Forum: HF, Funk und Felder Oszilloskops Bandbreite verbesseren


von rfzone (Gast)


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Hallo,

Ich habe ein HF VCO gebastelt und leider kann ich kein ausdrucksvolles 
Bild des signals am Bildschirm des Philips PM 3295A Oszilloskop sehen. 
Es ist klar das das Grund dafür das Oszilloskopsbandbreite um 400 MHz 
begrenzt ist.

Meine Frage ist:

gibt es eine möglichkeit die Bandbreite des Oszilloskops  etwas zu 
verbessern?

Wenn es ist unmöglich interne Änderungen durchzuführen, kann man einen 
externen Modul wie ein art Vorzähler einsetzen? Wie?

Wie kann ich alles um den Externentrigger nützen?


Ich freue mich aur Anregungen Tips und Vorschlägen.

von Georg A. (georga)


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> etwas zu verbessern?

Was wäre denn dieses öminöse "etwas" in %? Bzw. wo liegt der VCO? Mein 
altes HM604 hatte mit einer Bandbreite von 60MHz keine Probleme mit 
100MHz, hat sogar noch sauber getriggert... Die Amplitude war aber nur 
noch 10%.

Achja:

> leider kann ich kein ausdrucksvolles Bild des signals

Sowas schaut man sich auch nicht mit einem Oszi, sondern mit einem 
Spektrumanalyzer an. Auf dem Oszi siehst du nahezu ewig noch einen 
scheinbar schönen Sinus, während die anderen Frequenzen schon jeglichen 
Funkverkehr in der Umgebung jammen...

Edit2: Die Tastköpfe sind auch wichtig, passive können schon bei 200MHz 
zu machen...

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo rfzone

Ich hab hier auch ein PM 3295A. Das hört nicht sofort bei 400 MHz auf, 
ich kann bei 600 MHz noch triggern. Normalerweise sollte ein VCO 
genügend Signal liefern.

- Geht der Tastkopf überhaupt bis 400 MHz?

- Setzt evtl. die Schwingung des Oszillators aus?

- Welche Frequenz erwartest Du denn?

- Hast Du den 50 Ohm Abschluss eingeschaltet? Ich würde hier
  mit 50 Ohm arbeiten, aber der VCO muss daran angepasst werden.

- Ich hatte bei mir den Eindruck, dass die Stellung 1mV nicht
  bis 400 MHz geht, sondern evtl nur bis 200.

von rfzone (Gast)


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Georg A. schrieb:
>> etwas zu verbessern?
>
> Was wäre denn dieses öminöse "etwas" in %? Bzw. wo liegt der VCO? Mein
> altes HM604 hatte mit einer Bandbreite von 60MHz keine Probleme mit
> 100MHz, hat sogar noch sauber getriggert... Die Amplitude war aber nur
> noch 10%.
>
> Achja:
>
>> leider kann ich kein ausdrucksvolles Bild des signals
>
> Sowas schaut man sich auch nicht mit einem Oszi, sondern mit einem
> Spektrumanalyzer an. Auf dem Oszi siehst du nahezu ewig noch einen
> scheinbar schönen Sinus, während die anderen Frequenzen schon jeglichen
> Funkverkehr in der Umgebung jammen...
>
> Edit2: Die Tastköpfe sind auch wichtig, passive können schon bei 200MHz
> zu machen...

Danke für die Tipps,

Ich arbeite nur mit 50 Ohm Abschluss.

Tastkopf: Tenma 300 MHz.

von rfzone (Gast)


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B e r n d W. schrieb:
> Hallo rfzone
>
> Ich hab hier auch ein PM 3295A. Das hört nicht sofort bei 400 MHz auf,
> ich kann bei 600 MHz noch triggern. Normalerweise sollte ein VCO
> genügend Signal liefern.
>
> - Geht der Tastkopf überhaupt bis 400 MHz?
>
> - Setzt evtl. die Schwingung des Oszillators aus?
>
> - Welche Frequenz erwartest Du denn?
>
> - Hast Du den 50 Ohm Abschluss eingeschaltet? Ich würde hier
>   mit 50 Ohm arbeiten, aber der VCO muss daran angepasst werden.
>
> - Ich hatte bei mir den Eindruck, dass die Stellung 1mV nicht
>   bis 400 MHz geht, sondern evtl nur bis 200.

Vielen Dank auch für die Tips.


Ja die 50 Ohm Abschluss ist immer an.

Ich versuche das Problem mit einem Tastkopf mit höheren Frequenz zu 
lösen wenn das das Problem wäre.

von MaWin (Gast)


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Da dein VCO wohl Sinus macht, könntest du das Signal mit einem anderen 
Sinus definierter Frequenz mischen, und damit in den Signalbereich des 
Scopes herunterteilen.

von Georg A. (georga)


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Sicher kann er es runtermischen. Aber wozu? Es wird nur nach Sinus 
ausschauen ;)

von unbekannter (Gast)


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Halte doch einfach mal eine LED mit parallelem Kondensator und einer 
schneller Diode zum Gleichrichten des Stroms zwischen VCO-Out und GND. 
Dann weisst du zumindest schonmal ob du Amplitude hast oder nicht.

Ansonsten ist es in diesen Fällen immer schön, einen HF SA zu haben, 
sofern man nicht so glücklich ist und bereits ein Sampling Scope oder 
eine 200k€ 80GS/s Agilentkiste hat

von Helmut S. (helmuts)


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Welchen Frequenzbereich hat denn nun der VCO?
Irgendwie wurde diese bereits gestellte Frage ignoriert und stattdessen 
die Bandbreite vom Tastkopfes angegeben.

von B e r n d W. (smiley46)


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> Ja die 50 Ohm Abschluss ist immer an.
> Ich versuche das Problem mit einem Tastkopf mit höheren
> Frequenz zu lösen wenn das das Problem wäre.

Dann muss der Tastkopf aber auf 1:1 stehen oder ein einfaches Koaxkabel 
verwendet werden. Dazu muss aber der Oszillator die 50 Ohm treiben 
können. Eventuell kannst Du einen Spannungsteiler 500 Ohm : 50 Ohm 
dazwischen schalten. Das geht zur Not auch mit einem 470 Ohm und einem 
56 Ohm Widerstand.

von Karl (Gast)


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Auf 1:1 haben Tastköpfe kaum Bandbreite...

von B e r n d W. (smiley46)


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> Auf 1:1 haben Tastköpfe kaum Bandbreite

Ein 10:1 Tastkopf mit 10pF Eingangskapazität hat bei 500 MHz auch schon 
eine Impedanz in der Nähe von 50 Ohm. Dafür kommen am Oszilloskop nur 
noch -20dB an.

Dann geht es mit einem Koaxkabel besser. Die Frage ist auch, was ein 
Oszillator bei mehreren 100 MHz bewirken soll, wenn er nicht vernünftig 
angepasst werden kann.

von Edi (Gast)


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Ich habe ein HF VCO gebastelt und leider kann ich kein ausdrucksvolles 
2
Bild des signals am Bildschirm des Philips PM 3295A Oszilloskop sehen. 
3
Es ist klar das das Grund dafür das Oszilloskopsbandbreite um 400 MHz 
4
begrenzt ist.

Wenn man die Beiträge liest, wird einem ja schwindlig, ob der Spezial- 
Tips...
:-)

"Was gebastelt..."
Irgendwas gebastelt... ?
Und offensichtlich steht ein Oszillograph zur Verfügung, der mit 400 MHz 
ja schon recht fähig ist.

Na ja... OK.

"ein HF- VCO"
???
Wenn die im nächsten Satz vorliegende Bandbreite nicht reicht- ist es 
also ein UHF-Oszillator ? UHF beginnt ja oberhalb 400 MHz.

Also eine Frequenzangabe der zu erwartenden Frequenz wurde ja schon 
zweimal angefragt, das wäre doch mal eine Antwort drin, oder ?

Dann erhebt sich die Frage:
Ist es überhaupt sinnvoll, die Ausgangsfrequenz oszillographisch 
darzustellen ?

Wenn man in Erwägung zieht, am Oszillographen was zu ändern... einen der 
schon 400 MHz Bandbreite hat... so ein Gerät bohrt man nicht auf.
Für Messung in höchsten Frequenzbereichen nimmt man spezielle 
Meßtechnik- Oszi mit speziellen Einschüben, Sampling- Oszi- wurde schon 
genannt.

Ist es das wert, solch hochwertige Meßtechnik anzuschleppen ?

Was folgt dem VCO ?
Weitere Stufen filtern das Signal üblicherweise weiter.

Zum Messen des Bastelobjekts selbst:
Ist es eine reine Oszillatorstufe ?
Verdoppler u. ä. dahinter ?
Eine oder mehrere Trennstufen (Pufferstufen) dahinter ?
An welcher Stelle soll gemessen werden ?

Ist es der Oszillator eines Mischstufe, kann man diese, bzw. das gesamte 
Empfangsteil, mit einem Wobbler messen, eine Wobbelkurve erlaubt viel 
genauere Aussagen.

von Dumdi D. (dumdidum)


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Nochmal zur Analog Bandbreite eines Oszilloskop. War das nicht so, dass 
der wert (400MHz) die Frequenz anzeigt wo die Signaldaempfung 3dB ist. 
D.h. falls Dein VCO Leistung hat, kannst Du ihn auch bei viel hoeheren 
Frequenzen sehen.

von Helmut S. (helmuts)


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> Ich habe ein HF VCO gebastelt ...

Das Schweigen des Fragestelllers bezüglich der Frequenz lässt darauf 
schließen, dass der VCO gar nicht schwingt, weil die Belastung durch die 
Probe zu stark ist. Ich empfehle "Gast" mittels eines 1pF Kondensators 
die Spannung abzugreifen. Da misst man zwar nur einen Bruchteil der 
Spannung, hat aber gute Chancen dass der Oszillator weiter schwingt.

von Kabelknoten (Gast)


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rfzone schrieb:
> Ich arbeite nur mit 50 Ohm Abschluss.
>
> Tastkopf: Tenma 300 MHz.

Aber doch wohl hoffentlich nicht mit einem einem Tastkopf in der 
10:1-Stellung bei 10-11 MOhm Eingangsimpedanz UND gleichzeitig 
abwürgenden 50 Ohm am Eingang des Scopes?

Das wäre ja ähnlich effektiv, wie die Anstrengungen der Drosselkom beim 
Abtöten unerwünschten Signalflusses.

;-)

von rfzone (Gast)


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Zunächst möchte ich jedem bedanken für die informative Beiträge und die 
Bereicherung des Diskussions.

Um zusammen zu fassen werde ich nicht alles zitieren und jedem seinem 
Beitrag zu kommentieren. Es soll allerdings nicht verstanden das einige 
Vorschläge und Tipps minderwertig wären.

Ich habe gehofft das ein art Homebrew "selbstgebastelte" externe 
sampling Schaltung möglich wäre.

Mit HF habe ich "grob gemeint über 500MHz" also nicht niedrig.


Nach die Resonanzformel er VCO sollte zwischen 800 - 900MHz schwingen.


Ich habe mit dem VCO  einen Konvertervorsatz beabsichtigt somit das das 
Signal um die 886 MHz z.B an eimen UKW 108MHz Empfänger zu empfangen.

Aber abgesehen davon was für VCO ob selbst gebastelt oder gekauft wie 
diese z.B http://www.rfmd.com/CS/Documents/VCO790-1500TY.pdf

habe ich nur eine Chance ein Sinus Signal über 600MHz anzuschauen, 
nämlich ein neues Oszilloskop für über 1000 Euros. Für Bastelzwecke wäre 
nicht sinnvol, teures Hobby!

Tektronix 7104 1000 MHz Oszilloskope.

Was für schnelle Diode empfielt man hier um mit LED und Kondensator zu 
sehen ob Amplitude vorhanden ist?

von Jochen F. (jamesy)


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Für um die 500€ gibt es den HP 141T mit 8555 und 8552, das ist ein 18 
GHz-Spektrumanalysator. Für solche Fälle benutze ich den 
Spektrumanalysator, nicht zuletzt wegen des wesentlich besseren 
Dynamikbereiches. Für den genannten Anwendungsfall ist ein Oszilloskop, 
auch ein 7104 (ein ganz tolles Gerät!) leider nur die 2. Wahl.

von Thomas R. (tinman) Benutzerseite


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rfzone schrieb:
>
> Was für schnelle Diode empfielt man hier um mit LED und Kondensator zu
> sehen ob Amplitude vorhanden ist?

1N5711 (ich benutze HP2811), ein 100pF kondensator dazu

   ---||--.------
          -
RF        ^      1M term. oszi
          |
   -------.------

und schon kannst du z.b. beim 1GHz sinus (0dBm, RF an 50R term.)
mit einem DMM (mit oszi probe auf x1) 420mV DC sehen, beim 900MHz
sind es 304mV, beim 800MHz sind es 256mV und beim 700MHz nur 224mV.

Beim 13dBm RF signal wird auch eine LED leuchten können ^^

von rfzone (Gast)


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Jochen Fe. schrieb:
> Für um die 500€ gibt es den HP 141T mit 8555 und 8552, das ist ein 18
> GHz-Spektrumanalysator. Für solche Fälle benutze ich den
> Spektrumanalysator, nicht zuletzt wegen des wesentlich besseren
> Dynamikbereiches. Für den genannten Anwendungsfall ist ein Oszilloskop,
> auch ein 7104 (ein ganz tolles Gerät!) leider nur die 2. Wahl.

Danke sehr!

Also ein Spektrumanalysator wäre auch ein vielseitiges Meß und 
Darstellungsgerät. Es ist gut Beide Geräte zu kombinieren wenn die Kasse 
erlaubt.

Allerdings ich neige zu ein Tektronix 7104, hier in Deutschland gibt es 
ein Angebot für 1000 Euros.

von rfzone (Gast)


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Thomas R. schrieb:
> rfzone schrieb:
>>
>> Was für schnelle Diode empfielt man hier um mit LED und Kondensator zu
>> sehen ob Amplitude vorhanden ist?
>
> 1N5711 (ich benutze HP2811), ein 100pF kondensator dazu
>
>    ---||--.------
>           -
> RF        ^      1M term. oszi
>           |
>    -------.------
>
> und schon kannst du z.b. beim 1GHz sinus (0dBm, RF an 50R term.)
> mit einem DMM (mit oszi probe auf x1) 420mV DC sehen, beim 900MHz
> sind es 304mV, beim 800MHz sind es 256mV und beim 700MHz nur 224mV.
>
> Beim 13dBm RF signal wird auch eine LED leuchten können ^^

Ich danke dir sehr für die ausfürlische Info!

Zum Glück Farnell hat die Diode 1N5711.

von Jochen F. (jamesy)


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Dafür gibt es fertige Demodulatortastköpfe für Scopes, bis gut 800 MHz 
gingen die allemal. Dann kann man auch gewobbelt Leistung aufnehmen.

von Ralph B. (rberres)


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Jochen Fe. schrieb:
> Für um die 500€ gibt es den HP 141T mit 8555 und 8552, das ist ein 18
>
> GHz-Spektrumanalysator

Wobei genau dieser Spektrumanalyzereinschub seine Tücken hat, was 
Oberwellenmessungen betrifft.

Man darf sich nicht wundern wenn bei einen spektralreinen Signal eine 
zweite Oberwelle von ca. -50db erscheint. Die produziert der SA nämlich 
selber. Ursache ist der Eingangsmischer, der erstens mal ein 
Eintaktmischer ist, und zweitens mit nur -10dbm Oszillatorpegel 
betrieben wird. In dem Mischerblock sitzt nämlich ein Richtkoppler der 
der ein um 10db gedämpftes Signal vom LO an die Mischerdiode auskoppelt.

Außerdem ist ein SA mit Oberwellenmischung in den höheren Bereichen ohne 
Mitlauffilter am Eingang ziemlich wertlos, weil man mehr 
Aliasingprodukte sieht, als wirklich vorhanden Signale.

Wesentlich besser benimmt sich da schon der Tek 492 , sofern er alle 3 
Optionen beinhaltet.

Den bekommt man aber leider nicht für 500 Euro.

Ansonsten muss ich einigen Schreibern hier recht geben.

Wenn nicht explizit für Messpunkte mit 50 Ohm Impedanz bei der 
Konstruktion gesorgt wurde, hilft einen auch ein SA nichts, da er 50 Ohm 
Impedanz hat. Hier würde dann nur ein aktiver Tastkopf mit einer 
Eingangskapazität im untersten pF Bereich helfen, der die 900MHz noch 
halbwegs belastungsarm abgreifen kann. Aber wirkliche Messen ist das 
nicht.

Ralph Berres

von Lothar S. (loeti)


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Das geht, wenn überhaupt, mit einen "differential Probe".

Von Anfänger-Eingriffen in ein 400MHz Oszi kann ich nur warnen.
Danach is' Das mit Sicherheit reparaturbedürftig.

Grüße Löti

von Jochen F. (jamesy)


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Um zum eigentlichen Thema des Threads zurückzukommen:
Die Bandbreite eines analogen Oszilloskops hängt vor allem von der 
Ansteuerung der Bildröhre, genauer der vertikalen Ablenkplatten 
zusammen. Bei den Scopes mit "normalen" Ablenkplatten handelt es sich im 
Grunde um einen Kondensator, der in einer gewissen Zeit umgeladen werden 
muß, um einen Sprung darzustellen. Der Ablenkkoeffizient der Röhre gibt 
vor, wie viele Volt die Spannungsänderung betragen muß. Nach C*U = i*t 
kann man dann folgern, daß der Strom angehoben werden muß, um schneller 
umzuladen. Nun haben wir Transistoren dort, die mit einer gewissen 
Spannung und einem gewissen Strom betrieben werden und auch möglichst 
wenig Kapazität zu der Sache beitragen sollen. Erhöht man nun den Strom, 
so benötigt man Transistoren mit mehr Verlustleistung, aber dies darf 
die Kapazität nicht erhöhen. Ab hier wird der Weg sehr, sehr 
steinig.........

Ab etwa 200 bis 300 MHz ist die vertikale Ablenkplatte kein Blech mehr, 
sondern eine Wellenleiterstruktur mit einer definierten Verzögerung und 
einem definierten Wellenwiderstand und sogar einem Durchgangsabschluß. 
Hier redet man von "verteilter" Ablenkung. Auch hier gilt aber wieder 
C*U = i*t, und die Erhöhung des Stroms bei gleichbleibender Spannung ist 
hier auch dem Wellenwiderstand entgegen, der ja konstant bleibt.

Im Gegensatz dazu ist der Verlust an Bandbreite, der durch die analoge 
Verzögerungsleitung hinzukommt, sehr viel leichter auszugleichen.

Falls noch Fragen offen sind, ich habe eine "Weile" an solchen 
Schaltungen entwickelt und gearbeitet.

von W.S. (Gast)


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rfzone schrieb:
> Ich habe mit dem VCO  einen Konvertervorsatz beabsichtigt somit das das
> Signal um die 886 MHz z.B an eimen UKW 108MHz Empfänger zu empfangen.

Und deswegen baust du verkrampft an einem selbstgeschmiedeten VCO und 
suchst verzweifelt nach einem Meßgerät dafür? Der allereinfachste Weg 
wäre, seinen Frequenzzähler mal dranzuhalten. Wenn der nix zeigt, 
schweigt dein VCO gerade. Du hast doch einen, ja?

Ich schlage hier mal in aller Bescheidenheit vor, VOR dem Basteln ein 
wenig nachzudenken. Das hilft, glaub's mir. Sowohl von AD als auch von 
TI gibt es IC's, die sowohl eine PLL als auch einen VCO enthalten - und 
die funktionieren, vorausgesetzt man zerbrät sie nicht auf ungeeigneter 
Leiterplatte. Dazu noch nen TCXO und nen passenden Mischer-IC und ein 
passendes Cavity-Filter im Eingang und die Sache ist auf dem richtigen 
Weg.

W.S.

von Lothar S. (loeti)


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> ...um die 886 MHz z.B an eimen UKW...

1GHz messen, da müssen sogar die echten Fachleute sorgfältig vorgehen, 
oder:

Wer misst misst Mißt!

Fröhliches Meßen Löti

von m-qam (Gast)


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rfzone schrieb:
> Ich habe mit dem VCO  einen Konvertervorsatz beabsichtigt somit das das
> Signal um die 886 MHz z.B an eimen UKW 108MHz Empfänger zu empfangen.

Solange der 108MHz Empfänger nicht wenigstens einen Teil der "oben" bei 
868 MHz üblicherweise verwendeten Modulationsverfahren beherrscht, 
bleibt das selbst mit dem "geilst möglichen" VFO ein reichlich 
Sachverstand-freies Projekt mit dem daraus folgenden erheblich 
beschränkten Empfangs-Vergnügen.

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