Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Differenz-Tastkopf bauen


von Tim 🔆 (solarlicht)


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Hallo, ich wollte mir den Differenz-Tastkopf aus der Elektor 5/1994 
nachbauen. Leider sind die Teile teuer und kaum beschaffbar. Allerdings 
habe ich die Anforderungen gar nicht, die die Schaltung kann. Mir 
reichen auch 150V und 2 bis 3 MHz.

Es gibt noch Schaltungen in der Elektor 7/1994 und 6/2010. Letztere geht 
nur bis 1MHz, das ist etwas zu knapp. Und so gut kenne ich mich leider 
nicht aus, da andere Op Amps einzusetzen, damit alleine ist es ja nicht 
getan.

Weiß jemand weitere nachbausichere Bauanleitungen, vielleicht mit 
einfacher zu beschaffenden Bauteilen?

Diesen und weitere Threads habe ich schon gefunden:
Beitrag "Differentialtastkopf selber bauen"
von Helmut -. (dc3yc)


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Tim 🔆 schrieb:
> Leider sind die Teile teuer und kaum beschaffbar.

Dann schreib doch mal, welche teuer und schwer beschaffbar sind!

Hast du dir das schon angeschaut? 
https://resources.altium.com/p/differential-oscilloscope-probe-project
oder das:
https://www.eevblog.com/forum/projects/cheap-hv-differential-oscilloscope-probe/
: Bearbeitet durch User
von Tim 🔆 (solarlicht)


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Helmut -. schrieb:
> Dann schreib doch mal, welche teuer und schwer beschaffbar sind!

AD830AN, AD844AN, AD847JN

> Hast du dir das schon angeschaut?
> https://resources.altium.com/p/differential-oscilloscope-probe-project
> oder das:
> https://www.eevblog.com/forum/projects/cheap-hv-differential-oscilloscope-probe/

Danke, schaue ich mir an.
von Rick (rick)


Angehängte Dateien:

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Tim 🔆 schrieb:
> Mir reichen auch 150V und 2 bis 3 MHz.
Ich würde mir zwei günstige passive 1:10 Tastköpfe holen.
Der Spannungsbereich geht bis min. 500 V (bei DC).
Die Differenz kann dann das Oszi bilden.
von Nick (b620ys)


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Es gibt auf YT paar differentielle Tastköpfe mit Anleitung. Hab ich mir 
angesehen und dann einen gekauft. :-)

Es war ein Micsig DP700. Ich glaub, der war auch im Angebot.
Das Teil ist wirklich wertig gebaut, mit reichlich Zubehör und schicken 
Koffer. Die Bandbreite ist aber auch deutlich höher als dein Wunsch.

https://www.batronix.com/versand/messtechnik/tastkoepfe/Micsig-DP700.html

Mal ne blöde Frage:
Wieso baut man keine isolierten Tastköpfe? Ein DC/DC-Wandler und ein 
ISO2xx (??? Irgendwas mit ISO2xx, find ich grad nicht).
Die Bandbreite ist natürlich eingeschränkt, da gibt es aber bestimmt was 
besseres.
Den den ich (für was Anderes verwendet habe) hat ca. 20 € gekostet. 
Bandbreite weiß ich nicht mehr, war aber bei der Anwendung nicht 
relevant.
Der muss ja nicht mal eine änderbare Verstärkung haben. Nur das Offset 
muss man einstellen können. Die Anwendung war ein +/- 10 V Signal in 
einer Steuerung.
von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Wieso baut man keine isolierten Tastköpfe? Ein DC/DC-Wandler und ein
> ISO2xx (??? Irgendwas mit ISO2xx, find ich grad nicht).

Ich verwende sowas in meinem Stromtastkopf. Name weiss ich gerade nicht, 
Bandbreite war 900khz und das ist fuer sowas schon ziemlich gut.
Mit Optokopplern habe ich mit viel Schmerzen und Muehen 180khz 
geschafft.

> Die Bandbreite ist natürlich eingeschränkt, da gibt es aber bestimmt was
> besseres.

Klar, hau raus. Wir lernen alle gerne dazu. :-D


Das Problem bei differenziellen Tastkoepfen ist im ueberigen nicht der 
OPV sondern das Platinenlayout und der Abgleich. Jedes pF an der Spitze 
wird da unangenehmen.

Vanye
von Gunnar F. (gufi36)


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Tim 🔆 schrieb:
> vielleicht mit
> einfacher zu beschaffenden Bauteilen?

Ich habe mir zwei mit AD620 gebaut. Da gibt es viele "billige" Boards 
aus China, ich habe die getestet, sie funktionieren grundsätzlich nicht 
schlecht. Ob sie Plagiate sind, mag ich nicht beurteilen. Jetzt habe ich 
mir nochmal ein "Markenteil" von Reichelt gekauft, aber der Test steht 
noch aus. Nur Herr Hinz mag wissen, ob die eine Chance auf "Echtheit" 
haben.
Was ich geändert habe, ist den darauf enthaltenen ICL7660 zu entfernen 
und die Platine aus einer sauber geregelten und gefilterten 
symmetrischen Spannung zu speisen. Vielleicht wäre noch der Einbau in 
ein Metallgehäuse sinnvoll, ich habe schon etwas Brummeinstreuunng im 
mV-Bereich.
von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Was ich geändert habe, ist den darauf enthaltenen ICL7660 zu entfernen

Man wuerde doch eigentlich denken das so eine olle Ladungspumpe relativ 
unkritisch ist. Probleme?

> Vielleicht wäre noch der Einbau in ein Metallgehäuse sinnvoll,

Im Layout etwa Klempnertechnik vorsehen und dann eine Dose mit 
Erbsen&Moehren verarbeiten? :-D

Vanye
von Andrew T. (marsufant)


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Vanye R. schrieb:
>> Vielleicht wäre noch der Einbau in ein Metallgehäuse sinnvoll,
>
> Im Layout etwa Klempnertechnik vorsehen und dann eine Dose mit
> Erbsen&Moehren verarbeiten? :-D

Also Jim Williams bevorzugte Keksdosen.
http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an124f.pdf
dort Appendix A

Immer vom Besten der Besten lernen, gell .-)
von Gunnar F. (gufi36)


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Vanye R. schrieb:
> Man wuerde doch eigentlich denken das so eine olle Ladungspumpe relativ
> unkritisch ist. Probleme?

Weiß ich nicht, was man so denkt. 1.Trigger war dass ich sie einfach 
zerschossen habe, vielleicht mit der Oszispitze. Aber alles was taktet, 
ist mir in so einer Schaltung suspekt. Ich habe keine Zeit investiert, 
das zu prüfen.
von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Also Jim Williams bevorzugte Keksdosen.

Ja ich weiss. Ich hab vor kurzem die AN83 nachgebaut. Aber ich weiss 
nicht ob ich eine Keksdose hier durch den Einkauf bekomme. Da ist es 
einfacher sich von Wuerth ein Muster zu besorgen. :-D

BTW: Die AN83 braucht ihr auch alle. Eroeffnet einen ganz neue Blicke in 
die Schaltung!

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/app-notes/an-83.pdf

Den LTC1562 am Ausgang weglassen, die 330uF notfalls durch einen 100uF 
in Keramik ersetzen, aber seit nicht so klug da ein Tantal zu nehmen. 
Fragt nicht wieso ich das weis.....

Vanye
von Gunnar F. (gufi36)


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Vanye R. schrieb:
> BTW: Die AN83 braucht ihr auch alle. Eroeffnet einen ganz neue Blicke in
> die Schaltung!

Danke! Heute können wir ja viel "learning from the best"!
von Andrew T. (marsufant)


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Vanye R. schrieb:
>> Also Jim Williams bevorzugte Keksdosen.
>
> Ja ich weiss. Ich hab vor kurzem die AN83 nachgebaut. Aber ich weiss
> nicht ob ich eine Keksdose hier durch den Einkauf bekomme.

Tipp for the future: Das geht am einfachsten über die Sekretärin der 
Geschäftsleitung. Denn sie muss fast immer die Besucherkekse 
bereithalten -- und irgendwann ist die Dose leer .-)

>
> BTW: Die AN83 braucht ihr auch alle. Eroeffnet einen ganz neue Blicke in
> die Schaltung!
> https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/app-notes/an-83.pdf

Sehr richtig, da gibt es viele sehr gute Tips.
>
> Den LTC1562 am Ausgang weglassen, die 330uF notfalls durch einen 100uF
> in Keramik ersetzen, aber seit nicht so klug da ein Tantal zu nehmen.
> Fragt nicht wieso ich das weis.....

Bitte, sag uns mehr was passiert wenn man doch...Tantal und LTC 
einsetzt.
von Hannes J. (pnuebergang)


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Vanye R. schrieb:
> Aber ich weiss
> nicht ob ich eine Keksdose hier durch den Einkauf bekomme.

Schreib einen "Kontaktgrill" von R&S auf den Wunschzettel

https://www.rohde-schwarz.com/de/produkte/messtechnik/antennenmesstechnik-und-ota-kammern/rs-cmw-z10-hf-schirmkammer_63493-10816.html

Teuer genug dass der Einkauf keine Einwände haben wird :)
von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Bitte, sag uns mehr was passiert wenn man doch...Tantal und LTC
> einsetzt.

Die Tantal haben bei bestimmten Frequenzen und kleinen Signalen starke 
Nichtlinearitaeten entwickelt. Da sahen alle Kurvenformen SEHR seltsam 
aus. Bei einem Testsinus mit Maximalamplitude war davon aber nix zu 
sehen.

Vanye
von Rainer W. (rawi)


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Tim 🔆 schrieb:
> Leider sind die Teile teuer und kaum beschaffbar.

Das kann bei einem 32 Jahre alten Design schon einmal passieren.

Rick schrieb:
> Ich würde mir zwei günstige passive 1:10 Tastköpfe holen.
> Der Spannungsbereich geht bis min. 500 V (bei DC).
> Die Differenz kann dann das Oszi bilden.

Bei 150V und 10 Bit ADC hättest du dann eine Auflösung von 0,2 V, bei 8 
Bit wären es 0,8V.
Bei hohem Gleichtaktanteil ist das - sorry - für den A.sch

Wenn man damit zufrieden wäre, bräuchte man über einen Differenztastkopf 
nicht nachzudenken.
: Bearbeitet durch User
von Gunnar F. (gufi36)


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Rainer W. schrieb:
> Wenn man damit zufrieden wäre, bräuchte man über einen Differenztastkopf
> nicht nachzudenken.

Wer es auf einem 8-bittigen Rigol schonmal probiert hat, fängt man damit 
wieder an! Du hast das mit A.sch.. schon gut beschrieben.
von Nick (b620ys)


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Hab das IC (fast) gefunden:
ISO224 Reinforced Isolated Amplifier von TI. Ich hab immer bei Analog 
gesucht. :-/ Ich bin mir aber sicher, dass eine Null in der 
Typenbezeichnung war, das ist aber schon etwa 15 Jahre her.

Minimum 220 kHz, also nicht so prickelnd und nicht die geforderten 2 ... 
3 MHz.
von Tim 🔆 (solarlicht)


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Nach dem ich mir im Internet weitere DIY-Projekte angesehen habe, 
erscheint mir die eingangs genannte Elektor-Bauanleitung trotz ihres 
Alters noch am besten für meine Anforderungen. Dort ist außerdem ein 
erprobtes Layout abgedruckt, das ich in KICad auch wieder so hinbekomme.

Ich befürchte wenn ich eine andere Schaltung nehme, bei der ich mir das 
Layout selbst entwerfe und dann noch einen Eingangteiler hinzufüge, geht 
die Gleichtaktunterdrückung gegen Null.
von Helmut -. (dc3yc)


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Tim 🔆 schrieb:
> Ich befürchte wenn ich eine andere Schaltung nehme, bei der ich mir das
> Layout selbst entwerfe und dann noch einen Eingangteiler hinzufüge, geht
> die Gleichtaktunterdrückung gegen Null.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass in meinem Altium-Link ein Layout dabei 
war!
von Tim 🔆 (solarlicht)


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Helmut -. schrieb:
> Ich bin mir ziemlich sicher, dass in meinem Altium-Link ein Layout dabei
> war!

War eins dabei und ist es auch noch.
von Vanye R. (vanye_rijan)


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> ISO224 Reinforced Isolated Amplifier von TI. Ich hab immer bei Analog
> gesucht. :-/ Ich bin mir aber sicher, dass eine Null in der

Si8931/2  76dB/600khz/5kV1min.

Natuerlich waere es cool 1Mhz zu haben, einfach wegen der Anbetung 
gerader Zahlen. Aber fuer vieles reicht das schon.

Vanye
von Nick (b620ys)


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Tim 🔆 schrieb:
> Ich befürchte wenn ich eine andere Schaltung nehme, bei der ich mir das
> Layout selbst entwerfe und dann noch einen Eingangteiler hinzufüge, geht
> die Gleichtaktunterdrückung gegen Null.

OK, kann man gelten lassen.

Das PCB ist jetzt nicht übermässig komplex:
https://www.youtube.com/watch?v=qY7B09teGX4

Auch nicht so kompliziert und man kann das Layout einfach abkupfern:
https://www.youtube.com/watch?v=-hP30AQCrqk

"Eher" ein Prototyp: :-))
https://www.youtube.com/watch?v=NBLOn-Wh4ew

Immer wieder gerne genommen: Joe Smith
https://www.youtube.com/watch?v=0thOfk4I3qs

Da kann man wohl eine Platine kaufen. Ich würde mich da eher nicht drauf 
einlassen. Und verstehen tu ich ihn sowieso nicht (KI-Übersetzung tu ich 
mir jetzt auch nicht an):
https://www.youtube.com/watch?v=4isCKopld4g

Die Vorschläge sind ausdrücklich keine Bewertung! Aber Joe Smith ist bei 
mir auf der white list.
von Tim 🔆 (solarlicht)


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Danke für die Links, sind einige interessante Vorschläge dabei.

Nick schrieb:
> Das PCB ist jetzt nicht übermässig komplex:
> https://www.youtube.com/watch?v=qY7B09teGX4

Schade, dass er nichts zur Bandbreite sagen kann.

> Da kann man wohl eine Platine kaufen. Ich würde mich da eher nicht drauf
> einlassen. Und verstehen tu ich ihn sowieso nicht (KI-Übersetzung tu ich
> mir jetzt auch nicht an):
> https://www.youtube.com/watch?v=4isCKopld4g

Finde ich aber interessant, gerade wegen der Platine.
von Engelbert S. (engelbert)


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Soll angeblich bis 200MHz funktionieren:
https://www.ebay.de/itm/157805940957
von Gunnar F. (gufi36)


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Engelbert S. schrieb:
> Soll angeblich bis 200MHz funktionieren:
> https://www.ebay.de/itm/157805940957

naja:
Leerplatine High Speed Differentieller Tastkopf Mit Hilfe dieser 
doppellagigen Platine lässt sich ein 200 MHz differentieller Tastkopf 
mit dem AD8130 aufbauen. Er wurde in Elektor 9-10/2025 beschrieben. 
Anbei der Schaltplan, das Layout, ein Bild der bestückten Platine und 
die Messung des Frequenzganges. Versand 1,60 Euro im Brief
von Tim 🔆 (solarlicht)


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Noch mal Danke für die ganzen Anregungen.

Heute habe ich mir die Teile für die Elektor-Bauanleitung bestellt. Die 
Spezialteile kommen auf ca. 60€, den Rest habe ich da. Hielt sich zu 
meiner Erleichterung dann doch in Grenzen. Das meiste fand ich bei 
Mouser. Die 120pF Trimmer sind ganz schon groß, hab sie letztendlich bei 
Aliexpress bestellt.

Am Ende kommen vielleicht noch Weißblechgehäuse hinzu, weil ich keine 
Lust habe mir die Abschirmungen selbst aus dem Blech zu schnitzen. 
Mechanik ist einfach nicht mein Ding. War es noch nie und wird es auch 
nicht mehr.

Ich habe mich gestern noch intensiver in das Thema eingelesen. Nachdem 
ich nun weiß worauf es ankommt, traue ich mir auch zu, die Platine neu 
zu entwerfen, statt blind abzukupfern.
: Bearbeitet durch User
von Tim 🔆 (solarlicht)


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So ein Müll. Mouser hat die AD830/AD844 gecancelt.

"Due to restrictions imposed by the manufacturer, we are unable to ship 
the following products to your location."

Jetzt bin mal gespannt ob ich die Teile überhaupt irgendwo her bekomme.
von Mi. W. (mikuwi)


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Tim 🔆 schrieb:

>
> Jetzt bin mal gespannt ob ich die Teile überhaupt irgendwo her bekomme.

farnell 4021975 (DIP8)
von Tim 🔆 (solarlicht)


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Mi. W. schrieb:
> Tim 🔆 schrieb:
>
>>
>> Jetzt bin mal gespannt ob ich die Teile überhaupt irgendwo her bekomme.
>
> farnell 4021975 (DIP8)

Danke, aber die habe ich dort auch schon gefunden. Wenn man sich da doch 
nur registrieren könnte. Mal davon abgesehen, dass ich noch gar nicht 
weiß ob die mich als Privatperson durchgehen lassen, bekomme ich beim 
Versuch mich zu registrieren permanent den Fehler "reCAPTCHA 
verification has failed, please try again."

Hab schon IP-Adresse und Browser gewechselt, sowie Cookies gelöscht und 
Ad-Blocker ausgeschaltet.
von Hans (ths23)


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Tim 🔆 schrieb:
> Helmut -. schrieb:
>> Dann schreib doch mal, welche teuer und schwer beschaffbar sind!
>
> AD830AN, AD844AN, AD847JN

Die Schaltkreise gibt es doch z.B. bei Mouser. Ja die kosten allesamt um 
die 15€, aber Bauelemente mit diesen Daten haben nun mal ihren Preis 
u.a. auch weil die Stückzahlen aus Sicht des Herstellers überschaubar 
sind.
Schau Dir mal an was ein Differenz-TK so kostet, da werden je nach 
Qualität schon ordentliche Preise aufgerufen.

Wieviel von diesen Bauteilen würdest Du denn brauchen, damit wir mal 
wissen von welchen Größenordnungen preislich wir reden. 100-150€ 
Materialeinsatz für einen ordentlichen Differenztastkopf würde ich nicht 
für zu teuer halten. WEnn es wirklich deutlich mehr sein sollte, dann 
kommen wir ja schon in preisliche Regionen, wo man mal düber nachdenken 
sollte was Fertiges zu kaufen.

Hier 
https://micsig-technology.de/DP10007-V2-Hochspannungs-Differenzialtastkopf/DP10007 
gibt es z.B. einen der inkl. MWSt bei 300€ liegt.
Bei Amazon geht es noch ein bischen günstiger 
https://www.amazon.de/Hantek-Oszilloskop-Stromspannung-Differential-Bandbreite/dp/B0B4MW8WDR. 
Ob diese Köpfe was taugen, keine Ahnung.
von Engelbert S. (engelbert)


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Hans schrieb:
> Die Schaltkreise gibt es doch z.B. bei Mouser

Tim 🔆 schrieb:
> So ein Müll. Mouser hat die AD830/AD844 gecancelt.
von Hans (ths23)


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Tim 🔆 schrieb:
> Wenn man sich da doch
> nur registrieren könnte. Mal davon abgesehen, dass ich noch gar nicht
> weiß ob die mich als Privatperson durchgehen lassen
Hast Du keinen Kumpel der selbständig ist? Der muß auch nichts mit 
Elektronik zu tun haben, hauptsache angemeldetes Gewerbe.

Ansonsten hab ich hier https://www.ebay.de/itm/356868204150 noch was 
gefunden. Ob die OK sind oder Fake kann ich natürlich nicht sagen, aber 
dafür kosten sie unter 10€.
Bei DigiKey gibt es die auch
https://www.digikey.be/de/products/detail/analog-devices-inc/AD830ANZ/936615

Und schau mal hier 
https://www.radiomag.com.de/product/ad830anz_24774.html. Die AD844 
scheinen die auch zu haben, allerdings Lieferzeit 21-28 Tage wenn ich 
das richtig lese.
von Hans (ths23)


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Engelbert S. schrieb:
> Hans schrieb:
>> Die Schaltkreise gibt es doch z.B. bei Mouser
>
> Tim 🔆 schrieb:
>> So ein Müll. Mouser hat die AD830/AD844 gecancelt.
Es geht auch ohne Deine Kommentare, habe mittlerweile selbst gemerkt.
Ich habe nur auf den Post geantwortet, das diese nicht beschaffbar bzw. 
unbezahlbar sind.
Mouser ist halt ein amerikanisches Unternehmen und die liefern halt 
nicht mehr alles nach DE - wird wohl am Trumpeltier liegen
von Tim 🔆 (solarlicht)


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Das muss wohl ein Fehler bei Farnell sein. Auch übers Handy mit 
ausgeschaltetem Wlan, also über Mobilfunkverbindung, bekomme ich den 
reCaptcha Fehler.

Hans schrieb:
> Wieviel von diesen Bauteilen würdest Du denn brauchen, damit wir mal
> wissen von welchen Größenordnungen preislich wir reden.

Die Teile waren dann doch nicht so teuer wie ich dachte:

Tim 🔆 schrieb:
> Die Spezialteile kommen auf ca. 60€, den Rest habe ich da.
> Hielt sich zu meiner Erleichterung dann doch in Grenzen.

Bei Digikey gibt es nur den AD830AN, da komme ich nicht auf den 
Mindestbestellwert.

Radiomag kenne ich nicht, die wären mir dann aber auch wirklich zu 
teuer.
von Hans (ths23)


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Tim 🔆 schrieb:
> Radiomag kenne ich nicht, die wären mir dann aber auch wirklich zu
> teuer.
Ja die sind wohl 10€ teurer, allerdings bei 1-2 Stück wäre das für ein 
Einzelprojekt noch verschmerzbar. Kommt halt auch darauf an, wie wichtig 
Dir so ein Tastkopf ist.
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