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Übertragungsfunktion messen / Suche Möglichkeit
#21
Zitat:Original geschrieben von Redegle

Grmmml Angry

Geschriebener Text ist weg.
Dann nochmal.

Ich habe z.B. vor ein paar Wochen einen Verstärker mit Ops aufgebaut. Bei diesem ist die Verstärkung über einen DIP Schaltung oder wahlweise über einen Potentiometer verstellbar (1 bis ca. 10000). Bei einer zu großen Verstärkung schwingt die Schaltung jedoch. Bei einer "kleinen" Verstärkung (100) liegt die Bandbreite rechnerisch noch bei mehreren MHz. Problem ist, dass die Schaltung bei sehr kleinen Verstärkungen (z.B. 10) ein Resonanzverhalten aufweist. Besonder schlimm ist es, wenn ich mit dem DIP Schalter auf das Potentiomter umschalte (parasitäre Kapazitäten). Deswegen würde ich u.a. von dieser Schaltung gerne die Übertragungsfunktion ermitteln.

Solche Instabilitäten bin ich meistens angegangen durch Ansteuerung mit Rechteck. Z.B. 100hz, oder 1kHz. Analyse mit Standard Oszilloskop. Der Vorteil: Es muß nicht durchge-sweept werden, und man sieht das Verhalten (mehr oder weniger gedämpfte Oszillationen) sofort.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#22
Zitat:Original geschrieben von Redegle
Ich habe z.B. vor ein paar Wochen einen Verstärker mit Ops aufgebaut. Bei diesem ist die Verstärkung über einen DIP Schaltung oder wahlweise über einen Potentiometer verstellbar (1 bis ca. 10000). Bei einer zu großen Verstärkung schwingt die Schaltung jedoch. Bei einer "kleinen" Verstärkung (100) liegt die Bandbreite rechnerisch noch bei mehreren MHz. Problem ist, dass die Schaltung bei sehr kleinen Verstärkungen (z.B. 10) ein Resonanzverhalten aufweist. Besonder schlimm ist es, wenn ich mit dem DIP Schalter auf das Potentiomter umschalte (parasitäre Kapazitäten). Deswegen würde ich u.a. von dieser Schaltung gerne die Übertragungsfunktion ermitteln.

Und Du hoffst, dass Dir das was helfen würde?

Vermutlich leidest Du unter einem unzureichenden Layout, fiesen Lastverhältnissen, unzureichender Verblockung, unzureichender GK oder auch einfach unter einem OPV, der für die kleinen Verstärkungen nicht optimal kompensiert ist.

Wenn Du auf diese komplexen Probleme einen Analysator loslässt, dann wirst Du auch eine höchst komplexe Antwort erhalten. Eine Antwort, bei der sich alle Einzelursachen überlagern und gegenseitig beeinflussen. Hinzu kommt noch der Analysator, dessen Schaltung Deinen Prüfling zusätzlich beeinflussen kann.

 
#23
das klingt wahrlich nicht nach einer Paradeanwendung für einen Analysator.
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
 
#24
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Und Du hoffst, dass Dir das was helfen würde?
Nein! Also "helfen" würde es für diesen Sachverhalt nicht.
Ein Messinstrument kann immer nur messen Smile.

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Vermutlich leidest Du unter einem unzureichenden Layout, fiesen Lastverhältnissen, unzureichender Verblockung, unzureichender GK oder auch einfach unter einem OPV, der für die kleinen Verstärkungen nicht optimal kompensiert ist.

Der letzte Punkt trifft das Problem sehr genau. Aber dies ist auch bekannt. Es geht mir nur darum, dass ich gerne in der Lage wäre die simulierte Übertragungsfunktion mit der realen Übertragungsfunktion zu vergleichen um Rückschlüsse darüber ziehen zu können, wie viel Resonanz von dem OP kommt und wie viel vom Layout. Denn dieses kann ich nur dann Verbessern wenn ich weiß, ob eine Änderung das Verhalten der Schaltung nun verbessert oder verschlechtert hat.

Natürlich könnte ich hierzu auch einen Sinusoszillator nehmen, den Frequenzbereich durchwobbeln, bei markannten Punten die Frequenz und die Verstärkung notieren, eine Änderung in der Schaltung durchführen und den ganzen Prozess widerhohlen.

Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Wenn Du auf diese komplexen Probleme einen Analysator loslässt, dann wirst Du auch eine höchst komplexe Antwort erhalten. Eine Antwort, bei der sich alle Einzelursachen überlagern und gegenseitig beeinflussen. Hinzu kommt noch der Analysator, dessen Schaltung Deinen Prüfling zusätzlich beeinflussen kann.

Das verstehe ich jetzt nicht so ganz misstrau .
Eigendlich regt ein Anlysator mit einer Sinusfunktion an. Dies sollte eigendlich dafür sorgen, dass sich nichts Überlagert. Gleichzeitig Vernachlässigt ein Analysatr alle Effekte wie Nichtliniearitäten.

Zitat:voltwide
Solche Instabilitäten bin ich meistens angegangen durch Ansteuerung mit Rechteck. Z.B. 100hz, oder 1kHz. Analyse mit Standard Oszilloskop. Der Vorteil: Es muß nicht durchge-sweept werden, und man sieht das Verhalten (mehr oder weniger gedämpfte Oszillationen) sofort.

Danke für den Hinweis. Da bin ich jetzt irgendwie nicht drauf gekommen überrascht. Kann es hierbei nicht passieren, dass die sehr hochfrequenten Anteile im Rechteck zu Reflektionen führen?

Zitat:woody
das klingt wahrlich nicht nach einer Paradeanwendung für einen Analysator.

Wenn du ein paar Leute im Forum überzeugen möchtest mit dir einen kleinen Analysator zu bauen musst du bessere Argumente bringen^^. Ich wäre übrigens mit dabei. Dann wäre ich aber dafür, dass wir statt einer FFT einen Sweep verwenden. Denn so sind höhere Frequenzen möglich. A/D-Wanlder mit einer hohen Auflösung werden bei hohen Frequenzen sehr schnell sehr teuer.
 
#25
Zitat:Original geschrieben von Redegle

Zitat:woody
das klingt wahrlich nicht nach einer Paradeanwendung für einen Analysator.

Wenn du ein paar Leute im Forum überzeugen möchtest mit dir einen kleinen Analysator zu bauen musst du bessere Argumente bringen^^. Ich wäre übrigens mit dabei. Dann wäre ich aber dafür, dass wir statt einer FFT einen Sweep verwenden. Denn so sind höhere Frequenzen möglich. A/D-Wanlder mit einer hohen Auflösung werden bei hohen Frequenzen sehr schnell sehr teuer.

Wo du Recht hast.. Wink
Es wurde ja nie behauptet, dass es bei einer Dual-FFT bleiben soll. Ich kann mir gut vorstellen mehrere Messmethoden zu implementieren. Man wählt dann die Grundfunktion je nach Anwendung aus...
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
 
#26
Zitat:Original geschrieben von Redegle
Das verstehe ich jetzt nicht so ganz misstrau .
Eigendlich regt ein Anlysator mit einer Sinusfunktion an. Dies sollte eigendlich dafür sorgen, dass sich nichts Überlagert. Gleichzeitig Vernachlässigt ein Analysatr alle Effekte wie Nichtliniearitäten.

Beispiel: Wenn Du mit Resonanzeffekten zu tun hast, dann überlagern sich die Resonanzkurven, wenn sie eng genug benachbart sind.

[Bild: 600px-Bandwidth_2.svg.png]

Wie willst Du hier ne Aussage über die Ursachen des fo-Bereiches treffen?

Du regst also mit einer Sinusfunktion gleichzeitig mehrere Übertragungsfunktionen an, deren Anwtorten sich überlagern. Je komplexer Dein Netzwerk ist, desto komplexer wird auch die Aussage des Analysators.

 
#27
So ganz folgen kann ich noch nicht.

Wenn man ein Gebilde aus z.B. 2 Spulen und 2 Kondensatoren aufbau dann lässt sich das durch eine gekoppelte DGL beschreiben und es entstehen ggf. mehrere Resonanzfrequenzen. Wenn diese nah genug bei einander liegen überlagern sich die Amplituden oder was möchtest du mir sagen?

Wenn ich mit einem Oszillator messe habe ich aber doch das selbe Problem.


Übersicht mit allen DDS der Firma analog devices:
http://www.analog.com/en/rfif-components...index.html

Die sind zum Teil ziemlich teuer.
1GHz --> 60Euro
400MHz --> 23Euro (AD9951)

Diplomarbeit zu DDS:
http://albinotroll.nerx.net/artikel/dipl...erator.pdf
 
#28
Zitat:Original geschrieben von Redegle
Wenn diese nah genug bei einander liegen überlagern sich die Amplituden oder was möchtest du mir sagen?
Wenn ich mit einem Oszillator messe habe ich aber doch das selbe Problem.

"Ja" und "ja".

Die Messung Deiner OPV-Schaltung würde ich weder per Sinus-Oszillator noch per Sinus-Analysator durchführen. Das erbringt kein brauchbares Ergebnis. Du wirst zum Schluss nicht wissen, ob eine Leiterbahnstruktur oder der OPV geantwortet hat. Oder beide.

Mach voltis Rechteck-Test. Der hilft zwar auch nicht. Kostet aber auch nichts Wink
 
#29
Damit hast du meinen Abend gerettet lachend.
Habe gut gelacht.
 
#30
Wenn Du schon Deine Schaltung im Simulator hast, brauchst Du doch nur das Rechteck als stimulus einsetzen. Das Simulationsergebnis kannst Du dann
mit dem realen Rechtecktest vergleichen.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#31
Zitat:woody
Danke für den Hinweis. Da bin ich jetzt irgendwie nicht drauf gekommen überrascht. Kann es hierbei nicht passieren, dass die sehr hochfrequenten Anteile im Rechteck zu Reflektionen führen?

Reflexionen sind meist unerwünscht.
Wenn sie in der Impulsantwort zu beobachten sind, hast Du höchstwahrscheinlich ein Fehlverhalten im Verstärkungs-Frequenzgang entdeckt.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#32
Das war aber kein Zitat von woody, sondern von Redegle..... misstrau
 
#33
Andere Idee.
Mein Oszilloskop hat nur 2,5kSamples aber folgends sollte gehen.

Anregen mit Rechteck, Eingang und Ausgang messen.
FFT von Eingang und Ausgang machen.
Beide FFTs Dividieren --> Übertragungsfunktion.
Dann bekomme ich ein Spektrum von
fmin=fs/2500 bis fmax=fs/2.

fmax/fmin=1250 --> 3,1 Dekaden

 
#34
Zitat:Original geschrieben von Redegle
Mein Oszilloskop hat nur 2,5kSamples...

Das meinst Du nicht ernst, oder? überrascht

Jede Soundkarte schafft ein Vielfaches ;deal2
 
#35
Das meine ich ernst leider.

Jede Soundkarte macht auch 45000 mal weniger Samples pro Sekunde.
EDIT: Dann sind meisten so viele Samples möglich bis der Speicher voll ist.
 
#36
Zitat:Original geschrieben von Redegle
Das meine ich ernst leider.
Das glaub ich nicht.

.... oder meinst Du, dass Dein Oszi insgesamt 2500 Samples speichern kann? misstrau
 
#37
Ehm ja.

Also Samplerate ist 2GS/s bei einer Speichertiefe von 2500Samples pro Kanal.
Bei der Speichertiefe und beim Rauschen ist die TDS2000er Serie der Teks nicht sehr gut.
 
#38
Ach so....

Also ein gutes Scope Smile
 
#39
lachend

Bei einer Samplerate von 2500 wäre fast jeder Mikrocontroller besser.
 
#40
Eben, eben... ich konnte es ja auch nicht glauben.