Ich weiß, ist mal ne ganz dumme Frage aber die Antwort darauf ist mir nicht bekannt.
Das ist nicht der ,,Innenwiderstand'' sondern der Wellenwiderstand der Leitung. Siehe Feldtheorie/Leitungstheorie.
Vermutlich meinst du den Wellenwiderstand. Näheres hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Wellenwiderstand
Naja ich meine eigentlich den DC Widerstand. Die Seele ist (bei mir jedenfalls) sehr hochohmig.
Thomas S. schrieb: > Die Seele ist (bei mir > jedenfalls) sehr hochohmig. genauer wert? womit gemessen?
Also ich hatte einen defekten Tektronix Tastkopf (1:10) und den hab ich mal spaßeshalber auseinander genommen. Im Kabel fand ich eine extrem dünne Seele (dünner als so manches Haar). Dann hab ich das ans Labornetzteil angeschlossen. Ein 10cm Stück führte bei 15V etwa 0,7A, wenn ich mich recht erinnere. Oder oft steht auch auf manchen Kabeln: 50 Ohm
Bei einem hochohmigen Tastkopf muss ja auch quasi kaum Strom fließen, daher kann ein Kabel mir wenig Querschnitt und viel ohmschem Widerstand verwendet werden. Wenn aber irgendwo 50 Ohm draufstehen, ist hingegen der Wellenwiderstand gemeint.
> Im Kabel fand ich eine extrem dünne Seele Das ist absichtlich kein normales Koaxkabel und wird auch nur bei Tastköpfen benutzt. > Oder oft steht auch auf manchen Kabeln: 50 Ohm Und das ist der Wellenwiderstand, hat nichts mit dem ohmschen Widerstand zu tun, siehe oben.
Thomas S. schrieb: > Also ich hatte einen defekten Tektronix Tastkopf (1:10) und den hab ich > mal spaßeshalber auseinander genommen. Im Kabel fand ich eine extrem > dünne Seele (dünner als so manches Haar). Dann hab ich das ans > Labornetzteil angeschlossen. Ein 10cm Stück führte bei 15V etwa 0,7A, > wenn ich mich recht erinnere. > > Oder oft steht auch auf manchen Kabeln: 50 Ohm ???????? Ähh... Ein Verbindungskabel zu normalen Skopetastköpfen ist aber im "normalfall" kein "normales" HF Kabel... Es ist schon so das bei "universaltastköpfen" Das Kabel einen Spezifischen (hohen) Widerstand aufweist -gewollt-! Gruß Carsten
Thomas S. schrieb: > Also ich hatte einen defekten Tektronix Tastkopf (1:10) und den hab ich > mal spaßeshalber auseinander genommen. Im Kabel fand ich eine extrem > dünne Seele (dünner als so manches Haar). Dann hab ich das ans > Labornetzteil angeschlossen. Ein 10cm Stück führte bei 15V etwa 0,7A, > wenn ich mich recht erinnere. > > Oder oft steht auch auf manchen Kabeln: 50 Ohm Hi, Thomas, Ein Tastkopf mit einem Teilfaktor 10:1 ist ein räumlich auseinander gezogener Spannungsteiler mit 1. Vorwiderstand Rvor im Tastkopf 2. Eingangswiderstand Rin Oszi 3. Eingangskapazität Cin Oszi 4. Der Vorwiderstand ist ebenfalls durch ein Cvor überbrückt, damit die 10:1 breitbandig erhalten bleibt. Zu testen durch den Rechteckausgang am Scope, das soll auch als Rechteck abgebildet werden. Natürlich haben die Ingenieure sich größte Mühen gegeben zur Maximierung der Impedanz am Tastkopf und für geringstmögliche Verluste: a) Cvor ist die konstruktionsbedingte Parasitärkapazität. b) Mein Phillips-Tastkopf hat am Eingang zum Scope einen Trimmkondensator. Das Kabel zwischen Tastkopf und Oszi-Eingang geht in die Übertragungsfunktion ein, insbesondere dessen Kapazität gegen Masse. Zu deren Minimierung ist die Seele nur hauchdünn. Ciao Wolfgang Horn
Es geht nicht um die Kapazität, es geht auch um folgendes: Das Kabel des Tastkopfs ist prinzipbedingt an keinem Ende mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen, es kommt also zwangsweise zu Reflektionen. Damit Impulse jetzt so abgebildet werden wie sie sind und nicht mehrfach oder breiter, ist das Kabel bewusst verlustbehaftet, so das die Reflektion sich sehr schnell totläuft, idealerweise bevor sie das zweite mal am Scopeeingang vorbeikommt. Gruß, Christian
Kommt davon wenn man zu faul ist sich anzumelden ... Korrektur: "Es geht nicht NUR um die Kapazität"
> Ein Verbindungskabel zu normalen Skopetastköpfen ist aber im > "normalfall" kein "normales" HF Kabel... Ja, genau. Die Leitungen an passiven Tastköpfen haben einen relaitv hohen Widerstand, um Reflexionen zu dämpfen. Manchmal ist das sogar auf dem Mantel aufgedruckt, da steht dann z.B. 170 Ohm oder 200 Ohm. Die haben also einen DC-Widerstand von z.B. 170 Ohm/m. Der genaue Wert hängt vom Tastkopf, von der Leitungslänge und manchmal sogar vom Frontend im Oszi-Eingang ab.
Der Innenleiter ist so dünn, um eine geringe Kapazität zur Abschirmung zu bekommen. Diese Kapazitüt liegt ja parallel zur Eingangskapazität des Oszi und sollte möglichst klein sein. Das mit dem DC-Widerstand von 170Ohm/Meter ist Blödsinn.
mein Gott schrieb: > Das mit dem DC-Widerstand von 170Ohm/Meter ist Blödsinn. Hi, "mein Gott" mir erscheint die Erklärung mit den Reflexionen viel zu plausibel für "Blödsinn". Oszillographen habe ich auf dem Bastelboden meines Vaters kennen gelernt, gebaut nach dem II. Weltkrieg. 10 MHz Bandbreite war da noch in weiter Ferne, ebenso solche Vorsichtsmassnahmen. Damals könntest Du Recht gehabt haben, ein pauschales Urteil aber ist nicht glaubhaft. Ciao Wolfgang Horn
mein Gott schrieb: > Das mit dem DC-Widerstand von 170Ohm/Meter ist Blödsinn. Hast du das schon mal nachgemessen? Wenn nicht, rate ich es dir an. Du wirst überrascht sein!
Ich hatte vor ewiger Zeit auch schon einmal einen Tastkopf zerlegt und dabei solch einen hauchdünnen Innenleiter vorgefunden. Es handelte sich dabei definitiv nicht um Kupfer oder Silber, sondern eher um Edelstahl. Zudem hatte der Leiter auch eine leichte Zickzack-Struktur, vermutlich um Längenunterschiede besser ausgleichen zu können, die beim Biegen und Ziehen des Tastkopfkabels entstehen. Schließlich handelte es sich ja auch um einen massiven Draht und nicht um Litze. Der Grund für mein Zerlegen bestand auch darin, dass der Tastkopf einen Wackelkontakt hatte, was in der Tat an einem Bruch des Innenleiters lag. Das war sehr schade, denn der Tastkopf (No-name, ~1982) lag eigentlich ganz gut in der Hand und war auch elektrisch einwandfrei.
Philip schrieb: > Hast du das schon mal nachgemessen? Wenn nicht, rate ich es dir an. Du > wirst überrascht sein! Meine Tastköpfe sind alle vergossene 10:1 Teilertastköpfe und die haben ja einen 9MOhm-Widerstand eingebaut. Da komme ich ohne Kaputtmachen nicht an den Kabelinnenleiterwiderstand dran.
Ich habe gerade mal nachgemessen: Tek P2220: 343Ω, ca. 1,3m lang, das ergibt 264Ω/m. Das Kabel ist mit "0264-11-05" beschriftet. Noname: 316Ω, ca. 1,15m lang, ergibt 275Ω/m. Das Kabel hat keine Beschriftung. Die Längenangaben sind ungenau, da ich die Länge der Kabelabschnitte innerhalb des Tastkopfs und des BNC-Steckers nur geschätzt habe. Andreas Schweigstill schrieb: > Ich hatte vor ewiger Zeit auch schon einmal einen Tastkopf zerlegt Ich ebenfalls :) > und dabei solch einen hauchdünnen Innenleiter vorgefunden. Es handelte > sich dabei definitiv nicht um Kupfer oder Silber Ja, das Material war eher grau und matt. > Zudem hatte der Leiter auch eine leichte Zickzack-Struktur So auch bei mir. Der Draht war zwar sehr dünn, aber ein Kupferdraht mit gleichem Durchmesser hätte bei Weitem keine 270Ω/m. Das ist ein spezieller Widerstandsdraht, und muss es auch sein wegen der bereits angesprochenen Reflexionen. Anders verhält es sich bei 50Ω-Tastköpfen. Da haben die Kabel praktisch keinen Leitungswiderstand, nur eben den Wellenwiderstand von 50Ω.
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hallo ihr habt mich jetzt neugirig gemacht. ich habe ein altes TEK 465 mit tastkopf P6105 da lassen sich die tastkoepfe bzw der adapter zum BNC anschluss ( compensation box ) abziehen. somit ist eine zerstoerungsfreie messung moeglich. das kabel hat einen ohmschen widerstand des innenleiters von 250 Ohm. die laenge betraegt 200 cm der wellenwiderstand betraegt 300 Ohm die daempfung liegt zwischen 8 und 11 dB. schoene gruesse hans --
Hans Mayer schrieb: > der wellenwiderstand betraegt 300 Ohm Wie kann man denn bei dieser Mesung den Wellenwiderstand ablesen? Kannst Du das näher beschreiben, würde mich nämlich interessieren. Bei dem Messaufbau war vermutlich das Leitungs-Ende mit 50 Ohm abgeschlossen. Könntest du (falls du Zeit dafür hast) vielleicht die S11 - Messung nochmal machen mit offenem Leitungsende? Mich würde interessieren, wie gut die Dämpfung bei so einem Kabel funktioniert, wenn kein Abschluss-Widerstand angeschlossen ist. Das entspricht ja eher einem realen Oszi-Eingang.
mein Gott schrieb: > Das mit dem DC-Widerstand von 170Ohm/Meter ist Blödsinn. Das nehme ich hiermit zurück! Man lernt halt nicht aus.
mein Gott schrieb: > Das nehme ich hiermit zurück! Hi, "mein Gott", solch eine Rücknahme kriegt nicht jeder hin. Das ist ein bisschen Größe von Dir, möge sie noch wachsen! Danke dafür. Wolfgang Horn P.S. Die ehrenhafte Kunst, Versprechen zu halten, die ist in Wahrheit die Kunst, nur das zu versprechen, was man auch halten kann. W.H.
Der hohe Gleichstromwiderstand dieser Tastkopf-Kabel ist tatsaechlich dazu da, Reflexionen zu daempfen und damit effektiv die Bandbreite zu vergroessern - die Quelle ist ja selten genau 50 Ohm und der Oszi-Eingang (1 MOhm bei DC, plus ca. 15pF Kapazitaet parallel dazu) schon gar nicht. Der Draht ist auch deswegen so duenn, um die Gesamtkapazitaet gering zu halten. Ich hab' vor kurzem mal einen langen Artikel darueber gelesen, wo der Autor das auch mit detaillierten Spice-Simulationen belegt - mit dem verteilten Widerstand vergroessert sich tatsaechlich die Bandbreite mit einem 1m-Kabel auf ca. 60 MHz wie "zufaellig" fuer die meisten Billig-Tastkoepfe ueblich (bloss mit kapazitiver Kompensation und "normalem" verlustarmen Koax kommt man grad mal auf 5-10 MHz). Kann man auch selber simulieren --> www.tlinesim.com, das Tool unterstuetzt verlustbehaftete Leitungen.
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hallo das tastkopf-kabel ist in der tat eine interessante sache. eine herausforderung in jedem fall. > Wie kann man denn bei dieser Messung den Wellenwiderstand ablesen? jetzt koennte ich sagen, indem man sich einen zusaetzlichen trace anzeigen laesst. habe ich aber nicht getan, daher nicht zu sehen. ich habe mir fuer den frequenzmarker 1 das |Z| ausgeben lassen. in der graphik ist der streuparameter mit 0,72 - j*0,02 abzulesen. das kann man dann umrechnen. im VNWA gibts hierfuer mehrere direkte moeglichkeiten. hier http://daycounter.com/Calculators/ gibts einen umrechner Z-S-Y , da kommt man dann auf 305 - j25,4 als ca |Z| = 306 Ohm im nach hinein habe ich mir Z als kurve angesehen, da sieht man, dass das bis ca 20 MHz passt. danach wirkt das kabel offensichtlich schon als transformator. eine andere sehr aprobate methode ist L und C zu messen und dann zu berechnen: Z = sqrt ( L / C ) momentan scheitere ich aber noch an einem vernuenftigen ergebnis fuer L aufgrund des hohen realanteils R von 250 Ohm, der ja da in serie liegt. > Bei dem Messaufbau war vermutlich das Leitungs-Ende > mit 50 Ohm abgeschlossen. nicht vermutlich, sondern sicher, da ja der eingang des netzwerk analysators 50 Ohm hat. im anhang weitere messungen. die dunkelblaue kurve in mem1 ist gemessen mit OPEN ( wie gewuenscht ), die hellblaue kurve ist gemessen mit SHORT. die rote kurve (Cus3) stellt den gescheiterten versuch dar, einen linear verlaufenden mittelwert zu zeigen. die schwarze kurve waere die halbe daempfung davon, da man ja mit der S11 messung die doppelte daempfung misst. wenn man sich nun die ergebnisse ansieht und vergleicht, dann sind die ergebnisse total unterschiedlich. wo mein fehler (messfehler) liegt, weiss ich noch nicht. ich muss noch einraeumen, dass der messaufbau sicherlich nicht ganz HF-tauglich ist. der tektronix stecker des kabels hat keinen passenden adapter in meiner box mit adaptoren auf irgendeinen standard (SMA, N, BNC) gefunden. das kann sich jedoch meiner meinung nach nicht so fatal auswirken. weiters bin ich noch auf einen verkuerzungsfaktor VP = 0,75 bzw ein epsilon-r = 1,77 gekommen und somit eine elektr laenge von 2,66 meter. aber wundert mich das noch, bei diesem kabel ? jedenfalls duerfte das erste axiom der messtechnik zugeschlagen haben: wer misst, misst mist. ich ziehe jedenfalls meine aussage zurueck und behaupte das gegenteil. :-) jedenfalls wird klar, dass man das kabel als solches so nicht sehen kann. wenn man sich das data sheet von tek ansieht, dann spielt der probe body und die compensation box im gesamtaufbau eine wesentliche rolle. die einzige aussage, zu der ich noch stehe: der ohmsche widerstand des innenleiters hat 250 Ohm. gruss aus wien hans --
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nachtrag: bei einer time domain reflectometry messung liegen die impedanz werte zwischen 200 und 400 Ohm. siehe anhang. die laenge wird jedenfalls mit 2 m ganz gut angegeben. gruss hans --
> ich habe mir fuer den frequenzmarker 1 das |Z| ausgeben lassen. > in der graphik ist der streuparameter mit 0,72 - j*0,02 abzulesen. > das kann man dann umrechnen. im VNWA gibts hierfuer mehrere direkte > moeglichkeiten. hier http://daycounter.com/Calculators/ gibts einen > umrechner Z-S-Y , da kommt man dann auf 305 - j25,4 ... Vermutlich wird bei dieser Umrechnung der DC-Widerstand des Kabels nicht berücksichtigt. Beim Online-Kalkulator kann man jedenfalls keine Leitungslänge eingeben, also kann der auch nicht den Wellenwiderstand berechnen. Du hast vermutlich einfach nur die Eingangsimpedanz berechnet. > im nach hinein habe ich mir Z als kurve angesehen, da sieht man, dass > das bis ca 20 MHz passt. danach wirkt das kabel offensichtlich schon als > transformator. Der Wellenwiderstand ist definiert als
für hohe Frequenzen vereinfacht sich das zu
Bei "normalen" HF-Leitungen ist ungefähr oberhalb von 100 kHz der DC-Widerstandsbelag R' nicht mehr relevant; bei einem so hochohmigen Kabel braucht man eine deutlich größere Frequenz, bis der DC-Widerstand nicht mehr ins Gewicht fällt. > bei einer time domain reflectometry messung liegen die impedanz werte > zwischen 200 und 400 Ohm. siehe anhang. die laenge wird jedenfalls mit 2 > m ganz gut angegeben. Das ist doch eine sehr aussagekräftige Messung. Dein Kabel hat 250 Ohm DC-Widerstand bei 2 m Länge, also 125 Ohm/m. Mit 278,3 Ohm bei 1 m und 216,7 Ohm bei 0,5 m ist die Differenz 61,6 Ohm für einen Abstand von 0,5 m. Das entspricht 123,2 Ohm/m, passt eigentlich ziemlich gut. Den Wellenwiderstand kann man jetzt relativ einfach berechnen, indem vom ersten Wert (216,7 Ohm) der DC-Widerstand für 0,5 m subtrahiert wird (62,5 Ohm). Damit erhält man Z_L = 154 Ohm. Oder man subtrahiert vom zweiten Wert (278,3 Ohm) den DC-Widerstand für 1m (125 Ohm), das ergibt Z_L = 153,3 Ohm. Vielleicht kannst du diese Time-Domain Messung nochmal machen und die Frequenz nicht bei 100 kHz starten, sondern bei 10 MHz oder 100 MHz. Evtl. wird die Messung damit genauer, da der Wellenwiderstand sich in diesem Bereich nicht mehr stark ändern sollte. Für eine max. Zeitspanne von 25 ns brauchst du die kleine Frequenz sowieso nicht.
Nachtrag:
> da kommt man dann auf 305 - j25,4 als ca |Z| = 306 Ohm ...
Das ist ganz einfach dein 50 Ohm Abschluss + 250 Ohm Leitungswiderstand
+ 6 Ohm Messfehler = 306 Ohm. ;-)
Siehe http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.27 "Normale (1:1) Tastkopfkabel sind NICHT an die Impedanz des Kabels bzw. des Oszilloskops angepasst und haben deswegen einen Widerstandsdraht im Koaxialkabel um die Reflexion ausreichend zu dämpfen."
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10_1.gif
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Das Bild zeigt die Pulsantwort von zwei 10:1 Probes. rot: 9Meg||C + 2m ideales 50Ohm Koaxialakabel, R'=0Ohm/m blau: 9Meg||C + 2m 190Ohm/Meter Kabel Wer will kann selber mit LTspice herumprobieren (.asc).
hallo vielen dank fuer das tolle feedback. @helmut, deine lt-spice simulation habe ich mir angesehen. wau! eine tolle sache. auch ein topic mit dem ich mich naeher beschaeftigen moechte, aber noch nie dazu gekommen bin. wenn wir die groessen L, C, R und G in irgendeiner form bestimmen koennen, koenntest du dann ein TDR messung - so wie ich sie gemacht habe - in einem 50 ohm system simulieren ? das soll hier jetzt nicht die aufforderung dafuer sein, das zu tun. mich interessiert nur, wie weit man so etwas simulieren koennte. @johannes, danke fuer deine ausfuehrungen. deine ueberlegungen bez time domain reflectometry messung sind mir dann in gleicher form auch durch den kopf gegangen. mir war es dann aber schon zu spaet, um den PC nochmals einzuschalten. mir war aber auch nicht klar, ob man die linear ansteigende gerade wirklich mit dem ohmschen widerstand so erklaeren kann. sollte doch der wellenwiderstand nicht laengenabhaengig sein. es liegt aber natuerlich auf der hand, dass es so ist. deine ausfuehrungen werfen bei mir neue fragen auf: [offtopic] wie erstellst du diese formeln, das scheint als graphik eingebunden zu sein und wie bindest du sie an der stelle ein ich sollt' mich mal mit der forum sw beschaeftigen [/offtopic] was bedeuted das ' in der formel fuer mich ist das immer eine transformierte groesse. R ist klar, da wird man wohl auch den aussenleiter dazunehmen, wobei der mit 0,4 Ohm bei mir nicht ins gewicht faellt. G ? wie koennte man den bestimmen ? oder einfach mit 0 annehmen ? ich nehme an, dass der leitwert einen zusammenhang mit dem dielektrikum hat. > ... erhält man Z_L = ... was bezeichnest du mit Z_L ? oder soll das den index L fuer leitung darstellen ? > ... kannst du diese Time-Domain Messung nochmal machen ... werde ich auf jeden fall ausprobieren. @mawin, dein link scheint sehr viel versprechend zu sein. ich bin nur noch nicht dazu gekommen, es mir im detail anzusehen. gruss hans --
@Hans Ein TDR Messgerät besteht aus einem Step-Generator mit 50 Ohm Innenwiderstand. Das Signal an der Anschlussstelle zum Messobjekt ist das was du bei der TDR-Messung siehst.
Hans Mayer schrieb: ... > @johannes, danke fuer deine ausfuehrungen. ... > deine ausfuehrungen werfen bei mir neue fragen auf: > [offtopic] > wie erstellst du diese formeln, das scheint als graphik eingebunden zu > sein > und wie bindest du sie an der stelle ein > ich sollt' mich mal mit der forum sw beschaeftigen Formeln erstellt man mit:
1 | [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math] |
Die Latex-Syntax findest du mit Google recht einfach. Die Formel von oben sieht im Quelltext so aus:
1 | Z = \sqrt{\frac{R'+j \omega L'}{G'+j \omega C'}}
|
> [/offtopic] > > was bedeuted das ' in der formel Das ist die Ableitung nach der Leitungslänge. Also R' ist der Widerstandsbelag in Ohm/m, L' ist der Induktivitätsbelag in der Einheit H/m usw. > fuer mich ist das immer eine transformierte groesse. > R ist klar, da wird man wohl auch den aussenleiter dazunehmen, wobei der > mit 0,4 Ohm bei mir nicht ins gewicht faellt. > G ? wie koennte man den bestimmen ? oder einfach mit 0 annehmen ? ich > nehme an, dass der leitwert einen zusammenhang mit dem dielektrikum hat. Ja, für G kann man hier 0 einsetzen > >> ... erhält man Z_L = ... > > was bezeichnest du mit Z_L ? > oder soll das den index L fuer leitung darstellen ? > Mit Z_L meine ich den Leitungs-Wellenwiderstand. Und zwar den Wert, der durch L' und C' bestimmt wird; also den Wellenwiderstand für hohe Frequenzen.
hallo ich habe die TDR messung nochmals gemacht. und zwar beginnend mit einer hoeheren frequenz. allerdings ist dann der uebergang beim kabelende noch schleifender. lt. doku muesste man bei 0 Hz anfangen. gruss hans --
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