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Tastköpfe im Vergleich an einem Oszilloskop
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SM5ZBS
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PostPosted: Tue Jun 26, 2012 6:16 pm    Post subject: Tastköpfe im Vergleich an einem Oszilloskop Reply with quote

Hallo zusammen,

mein 100 MHz-Billigtastkopf auch China ist gekommen. Er war schon abgeglichen. Ich habe den Tastkopf an einem 12-MHz-TTL-Rechteckgenerator mit einem Tektronix 454 150 MHz-Uralt-Oszi getestet.

1. Fall: Quelle mit 3 cm Draht zum Oszi verbunden:






2. Fall: Quelle mit 1kOhm-Tastkopf und Abchlusswiderstand verbunden:

Ganz provisorisch. Abschluss über 50-Ohm-Widerstand aus der alten Netzwerktechnik mit T-Stück. Das Kabel = 2 m RG58/CU 50 Ohm.






Quelle mit 1kOhm-Tastkopf und Abchlusswiderstand verbunden.


3. Fall: 100 MHz-Tastkopf aus China:
Stinkte beim Auspacken fürchterlich nach Plastik. Die Folge war Kratzen im Hals und leichte Übelkeit.








Quelle mit dem 100MHz-Tastkopf aus China verbunden. Stellung 1:10


China-Tastkopf auf 1:1-Stellung. Dann macht er nur 5 MHz.
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vy 73 Volker SM5ZBS

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Das Gleiche läßt uns in Ruhe, aber der Widerspruch ist es, der uns produktiv macht. (Johann Wolfgang von Goethe)


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Eric



Joined: 07 May 2008
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PostPosted: Tue Jun 26, 2012 6:39 pm    Post subject: Reply with quote

Lieber Volker,

nun würde mich noch ein Foto von Deiner Messsituation brennend interessieren, vielleicht muss da die Katze auf den Auslöser drücken Very Happy

Warum ? ich würde gerne erahnen woher Du die Klingler bekommst.

Eric
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SM5ZBS
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PostPosted: Tue Jun 26, 2012 7:27 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo Eric,

die Bilder von der Mess-Situation sind jetzt nachgetragen worden. Das Oszi ist aus den 60er Jahren und fast 50 Jahre alt. Da haben sich mit Sicherheit schon einige Bauteilewerte mit der Zeit verändert, die sich ungünstig auf den Frequenzgang auswirken können.
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vy 73 Volker SM5ZBS

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Eric



Joined: 07 May 2008
Posts: 419

PostPosted: Tue Jun 26, 2012 8:53 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo Volker,

Danke für den Einblick in die Bastelküche. Wink
Ein ganz wesentlicher Teil bei Messungen mit dem Scope ist, wie man zur MASSE kommt.
Klingt zwar trivial, weil ja ein dazugehöriger Anschluss mitgeliefert wird, aber es wird häufig nicht nachgeschaut was der wirklich tut !
...und das auch schon bei ein paar MHz!!

Zum Verständnis ein Modell eines TK:



das Problem ist häufig der schon zu lange Masse-Anschluss des TK, wie bei Dir auf dem Bild zu sehen.
Probiere es doch einmal so und ob Du Unterschiede siehst ?


Diese federnden Testspitzen (hier Masse) gibt es übrigens bei Conrad
Ein Silberdraht tut es erst einmal auch !

ansonsten empfehle ich jedem sich ernsthaft die Linear Technology AN 47 herein zuziehen, geschrieben von einem Guru der kürzlich verstorben ist und in meinen Augen ein Weltmeister der Analogmesstechnik war! (für einige von Euch leider in engl.)
http://cds.linear.com/docs/Application%20Note/an47fa.pdf

Fazit:
-- meine Vermutung ist, dass Du andere Rechtecke siehst, wenn Du oben gesagtes berücksichtigst
Generell: Weg mit den Masse-Kabeln bei höheren Frequenzen !

Eric


Last edited by Eric on Sat Jun 30, 2012 4:41 pm; edited 1 time in total
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SM5ZBS
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Joined: 25 Feb 2008
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PostPosted: Tue Jun 26, 2012 10:01 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo Eric,

vielen Dank für den wichtigen Hinweis. Ich kannte das Problem, hatte aber im Eifer nicht mehr daran gedacht. Schließt man ein zweites Massekabel parallel, wird der erste Übersschwinger um 30% kleiner. Schaltet man in Serie zum Massekabel eine Spule aus Schaltdraht von drei Windungen und etwa 2 cm Durchmesser, sieht das Rechtecksignal mehr wie ein Sinus aus. Messungen an 12 MHz Rechteck sind doch eine lehrreiche Übungsaufgabe.

Als Masseverbindung werde ich mal eine Lösung mit einem Blechstreifen aus Kupfer probieren, den ich irgendwie befestigen muss.

Was mich an den Tastkopf etwas enttäuscht, ist, dass die Spannungsfestigkeit bei 10 MHz nur noch mit etwa 50 Volt angegeben ist, womit es für die Messung an Röhrenschaltungen unbrauchbar ist. Man müsste dann als Behelf immer einen spannungsfesten Kondensator in Serie zum Messobjekt schalten. Zum Glück hat der 454 Nuvistoren an den Y-Eingängen. Die halten höhere Spannungen aus, sollte der Tastkopf durchschlagen.
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DH7AZ



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PostPosted: Tue Jun 26, 2012 10:39 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo Volker,

zum Glück gibt es auch erschwingliche HV-Tastköpfe Shocked

Das Derating vom Testec HV250 (Reichelt, 100:1, BW:300MHz) erlaubt immerhin 250V @ 10 MHz, bei 1 MHz sogar 2,5kV.
Für den, der öfter mal bei solchen Spannungen messen möchte (btw. nicht nur Röhrenschaltungen, auch in Schaltnetzteilen!) eine bessere Alternative.

73, Andreas
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PostPosted: Wed Jun 27, 2012 12:51 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo zusammen,

nun habe ich vom China-Tastkopf die Klemme oder den Clips abgezogen. Dann wird der Massering sichtbar, der direkt an der Messspitze angebracht ist:



1. Fall:

Dann konnte ich den Messkopf auf der Platine festhalten, dass der Massering die Masseführung direkt berührt:



Das Schirmbild sieht dann so aus:



2. Fall:

Der Messkopf und die Masseverbindung liegen so dicht wie möglich am Oszillatorausgang:



Das Schirmbild dazu:



Zum Vergleich noch einmal das Schirmbild mit dem etwa 4 cm langen Massekabel:



Der erste Überschwinger ist noch da, aber deutlich geringer. Jetzt muss man sehen, ob es noch weitere Messfehler gibt.

So sieht das bei mir aus:



Es war nicht so einfach mit einer Hand den Messkopf zu halten und mit der anderen die Bilder vom Schirmbild zu knipsen.
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PostPosted: Wed Jun 27, 2012 4:39 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo zusammen,

diese Standard-TTL-Oszillatoren sind doch fast alle gleich aufgebaut. Es wäre interessant, wenn andere diese Oszillatoren unter ähnlichen Bedingunen bei ähnlichen Frequenzen für Vergleichszwecke messen würden.

So werden sie angeschlossen:



NC bedeutet "No Connection", also kein Anschluss.
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Eric



Joined: 07 May 2008
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PostPosted: Wed Jun 27, 2012 6:07 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo Volker,

Quote:
diese Standard-TTL-Oszillatoren sind doch fast alle gleich aufgebaut. Es wäre interessant, wenn andere diese Oszillatoren unter ähnlichen Bedingunen bei ähnlichen Frequenzen für Vergleichszwecke messen würden.


Nicht jeder hat ein so breitbandiges Scope wie Du Wink
Bei 33MHz braucht man noch die 10. Oberwelle um ein rechteck "ordentlich" darzustellen also 330MHz, damit können die 100MHz-Oszi-besitzer kaum mithalten, bzw. man sieht dann die Mischung zwischen Scope-Eigenschaften , Oszillator-Eigenschaften und Mess-Aufbau Embarassed

Besser wäre man einigte sich auf einen solchen Oszillator bei ca. 10MHz (10.te Oberwelle 100MHz) dann wird alles vergleichbarer

Eric
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SM5ZBS
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Joined: 25 Feb 2008
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PostPosted: Wed Jun 27, 2012 6:11 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo Eric,

ich meinte 10 MHz bei 100 MHz oder 5 MHz bei 50 MHz. Auf dem Foto ist zufällig dieser 33,33 MHz-Oszillator. Die Anschlüsse sind aber immer gleich, bis jetzt jedenfalls.
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dg3dbo



Joined: 26 Feb 2008
Posts: 517
Location: Norby in Belecke LOC: JO41EL

PostPosted: Wed Jun 27, 2012 10:25 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo zusammen,

Ich verfolge schon eine längere Zeit die Diskussion(en) um Scopes und deren Tastköpfe..

Ich habe 2, fest auf 1:10 geschaltete Tastköpfe von Tektronik mit 300MHz max. Bandbreite, 13pF und 10M Ohm Z das Kabel ist 2m lang, die Tastköpfe habe ich mal von einem OV OM bekommen der als Mess Ingenieur bei der damals hier örtlichen AEG war, aber jetzt mit 87 Jahren sein Hobby wegen fast Blindheit an den Nagel hing Geschenkt bekommen...

Die Tektronik TKs habe ich mal mit einem "Preiswert" Tastkopf von "R" verglichen, bis auf einen TK der nur 10MHz Bandbreite und 1:1 Verhältnis hat, waren die Tektronik TK´s natürlich überlegen...

Ich werde mal mit meinem FA NWT auch einige Mess Experimente mit den Tastköpfen demnächst durchführen und dann hier berichten...

Vielen Dank für das SUPER "Lebendige" Forum, bleibt Gesund mit 73s de Norby aus Belecke
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Tschau es vy 73s de Norby DG3DBO ausm Sauerland
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#2083 AGAF
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SM5ZBS
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Joined: 25 Feb 2008
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Location: JO78TR, Finspång, Östergötland, Schweden

PostPosted: Thu Jun 28, 2012 4:45 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo zusammen,

dieses Mal hatte ich mir die Mühe gemacht, den Tastkopf sorgfältig mit dem 1 kHz-Generator des Oszilloskops abzugleichen. Dann sehen die 12 MHz mit dem 1:10-Tastkopf wie folgt aus:



Da sieht schon viel besser aus. Die Tastspitze wurde wie folgt angebracht und hält von selbst, wenn man sich ruhig verhält:



Für die Aufnahmen habe ich mir etwas einfallen lassen, da die Kamera bei 1/8 Sekunde Belichtungszeit nicht wackeln sollte. Sie wird auf zwei Milchpackungen gestellt, die zufällig die richtig Höhe haben. den Tubus habe ich aus einfachem Karton hergestellt:



PS: Der Fettgehalt der Milch hat keinen Einfluss die Aufnahmequalität Very Happy
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DL7LA



Joined: 14 Jun 2012
Posts: 305
Location: City of Berlin JO62PL

PostPosted: Sat Jun 30, 2012 4:57 pm    Post subject: Ein 35-MHz-Kännchen Reply with quote

Hallo, Freunde,

hier mal ein paar vergleichende Tastkopfmessungen an einem 35-MHz-Oszillator mit einem 400-MHz-TEK 485 (alle Bilder 5 ns/div). Der HP-Tastkopf hat 500 Ohm in, 50 Ohm out, 20 dB Dämpfung und einen bis 1,5 GHz ausreichenden (+/- 2dB) Frequenzgang. Auf dem LeCroy-Tastkopf steht 350 MHz, auf dem TEK P6022 garnichts...

Das eigentliche Problem ist ja die heuristische Annahme, dass die Oszillatoren wirklich ein Rechteck liefern. Daher habe ich das mal vorher mitaufgenommen, um sicherzustellen, ob das mit f1 + f3/3 + f5/5 ... usw. halbwegs stimmt. Was der Analysator nicht liefert, ist die Phasenlage der Oberwellen, sonst könnte man schnell mit einer einfachen Zwischenrechnung (so etwa 1 bis 2 Wochen) sogar die Originalkurve errechnen. Ganz 1:1 ist es auch nicht, denn dazu sind die geradzahligen zu sehr vertreten. Eigentlich stimmt es grob ganz gut: 1/3 rund -10 dB, 1/5 rund -17 dB, 1/9 rund -20 dB.

Die Übereinstimmung zwischen den 3 Tastköpfen ist verblüffend, finde ich. Der TEK ist >30 Jahre alt. Überall waren die Massen so kurz wie möglich, wie Eric schon gezeigt hat.

Bin gespannt, ob das hier mit dem Hochladen der Bilder auf Anhieb klappt... Nächstes Mal mache ich sie sie auch kleiner und schärfer.

Günter

Spektrum
500-Ohm-HP, f_o 1,5 GHz
LeCroy 350 MHz
TEK P6022 (l'age inconnu), 2 m lange Anschiussleitung
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Eric



Joined: 07 May 2008
Posts: 419

PostPosted: Sat Jun 30, 2012 5:08 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo Freunde,

hier mein Beitrag zur Messrallye Rolling Eyes

Die Messsituation:
DUT ist ein 10MHz Oszillator, gemessen wird mit einem 200MHz Hameg-Scope und HZ52 10:1 Tastköpfen, einmal mit dem Masseanschlusskabel wie es mitgeliefert wird und einmal mit der federnden goldenen Tastspitze als direkter Masseanschluss


mit Massekabel


jetzt mit federnder Tastspitze



Ist schon ein kleiner Unterschied...oder ??? Razz

Eric

BTW: ich bin der Meinung dass man Tastköpfe kaufen und verwenden sollte die besser sind als der Frequenzgang des Scopes (wenn es irgend möglich geht)

EDIT:
Hier ein Bild wie der verwendete Oszillator von oben aussieht


Last edited by Eric on Sat Jun 30, 2012 8:27 pm; edited 2 times in total
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DL9MFN



Joined: 15 Jun 2012
Posts: 22
Location: JN58ri + JN59no

PostPosted: Sat Jun 30, 2012 5:31 pm    Post subject: Reply with quote

Hallo Eric,

wow, das ist ja ein Unterschied.
Den geänderten Masseanschluss werde ich auch mal probieren.
Welche Tastspitze hast Du da verwendet? Ist es die PTR 1007-B ?

Wie machst Du es denn in aufgebauten Schaltungen. Da ist ja nicht immer gleich ein Massepunkt in entsprechender Entfernung vorhanden?
_________________
73 de Uwe
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