Forum: HF, Funk und Felder Reflektionsmessung mit dem Skop


von BigBang (Gast)


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Wie nenn sich offiziell die Funktion bei dem Osziloskop bei der ein 
Impuls an Tastkopf gesendet wird von dem die Signalreflektion angezeigt 
wird.

Es wird hauptsächlich zum Beurteilen der hochfrequenten Leitungen bzw. 
Schaltungen verwendet. Teure Tekstronix haben so etwas. Neulich habe ich 
die Vorführung gesehen, hat mich sehr interessiert. Welche Skope im 
tieferen Preisbereich haben so etwas? Kann man das selbst bauen? Geht 
das mit einem digitalen Oszilloskop mit 100MHz(1GS/s) Bandbreite?

: Verschoben durch Moderator
von Falk B. (falk)


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@  BigBang (Gast)

>Wie nenn sich offiziell die Funktion bei dem Osziloskop bei der ein
>Impuls an Tastkopf gesendet wird von dem die Signalreflektion angezeigt
>wird.

TDR, Time Domain Reflectometry.

>die Vorführung gesehen, hat mich sehr interessiert. Welche Skope im
>tieferen Preisbereich haben so etwas?

Was ist tief für dich? 10.000 Euro? Haben die meisten dieser Preisklasse 
NICHT.

> Kann man das selbst bauen?

Ja, wenn gleich nur für eher lange Leitungen, ich sag mal 1m++.

> Geht das mit einem digitalen Oszilloskop mit 100MHz(1GS/s) Bandbreite?

Ja, siehe oben. Bei 100 MHz hat man ca. 3,5ns Anstiegszeit, das ist die 
Laufzeit auf ~70cm Kabel. Mit etwas Vorstellungskraft sieht man dann 
Effekte bis vielleicht 10-30cm Leitungslänge, darunter eher nicht.

Wesentliche Komponenten eines TDRs sind

- ein sehr steilflankiger Pulsgenerator, da kann man testhalber ein 
schnelles CMOS Gatter nehmen, VHC oder so
- ein sehr breitbandiger Tastkopf mit solider Masseanbindung, hier 
empfiehlt sich für den Einstieg ein passiver Z0 Tastkopf, sehr 
preiswert.

http://www.signalintegrity.com/Pubs/straight/probes.htm

Siehe auch Wellenwiderstand.

MFG
Falk

von Falk B. (falk)


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Ach ja, der Thread ist hier im MARKT wohl etwas falsch platziert. Hallo 
Mods, bitte mal nach HF verschieben.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Interessantes Thema,

Wofür braucht man sowas eigentlich? Außer jetzt um Fehlstellen in einem 
Ethernet-Kabel zu finden ;-)

Die Messung des Reflexionsfaktors geht doch über Vektoranalysatoren 
einfacher, wenn ich das richtig in Erinnerung habe.

von hp-freund (Gast)


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http://www.epanorama.net/circuits/tdr.html

oder die Diagnosefunktion von einigen Gigabit Netzwerkkarten.

von Andrew T. (marsufant)


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BigBang schrieb:
> Kann man das selbst bauen?

Obige


http://www.epanorama.net/circuits/tdr.html


ist leicht nachzubauen. Und funktioniert 1A.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Falk Brunner schrieb:

> Mods, bitte mal nach HF verschieben.

OK.

von ELV-Kenner (Gast)


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von Wolfgang M. (womai)


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Ja, kann man schon selber bauen. Hier meine Version:

http://www.testtechniques.com/tdr.html

Je schneller die Anstiegszeit des Signals und die Bandbreite des 
Samplers/Oszis, desto feinere Auflösung, d.h. desto mehr Details kann 
man auf der Leitung nachweisen.

100 MHz entspricht  ca. 330/100=3.3ns Anstiegszeit. Im Kabel breitet 
sich das Signal mit ca. 2/3 Lichtgeschwindigkeit aus, also ca. 20cm pro 
ns. Da es Reflexion ist, sieht man nach 1ns das, was 0.5ns entfernt ist. 
Mit 3.3ns Anstiegszeit kann man gerade noch Strukturen mit ~2ns 
Nachweisen (nur noch qualitativ), also 1ns oder 20cm "lang".

Mein Gerät hat ca. 2 GHz Gesamtbandbreite.

von BigBang (Gast)


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TDR, COOL!!!

Da wird man gleich mit den Informationen überschüttet. Gedacht ist es 
für einen Test von Leiterbahnen an selbst entwickelten Platinen. Die 
Auflösung reicht mir vollkomen aus. Man muss bedenken, dass ca. 1m 
Leitung von Tastkopf noch dran ist, dann passt es auch mit 100MHz.

In der Aktion hat mich das Ding doch sehr überrascht wie fein man da die 
Reflektionsstellen mit Anlegen z.B. des Schraubenziehers feststellen 
kann.

10.000 für so ein Werkzeug ist natürlich nicht die Welt, für einen 
Privatmann jedoch zu teuer. Werde versuchen die Teile nachzubauen.

Danke an alle!

von Wolfgang M. (womai)


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BigBang schrieb:
> Man muss bedenken, dass ca. 1m
> Leitung von Tastkopf noch dran ist, dann passt es auch mit 100MHz.

Nein, passt leider nicht. Die Leiterbahn selber muesste so lange sein. 
Sonst siehst Du nur ein verwaschenes Bild aus Kabel & Leiterbahn, kannst 
also die Leiterbahn-Impedanz nicht korrekt messen.

von BigBang (Gast)


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Die Schaltung von http://www.epanorama.net/circuits/tdr.html würde ich 
noch bisschen optimieren. Ob ich dann so viele Schmitt-Trigger Endstufen 
brauche... Die Widerstände R3-R7 haben auch einen induktiven Anteil und 
abgesehen von der Fünftaktendstufe bringen sie die Phasenverschiebung 
mit.

Fange also mit einer Endstufe ganz ohne Wiederstände an. Hauptsache das 
IC fackelt mir nicht ab. Aber da es 20 Cent kostet...

von BigBang (Gast)


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Wolfgang M. schrieb:
> Nein, passt leider nicht. Die Leiterbahn selber muesste so lange sein.
> Sonst siehst Du nur ein verwaschenes Bild aus Kabel & Leiterbahn, kannst
> also die Leiterbahn-Impedanz nicht korrekt messen.

Normalerweise nicht. Wenn der Skop das mitmacht dann sieht man die 
Abstufungen entsprechend der Entfernung. Praktische Erfahrungen habe ich 
jedoch noch nicht. Kann nur das sagen was ich gesehen habe.

von BigBang (Gast)


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Wolfgang M. schrieb:
> Ja, kann man schon selber bauen. Hier meine Version:
>
> http://www.testtechniques.com/tdr.html

Was soll die Box kosten?

von Wolfgang M. (womai)


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BigBang schrieb:
> Wolfgang M. schrieb:
>> Nein, passt leider nicht. Die Leiterbahn selber muesste so lange sein.
>> Sonst siehst Du nur ein verwaschenes Bild aus Kabel & Leiterbahn, kannst
>> also die Leiterbahn-Impedanz nicht korrekt messen.
>
> Normalerweise nicht. Wenn der Skop das mitmacht dann sieht man die
> Abstufungen entsprechend der Entfernung. Praktische Erfahrungen habe ich
> jedoch noch nicht. Kann nur das sagen was ich gesehen habe.

Die praktische Erfahrung habe ich :-)

Nimm an, das Kabel ist 50 Ohm und diue Leiterbahn 70 Ohm. Bis das 
Reflexionssignal auf den 70 Ohm entsprechenden Wert gestiegen ist, 
vergeht eben eine Anstiegszeit. Vorher gibt's keinen einfach definierten 
Zusammenhang. D.h. die Rundlaufzeit in der Leiterbahn muss mindestens 
der Anstiegszeit entsprechen. In der Realitaet um einiges mehr, schon 
weil Anstiegszeiten nicht als 0%/100% sondern als 10%/900% oder sogar 
20%/80% angegeben sind.

von Wolfgang M. (womai)


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BigBang schrieb:
> Was soll die Box kosten?

2500 Euro. Wahrscheinlich nicht die Antwort, die Du hoeren wolltest.

von Wolfgang M. (womai)


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BigBang schrieb:
> Fange also mit einer Endstufe ganz ohne Wiederstände an. Hauptsache das
> IC fackelt mir nicht ab. Aber da es 20 Cent kostet...

Keine gute Idee. Fuer quantitative Messungen brauchst Du eine gut 
definierte Quellimpedanz. Die 220 Ohm symmetrieren die Einzeltreiber auf 
jeweils ca. 250 Ohm. 250/5=50 Ohm, die gewaehlten Werte sind also kein 
Zufall. Fuer eine 75-Ohm-Leitung macht man die Quelle 
zweckmaessigerweise (nit zwingend, 50 Ohm ginge auch) auch 75 Ohm durch 
Vorschaltung eines 25-Ohm-Widerstandes

 Die Impedanz der gemessenen Leitung ergibt sich dann aus dem 
Reflexionskoeffizienten rho gemaess der Formel

Z_leitung = Z_quelle * (1 + rho) / (1 - rho)

wobei rho = Reflexionsamplitude / Quellamplitude

von unbekannter (Gast)


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Guck mal da, vieleicht kannst du den Verkäufer dazu bringen, sein 
HP1811a Sampling-Scope billig an dich zu verschecken. Das gibt mit dem 
entsprechenden Pulsgenerator ein nettes TDS, das Teil kann 10ps/div wenn 
ich richtig gesehen habe, muss halt eventuell davor repariert werden

Beitrag "Beurteilung von Messgeräten"

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