Forum: HF, Funk und Felder 4GHz Signal zeitlich auflösen


von Phillip W. (Gast)


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Kann ich mit einem 20GS/s ein 4GHz Signal (Sinus) aus einem Synthesizer 
noch ohne Dämpfung auflösen?

von Jan (Gast)


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Ja bei einem geht es das

von Wolfgang (Gast)


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Phillip W. schrieb:
> Kann ich mit einem 20GS/s ein 4GHz Signal (Sinus) aus einem Synthesizer
> noch ohne Dämpfung auflösen?

Das kommt auf die Bandbreite an. Die Dämpfung hat mit der Abtastrate 
nichts zu tun.

von Aron A. (arone)


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Wolfgang schrieb:
> Die Dämpfung hat mit der Abtastrate
> nichts zu tun.

Die Messung der Amplitude mit möglichst geringen Fehler ist schon von 
der Abtastrate abhängig.

von Phillip W. (Gast)


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Jan schrieb:
> Ja bei einem geht es das

Es war auch nur von einem die rede. Das Oszilloskop hat 4 Kanäle. Ich 
möchte auch Leistung messen also brauche ich rms. Warum ist die 
Abtastrate sehr viel größer als die Bandbreite? Was bring es mir ein 
20GS/s Oszilloskop zu haben wenn die Bandbreite nur z.B. 1GHz ist?

von Gustl B. (-gb-)


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Phillip W. schrieb:
> Was bring es mir ein
> 20GS/s Oszilloskop zu haben wenn die Bandbreite nur z.B. 1GHz ist?

Damit du auch noch drüber hinaus was sehen kannst. Klar, ist gedämpft, 
aber ist oft egal wenn man keine genauen Messergebnisse braucht.

Aron A. schrieb:
> Die Messung der Amplitude mit möglichst geringen Fehler ist schon von
> der Abtastrate abhängig.

Auch wenn das Eingangssignal nur eine Frequenz hat? Also quasi der 
perfekte Sinus. Ja du wirst dann zwar bei geringer Samplerate recht 
unwahrscheinlich das Maximum und Minimum treffen, aber sobald du >2 
Samples/Periode hast kannst du den Sinus rekonstruieren, moderne 
Oszilloskope machen das.

Phillip W. schrieb:
> Das Oszilloskop hat 4 Kanäle.

Wenn du eine Antwort zu deiner Eingsngsfrage haben willst, dann wäre es 
echt hilfreich mal mehr Details rauszurücken, z. B. das Modell des 
Oszilloskops.

: Bearbeitet durch User
von Jan (Gast)


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Ach weißt du, wenn man so wenig Ahnung von etwas hat, dass man nicht mal 
verständlich und ohne Salamitaktik seine Frage formulieren kann, sollte 
man von machen Dingen einfach die Finger lassen.

Den Unterschied und den Zusammenhang von Bandbreite, Sample Rate und 
Speichertiefe hätte dir Google schon längst erklärt. So bezweifle ich, 
dass du auch nur ansatzweise verstehst, wie man ein 4 GHz Signal richtig 
misst.

von Wolfgang (Gast)


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Aron A. schrieb:
> Die Messung der Amplitude mit möglichst geringen Fehler ist schon von
> der Abtastrate abhängig.

Willst du jetzt auf die Anzahl der effektiven Bits hinaus?
Dafür müsste man den Abtastjitter kennen.

von Achim S. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Willst du jetzt auf die Anzahl der effektiven Bits hinaus?

er will wahrscheinlich eher darauf hinaus, dass man mit wenigen 
Abtastpunkten pro Periode nicht ohne weiteres das Maximum und Minimum 
dieser Periode trifft. So dass man bei der Messung einer einzelnen 
Periode mit wenigen Samples und ohne Einsatz eines 
Rekonstruktionsfilters tendentiell zu kleine Werte für die Amplitude 
bestimmt.

Für den RMS-Wert spielt das kaum eine Rolle, und wenn man mehrere 
Periode misst erwischt man ebenfalls schnell den "echten" Maximalwert 
als Messpunkt.

von Gustl B. (-gb-)


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Achim S. schrieb:
> erwischt man ebenfalls schnell den "echten" Maximalwert

Der Wert der nur zu einem infinitesimal kurzen Zeitpunkt je Periode 
anliegt?
Aber ja, man nähert sich schnell an.

Achim S. schrieb:
> Rekonstruktionsfilters

Exakt, aber das haben die Oszis zum Glück schon drinnen und die 
Messungen vom Oszi werden nach dem Filter gemacht glaube ich.

von Simulant (Gast)


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Phillip W. schrieb:
> Kann ich mit einem 20GS/s ein 4GHz Signal (Sinus) aus einem Synthesizer
> noch ohne Dämpfung auflösen?

Du musst auch auf die Analogbandbreite schauen.

Beispiel für ein Scope, das bei 20GS/s "nur" 2.5 GHz Analogbandbreite 
hat:
https://www.tmc-direkt.de/produkt/tektronix-tds7254b-digital-oscilloscope-25-ghz-4-ch/

von Bernd (Gast)


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Phillip W. schrieb:
> Ich
> möchte auch Leistung messen also brauche ich rms.
Dann nimm das passende Messgerät: einen Spektrumanalysator.

von Gustl B. (-gb-)


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von Wolfgang (Gast)


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Phillip W. schrieb:
> Ich möchte auch Leistung messen also brauche ich rms.

Wieso brauchst du rms, wenn du bei einem reinen Sinussignal die Leistung 
messen möchtest. Da reicht Phase und Amplitude.

von Phillip W. (Gast)


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Hat sich erledigt. Ich nehme euren Rat zu Herzen und werde nie mehr 
etwas mit Signalen im GHz Bereich machen und keine Oszilloskope 
anfassen. Danke für nichts ihr vergifteter Haufen.

von Jan (Gast)


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Gern geschehen. E-Technik ist halt nicht jedermans Sache.

von Prometheus (Gast)


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Phillip W. schrieb:
> Hat sich erledigt. [...]
>  Danke für nichts ihr vergifteter Haufen.

Das hast du falsch verstanden. Ja, der Umgang ist teilweise etwas zu 
grob hier.
Es gehen alle davon aus, das du deutlich zu wenig Ahnung hast von der 
Materie, um bei 4GHz ernsthaft über Dämpfung des Oszis zu diskutieren. 
Jenseits von 200MHz muss man sich Gedanken machen wie man misst. Bei 
4GHz wird jeder einzelne nicht beachtetet mm Leiterbahn mehr Fehler 
erzeugen als die Dämpfung des Oszieingangs.

Phillip W. schrieb:
> Was bring es mir ein
> 20GS/s Oszilloskop zu haben wenn die Bandbreite nur z.B. 1GHz ist?

Weil in den meisten Fällen nichtsinusförmige Signale betrachtet werden. 
Und da ist es schön, wenn man mehr als zwei Stützstellen hat je Periode. 
Signaltheoretisch ist das vermutlich egal.
Außerdem muss ddas Anti-Alaising Filter auch passen. Das soll bei 
Analogbandbreite 3dB und bei halber Abtastfrequenz genügend Dämpfung 
haben, damit keien Artefakte entstehen. Das sind selbst bei 8bit schon 
48dB. Dazu braucht es entweder sehr steile Filter, mit großer Ordnung 
oder genügend Bandbreite. Steile Filter sind schwierig und 
toleranzbehaftet. Das ist letztlich immer ein Kompromiss.

von Hein W. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Wieso brauchst du rms, wenn du bei einem reinen Sinussignal die Leistung
> messen möchtest. Da reicht Phase und Amplitude.

Du meinst wohl Frequenz und Amplitude. Die Phase ist bei RMS völlig 
egal, wenn man an einem Generator misst, wie es der Fragesteller macht.

von Jan (Gast)


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Machen wir doch mal eine Fallstudie hieraus:

Phillip W. schrieb:
> Kann ich mit einem 20GS/s ein 4GHz Signal (Sinus) aus einem Synthesizer
> noch ohne Dämpfung auflösen?

Also war die Frage, kann ich mit einem 20GS/s irgendwas tun?
Hier müssen wir schon raten, was ein 20GS/s genau ist. Igenieure 
erkennen hier eine Einheit, die auf eine Abtastrate hindeuten. Also 
meinst du eindeutig einen DAC, oder doch einen ADC, ein Scope, eine 
Kiste Bananen? Egal. Der Satz ist und bleibt unsinnig.

Weiter geht es. "Ein 4 GHz Signal noch ohne Dämpfung auflösen". Dämpfung 
und auflösen. Zwei Worte die so nicht zusammen gehören. Dämpfung bezieht 
sich auf einen Pegel. Auflösen auf einen zeitlichen Verlauf.

Phillip W. schrieb:
> Es war auch nur von einem die rede. Das Oszilloskop hat 4 Kanäle. Ich
> möchte auch Leistung messen also brauche ich rms. Warum ist die
> Abtastrate sehr viel größer als die Bandbreite? Was bring es mir ein
> 20GS/s Oszilloskop zu haben wenn die Bandbreite nur z.B. 1GHz ist?

"Es war auch nur von einem die rede". Wieder, von was genau war die 
Rede? Scheinbar nun die Kanäle eines Oszilloskop, zumindest werden diese 
nun ins Feld geworfen.

"Ich möchte auch Leistung messen also brauche ich rms". Salamitaktik, 
die nichts mehr mit dem Titel der Anfrage zu tun hat. "4GHz Signal 
zeitlich auflösen".

Würdest du dir die Mühe machen, eine klare verständliche Frage zu 
stellen, dann würden wir uns auch die Mühe machen, diese zu beantworten. 
Aber von diesen Anfragen ohne Sinn und Verstand gibt es hier schon 
genug, als dass man sich damit noch ernsthaft auseinander setzten würde.

von W.S. (Gast)


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Jan schrieb:
> Würdest du dir die Mühe machen, eine klare verständliche Frage zu
> stellen, ...

Das kann er nicht. Es ist hierzulande wohl auch etwas in Vergessenheit 
geraten. Man schwebt dafür lieber in höheren Sphären. Gendern oder 
Tricks in C z.B.

Es will mir scheinen, daß das gründliche und logische Denken hierzulande 
nicht mehr gefragt ist. Dessen Stellenwert hat die Kunst des Auftrittes 
eingenommen. Tja, Jan, daran werden wir uns wohl gewöhnen müssen - oder 
auswandern. Aber wohin?

Das Ganze erinnert mich an einen ehemaligen Kollegen, der beim 
Betrachten einer Schaltung meinte "da kommt der Ampus rein, aber wo geht 
er wieder raus?"

W.S.

von Simulant (Gast)


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Für jemanden der HF-fremd ist liegt der Gedanke Nahe, Signale auf einer 
Leitung mit einem Scope messen zu wollen, so wie man es bei tiefen 
Frequenzen eben macht: Taskopf dran und Spannung auf der Leitung messen. 
Da ist die (falsche) Erwartung, daß man bei HF einfach ein schnelleres 
Scope nimmt und sich ebenso auf die Leitung klemmen kann.

von Jan M. (Gast)


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Simulant schrieb:
> Für jemanden der HF-fremd ist liegt der Gedanke Nahe, Signale auf einer
> Leitung mit einem Scope messen zu wollen, so wie man es bei tiefen
> Frequenzen eben macht: Taskopf dran und Spannung auf der Leitung messen.
> Da ist die (falsche) Erwartung, daß man bei HF einfach ein schnelleres
> Scope nimmt und sich ebenso auf die Leitung klemmen kann.

Das stimmt so pauschal auch nicht. Scopes der höheren Preislage haben 
durchaus 50Ohm terminierte Eingänge und innerhalb der Messbandbreite des 
Scopes kann man dann durchaus Signal im GHz Bereich samplen und sich 
Kurvenformen anschauen.

von Simulant (Gast)


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Jan M. schrieb:
> Das stimmt so pauschal auch nicht. Scopes der höheren Preislage haben
> durchaus 50Ohm terminierte Eingänge

Ja das meinte ich doch. Man muß grundsätzlich anders vorgehen als bei 
hochohmigen Tastköpfen in der "Niederfrequenzwelt". Also am besten 
gleich beim Layout schon an die späteren Messungen denken.

von Jan M. (Gast)


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Simulant schrieb:
> Ja das meinte ich doch. Man muß grundsätzlich anders vorgehen als bei
> hochohmigen Tastköpfen in der "Niederfrequenzwelt". Also am besten
> gleich beim Layout schon an die späteren Messungen denken.

Das sollte nun jedem klar sein, dass man nicht den 1MOhm Tastkopf 
einfach auf die Leitung halten kann, wobei das durchaus auch 
funktionieren kann um mal eben zu schauen ob da überhaupt etwas ist.

Du sprichst da einen interessanten Punkt an. Man kann zwar viel vorsehen 
aber nicht immer geht es so einfach im Layout mal eben eine Möglichkeit 
zum messen vorzusehen wenn die Leiterbahnen definiert sein müssen.

von NotJan (Gast)


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Jan schrieb:
> Gern geschehen. E-Technik ist halt nicht jedermans Sache.
So wie bei Dir?
Rummotzen und nichts beitragen.
Hast Du kein Leben?

von Simulant (Gast)


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Jan M. schrieb:
> Du sprichst da einen interessanten Punkt an. Man kann zwar viel vorsehen
> aber nicht immer geht es so einfach im Layout mal eben eine Möglichkeit
> zum messen vorzusehen wenn die Leiterbahnen definiert sein müssen.

Das ist ja eine der Grundlagen beim HF-Layout: für gute Messpunkte 
sorgen.

Aaronia hatte gerade auf linkedin einige Details zu einem neuen Gerät 
gepostet, unter anderem dieses gelungene 26 GHz PCB. Man erkennt die 
vielen vielen Messpunkte, wo man einzelne Stufen auf Coax umbrücken 
kann.

https://media-exp1.licdn.com/dms/image/C4E22AQFL7PADpPZF0w/feedshare-shrink_800/0/1649230650573?e=1654732800&v=beta&t=bVy9PeHQSO84ir2SbB8AR-pEwsV_s9gxL7Nhw_9pFyI

Ich unterstelle dem TO, dass er in Ermangelung solcher Messpunkte die 
Idee mit dem Scope hatte. ("Mal schnell parallel zur Leitung anklemmen 
und den Pegel messen.") Das funktioniert natürlich bei 4 GHz nicht, weil 
diese schnellen Scopes ebenso eine 50 Ohm-Schnittstelle haben wie andere 
HF-Messtechnik auch, also ebenso auf definierte 50 Ohm Messpunkte 
angewiesen mit denen man  Schaltungsteile einzeln messen kann (Signalweg 
per 0R umbrücken).

von Jan M. (Gast)


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Simulant schrieb:
> Aaronia hatte gerade auf linkedin einige Details zu einem neuen Gerät
> gepostet, unter anderem dieses gelungene 26 GHz PCB. Man erkennt die
> vielen vielen Messpunkte, wo man einzelne Stufen auf Coax umbrücken
> kann.

Das Bild ist ziemlich unscharf. Die Koax Ports erkenne ich aber ich bin 
nicht sicher, ob das nicht eher Koppler sind.

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