Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Grenzfrequenz Oszilloskop


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Lea (Gast)


Angehängte Dateien:

Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
Ich habe eine Frage zur grenzfrequenz das ich aus dem Oszi messen 
möchte. Laut des FFT kann ich sagen das meine Grenzfrequenz bei ca. 
60MHz ist. Kann ich es so ablesen?

: Verschoben durch Moderator
von -gb- (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nein. Denn vielleicht enthält nur deine Quelle keine höheren 
Frequenzanteile.

Aber ja, mit einer geeigneten Quelle, z. B. Rauschen müsste das so 
funktionieren.

Alternativ nimmt man ein Sinussignal, dreht die Frequenz langsam hoch 
bei gleicher Ausgangsamplitude und guckt dann wann die Amplitude am Oszi 
um 3 db gefallen ist.

Man kann auch eine sehr schnelle Flanke an den Oszieingang geben aus 
einem Pulsgenerator und dann die Flankensteilheit am Oszi begutachten.

von -gb- (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachtrag:
Ein Rauschen ist dann geeignet, wenn alle Frequenzen mit gleicher 
Amplitude enthalten sind und zwar bis deutlich oberhalb der Oszi 
Bandbreite.

von Achim S. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
rechts oben sieht man, dass das Oszi selbst davon ausgeht, dass es eine 
Bandbreite von 500MHz hat. Die Begrenzung in der Messung kommt also sehr 
wahrscheinlich vom Signal (oder von einem schlechten Messaufbau), aber 
nicht vom Oszi.

-gb- schrieb:
> Alternativ nimmt man ein Sinussignal, dreht die Frequenz langsam hoch
> bei gleicher Ausgangsamplitude und guckt dann wann die Amplitude am Oszi
> um 3 db gefallen ist.

Ist so prinzipiell machbar. Die meisten versuchen aber eher, eine 
möglichst steile Flanke ans Oszi anzulegen und zu bestimmen, welche 
Anstiegszeit (10%-90%) das Oszi anzeigt. Die übliche Umrechnung ist dann 
f_g = 0,35 / t_A. Bei 500MHz braucht man also eine Flanke von deutlich 
unter 700ps, um wirklich das Oszi zu charakterisieren (nicht die 
Begrenzung der Signalquelle)

von Gustl B. (-gb-)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

von Lea (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:
> Die Begrenzung in der Messung kommt also sehr wahrscheinlich vom Signal
> (oder von einem schlechten Messaufbau), aber nicht vom Oszi.

Ja dass stimmt mein Signal ist sehr schlecht. Ich habe nämlich eine 
Messkarte die ich für mein Messaufbau benutzen soll. Doch die Messkarte 
selber  hat ein sehr starkes Rauschen so bei +- 70mV . Bevor ich es an 
mein Messaufbau anschließe, möchte ich das Rauschen weg bekommen/ 
unterdrücken. Nur ist meine Grenzfrequenz auch sehr hoch. Ich habe schon 
ein Kondesator bei 6,8nF parallel geschalten. Ich sehe da schon eine 
Verbesserung. Das rauschen liegt jetzt bei +-15mV. Aber mir ist es noch 
zu viel. Hat jemand noch eine Idee was ich aus probieren könnte?

von Gustl B. (-gb-)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Beschreibe doch mal genau was du machen möchtest.

Ja, mit einem Analogfilter kann man Rauschen entfernen, aber das 
geschieht dadurch, dass man die Bandbreite einschränkt. Also wenn du 
deine Bandbreite von 10 MHz auf 1 MHz einschränkst, dann ist das 
Rauschen im Frequenzbereich von 1 ... 10 MHz auch weg/gedämpft. Aber das 
zu messende Signal eben auch. So ein Filter unterscheidet nicht zwischen 
dem Signal das du messen willst und einem Rauschen wenn die beide im 
gleichen Frequenzbereich liegen.

Was könnte man machen?
Irgendwie versuchen den Signal-Rausch-Abstand zu vergrößern.
Das geht auf viele Wege. Erstmal wäre es sinnvoll herauszufinden wo das 
Rauschen herkommt und das dann zu entfernen.
Wenn das Rauschen wirklich aus der Signalquelle kommt, dann hilft es 
vielleicht, wenn man mehr über das Signal weiß. Mit sehr schmalbandigen 
Filtern kann man das vielleicht trennen.

von Achim S. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lea schrieb:
> Doch die Messkarte
> selber  hat ein sehr starkes Rauschen so bei +- 70mV .

Wie hast du die gemessen? Was war dabei am Eingang der Messkarte 
angeschlossen. Wenn der Eingang offen war, dann darf die Messkarte 
"rauschen".

Lea schrieb:
> Nur ist meine Grenzfrequenz auch sehr hoch. Ich habe schon
> ein Kondesator bei 6,8nF parallel geschalten.

Wessen Grenzfrequenz ist sehr hoch? Wozu hast du die 8,6nF parallel 
geschalten?

Was man auf dem Oszibild im Zeitbereich (gelb) sieht ist eine 
ordentliche Störung (kein Rauschen) die bei einer Frequenz von ca. 20MHz 
liegt. Kann sein, dass die zu deinem Signal gehört. Kann auch sein, dass 
sie von einem ungeschickt angeschlossenen Tastkopf kommt.

von Horst S. (petawatt)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:
> Die meisten versuchen aber eher, eine
> möglichst steile Flanke ans Oszi anzulegen und zu bestimmen, welche
> Anstiegszeit (10%-90%) das Oszi anzeigt. Die übliche Umrechnung ist dann
> f_g = 0,35 / t_A. Bei 500MHz braucht man also eine Flanke von deutlich
> unter 700ps, um wirklich das Oszi zu charakterisieren (nicht die
> Begrenzung der Signalquelle)

siehe Beitrag "Rechtecksignal mit Anstiegszeit < 1 ns für Oszi- und Tastkopf-Tests"

Grüße von petawatt

von Lea (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:
> Wie hast du die gemessen? Was war dabei am Eingang der Messkarte
> angeschlossen. Wenn der Eingang offen war, dann darf die Messkarte
> "rauschen".

Ich habe ein Widerstand dran gehabt so das ich das gelbe Signal messen 
konnte.

Achim S. schrieb:
> Wessen Grenzfrequenz ist sehr hoch? Wozu hast du die 8,6nF parallel geschalten?
Die Grenzfrequenz von meine gelben Signal.
Ich hab mir gedacht ich schalte ein Kondensator dran damit ich die 
Störung minimieren kann. Und schaue was passiert.

Achim S. schrieb:
> Was man auf dem Oszibild im Zeitbereich (gelb) sieht ist eine
> ordentliche Störung (kein Rauschen) die bei einer Frequenz von ca. 20MHz
> liegt.

Tut mir leid bei einem Rauschen meine ich die Störung.

von Gustl B. (-gb-)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lea schrieb:
> Ich habe ein Widerstand dran gehabt so das ich das gelbe Signal messen
> konnte.

Wie "dran"? Zwischen Eingang und Masse? Oder hast du noch eine Quelle 
angeschlossen, wenn ja welche?
Wo hast du das Oszi angeschlossen? Hast du auch die Masse vom Oszi 
angeschossen?

Lea schrieb:
> die Störung.

Ob die stört oder nicht, das hängt davon ab was du messen möchtest. Wenn 
du in einem ganz anderem Frequenzbereich messen möchtest, dann kann man 
diese Störung vielleicht einfach wegfiltern. Interessanter wäre aber, wo 
die herkommt. Was für eine Messhardware verwendest du denn genau und was 
hast du wie verbunden um diese Messung in dem Bildchen zu erzeugen?

von Burkhard K. (buks)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Achim S. schrieb:
> Lea schrieb:
>> Doch die Messkarte
>> selber  hat ein sehr starkes Rauschen so bei +- 70mV .

> Was man auf dem Oszibild im Zeitbereich (gelb) sieht ist eine
> ordentliche Störung (kein Rauschen) die bei einer Frequenz von ca. 20MHz
> liegt.

Genau - das ist definitiv kein Rauschen - sieht aus wie ein Signal mit 
reichlich Jitter. Das nichtbandbreitenbegrenzte Rauschen oberhalb von 80 
MHz lässt sich anhand des Noisefloors mit ca -80 dBV abschätzen (der 
Noisefloor würde bei größer gewählter Horizontalverstärkung noch etwas 
absinken).

@Lea - in welchem Frequenzbereich ist das "interessierende" Signal zu 
erwarten?

BTW: Das Oszi sollte eine Screenshot-to-USB-Stick Funktion haben.

von Lea (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gustl B. schrieb:
> Wie "dran"? Zwischen Eingang und Masse? Oder hast du noch eine Quelle
> angeschlossen, wenn ja welche?
> Wo hast du das Oszi angeschlossen? Hast du auch die Masse vom Oszi
> angeschossen?

Gustl B. schrieb:
> Wie "dran"? Zwischen Eingang und Masse? Oder hast du noch eine Quelle
> angeschlossen, wenn ja welche?
> Wo hast du das Oszi angeschlossen? Hast du auch die Masse vom Oszi
> angeschossen?

Zwischen eingang und Masse habe ich den Widerstand abgeschlossen. Und 
den Oszi habe ich auch am eingang/ausgang und der Masse angeschlossen.
Meine Problem liegt schon bei der Störung des gelben Signals.

von Gustl B. (-gb-)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und welchen Wert hat der Widerstand? Du hast also beide Massen und beide 
Eingänge verbunden und zwischen Eingänge und Masse den Widerstand.

Ich weiß jetzt nicht ob das sooo sinnvoll ist. Was ist das denn für ein 
Gerät? Vermutlich ja ein Messgerät. Schließe doch mal dessen Eingang 
kurz, also einen sehr kleinen Widerstand (Wert, nicht Bauform) von 
Eingang nach Masse und dann miss mit diesem Messgerät (wie heißt das 
denn?) eine Zeit lang und plotte das DC Histogramm und eine FFT. Nimm 
dazu am besten viele Werte am Stück auf, also mit gleichem zeitlichen 
Abstand zwischen je zwei Messwerten.

Lea schrieb:
> Meine Problem liegt schon bei der Störung des gelben Signals.

Klar, aber wo und wie man das am besten entfernt hängt sehr davon ab was 
du genau messen möchtest und welche Hardware du dazu verwendest.
Was möchtest du also messen? Welchen Frequenzbereich? Und was, Spannung, 
Strom, ...?

von Lea (Gast)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gustl B. schrieb:
> Und welchen Wert hat der Widerstand? Du hast also beide Massen und beide
> Eingänge verbunden und zwischen Eingänge und Masse den Widerstand.
>
> Ich weiß jetzt nicht ob das sooo sinnvoll ist. Was ist das denn für ein
> Gerät? Vermutlich ja ein Messgerät. Schließe doch mal dessen Eingang
> kurz, also einen sehr kleinen Widerstand (Wert, nicht Bauform) von
> Eingang nach Masse und dann miss mit diesem Messgerät (wie heißt das
> denn?)

Es ist 330 Ohm widerstand und das Messgerät ist ein Keysight oszi.

Ich habe jetzt mal nur ein 100 Ohm widerstand an meiner messspitze( 
Eingang  und masse) und eine Störung schon bei meine Messgeräte.

Mir ist nur wichtig dass das Signal nicht zu stark rauscht. Das Signal 
von einer Messkarte die ich selber nicht verändern darf. Ich brauch nur 
dass ausgangssignal. Ich brauche eine Spannung von 4.8 v und ein strom 
von 200uA. Die Frequenz sollte zwischen 1MHz und 10MHz liegen.

von Lea (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lea schrieb:
> Ich habe jetzt mal nur ein 100 Ohm widerstand an meiner messspitze(
> Eingang  und masse) und eine Störung schon bei meine Messgeräte.

Das Bild habe beigefügt.

von Gustl B. (-gb-)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lea schrieb:
> Und
> den Oszi habe ich auch am eingang/ausgang und der Masse angeschlossen.

Lea schrieb:
> Das Signal
> von einer Messkarte die ich selber nicht verändern darf.

Lea schrieb:
> Ich brauch nur
> dass ausgangssignal.

Ist diese Messkarte jetzt ein Ausgang oder ein Eingang?

Lea schrieb:
> Ich brauche eine Spannung von 4.8 v und ein strom
> von 200uA. Die Frequenz sollte zwischen 1MHz und 10MHz liegen.

Aha, also die Messkarte (welche denn, wie heißt die?) soll ein Signal 
liefern und nicht messen? Womit wird das denn dann gemessen? Mit dem 
Oszi oder ist das Oszi jetzt nur zur Fehlersuche angeschlossen?

Edit:
Wenn die Messung im ersten Bild die Realität zeigt, dann könntest du 
einen Bandpass von 1 bis 10 MHz bauen. Damit wären die höherfrequenten 
Störungen gedämpft. Aber ob das hier sinnvoll ist kann ich nicht 
bewerten, dazu sind die Informationen zu spärlich.

: Bearbeitet durch User
von Lea (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gustl B. schrieb:
> Mit dem Oszi oder ist das Oszi jetzt nur zur Fehlersuche angeschlossen?

Ja es ist nur zu Fehlersuche da.
Ich versuche erstmal mit ein tiefpassfilter um die hohen Frequenzen zu 
eliminieren. Also könnte ich z.B. wenn ich eine grenzfrequenz von 10 MHz 
haben möchte, eine widerstand von 1 ohm und  C 1.592uF verwenden oder?

von Gustl B. (-gb-)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier http://sim.okawa-denshi.jp/en/Fkeisan.htm kannst du das alles 
rechnen lassen.

Das sind also grob 100 kHz und nicht 10 Mhz. Du liegst um den Faktor 100 
daneben.

Weiterhin ist völlig unklar wo das zu messende Signal überhaupt 
herkommt.
Ist diese Messkarte ein Eingang oder ein Ausgang? Und wie heißt diese 
Messkarte?
Einfach irgendwo einen Tiefpass hinzubauen ist wenig zielführend.

: Bearbeitet durch User
von Lea (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gustl B. schrieb:
> Ist diese Messkarte ein Eingang oder ein Ausgang?

Das Signal im Bild ist der Ausgang der messkarte. Dieses ausgangssigal 
möchte ich weiter als eingangssignal für meinen Messaufbau benutzen. 
Aber da das ausssignal der messkarte schon rauscht. Habe ich gedacht ich 
mach einfach ein tiefpass um erstmal die hohe Frequenzen zu eliminieren. 
Ist das kein gute Methode die Störung weg zu bekommen?

von Gustl B. (-gb-)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ah, OK, die Messkarte misst also nix, sondern gibt etwas aus. Welche 
Messkarte ist das denn, wie heißt sie? Und was hast du denn mit dieser 
Karte ausgegeben, als du das Bild vom Oszi gemacht hast?

Ja, klar kannst du da dann einen Tiefpass hinbauen. Aber um die Störung 
schön zu unterdrücken wird einer der ersten Ordnung nicht reichen.

An deiner Stelle würde ich das Oszi einmal direkt mit dem Ausgang der 
Messkarte verbinden, und zwar mit einem Koax-Kabel wie BNC oder SMA. 
Ganz ohne Widerstand nach Masse. Dann stellst du deine mysteriöse 
Messkarte so ein, dass die eine Gleichspannung ausgibt, z. B. 1 V. Das 
fütterst du ins Oszi und guckst dir die FFT an. Du kannst den Eingang 
von Oszi auch AC-koppeln, das macht mehr Sinn wenn du Störungen sehen 
möchtest, die auf einer Gleichspannung sitzen.

: Bearbeitet durch User

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.