mit einer Schaltung, die zur Ansteuerung einer Laserdiode dient, erzeuge ich Frequenzen im Bereich >500MHz. Die Signale messe ich mit einem TEK3052B. Ich sehe hier auf dem Scope einen sauberen Sinus (Bild1 rechts). Vor kurzem habe ich in der Firma ein PicoScope9211A bekommen. Mit diesem Scope sehen die Signale jedoch nicht so gut aus. Daraufhin habe ich meine Oszillatorschaltung verbessert und bin doch zu einem recht guten Ergebnis beim PicoScope gekommen (Bild2 links). Was mich allerdings irritiert, warum sehe ich auf dem TEK so einen perfekten Sinus. Es sieht so aus, als ob er im Eingang schwingen würde. Bei beiden Oszis habe ich das Signal über ein RG58 (sowie RG174) Koaxkabel (mit 50Ohm Abschlusswiderstand) eingespeist. Es ist allerdings egal, ob ich beim TEK mit 50Ohm abschliesse, oder nicht. Es ändert sich nur die Amplitude ein wenig. Hat vielleicht jemand eine Ahnnung, was die Ursache für diese 'Signalverfälschung' sein könnte? Ich messe mit dem Scope seit vielen Jahren, aber mir ist es nie in den Sinn gekommen, dass die Messungen verfälscht sein könnten.
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du betreibst das Tek mit folgender Einstellung: Eingangsfrequenz ist größer als die gesamte Bandbreite des Gerätes. Das ist ein No Go. Der arme Tek hat 5Gs/s, d.h. ihm bleiben hier nicht mal 8 Punkte im Durchlauf einer Schwingung zum festlegen der Amplitudenform. Also vier oben + 4 unten. Den Rest der Form hat er sich errechnen müssen. Zudem ist eine Fehlanpassung hier nicht mehr ausgeschlossen. Die Empfehlung aus dem Wellenkino lautet daher: nimm den anderen
der TEK kann 500MHz (bei 5Gs), also ist die gemessene Frequenz von 512MHz etwas darüber. Gut, bei 629MHz lag die Frequenz etwa um 25% höher, aber das sollte ein gutes Gerät eigentlich verkraften können. Ausserdem ist der kleinste einstellbare Teilbereich 1ns, was dann ja sogar 1GHz bedeuten würde. Warum macht man sowas? Sollen hier Nutzer (Kunden) getäuscht werden? Das ist dann aber ein Thema, was mich nicht interessiert. Was mich interessiert ist der Grund, warum der TEK einen so schönen Sinus anzeigt. Ich werde mir mal in den nächsten Tagen einen Sinusgenerator bauen, der auch bei niedrigeren Frequenzen in Wirklichkeit keinen 'guten' Sinus liefert. Ich will doch mal sehen, bis zu welcher Frequenz man dem TEK 'trauen' kann.
Es stimmt schon, das PicoScope spielt hier in einer ganz anderen Liga. Was mich nur stört ist, dass man das Gerät nur auf eine Bandbreite von 8GHz herabsetzen kann. Man könnte ja sonst durch Integration die Störamplitude deutlich verbessern. Vielleicht geht das aber auch schaltungstechnisch nicht. Naja, man kann eben nicht alles haben.
Zitieren:Was mich allerdings irritiert, warum sehe ich auf dem TEK so einen perfekten Sinus.
Wir haben es hier ja mit einem periodischen Signal zu tun. Bei so einem kommt die niedrigste Frequenz, die den Sinus deformieren könnte, erst bei 2*f, also hier 1 GHz. Was natürlich weit außerhalb der Gerätebandbreite liegt. Von der dürfte also praktisch nix mehr durchkommen. (Wenn z.B. eine Komponente bei 700 MHz enthalten wäre, dann wäre dein Signal nicht periodisch, und du hättest überhaupt kein stehendes Bild)
Zitieren:Es ist allerdings egal, ob ich beim TEK mit 50Ohm abschliesse, oder nicht. Es ändert sich nur die Amplitude ein wenig.
Das ist aus genau dem gleichen Grund so. Fehlanpassung zeigt sich durch Amplitudenreduzierung, und im Fall eines komplexen Signals (nicht-Sinus) mit der Variation der Anteile der jeweiligen Oberwellen, die der Tek aber eben gar nicht mehr mitkriegt.
Zitieren:Ich messe mit dem Scope seit vielen Jahren, aber mir ist es nie in den Sinn gekommen, dass die Messungen verfälscht sein könnten.
Sie sind nicht verfälscht. Sie sind bandbegrenzt, und damit informationsbegrenzt. Das ist ein Unterschied.
Zitieren:Der arme Tek hat 5Gs/s, d.h. ihm bleiben hier nicht mal 8 Punkte im Durchlauf einer Schwingung zum festlegen der Amplitudenform. Also vier oben + 4 unten. Den Rest der Form hat er sich errechnen müssen.
Was bei sinusähnlichen Signalen mehr als ausreichend ist. Aber halt nur innerhalb der Gerätebandbreite.
Zitieren:Gut, bei 629MHz lag die Frequenz etwa um 25% höher, aber das sollte ein gutes Gerät eigentlich verkraften können.
Da die erste Harmonische, die der Anzeige etwas Nicht-Sinusförmiges verleihen könnte, erst bei 1,024 GHz kommt, spielt das keine Rolle.
Zitieren:Ausserdem ist der kleinste einstellbare Teilbereich 1ns, was dann ja sogar 1GHz bedeuten würde. Warum macht man sowas?
Na ja, um Zeiten auf dem Bildschirm messen zu können etc. braucht man schon eine gewisse Dehnung in x-Richtung. Auch halbwegs schnelle Analog-Scopes machen 1ns/DIV.
Zitieren:Ich will doch mal sehen, bis zu welcher Frequenz man dem TEK 'trauen' kann.
wenn ich das richtig sehe, interpoliert der TEK zwischen den Samples. Ausserdem scheint die Triggerung auch auf steile Flanken zu reagieren (siehe Anhang). Zusammenfasst ist der TEK also für meine Messungen leider nicht geeignet, da ich mit ihm nicht unterscheiden kann, ob der Frequenzgenerator (zusätzliche) hochfrequente Pulse liefert, oder dass die Photodiode das 'Afterpulsing' des Lasers sieht.
ich bin ein alter Analogie, solche DSO besitze ich nicht, mein schnellster kann grademal 350Mhz und ist auch schon ein Oldie. Ich empfehle dir melde dich mal an bei uns im Wellenkino, da sind echte Spezialisten im Forum, einschließlich jemandem von Tek, also perfekte Beratung. Und schau dir mal "564 S klasse" an, ich hab vorgestern einen alten Tek abgeholt der genau deinen Arbeitsplatz inne hatte, in einer anderen Fa. Das Gerätchen ist ausgestattet mit Sampling Heads deren schnellster eine Anstiegszeit von <25ps vorweist, d.h. er war im zweistelligen GHz Bereich unterwegs. Das ging damals auch schon, nur etwas unkomfortabler. Dieser Themenbereich knackt hier völlig den Rahmen, das ist den Ausflug wert.
Übrigends bist du, aus radiotechnischer Sicht, schon oberhalb vom 70cm Band unterwegs, d.h. jede Leitung ist ein wave guide. Da kann man nurnoch die Ingenieure fragen sonst misst man Mist, definitv Du solltest mal leihweise einen 7401 oder sowas testen, also voll analog bis 1GHz. Der zeigt dir noch was zu wissen willst da er keine Samples kennt. Leider kann er aber nicht speichern.
Zitieren:Du solltest mal leihweise einen 7401 oder sowas testen, also voll analog bis 1GHz. Der zeigt dir noch was zu wissen willst da er keine Samples kennt.
Wird nicht sonderlich viel bringen. Um Deformationen eines Signals mit 500 MHz Grundfrequenz einigermaßen realistisch zu sehen, wären eher 2,5 GHz Bandbreite angesagt.
Und es kann nicht oft genug wiederholt werden: bei ausreichender Abtastrate (die hier gegeben ist) sind in den "bösen" Samples alle Informationen des analogen Signals bis zur Bandbreitengrenze enthalten, und es wird nach sin(x)/x Interpolation alles korrekt dargestellt. Ein analoges Gerät täuscht durch seinen glatten Kurvenverlauf eine Wahrheit vor, die genauso trügerisch ist wie bei einem digitalen Gerät, wenn in beiden Fällen die Bandbreite nicht ausreicht.
Für so ein Messproblem ist ein schnelles Digitalgerät mit ausreichend Bandbreite, also mind. 5x Grundfrequenz, und ausreichender Abtastrate (in diesem Fall auch gerne "nur" als Äquivalent-Rate), das Richtige. So wie das Pico Scope.
wenn man mal ein analoges Gerät ganz grob aufteilt, dann wird bei diesem Oszi die Bandbreite durch den Messkopf, den Verstärkerstufen, sowie der Ablenkstufe begrenzt. Diese Grenze ist aber nicht so abrupt, wie bei einem digitalen Oszi. Hier ist die Sampling-Frequenz die absolute Grenze. Man hat somit beim analogen Oszi noch einen gewissen Spielraum, wenn man mal von der Amplitude der Y-Ablenkung absieht. Leider hat der TEK3052 vertikal nur eine Auflösung von 7 Bit. Hier ist ein analoges Gerät im Vergleich zu diesem TEK auch im Vorteil. Ich glaube, ich sollte doch endlich mal meinen analogen Hameg (250MHz) reparieren. Mit ihm könnte ich dann Vergleichsmessungen machen. Ich hoffe, ich bekomme den Hochspannungstrafo noch. Eigentlich bin ich ja nicht der Mensch, der Werkzeugkunde studiert, wenn man mal eine Schraube anziehen will, aber es ist vielleicht in diesem Fall doch von Vorteil, wenn man weiss, was man (wirklich) misst.
Das Tek arbeitet mit einer Samplerate von 5 GHz. Somit ist das Gerät bei den hier relevanten Frequenzen einem Analoggerät KOMPLETT ebenbürtig, was die darstellbaren Frequenzen angeht. Innerhalb und außerhalb der spezifizierten Bandbreite. Das, was bei einem Analoggerät "noch geht", geht genauso auch beim Digitalgerät "noch".
Die analogen Kisten haben einfach keinerlei Vorteil, sofern digital mit ausreichender Frequenz abgetastet wird (was praktisch alle modernen Geräte machen). Die Informationstheorie ist hier völlig eindeutig.
Man trifft auch immer wieder auf die falsche Vorstellung, dass beim Digitalisieren ein Signal in Treppenstufen zerlegt wird, und dannach wieder als Treppe angezeigt wird. Das ist ein sehr vereinfachtes Bild, das nur weit unterhalb der Nyquistfrequenz ein näherungsweise richtiges Ergebnis liefert. Korrekt ist die Überlagerung der zu jedem Sample gehörenden gewichteten si-Funktion sin(x)/x, die der Impulsantwort eines Tiefpassfilters entspricht. Deshalb entsteht der Kurvenzug bei der Bilddarstellung aus der Überlagerung vieler Tiefpass-Impulsantworten, die sich über einige bis viele Bildpixel ausdehnen, und das für jedes einzele Sample. Erst durch dieses Verfahren wird das originale Signal zurückgewonnen, und nicht aus einem oft vermuteten Treppchenmalen.
Bezüglich der Vertikalauflösung: bei so hoher Bandbreite fängt man sich ja schon ordentlich Rauschleistung ein. Wieviel Bits des ADC dann überhaupt noch Sinn machen, müsste man sich genauer überlegen. Generell hat man von den Scopes mit hoch auflösendem ADC am ehesten einen Vorteil bei niedrigen Bandbreiten. Ich wage zu bezweifeln, dass irgend ein analoges Gerät bei so hohen Frequenzen eine Y-Linearität hat, die es mit einem 7 Bit ADC (der dann effektiv wohl eher nur 6,3 bit oder so hat) aufnehmen kann.
Es ist einfach ein falsches Gefühl, wenn man Analoggeräten irgendwelche besseren Eigenschaften andichtet. Nicht ohne Grund stellt die seit 25 Jahren niemand mehr ernsthaft her, und es würde sie auch niemand mehr kaufen, der professionell ein Gerät anschafft. Den absoluten Spezialfall mag es noch geben, es muss aber was sehr Exotisches sein....
Ich muss aber zugeben, dass ich mir kürzlich selbst eine alte 275 MHz Analogkiste zugelegt habe
hallo Martin, schau mal was der alte Röhrentek da für Geschütz auffährt, wie sind die Chancen? Er stammt übrigends aus einem Laserlabor. Der rechte Einschub, Kopf links hat 75ps, Kopf rechts <25ps Die Sternstunden der alten Ingenieure, ist doch schön wenn sowas heute noch lebt Das dafür nötige Sampling Sweep als Ersatz für die Time Base hat er selbstverständlich auch mit.
Und das alte Diff... ich möchte mal ein modernes DSO sehen dass die 10µV/div so schön darstellt wie dieser hier. 2 thermisch gekoppelte und in Gummi gelagerte Nuvistorenpaare im Eingang, unikates besonders rauscharmes Messkabel.
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