ich bilde mich grade etwas in der Messtechnik fort und möchte dazu Rechtecksignale unterschiedlicher Frequenzen mit zwei Oszilloskopen unterschiedlicher Bandbreite vergleichen (200 MHz und 500 MHz).
Dazu erzeuge ich in einen FPGA ein Single Ended Rechtecksignal (mit dem Quartus ALTPPL IP-Core) und gebe das Signal extern auf den Pin.
Bis 10 MHz klappt es ganz gut aber dann wird halt die Periodendauer mit zunehmender Freqenz ja kleiner und der vorhandene Überschwinger nimmt immer mehr Raum ein. Das Signal wird dann immer mehr zu einen Sinus.
Meine ursprüngliche Hoffnung war, dass ich bspw. mit den 500 MHz Oszilloskop noch ein 100 MHz Rechtecksignal messen kann (entspricht der fünften Oberschwingung). Allerdings scheint bei 100 MHz schon längst kein Rechtecksignal mehr da zu sein, weder auf dem Oszi, noch in der Realität.
Jetzt frage ich mich, ob es überhaupt irgendwo einen Anwendungsfall für ein 100 MHz Rechtecksignal gibt oder man in den Bereich nicht ausschließlich mit "Sinusse" arbeitet.
Jetzt suche ich nach einer Möglichkeit entweder ein Rechtecksignal hoher Frequenz sauber zu erzeugen inkl. Messabgriff oder ich muss eine andere Möglichkeit finden:
Ich schaffe es, die Überschwinger zu beseitigen
Ich vergleiche einfach Sinusschwingungen
Ich vergleiche IC-Signale mit unterschiedlicher "rise time"
Google mal die Begriffe Bandbreite, Abtastrate, (kapazitive) Belastung, Tastkopfkapazitaet, terminierte Leitung etc. Mit Anstrengung kann man auch noch "gute" Rechteck im GHz Bereich machen.Sonst ginge z.B. USB-C nicht.
Jetzt frage ich mich, ob es überhaupt irgendwo einen Anwendungsfall für
ein 100 MHz Rechtecksignal gibt oder man in den Bereich nicht
ausschließlich mit "Sinusse" arbeitet.
Nein, natürlich nicht.
Da du aber selbst schreibst, das du dich fortbilden willst...
Wie sieht dein Aufbau aus? Bei 100MHz ist dann die Anbindung ans Oszi wichtig.
Masse über Federklemme
nicht über das "Schwänzchen" mit der kleinen Krokoklemme
ist der Tastkopf sauber abgeglichen?
der FPGA macht vermutlich gar keine Überschwinger, das sind Reflexionen an einer Leitung. Wie lang ist die?
Jetzt suche ich nach einer Möglichkeit entweder ein Rechtecksignal hoher
Frequenz sauber zu erzeugen
Du scheiterst an der Definition (d)eines Rechtecksignals.
Ein Rechtecksignal beinhaltet theoretisch unendlich viele
Oberwellen. Es ist an dir zu definieren mit wieviel Ober-
wellen du ein Signal als Rechteck bezeichnest. Die zweite
Grenze des Scheiterns ist die Messtechnik. Mit 500 MHz
Bandbreite "siehst" du nur die wenigen Oberwellen oberhalb
der Grundwelle. Die vielen Oberwellen die noch dazugehören
und die das generierte Signal erst wirklich qualifizieren
siehst du nur mit einem (möglichst hochfrequenten)
Spektrums-Analysator.
Jetzt frage ich mich, ob es überhaupt irgendwo einen Anwendungsfall für
ein 100 MHz Rechtecksignal gibt oder man in den Bereich nicht
ausschließlich mit "Sinusse" arbeitet.
So langsame Signale sind in der Digitaltechnik nichts seltenes. Da will man garantiert keinen Sinus, sondern genau definierte Flanken. z.B.:
ich bilde mich grade etwas in der Messtechnik fort
Löblich.
und möchte dazu Rechtecksignale unterschiedlicher
Frequenzen mit zwei Oszilloskopen unterschiedlicher
Bandbreite vergleichen (200 MHz und 500 MHz).
Hmm.
Vielleicht solltest Du erstmal eine Dekade weiter
unten einsteigen (20MHz bzw. 50Mhz)...
Meine ursprüngliche Hoffnung war, dass ich bspw. mit
den 500 MHz Oszilloskop noch ein 100 MHz Rechtecksignal
messen kann (entspricht der fünften Oberschwingung).
Sicher machbar.
Allerdings scheint bei 100 MHz schon längst kein
Rechtecksignal mehr da zu sein, weder auf dem Oszi,
noch in der Realität.
Nun ja... als Experimentator bist Du dafür verantwortlich,
die gewünschte Realität zu schaffen...
Willkommen in der wunderbaren Welt der Hochfrequenz!
Jetzt suche ich nach einer Möglichkeit entweder ein
Rechtecksignal hoher Frequenz sauber zu erzeugen
???
Wo ist das Photo von Deinem Versuchsaufbau?
Warum schweigst Du Dich über den verwendeten Tastkopf
aus?
Schuss ins Blaue:
Schlechte (=zu lange) Masse(-strippe).
Ungeeigneter Tastkopf (1:1).
Ich sehe gerade, dass auf den vom TO geposteten Photos
die Ausschrift "Tastkopf: 20:1" zu erkennen ist.
Das gibt nun ÜBERHAUPT keinen Sinn, denn mit einem passiven
20:1-Tastkopf müssten die Signale wie aus dem Lehrbuch
aussehen.
Entweder wurde gar kein 20:1-Tastkopf verwendet, oder es
wurde vergessen, am Oszi die 50-Ohm-Terminierung zu
aktivieren, oder inzwischen findet der Freitag schon am...
ach so. Es ist ja der 1. April.
100MHz könnte mit einem geeigneten passiven Tastkopf
noch was werden; der ist am Oszi auch nicht angepasst.
Es geht aber um die Oberwellen. Auf einem Koaxkabel hat die 5. Oberwellen von 100MHz eine Länge von etwa 40cm. Die sind schnell beisammen.
Mit Mikrocontroller hat das Thema allerdings herzlich wenig zu tun. Es geht hier um Hochfrequenztechnik. Wo das Signal dafür herkommt, ist ziemlich belanglos.
100MHz könnte mit einem geeigneten passiven Tastkopf
noch was werden; der ist am Oszi auch nicht angepasst.
Es geht aber um die Oberwellen. Auf einem Koaxkabel hat
die 5. Oberwellen von 100MHz eine Länge von etwa 40cm.
Die sind schnell beisammen.
Alles sachlich richtig -- aber was hat das mit meiner
Aussage zu tun?
Wie Dir zweifellos bekannt sein wird, sind hochohmige
passive Tastköpfe immer oszi-seitig fehlangepasst; die
Echos auf der Leitung werden dadurch unterdrückt, dass
als Seele des Koaxialkabels Widerstandsdraht verwendet
wird.
Passive 10:1-Teilertastkopfe für 500MHz kann man kaufen,
z.B. bei Reichelt. Damit sollte sich ein 100MHz-Rechteck
noch vernünftig darstellen lassen...
Mit Mikrocontroller hat das Thema allerdings herzlich
wenig zu tun.
Dann soll der Thread halt verschoben werden.
Himmelherrgott.
Naja, beides sind Digitalscops und daher ist der Grossteil der angezeigten Punkte gelog.. aehm interpoliert. Gerade der Untere zeigt bei ca 50% einen deutlichen Interpolationsknick. Also mal zum Vergleich die Interpolation ausschalten und einen Analogscope daneben stellen.
Ein "Sinus" ist das rechts oben auch nicht, da stimmt schon mal die Symmetrie nicht, wie deutlich an den unterschiedlichen Sekanten um den unteren Scheitelüunkt zu sehen.
Und ein Rechteck wie beim ollen Paul Dirac bekommt man schon aus Gründen der endlichen Energie nicht, das ist immewr ein Steiles Trapez.
Der Oszilloskopeingang steht auf 50Ω. Zu den meisten
hochohmigen Tastköpfen passt das nicht. Aber wer weiß,
was das für Tastköpfe sind.
Selbst in den Kursen von Tektronix steht lediglich, das
man den Eingang auf 50 Ω stellen kann. Aber nicht warum
und wann: [...]
????
Wer nicht verstanden hat, was Impedanzanpassung ist und
wann und warum man sie benötigt, sollte nicht im Bereich
über 10MHz herummessen, sondern sich auf den Hosenboden
setzen und lernen...
Wer nicht verstanden hat, was Impedanzanpassung ist und
wann und warum man sie benötigt, sollte nicht im Bereich
über 10MHz herummessen, sondern sich auf den Hosenboden
setzen und lernen...
Sehe ich ähnlich, ist aber auch die Frage, womit lernen, also welche Unterlagen es dazu gibt. Und ob die, die es gibt auch gelesen werden.
Ich schätze 90% der Scope-Nutzer heutzutage hat weder das Handbuch gelesen, noch sich mal durch alle Menüs durchgeschaltet.
Ausser ET-Studium kenne ich grad nichts, was auf Impedanzanpassung am Scope eingeht, selbt beim Technikkurs der Funkamateure kratzt man nur an der Oberfläche: https://50ohm.de/A_oszilloskop_2.html
Aus der Berufspraxis kenn ich es so, das ein (Diplom-)Ingenieur das Gerät einstellt, Anleitung und Protokollformular erstellt und dann den Prüfer im Prüffeld stur nach Anleitung arbeiten lässt.
Und trotzdem hat man jedes Jahr mehrere Reparaturen, weil irgendeine "Spielnatur" (Sorry, aber immer ein in Sachen Elektronik ungebildeter Informatiker/Programmierer) das Gerät beschädigte, indem beispielsweise im falschen Moment auf 50 Ohm Eingang geschaltet wurde.
Ich merke jetzt schon, dass es anspruchsvoller und interessanter wird, als gedacht. Aufgrund der Komplexität würde ich mich jetzt gerne erst einmal darauf konzentrieren, dass ich das Rechtecksignal möglichst bei höheren Frequenzen (muss nicht 100 MHz sein) noch als Rechteck darstellen kann. Was vermutlich erst einmal bedeutet, dass ich meinen Messaufbau optimieren muss!?
Die Frage des Messaufbaud wurde teilweise ja schon anhand der Oszi Bilder beantwortet. Also ich nutze ein selbstgebautes Probe. 50 Ohm Koaxialkabel mit 950 Ohm Widerstand vorne angelötet (19:1 Telung). Der Oszi Eingang ist auf 50 Ohm eingestellt. Die Trace vom FPGA bis zu der Stelle wo die Probe angelötet ist, sind 80mm lang. Abgeglichen habe ich jetzt nichts. Koaxialkabel ist locker 1m lang. Signalpegel ist 3,3V.
Bitte nicht schlagen, es ist übrigens keine Last angeschlossen. Das müsste/sollte ich doch sicher auch mal ändern, damit die Ladung schneller abgebaut werden kann und nicht erst zum FPGA zurückpendeln muss.
Ich wollte auch noch unterschiedliche Tastköpfe, d.h. passive 1MOhm 0815 Tastköpfe und auch einen aktiven mit in den Vergleich reinnehmen aber ich denke ich muss generell erst einmal einen gescheiten Aufbau hinbekommen, sonst messe ich nur Mist. ^^
Also ich nutze ein selbstgebautes Probe. 50 Ohm
Koaxialkabel mit 950 Ohm Widerstand vorne angelötet (19:1 Telung). Der
Oszi Eingang ist auf 50 Ohm eingestellt.
Das ist also unkompensiert.
Ganz kurz:
Ein Tastkopf ist ein ohmscher Teiler (1 MOhm zu 9MOhm) und parallel dazu ein kapazitiver Teiler. Die Kapazität ist größtenteils die der Leitung.
Wenn man jetzt die beiden Teiler exakt gleich einstellt auf 1:10, dann verschwindet der kapazitive Einfluss der Leitung.
Du musst das kompensieren, sonst wird das nix!
Und Ähh, das Oszi im Hintergrund ist doch ein Keysight 8 Kanäler. So eins hätte ich ja auch gerne. Das kann die Rechtecke mit Sicherheit darstellen, das ist ja schon kein Einstiegsgerät mehr.
Bis 10 MHz klappt es ganz gut aber dann wird halt die Periodendauer mit
zunehmender Freqenz ja kleiner und der vorhandene Überschwinger nimmt
immer mehr Raum ein. Das Signal wird dann immer mehr zu einen Sinus.
Tastkopf selber bauen und verstehen ist ja auch ein spannendes Thema. Du hast eine Leitung mit 50 Ohm Wellenwiderstand. Damit die kein "Eigenleben" im Sinne von Resonanzen beiträgt, möchte sie beidseitig mit 50 Ohm abgeschlossen werden. Eine Seite ist das Oszi mit Einstellung auf 50 Ohm, andere Seite der selbstgebaute Tastkopf. Dort würde ich einen 50 Ohm SMD parallel zur Leitung schalten. Und dann die Messspitze mit 500 Ohm in Reihe. Das ergibt einen Spannungsteiler aus 500 Ohm und 25 Ohm, also Faktor 20. Warum 25 Ohm? Weil 50 Ohm SMD-Widerstand parallel zu der 50 Ohm - Leitung. In diesem Fall braucht man nicht mal einen Kondensator parallel zu den 500 Ohm, weil die "echte 50Ohm-Leitung", im Gegensatz zu hochohmigen Eingang, nicht nur als Kapazität wirkt, sondern als "Leitung", perfekt angepasst, L und C und R wirken so zusammen, dass es wie ein R wirkt ohne Blindanteile.
Wer nicht verstanden hat, was Impedanzanpassung ist und
wann und warum man sie benötigt, sollte nicht im Bereich
über 10MHz herummessen, sondern sich auf den Hosenboden
setzen und lernen...
Sehe ich ähnlich, ist aber auch die Frage, womit lernen,
also welche Unterlagen es dazu gibt.
Das stimmt.
Die Quälerei mit Kirchhoff und Maxwell im Studium hat halt
doch ihren Sinn. Mir fällt auch kein leichterer Weg ein,
das notwendige Hintergrundwissen zu vermitteln.
Also ich nutze ein selbstgebautes Probe. 50 Ohm
Koaxialkabel mit 950 Ohm Widerstand vorne angelötet
(19:1 Telung). Der Oszi Eingang ist auf 50 Ohm
eingestellt.
Das ist also unkompensiert.
FAKE NEWS!
Ein 50-Ohm-Koaxkabel, das osziseitig korrekt mit 50 Ohm
abgeschlossen wurde, repräsentiert an seinem Anfang
(offenes Ende) einen REELLEN 50-Ohm-Widerstand (!!).
Durch Vorschalten eines 950-Ohm-Widerstandes entsteht
ein resistiver Spannungsteiler. Da muss nix kompensiert
werden.
Lies bei Jim Williams nach.
Ganz kurz:
Ein Tastkopf ist ein ohmscher Teiler (1 MOhm zu 9MOhm)
und parallel dazu ein kapazitiver Teiler. Die Kapazität
ist größtenteils die der Leitung.
Das ist halbwegs richtig, aber unvollständig: Die Leitung
ist beidseitig grob fehlangepasst, weil ihr Wellenwiderstand
irgendwo bei 100 Ohm liegt, der Längswiderstand von 9MOhm
und der Oszi-Eingangswiderstand von 1MOhm aber für grobe
Fehlanpassung sorgen. DESHALB -- wegen der Fehlanpassung --
kommen die Blindanteile der Leitung zum Tragen.
Du musst das kompensieren, sonst wird das nix!
Wenn wir vom resistiven 20:1-Tastkopf reden: Quatsch.
Du hast eine Leitung mit 50 Ohm Wellenwiderstand. Damit
die kein "Eigenleben" im Sinne von Resonanzen beiträgt,
möchte sie beidseitig mit 50 Ohm abgeschlossen werden.
Übertreibung.
Wenn EINE Seite angepasst ist, kann dort bereits keine
Energie mehr reflektiert werden.
Wenn keine Energie reflektiert werden kann, können keine
stehenden Wellen auf dem Kabel entstehen.
Eine Seite ist das Oszi mit Einstellung auf 50 Ohm,
andere Seite der selbstgebaute Tastkopf. Dort würde
ich einen 50 Ohm SMD parallel zur Leitung schalten.
Ich nicht -- denn das führt bei Messung an terminierten
Leitungen zur Fehlanpassung.
Was ist das für Kabel? RG58? -- Vielleicht was dünneres
verwenden; da wird der Tastkopf auch zierlicher.
Der Oszi Eingang ist auf 50 Ohm eingestellt.
Okay.
Die Trace vom FPGA bis zu der Stelle wo die Probe angelötet
ist, sind 80mm lang.
Das meint "80mm vom FPGA-Pin zum Tastkopf"? -- Diese Länge ist
m.E. relativ egal. Viel wichtiger ist: Wie geht der Leiterzug
NACH dem Tastkopf weiter? Ist das eine offene Stichleitung,
oder kommt da noch ein Abschluss?
Abgeglichen habe ich jetzt nichts.
Muss auch nicht.
Koaxialkabel ist locker 1m lang.
Ist relativ egal -- wenn die Anpassung stimmt.
Bitte nicht schlagen, es ist übrigens keine Last
angeschlossen. Das müsste/sollte ich doch sicher
auch mal ändern, damit die Ladung schneller abgebaut
werden kann und nicht erst zum FPGA zurückpendeln
muss.
Moment... ich fürchte, das darf jetzt nicht wahr sein.
Verstehe ich Dich richtig: Du WEISST bereits, dass der
Leiterzug auf dem Board hinter der Stelle, wo der
Tastkopf angebracht ist, noch weiter geht und offen, d.h.
ohne Abschluss irgendwo endet?
@Uwe sieht so aus, dass Du die Lösung geliefert hast!
Unwahrscheinlich.
Uwes Vorschlag (zusätzlicher Abschluss am Tastkopf)
bringt dann eine Verbesserung, wenn man zufällig an
einer offenen (=nicht abgeschlossenen), elektrisch
langen Leitung in der Schaltung misst.
In diesem Falle ist das Echo, das der Oszi anzeigt, aber
gar kein Messfehler, weil das Echo ja tatsächlich auf der
Platine vorhanden ist!
In diesem Falle sollte man die Schaltung modifizieren
und einen Abschluss anbringen...
ich denke ich muss generell erst einmal einen gescheiten Aufbau
hinbekommen, sonst messe ich nur Mist. ^^
Sehr richtig.
Ist der Tastkopf am Ende der Leiterbahn angeschlossen, oder geht die noch weiter?
Auch mal so 150 Ohm als Abschluss (parallel zu den 1k des Tastkopf). Bei Stripline wären es eher nur 80 Ohm. Hängt aber auch von der Breite der Leiterbahn und Stärken und Lagenaufbau der Platine ab.
Wenn da noch was angeschlossen ist oder du nicht am Ende misst, dann klappt das mit der Terminierung so natürlich nicht. Bzw. unter Umständen kann es dann auch gar kein gutes Rechtecksignal mehr sein.
Ansonsten sind das aber doch schöne Aufnahmen. Wunderbar symmetrisch und konsistent. die leichte Schwingung mit ca. 2.5ns dürfte wohl von den 80mm (gepaart mit etwas Kapazität) kommen.
Die Koaxleitung beidseitig mit 50 Ohm abschließen macht das ganze auf jeden Fall sauberer.
Die Koaxleitung beidseitig mit 50 Ohm abschließen
macht das ganze auf jeden Fall sauberer.
...nach dem Motto "Nicht nur sauber, sondern rein"?
Hausfrauen-Voodoo.
Ein Messgerät soll zeigen, was ist: Eine leerlaufende
Leitung mit Echos muss auch nach Anschluss des Mess-
gerätes leerlaufen und Echos zeigen.
Eine angepasste Leitung darf durch Anschluss eines
Messgerätes nicht wesentlich fehlangepasst werden.
Ich hatte nicht vorgeschlagen 50 Ohm direkt an den Leiterzug zu klemmen! Ich hatte nur den Vorschlag von Uwe unterstützt.
Natürlich wären 25 Ohm viel zu niedrig für den Abschluss des Leiterzugs. In Rede stand aber den Serienwiderstand im Tastkopf gleichzeitig auf 500 Ohm (genauer 475 Ohm für 20:1) zu reduzieren. Sind dann halt nur 500 Ohm Widerstand des Tastkopfs statt 1k.
Idealerweise machts keinen Unterschied, aber der beidseitige Abschluss hilft bei Abweichungen der Leitungsimpedanz, Impedanzstörungen in der Leitung und auch anderen parasitären Effekten.
Hier ist das Ziel ja nicht die Messung des Signals auf einer nicht/falsch abgeschlossenen Leitung, sondern ein möglichst perfektes Signal zu haben.
Dafür muss der Leiterzug eh am Ende mit vmtl. irgendwas um 110-150 Ohm abgeschlossen werden. Stichleitungen darf er keine haben. Und man muss natürlich auch am Ende messen.
Da ists dann reichlich egal, ob der Tastkopf 500 Ohm oder 1k hat. Für Abschluss mit 130 Ohm brauchts dann halt entweder 175 oder 150 Ohm parallel zum Tastkopf. Das wars.
danke euch allen.
Ich kann eure Beiträge/Diskussionen leider nicht ganz folgen, da mir das dazugehörige Wissen noch fehlt. Ich werde es aber mal an einen ruhigen Wochenende studieren.
Was ich aber liefern kann, sind Infos:
Ich habe 3-4 Koaxialkabel gleicher Länge hier herumliegen und mit einen Uwes Idee ausprobiert. Das funktionierte dann, also der Überschwinger war weg. Jedoch habe ich dann in einen weiteren Versuch festgestellt, dass dieses Kabel auch ohne Uwes Idee keine Überschwinger lieferte.
Also mal die Kabel genauer angeschaut:
RG58 "U" ----> Überschwinger (frequenzUNabhängig)
RG58 "C/U" ----> keine Überschwinger
Man kann nachlesen, was das "C" und "U" bedeutet:
RG58/U single core bare copper
RG58C/U multi-strand tin-plated copper solid core polyethylene
Die Rise Time beträgt übrigens 2ns und ich denke, dass die irgendwie auch in den Überschwinger sichtbar ist. Also sofern ich die Rise-Time verändern könnte, denke ich, würde sich der Überschwinger auch verändern.
Ich habe das RG58 C/U Kabel übrigens mit einer Messung mit AktiverProbe verglichen. Sieht beides nahezu identisch aus! Sogesehen sieht das zur Zeit ganz stark nach einen Kabelproblem aus!
Vergleichsbilder kommen nächste Woche definitif (muss noch alles auswerten)
PS: RG58C/U womit es jetzt geht hat vorne einen 1kOhm Widerstand und ist am 50 Ohm Oszi Input. Von der Trace auf dem PCB geht auch keine Stichleitung mehr ab.
D.h. FPGA (Output) ---> 1kOhm ---> Oszi (50 Ohm)
Hallo, hier im Nachtrag noch ein paar meiner Messergebnisse:
Die Aktive Probe (1MOhm an 50 Ohm Input) brachte die besten Ergebnisse und ich gehe jetzt mal davon aus, dass die Ergebnisse am nahesten an der Wahrheit liegen. Das folgende Bild zeigt jeweils die aktive Probe am 200MHz, 500 MHz und am 6 GHz Oszilloskop. Gemessen wird jeweils ein 175 MHz Rechtecksignal.
Dann noch meine Selbstbau Probes mit der aktiven Probe am 6 GHz/ 20 GSa/s Oszilloskop verglichen. Die beiden Selbstbauprobes bestehen aus einen Koaxialkabel und sind wie folgt aufgebaut: Jeweils ein 1MOhm SMD Widerstand vorne am zu messenden Signal angelötet und am Oszi 50 Ohm Input (Teiler ~20:1)
Das RG58 U Kabel hat stets eine Reflexion o.ä! --> Nicht wircklich zu gebrauchen
Das RG58 C/U Kabel ist richtig gut.
Besser ist nur noch die aktive Probe, ob man die aber wircklich braucht ist Geschmackssache würde ich mal sagen.
Bin noch lange nicht durch mit den Untersuchungen, wollte aber zumindest mal ein paar meiner Ergebnisse hier mitteilen, da mir hier ja auch ganz gut geholfen wurde.
Mit den 200 MHz Low Cost Oszi konnte ich mit der Selbstbau Probe RG58 C/U (1:20 Teiler) bis ca. 75 MHz noch ein Rechtecksignal sehen, die Frequenzen darüber werden nicht mehr wircklich als Rechteck angezeigt.
Jetzt frage ich mich, ob es überhaupt irgendwo einen Anwendungsfall für
ein 100 MHz Rechtecksignal gibt oder man in den Bereich nicht
ausschließlich mit "Sinusse" arbeitet.
Ich habe ausschließlich Anwendungsfälle jenseits der 100MHz :-)
Natürlich sind das nicht 100%ige Rechtecke. Kürzlich waren es aber die bandbegrenzten Rechtecke, die man auf unterschiedliche Weise erzeugen kann. Praktisch geht das mit DACs und gesteuerten opamps.
Was FPGAs angeht, kommt man leicht mit 1GHz raus. Die IO-Pins zum DDR-RAM z.B. arbeiten damit und auch schnelle LVDS-Verbindungen. Die sehen aber wie du richtig beobachtet hast, nicht so gut aus. Sie taugen aber zur Datenübertragung.
Mit den 200 MHz Low Cost Oszi konnte ich mit der Selbstbau Probe RG58
C/U (1:20 Teiler) bis ca. 75 MHz noch ein Rechtecksignal sehen,
Wenn man von einem vernüftigen Rechteck ausgehen möchte, das den Namen verdient, dann darf die Flanke nicht sichtbar sein. Ich würd da eine Definition von 1:10 ansetzen und folglich fordern, dass die Anstiegszeit maximal 5% der Periode ist. Als Folge muss das Signal eine Bandbreite von wenigstens dem 20-fachen der Grundfrequenz haben. Ähnliches gilt dann auch für das Oszi, um es darzustellen.
Um die Qualität eines 100MHz-Signal zu beurteilen und nicht Anstiegsbegrenzungen oder gar Schwinger zu sehen, die vom Messgerät oder der Anordnung kommen, muss da also mit 2GHz Bandbreite gemessen und mit z.B. 8 Gsps gesampelt werden.
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