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Übertragungsfunktion messen / Suche Möglichkeit
#1
Hallo,

die Übertragungsfunktion ist die beste Methode das Frequenzverhalten eines Verstärker komplett und anschaulich zu beschreiben. Zumindest so lange wie Reflektionen noch vernachlässigt werden können.

Für niedrige Frequenzen bietet sich hierfür eine Soundkarte an. Hierzu würde es sich anbieten ein Programm in LabVIEW zu programmieren. Das könnte dann so aussehen http://www.amplifier.cd/Verstaerker/voll...er/amp.htm. Nocheinmal ein Bild falls die Seite down geht. Zu sehen ist die Kennlinie eines Verstärkers. Blau unbelastet. Rot belastet.

[Bild: 693_2011.12.04 gain-overview.gif]

Vorteile einer Soundkarte:
-Relativ billig
-Überall vorhanden
-16Bit also eine hohe Dynamik von ca. 90dB

Nachteile:
Meist Bandbreitenbegrenzt.
Keine Gleichspannung.
Nur bis 20kHz. Auch Soundkarten mit hohen Abtastraten haben zum Teil einen Bandpass am Ausgang

Nun ist es aber so, dass selbst die einfachsten Schaltungen meist Bandbreiten haben die weit über das hinausgehen was eine Soundkarte liefern kann. Ein Verstärker mit einem AD8066 hat z. B. eine Bandbreite von mehreren 10MHz.
http://www.analog.com/static/imported-fi...5_8066.pdf

Nun zu der eigendlichen Frage. Kennt Ihr eine low cost Methode um den Frequenzgang einer Schaltung zu bestimmen?

Suche etwas in der Richtung 1Hz bis 100MHz für bis zu 500Euro. Vielleicht liege ich auch mit der Preisvorstellung vollkommen daneben.

Mit einem DDS und einem sehr schnellen AD Wandler ließe sich soetwas aufbauen aber etwas Fertiges wie z. B. DAQ Karten von NI kosten meist mehrere 1000Euro. Es wäre auch möglich Eingang und Ausgang gleichzeitig zu messen und am Eingang ein breitbandiges Rauschen anzulegen. Mein DSO kann hierfür aber leider nicht genug Samples Speichern. Theoretisch könnte man soetwas auch in mehreren Schritten machen aber ein breitbandiges Rauschen erzeugt bei niedrigen Abtastraten Aliasingfragmente.

Ich dachte auch schon etwas fertiges gebrauchtes bei Ebay zu kaufen aber Netzwerkanalysatoren beginnen meist erst bei mehreren MHz und sind auch erst ab mehreren 1000Euro erhältlich. Zudem messen diese meist "nur" die S-Parameter.
 
#2
Wenn Dir 12bit Auflösung reichen, könntest Du mal einen Blick auf picoscope/Uk werfen. Wirklich billig sind die allerdings nicht.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#3
riecht nach einer Hardware-Erweiterung des RTA... Interesse? Oder solls was fertiges sein?

EDIT: sprich eine 2-kanal (+ Signalgenerator) AD-Platine mit USB-anschluss bis ca. 10MHz...
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
 
#4
Ersteinmal möchte nur schauen was es Fertiges gibt.
Habe noch ein paar andere Projekte an denen ich mal weitermachen muss. Die haben Vorrang.

Was ist RTA?
 
#5
siehe hier

Wenn wir die AD-Hardware haben, wäre die restliche Anpassung ein Kinderspiel.
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
 
#6
Sieht Interessant aus.

Aber ich stelle es mir nicht sehr einfach vor die Daten von einem A/D-Wanlder per USB an einen Rechner zu bekommen.

Nur mal angenommen als Ziel würden wir uns auf 10MHz einigen dann bräuchten wir eine Abtastrate von 20MHz. Bei 16Bit sind das 640Millionen Bits pro Sekunde. So viel wie ich weiß arbeitet USB nicht kontinuierlich. Also müsste ein Speicher vorgesehen werden der die Daten für ich sage mal 1ms zwischenspeichert falls der Rechner gerade in nem Interrupt oder ähnlichen feststeckt. Alternativ müsste der komplette Datenspeicher auf dem externen Modul sein.
In beiden Fällen käme man mit einem Mikrocontroller nicht mehr hin und müsste wahrscheinlich einen FPGA oder ähnliches verwenden.

Oder man bräuchte eine Schaltung die mit einem Sinus anregt und nur Amplitude und Phasenlage von Ein- und Ausgang misst.


 
#7
das mit dem Zwischenspeichern stimmt natürlich. Ein Buffer von ca. 20MB sollte fürs erste ausreichen - damit kommt man bei 2 Kanälen, 16bit und 20MHz Samplerate auf 0,25s Länge. Sprich bei 4 Hz bekommen wir noch eine ganze Periode in den Speicher...
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
 
#8
naja aber die FFTs dauern dann wohl Jahre - auch nicht so toll...
Wobbeln ist irgendwie unsportlich - aber einfacher Wink
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
 
#9
Ich habe einen low cost Netzwerkanalysator gefunden und würde gerne einmal eure Meinung hierzu höhren.

Das Gerät ist im Internet unter dem Namen DG8SAQ zu finden.
Es wurde von einem Herrn Prof. Dr. Thomas C. Baier entworfen und war eine Zeitlang als Bausatz zu kaufen. Enthalten sind 2 DDS (AD9858) sowie mehrere Mischer (SA612A). Ganz verstanden habe ich die Funktion noch nicht aber durch die Mischer werden die Frequenzen so gemischt, dass das Ergebniss einem Sinus von wenigen kHz entspricht und somit mit einer handelsüblichen Soundkarte gemessen werden kann.
Die Offiziellen Kennwerte sind ein Messbereich von 1kHz bis 300MHz bei 16Bit Auflösung. Mit Übertraktung sind bis zu 1,3GHz möglich. Dann erlischt jedoch die Gewährleistung und bei hohen Frequenzen nimmt die anregende Amplitude ab und es entsteht ein Übersprechen wodurch ca. 20 bis 30dB an Auflösung verloren gehen.

Mittlerweile gibt es das Gerät nur noch fertig mit USB Anschluss und integrierten A/D-Wanlder zu kaufen. Kosten sind 460Pfund (535Euro).

Powerpointer Präsentation:
http://sdr-kits.net/DG8SAQ/VNWA/DJ9CS-VN...io2010.pdf

Seite des Hersteller:
http://www.mydarc.de/dg8saq/

Shop:
http://www.sdr-kits.net/
http://sdr-kits.net/VNWA3_Description.html
http://www.sdr-kits.net/Webshop/index.php?cPath=5

Offizielle Anleitung: http://sdr-kits.net/DG8SAQ/VNWA/VNWA_HELP.pdf
Yahoo Group: http://groups.yahoo.com/group/VNWA/
Doku: http://dh5ym.ath.cx/vortrag_vnwa2_dh5ym.pdf

Messungen:
http://ijl.fi/vna2009.html
http://www.technik.ba-ravensburg.de/~lau/vnwa/vnwa.html
http://www.mikrocontroller.net/topic/204806
http://www.technik.ba-ravensburg.de/~lau...1/s11.html
http://www.f4eoh.com/analyseur_vnwa_v2.6...___871.htm
http://pa3csg.hoeplakee.nl/joomla/index....&Itemid=58
http://www.db1cc.de/page14.html


 
#10
Wozu genau willst Du denn das Gerät haben?
 
#11
Wenn man so ein Gerät ersteinmal hat ergeben sich mit der Zeit immer noch wesentlich mehr Anwendungsfälle. lachend
Aber hauptsächlich für die folgenden Dinge.

-Übertragungsfunktion von Filtern ermitteln.
-Übertragungsfunktion von Verstärkern ermitteln.
-GBW von OPs ermitteln.
-Fehlersuche
.
.
.

 
#12
Dazu reicht ein Oszillator und ein Röhrenvoltmeter mit HF-Tastkopf.... Wink
 
#13
oh könich Wink
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
 
#14
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Dazu reicht ein Oszillator und ein Röhrenvoltmeter mit HF-Tastkopf.... Wink

Statt einem Röhrenvoltmeter kann man auch ein Oszilloskop nehmen.
Oszillator ist noch zu besorgen. Suche parallel nach einem Frequenzgenerator bei ebay.
Das Problem bleibt halt, dass ein Frequenzgernerator meist nur bis zu wenigen MHz geht und das man die Kennlinien selbst aufnehmen muss.

 
#15
Zitat:Original geschrieben von Redegle
Das Problem bleibt halt, dass ein Frequenzgernerator meist nur bis zu wenigen MHz geht und das man die Kennlinien selbst aufnehmen muss.

Ich hab hier nen Generator, der von wenigen kHz bis weit über UKW kommt. Damit hast Du einen Schwingkreis sicherlich schneller durchgemessen, als mit den tollsten Analysatoren.

Schwierig wirds erst, wenn man mehrere kaskadierte Schwingkreise justieren muss, also komplexe Filter. Dann ist ein Wobbler mit Oszi wirklich praktisch. Aber das braucht man heute kaum noch, außer Du musst - warum auch immer - alte Superhets unter Zeitdruck nachjustieren.

Ein vernünftiger Oszillator ist die Basis. Erst wenn damit etwas nicht gehen sollte (was ich kaum glauben kann), dann sollte man sich nach Ergänzungen umsehen.
 
#16
Ich empfehle erstmal die Beschränkung auf das Audio-Band.
Da hast Du hervorragende Auflösung und Bedienungssoftware für wenig Geld.
Oberhalb 20kHz ists vorbei mit billig und gut zugleich.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#17
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Ich hab hier nen Generator, der von wenigen kHz bis weit über UKW kommt. Damit hast Du einen Schwingkreis sicherlich schneller durchgemessen, als mit den tollsten Analysatoren.

Mich würde mal Interessieren, was das für ein Generator ist.
Bis über 300MHz ist doch einiges. Damit ließe sich so einiges anstellen.

 
#18
Zitat:Original geschrieben von voltwide

Ich empfehle erstmal die Beschränkung auf das Audio-Band.
Da hast Du hervorragende Auflösung und Bedienungssoftware für wenig Geld.
Oberhalb 20kHz ists vorbei mit billig und gut zugleich.

oder für lau hier im forum. Ich fänds klasse, wenn noch ein paar leute mitmachen würden Wink
Pffffffffft. "Da entwich das Vakuum" - Heinrich Physik, 1857.
 
#19
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.


 
#20
Zitat:Original geschrieben von Redegle
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker
Ich hab hier nen Generator, der von wenigen kHz bis weit über UKW kommt. Damit hast Du einen Schwingkreis sicherlich schneller durchgemessen, als mit den tollsten Analysatoren.
Mich würde mal Interessieren, was das für ein Generator ist.
Bis über 300MHz ist doch einiges. Damit ließe sich so einiges anstellen.

Ein kleiner Röhrenoszillator mit BJT-Regelverstärker zur Amplitudenstabilisierung. Kommt bis 260MHz.