesen zu 'verbessern'. Es ist nie
zur Ausführung gekommen, hi.

@ Michael
Das geht so; der Rest mit den Einstellungen des Skopes ergibt sich.

73
Wilhelm

Autor: äxl (Gast)
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Helmut L. schrieb:
> Dann rechne dir die Spannung an einem 50 Ohm Lastwiderstand aus und
> beurteile ob dein Oszi das aushaelt.

sind etwas über 12Volt. Da passiert nix. Jetzt den 50Ohm Dummyload nicht 
unbedingt aus Widerstandsdraht zur Spule aufwickeln, klar... und keine 
Meterlangen Enden zum Oszilloskop.

Autor: Lothar M. (zwickel)
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michael schrieb:
> Also so:
> TRX ---------- Dummyload
>              |
>              |
>           Oszilloskop

Genau so kannst du es machen.
Du wirst auf dem Scope eine Spitzenspannung von ganz knapp über 17V 
messen.

: Bearbeitet durch User
Autor: Marek N. (bruderm)
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Wahrer "Hamspirit" eben...

Ja, so kannst du es machen, zum schnellen Testen.
T-Stück möglichst nah an Dummy Load. Die 1 Meg oder 10 Meg (besser, weil 
auch weniger parasitäre Kapazität) vom Tastkopf wirken sich kaum aus. Es 
gibt sogar extra Adapter, die dem Tastkopf beiligen, mit denen man den 
Tastkopf direkt in eine BNC-Buchse stecken kann,

Wie Lothar M. korrekt geschrieben hat, solltest du etwa 12,2 Veff bzw. 
17,3 Vpeak messen bei 3 W.

Lass dich nicht entmutigen und viel Spaß beim Experimentieren ;-)

/edit: T-Stück möglichst nah an Dummy Load

: Bearbeitet durch User
Autor: michael (Gast)
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Vielen Dank für alle sinnvollen Antworten. Ich komme auf 10V effektiv. 
Das sind dann ca. 2W.

Marek N. schrieb:
> Lass dich nicht entmutigen und viel Spaß beim Experimentieren ;-)

Danke, krieg ich hin :)

Autor: Nabu (Gast)
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Die Leitung zwischen Dummyload und Oszi muss aber kurz im Verhältnis zur 
Wellenlänge sein. Am besten ist der Oszi direkt am T-Stück.

Autor: Erwin D. (Gast)
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Nabu schrieb:
> Die Leitung zwischen Dummyload und Oszi muss aber kurz im
> Verhältnis zur
> Wellenlänge sein. Am besten ist der Oszi direkt am T-Stück.

Das sollte zu schaffen sein, wenn der Sender in der gleichen Etage des 
Hauses wie das Oszilloskop steht. :-)

michael schrieb:
> eines cw-Senders (40m, ca. 3W)

Autor: Nabu (Gast)
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Erwin D. schrieb:
> Das sollte zu schaffen sein, wenn der Sender in der gleichen Etage des
> Hauses wie das Oszilloskop steht. :-)

Dann rate mal, was man nach einem viertel der Wellenlänge hat.
Dazu kommt noch der Verkürzungsfaktor.

Autor: karadur (Gast)
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"Ich würde das Scope auch mit 10m Sicherheitsabstand betreiben."

Autor: Lothar M. (zwickel)
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Wenn der Tx mit einem Dummy belastet ist, spielt es überhaupt keine 
Rolle wo der TASTKOPF des Scopes angebracht wird. Der kann auch direkt 
am Tx angeclippt werden. Ein T-Verbinder ist nur notwendig, wenn kein 
Zugang zu der Seele des Coax möglich ist.
Dann würde ich einen Pin in den Abzweig stecken und dort den Tastkopf 
anbringen.
Ohne diese kompensierte Messleitung mit Tastkopf wird wohl niemand solch 
ein Unterfangen durchführen.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Random .. schrieb:
> Ein T-Stück ist zudem prinzipiell eine Stoßstelle, sollte sich bei KW
> aber nicht weiter auswirken.

Da fehlen wohl etwas Grundlagen, falls du nicht auf Prinzipienreiterei 
hinaus willst.

Für die Wirkung des T-Stücks als Stoßstelle kommt es ganz entscheidend 
drauf an, was hinter dem T-Stück passiert und wie lang die Leitungen in 
Relation zur Wellenlänge sind.

Bei 50Ω Eingangssignal, 50Ω Abschluss am einen Abgang und hochohmigem 
Abschluss (Oszi) direkt am anderen Abgang stößt sich da praktisch gar 
nichts, weil "direkt" in Relation zu 40m Wellenlänge ein Witz ist. Den 
Phasenunterschied kannst du dir gerne mal ausrechnen ;-)

Autor: Stefan M. (derwisch)
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michael schrieb:
> Dies möchte ich tun, um
> - die Leistung des Senders abschätzen zu können

Kann man mit einen Oszi zwar machen, aber hast Du denn kein 
SWR/Leistungsmessgerät)?
Das sind zwar auch nur Schätzeisen, aber als Funkamateur hat man sowas 
ja eigentlich immer auf dem Tisch stehen...

Beitrag #5940021 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5940035 wurde von einem Moderator gelöscht.
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Beitrag #5940467 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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michael schrieb:
> das Spektrum des Senders mit einer fft anschauen zu können

Ich hätte da meine Zweifel, dass das bisschen FFT des Oszis das wirklich 
sinnvoll hergibt.

Habe zu Hause auch noch einen QRP-Sender, könnte mal spaßeshalber 
testen, wie das Spektrum auf der FFT des Oszis aussieht vs. 
Spektrum-Analysator.

Autor: Stefan S. (chiefeinherjar)
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Jörg W. schrieb:
> Habe zu Hause auch noch einen QRP-Sender, könnte mal spaßeshalber
> testen, wie das Spektrum auf der FFT des Oszis aussieht vs.
> Spektrum-Analysator.

Das wäre ein interessantes Thema!

Vielleicht könnte man einen eigenen Thread eröffnen, wo man mal ein paar 
FFTs diverser Oszis (Rigol, Owon, Agilent, etc.) mal mit einem echten 
Spectrum Analyzer gegenüberstellt.

Autor: egonotto (Gast)
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Hallo,

zumindest gibt es einen Vergleich der FFT von verschiedenen 
Oszilloskopen und einen äh-Spektrumanalyser von einem unbekannten 
Youtuber.

Youtube-Video "EEVblog #845 - Oscilloscope FFT Comparison"

MfG
egonotto

Autor: michael (Gast)
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Stefan M. schrieb:
> Kann man mit einen Oszi zwar machen, aber hast Du denn kein
> SWR/Leistungsmessgerät)?

Nein, eine Leistungsmessgerät habe ich noch nicht. An meiner Dummy-Load 
(https://www.qrp-labs.com/dummy.html) kann man mit einem Multimeter eine 
Spannung messen und anschließend an einer Kalibrierkurve in der 
Anleitung der Dummy-Load nachlesen, welche Leistung bei der Dummy-Load 
abgegeben wird. Mit dem Oszilloskop wollte ich einfach nur eine 
Kontrollmessung machen um zu schauen, ob ich der Dummy-Load trauen kann. 
Die Messwerte stimmen auch bis auf ca. 10% überein.


Jörg W. schrieb:
> Ich hätte da meine Zweifel, dass das bisschen FFT des Oszis das wirklich
> sinnvoll hergibt.

Zumindest konnte ich in der fft keine Oberwellen entdecken. Oder könnte 
es irgendwie sein, dass mir das Oszilloskop diese irgendwie 
unterschlägt?

egonotto schrieb:
> zumindest gibt es einen Vergleich der FFT von verschiedenen
> Oszilloskopen und einen äh-Spektrumanalyser von einem unbekannten
> Youtuber.
>
> Youtube-Video "EEVblog #845 - Oscilloscope FFT Comparison"

Ja, und er ist von der fft des Rigol 1054z nicht begeistert.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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michael schrieb:
> Oder könnte es irgendwie sein, dass mir das Oszilloskop diese irgendwie
> unterschlägt?

Ich fürchte, dass die Abtastrate viel zu gering ist, als dass man da 
noch Oberwellen sehen könnte. Das bisschen Oszi-FFT taugt m.E. eher für 
NF (ok, Lang- und Mittelwelle vielleicht noch eingeschlossen ;-).

Autor: michael (Gast)
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Jörg W. schrieb:
> Ich fürchte, dass die Abtastrate viel zu gering ist, als dass man da
> noch Oberwellen sehen könnte. Das bisschen Oszi-FFT taugt m.E. eher für
> NF (ok, Lang- und Mittelwelle vielleicht noch eingeschlossen ;-).

Dann würde mich das hier schon interessieren (falls du dir die Mühe 
machen möchtest):

Jörg W. schrieb:
> Habe zu Hause auch noch einen QRP-Sender, könnte mal spaßeshalber
> testen, wie das Spektrum auf der FFT des Oszis aussieht vs.
> Spektrum-Analysator.

Autor: egonotto (Gast)
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Hallo,

ich denke dass FFT schon nützlich sein kann.

Anbei 2 Bilder von einem 6MHz Sinus. Der DSO-2074G (ein Hantek) hat wohl 
keine bessere FFT als der Rigol DS1054z.

Eine Abtastrate von 1 GHz ist für Frequenzen unter 100MHz ausreichend.


Die Gefahr bei FFT besteht darin, dass falsche Signale angezeigt werden 
können. Wenn also Oberwellen sichtbar sind, muss man prüfen, ob die echt 
sind. Wenn aber keine Oberwellen sichtbar sind, kann man davon ausgegen, 
dass auch keine da sind.

MfG
egonotto

Autor: Nabu (Gast)
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Hängt wohl stark von der Implementation ab.
Die FFT-Spektrumanzeige von meinem 60 MHz billig Uni-T Oszi ist völlig 
unnütz, egal in welchem Frequenzbereich.

Aber auch für bessere Oszis kann man sich ausrechnen, dass ein 8 oder 
10-Bit ADC nicht allzu viel Dynamikumfang bietet.

Autor: egonotto (Gast)
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Autor: nachtmix (Gast)
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egonotto schrieb:
> Die Gefahr bei FFT besteht darin, dass falsche Signale angezeigt werden
> können.

Das passiert auch bei analogen Spekkis, wenn man die Eingangsstufe 
übersteuert. Dann wächst auf allen möglichen und unmöglichen Frequenzen 
das Gras aus dem Boden.
 Man kann solche Artefakte daran erkennen, dass sich ihre Amplitude 
stärker verändert als die der echten Spektrallinien, wenn man die 
Intensität des Eingangssignals z.B. mit einem Abschwächer ändert,

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Hier wie versprochen mal ein paar Testmessungen.

Prüfling ist ein Eigenbau-VCXO-CW-Sender für 7 MHz mit einer Class-E-PA. 
Die Messanordnung ist im letzten Bild gezeigt.

Das Powermeter sagt eine Ausgangsleistung von +36 dBm, also 4 W.

Der Oszi ist ein schon etwas ältlicher HP54512B, der aber mit 1 GSa/s 
zumindest vergleichbar zu deinem Rigol sein könnte (dass er mehr 
Y-Bandbreite hat als der Rigol, sollte bei 7 MHz noch nicht so sehr 
interessieren). Die FFT habe ich einmal mit 512 Punkten berechnen 
lassen. Da ist sie zwar schnell berechnet, aber außer dem 7-MHz-Peak 
zappelt alles andere heftig herum und ist eigentlich nur Rauschen. 
Insofern ist das Foto nur eine Momentaufnahme, kurz danach sieht der 
rechte Teil schon wieder ganz anders aus. Mit 8192 Punkten rechnet die 
ältliche CPU hier schon ein Weilchen pro Bild, aber zumindest wird die 
Darstellung ruhig, und man kann nun überhaupt Oberwellen erkennen.

Als Vergleich ein Advantest R4136 mit gleichem Span und Center 
frequency. Dass der Spekki etwas weniger als die (umgerechnet) +36 dBm 
zeigt, dürfte daran liegen, dass das T-Stück an beiden Seiten mit je 50 
Ω belastet ist; ohne zusätzliches 10-dB-Dämpfungsglied war der Oszi 
jedoch übersteuert.

Was auffällt:

* Bei der 512-Punkt-FFT kann man außer dem Haupt-Peak eigentlich nichts 
erkennen
* Bei der 8192-Punkt-FFT sieht man zumindest irgendwie die Oberwellen, 
aber sie sehen deutlich anders aus als auf dem Spekki
* Die dBm-Werte des Oszis passen nicht recht, der Hauptpeak ist viel zu 
niedrig dargestellt, die Oberwellen eher zu hoch

Vielleicht nehme ich den Kram nochmal mit in die Firma, da haben wir ein 
MSO1074z, das sollte deinem DSO ja recht vergleichbar sein.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: michael (Gast)
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Jörg W. schrieb:
> Hier wie versprochen mal ein paar Testmessungen.

Vielen Dank! Der Unterschied zwischen Spektrumanalysator und fft ist 
doch größer als ich dachte.

Viele Grüße
Michael

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Habe heute noch wie angekündigt das MSO1074 getestet.

Das überzeugt mich leider noch weniger als der alte HP-Oszi. Das Teil 
ist naturgemäß (20 Jahre jünger) viel schneller, aber das Ergebnis 
befriedigt gar nicht.

Im ersten Bild die FFT mit dem oben gezeigten Setup, bei dem die PA 
effektiv auf eine Last von 25 Ω arbeitet, da der Oszi über ein 
10-dB-Dämpfungsglied und ein direktes Kabel angeschlossen ist. Hier kann 
ich für die FFT grundlegend die gleichen Parameter auswählen wie in den 
zuvor gezeigten Bildern, allerdings sieht man außer dem 7-MHz-Träger 
eigentlich gar nichts.

Danach habe ich mal statt des Dämpfungsglieds + Direktkabel am T-Stück 
den normalen Oszi-Tastkopf angeschlossen. Das ist glaub' ich das, was du 
eingangs skizziert hattest. Damit verschwindet aber ein großer Teil des 
Spektrums nun unterhalb der Nulllinie, denn die Auswahl von Offset und 
vertikaler Teilung sind nicht unabhängig voneinander. Damit sieht man 
eigentlich noch weniger als zuvor. :(

Leider kann man beim Rigol die Darstellung der eigentlichen Wellenform 
nicht ausschalten, obwohl die natürlich bei einer FFT kaum interessiert: 
wenn man den Kanal abschaltet, schaltet man dort auch den Eingang für 
die FFT ab. (Beim HP-Oszi schaltet man dann nur die Darstellung ab, die 
FFT dagegen bekommt die Daten immer noch.)

Zum Vergleich habe ich die gleiche Messung dann auch nochmal mit dem HP 
gemacht (und diesmal war ich nicht zu faul, mal das GPIB in Betrieb zu 
nehmen für ein ordentliches Bild, statt nur den Bildschirm zu 
fotografieren ;-). Der angezeigte Pegel für den 7-MHz-Peak ist sogar 
recht gut im plausiblen Bereich, allerdings wird die zweite Oberwelle im 
Vergleich zum Spekki als zu stark behauptet.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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michael schrieb:
> Vielen Dank! Der Unterschied zwischen Spektrumanalysator und fft ist
> doch größer als ich dachte.

Wobei das nun nicht an der FFT liegt (moderne Spekkis machen auch FFTs, 
ggf. halt gemischt mit analoger Vorverarbeitung), sondern an der 
gesamten Signalaufbereitung des Oszis. Die ist nach anderen 
Gesichtspunkten konzipiert als ein Spekki.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Hier zu guter Letzt noch das Spektrum bei 50 Ω Last am Spekki. Sieht 
geringfügig besser aus als mit 25 Ω. So hätten die FFTs also ungefähr 
aussehen sollen. ;-)

Wie ich dem Spekki einen Plot via GPIB entlocken kann, muss ich noch 
rausfinden …

: Bearbeitet durch Moderator

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