Welche Messung ist richtig

[Thomas (kosmos)]

Ich habe mal einen Ausgang eines Arduinoboards ein mein Oszi gehängt und 
zw. der x1 und x10 Stellung am Tastkopf und am Oszi gibt es schon 
extreme Unterschiede in der Signalform. Vom Arduino im Gehäuse führe ich 
2 0,5mm starke ca. 20 cm lange Drähte raus und verbinde sie mit dem 
Tastkopf.

Bei der Signalform mit den Überschwingern zeigt mir das Oszi einen 
Spitzenwert von knapp über 7V. Haltet ihr das für möglich, sind hier die 
Kabelkapazitäten im Vergleich zum Eingangswiderstand so hoch.

Vielleicht kann mir das jemand mit den starken Überschwingern bzw. wie 
man es richtig misst erklären.

[Stefan F. (Gast)]

Beide Messungen sind falsch - wenn man Erbsen zählt. Ein Mikrocontroller 
mit 5V Spannungsversorgung kann unmöglich eine höhere Spannung ausgeben.

Der Tastkopf bildet zusammen mit den Zuleitungen einen Schwingkreis. Der 
Effekt ist mir durchaus bekannt, wenn auch nicht ganz so extrem. Der 
Tastkopf ist eigentich nur dazu gedacht, direkt ans Bauteil gehalten zu 
werden - ohne Verlängerung. Sobald du mit Verlängerungeskabeln 
arbeitest, werden steilflankige Signale (wie dieses) zwangsläufig 
verzerrt.

Hast du den Tastkopf richtig auf das Messgerät abgestimmt?

[Volker S. (vloki)]

Stefan us schrieb:
> Hast du den Tastkopf richtig auf das Messgerät abgestimmt?

+1 für Tastkopf abgleichen !

@Thomas:
falls du keine Ahnung haben solltet was "Tastkopfabgleich" bedeutet
z.B. -> http://www2.htw-dresden.de/~rothe/Oszi%20Tastkopf.htm

[(prx) A. K. (prx)]

Volker SchK schrieb:
> +1 für Tastkopf abgleichen !

Das kann auch bei abgeglichenem Tastkopf passieren, wenn die Flanke fix 
genug ist und das Oszi nicht schon bei 20Mhz schlapp macht. Merkt man, 
wenn man das Massekabel vom Tastkopf durch eine Massefeder an der Spitze 
ersetzt, und die Oszillation dann weg ist.

[(prx) A. K. (prx)]

Stefan us schrieb:
> Ein Mikrocontroller
> mit 5V Spannungsversorgung kann unmöglich eine höhere Spannung ausgeben.

Aber eine Leitungsreflektion kann das.

[Volker S. (vloki)]

A. K. schrieb:
> Volker SchK schrieb:
>> +1 für Tastkopf abgleichen !
>
> Das kann auch bei abgeglichenem Tastkopf passieren, wenn die Flanke fix
> genug ist und das Oszi nicht schon bei 20Mhz schlapp macht. Merkt man,
> wenn man das Massekabel vom Tastkopf durch eine Massefeder an der Spitze
> ersetzt, und die Oszillation dann weg ist.

Ich würde trotzdem damit anfangen den Tastkopf abzugleichen.
Wenn das Problem bleibt, dann kann man ja mal weiter schauen ;-)

[Michael K. (Gast)]

Stefan us schrieb:
> Beide Messungen sind falsch - wenn man Erbsen zählt. Ein Mikrocontroller
> mit 5V Spannungsversorgung kann unmöglich eine höhere Spannung ausgeben.

Das ist schon wirklich vorhanden.
Die Messleitungen haben ja auch R+L+C.
Eine schnelle Flanke auf ein RLC Glied zu geben sieht nunmal so aus.
Ein Boost Converter macht das ja auch nicht anders.

Je schneller der Flankenanstieg und je schlechter das Kabel (kein Koax) 
um so schlimmer wird das.

Die 10/1 Einstellung belastet das Signal weniger, deswegen ist der Peak 
höher.
Ja, auch Tastköpfe sind reale Bauteile und beeinflussen das Signal.

Eine Oszi Messung muß immer interpretiert werden.
Vieles was da ist, sieh man nicht.
Vieles was man sieht ist nicht wirklich da.
Manches ist nur da weil man überhaupt einen Tastkopf dran hat.

Tastkopf abgleichen ist natürlich Pflicht.
Sonst kann ich gleich den Finger ranhalten und Kurvenformen raten.

[Thomas (kosmos)]

also danke es lag an meiner Verlängerung Tastkopf direkt am Messobjekt 
wie ich es sonst auch immer mache zeigt es dann korrekt an. Hatte es 
verlängert weil das Oszi etwas weiter weg stand und ich ein paar 
Drahtstücke vor mir liegen hatte.

Die Tastköpfe habe ich am Oszi alle abgeglichen gehabt. x10 scheint das 
Signal doch etwas geringer zu belasten.

[(prx) A. K. (prx)]

Thomas O. schrieb:
> Die Tastköpfe habe ich am Oszi alle abgeglichen gehabt. x10 scheint das
> Signal doch etwas geringer zu belasten.

Ein Tasktopf in x1 Einstellung hat üblicherweise eine Grenze von 
15-25MHz. Die Schwingung liegt deutlich oberhalb davon.

[Stefan F. (Gast)]

>> Ein Mikrocontroller mit 5V Spannungsversorgung kann
>> unmöglich eine höhere Spannung ausgeben.

> Aber eine Leitungsreflektion kann das.

Ja eben, dass wollte ich in meinem Betrag ja heraus stellen. Hab mich 
wohl unklar ausgedrückt.

[Thomas (kosmos)]

Wie ist das bei der Leitungsreflektion angenommen ich habe einen kurzen 
High Impuls und es kommt eine Reflektion zurück hat diese doch einen 
negativen Ausschlag oder? Wie würde man das verhindern ein Widerstand in 
Reihe und evtl. einen Kondensator parallel also ein RC Glied?

Anbei nochmal ein Bild (CAN-BUS über MSC2551) wo ich diese Überhöhungen 
auf dem Kanal 3 (Lila) nicht in den Griff bekomme. Widerstand in 
Reihe,parallel, RC-, LC-, LCR-Gied alles ohne Erfolg ausprobiert.

Ich muss dazu sagen das ich das Signal mal schnell mit einem Arduino 
erzeugt habe, der keine externe Stromversorgung hat sondern nur von 
einem aktiven USB-HUB versorgt wird. Der MCP2551 wird aber von einem 
stabilisiertem 5V Netzteil gespeist mit 100nF Kerko direkt an den 
Versorgungspins und nochmal nen 10µF Eklo parallel.

[HildeK (Gast)]

Thomas O. schrieb:
> Wie ist das bei der Leitungsreflektion angenommen ich habe einen kurzen
> High Impuls und es kommt eine Reflektion zurück hat diese doch einen
> negativen Ausschlag oder? Wie würde man das verhindern ein Widerstand in
> Reihe und evtl. einen Kondensator parallel also ein RC Glied?

Wie oben schon gesagt, ist erst mal korrektes Messen wichtig. Die 
typischen Tastkopf-GND-Klemmen sind, wenn es um diese Problematik geht, 
ungeeignet. Man muss einen Federkontakt für die Masse direkt an der 
Tastkopfspitze nehmen.

Zum Thema Leitungsreflektionen habe ich dir mal eine (idealisierte) 
Spice-Simulation angehängt.
Grün: R2 = 10Ω
Blau: R2 = Z = 50Ω
Rot: R2 = 100Ω

Du siehst die Abhängigkeit von dem Quellwiderstand in Bezug auf das 
Leitungs-Z. Man muss hier nicht päpstlicher sein als der Papst, aber so 
auf 10%...20% genau den Quellwiderstand treffen, macht das Ergebnis am 
Leitungsende schon fast perfekt. Beachte: ein Digitalausgang hat so 
ungefähr 20Ω, so dass R2 um diesen Wert kleiner sein muss als das 
Leitungs-Z.