Spektrum Analyser Filter messen

[Oliver (nsectfor)]

Hallo zusammen

Ich habe bei mir einen Siglent SSA3032X Spektrum Analyser.
Nun meine Frage:

Ich habe einem Wheatston Brücke (AC erregt) die ich mit einem 
Instrumentenverstärker verstärke. Nachgeschaltet ist ein RC Tiefpass 2er 
Ordnung. Nun würde ich gerne messen wie das Frequenzsspektrum hinter dem 
Filter aussieht.

DC Block ist vorhanden. Die ganze Schaltung ist mit 5V versorgt.
Das sollte der Spektrum Analyser eigentlich schon auch ohne DC-Block 
aushalten.

Mein Osci hat nur einen Dynamikbereich von rund 60dB. Die FFT zeigt mir 
also noch nicht die gewünsche Tiefe. Meine Hoffnung ist, dass ich mit 
dem Spektrum Analyser mehr sehe.

Nun meine Frage wie schliesse ich den Speki am besten an:

- Normale Osci Sonde (z.B. 300 MHz, 1:1)
- Oder einfach ein Koax-Kabel am Ausgang meiner Schaltung anlöten 
(Schirm auf GND, innenleiter auf Ausgang Filter) und dan am Speki 
anschliessen.
- oder wie macht man das am besten?

Angehängt die Schaltung.

[Motopick (motopick)]

Oliver schrieb:

> Das sollte der Spektrum Analyser eigentlich schon auch ohne DC-Block
> aushalten.

Im Zweifel ist es noch viel als man denkt.

Zufoerderst solltest du vllt einmal die Grundlagenliteratur zur
HF-Technik, gefolgt vom Bedienhandbuch des Speckes lesen.
Und zwar so lange, bis sich deine Fragen von selbst erledigen.

[Mark S. (voltwide)]

Hängt davon ab, bis zu welcher Frequenz Du messen willst. Mit der 
Scope-Probe machst Du erstmal nix verkehrt.

[Mark S. (voltwide)]

Bei höheren GrenzFrequenzen - 10MHz mal so als Hausnummer - wirst Du 
einen Pufferverstärker mit 50 Ohm Treiber benötigen für das BNC Kabel.
Allerding habe ich den Verdacht dass Du mit Kanonen auf Spatzen schießt, 
welche Eckfrequenzen soll denn der Filter haben?
Ggfs reicht schon eine mittelprächtige USB-Soundkarte aus, um solche 
Filter mit hoher Genauigkeit aus zu messen.

[Rainer W. (rawi)]

Mark S. schrieb:
> Ggfs reicht schon eine mittelprächtige USB-Soundkarte aus, um solche
> Filter mit hoher Genauigkeit aus zu messen.

Um das beurteilen zu können, müssten in den Schemata ein paar Werte 
stehen.

Oliver schrieb:
> Schema_.png
> Schema_.png

[Wolf17 (wolf17)]

Wäre schön gewesen, wenn im Schaltplan auch die Werte drin gewesen 
wären, damit man hier nicht sinnlos rumraten muss!

Der Soundkartenhinweis ist durchaus berechtigt, abhängig von der 
gewählten Verstärkung ist die Bandbreite vom INA 823 ja niedrig. Siehe 
Bild

Sicher, dass ein Siglent 3.2GHz Real Time spectrum analyzer das richtige 
Werkzeug ist?

Wenn das INA Ausgangssignal nicht nur mV sind, kann man hinter den 
Tiefpässen ein C zur DC Trennung und einen Spannungsteiler mit 50R 
Ausgangsimpedanz schalten, der Siglent ist ja empfindlich genug.
Die Spannungsteilung >50 wählen, dass der Damagelevel von Siglent auch 
im Fehlerfall niemals erreicht werden kann.
Ab 1:1000 sollte der Ri ausreichend groß sein, um auch einen Tiefpass 
mit unbekannten Werten nicht unzulässig zu belasten.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

erst mal das Datenblatt:
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina823.pdf
"Bandwidth: 1.9 MHz (G = 1), 60 kHz (G = 100)"
also nicht gerade Hochfrequenz.

https://www.siglent.eu/product/2160604/siglent-ssa3032x-r-3-2ghz-real-time-spectrum-analyzer
"Tracking Generator Standard"
eine Kanone für Spatzen, aber egal, ein Trackinggenerator ist für hohe 
Dynamik immer gut.

> Schema_.png
> Schema_.png
passiert mir auch öfter, das Forum zeigt die Dateien gern mal zu spät 
an, sodaß man denkt, es wäre beim ersten Mal nicht angenommen worden. Am 
besten eine "Vorschau" aufrufen, dann wird der Dateiname gezeigt. 
Löschen geht leider nicht ohne alles abzubrechen.

[Oliver (nsectfor)]

Sorry ihr habt natürlich recht.
Mein Plan war einfach ein Prinzipschema anzuhängen damit ichs nicht 
beschreiben muss. Mir gieng es gar nicht u die genauen Werte.

Der INA823 wird mit Verstärung 100 betrieben. Dh der wird schon selbst 
als Tiefpass wirken.

Das Filter soll eine Grenzfrequenz (-3dB) von 15kHz haben.
Danach wird mit einem Delta Sigma mit 4Mhz abgetastet. Dieser ADC hat 
eine Theoretische Auflösung von 24Bit (was technisch natürlich nie 
ereicht wird). Die Auflösung würde einem Dynamikbereich von 144dB 
entsprechen. Das gewählte Filter hat bei 2 MHz (Nyquist Frequenz) aber 
erst eine Dämpfung von ~50dB.

Wenn ich also von realistischen 18Bit Auflösung ausgehen würde, müsste 
ich bei 2Mhz eine Dämpfung von 108dB garantieren können.

Dh ich möchte schauen was bei 2MHz noch daher kommt um abzuschätzen ob 
ich ein Filter 3er Ordnung einsetzen soll oder ein Filter 2er Ordnung 
allenfalls schon reicht.

Wolf17 schrieb:
> Sicher, dass ein Siglent 3.2GHz Real Time spectrum analyzer das richtige
> Werkzeug ist?

Was wäre den besser? Bzw. das hab ich halt rumstehen bei mir.
Warum ist dr Schlecht? ^^

Wolf17 schrieb:
> Wenn das INA Ausgangssignal nicht nur mV sind, kann man hinter den
> Tiefpässen ein C zur DC Trennung und einen Spannungsteiler mit 50R
> Ausgangsimpedanz schalten, der Siglent ist ja empfindlich genug.
> Die Spannungsteilung >50 wählen, dass der Damagelevel von Siglent auch
> im Fehlerfall niemals erreicht werden kann.
> Ab 1:1000 sollte der Ri ausreichend groß sein, um auch einen Tiefpass
> mit unbekannten Werten nicht unzulässig zu belasten.

Sowas wie angehängt?


Danke schon allen für die wertvollen Tipps.

[Ralph B. (rberres)]

Du hast im Eingangspost einen Tiefpass zweiter Ordnung gezeichnet, 
welches weiter unten mit einer Grenzfrequenz von 15KHz benannt wurde.

Für mich ist das linke Schaltbild falsch, ich beziehe mich auf das 
rechte Schaltbild. In dem linken Schaltbild fehlt ein Widerstand 
zwischen OP und linker Kondensator im Tiefpass. Der OP soll man nicht 
direkt am Ausgang kapazitiv belasten. Er neigt dann zum schwingen.

Ein Tiefpass zweiter Ordnung hat eine Steilheit von 12db/oktave also 
40db/dekade, sofern er richtig dimensioniert ist.



Das beduetet also das bei 2 Dekaden höhere Frequenz also in diesem Falle 
1,5MHz die Dämpfung maximal 80db betragen kann. Bei 2 MHz wird es nicht 
viel mehr sein.

Der INA 823 wird allerdings eine zusätzliche Dämpfung bei 2MHz erzeugen, 
weil er mit seinen Übertragungsverhalten weitere Dämpfungspole 
hinzufügen wird, welche die Flankensteilheit der gesamten Schaltung 
erhöht.

Die 108 db Dämpfung wirst du aber bei einen offenen Aufbau nicht 
erreichen, dazu ist ein entsprechend HF-dichter Aufbau in Kammertechnik 
notwendig, ansonsten wird sich das Eingangssignal teilweise seinen Weg 
um das Filter herum suchen. Auch die im Messaufbau verwendeten Koaxkabel 
müssen eine entsprechende Schirmdämpfung aufweisen. RG58 ist hier die 
schlechtere Wahl.

Was die Ankopplung an den Spektrumanalyzer betrifft, rate ich dringend 
von einer DC-Kopplung ab. Je nach Beschaffenheit des Einganges des 
Spektrumanalyzers genügen wenige 100mV DC um den Mischer oder zumidest 
den Eingangsabschwächer abzuschießen. Auserdem will der Spektrumanalyzer 
eine 50 Ohm Quelle sehen.

Aber das hast du ja in deinen letzten Post bereits nachgebessert. Der C 
mit dem Fragezeichen sollte zusammen mit dem 50Kohm Widerstand einen 
Hochpass bilden dessen niedrigeste zu übertragende Frequenz noch keine 
nennenswerte Dämpfung erfahren hat.

Ralph Berres

[Rainer W. (rawi)]

Christoph db1uq K. schrieb:
>> Schema_.png
>> Schema_.png
> passiert mir auch öfter, das Forum zeigt die Dateien gern mal zu spät
> an, sodaß man denkt, es wäre beim ersten Mal nicht angenommen worden. Am
> besten eine "Vorschau" aufrufen, dann wird der Dateiname gezeigt.

Ganz schlau - darum geht es gar nicht.

Das sind zwei verschiedene Dateien, wie man sogar schon an der 
Dateigröße erkennen kann, ganz abgesehen von den Unterschieden in der 
dargestellten Schaltung.
Warum auch immer man für verschiedene Schaltpläne beim Hochladen den 
selben Namen wählt?

p.s.
Wenn du die Finger vom Zitat ließest, könnte man auch erkennen, wen du 
zitierst. ;-)

Christoph db1uq K. schrieb:
> Löschen geht leider nicht ohne alles abzubrechen.

Hat dein Rechner keine Zwischenablage, wo du den Text zwischenlagern 
kannst, um ihn nach dem Abbruch wieder einzufügen?