Den passiven Tastkopf ohne Probleme sicher einsetzen

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Vergleich Testadapter vs. Standard-Federhaken

Um den Fehler unter 10 Prozent zu drücken, muss die Frequenz auf 35 MHz reduziert werden. An einem praktischen Beispiel wird deutlich, wie sich das Modell in der Wirklichkeit verhält. In diesem Beispiel wird das gleiche Signal zum Vergleich einmal mit einem Testadapter mit niedriger Induktivität und einmal mit dem Standard-Federhaken und der Standard-Masseleitung mit Krokodilklemme gemessen (siehe Bild „vergleichende Messung“).

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Das Signal wird vom Teledyne LeCroy-ArbStudio-Funktionsgenerator erzeugt und mit einem BNC-T-Stück auf die beiden Tastköpfe verteilt.

Das Sinussignal mit einer Frequenz nahe der Resonanzfrequenz hat diesem Fall 65 MHz. Das obere gelbe Signal auf Kanal 1 ist das der Sonde mit dem Testadapter mit niedriger Induktivität und das untere rote Signal auf Kanal 2 zeigt das Signal der Sonde mit der langen Masseleitung.

Diese Effekte können schon bei Signalen mit sehr viel niedrigeren Frequenzen auftreten. Viele impulsförmige Signale, wie serielle Datensignale, haben eventuell niedrige Signalfrequenzen oder Bitraten, dafür aber sehr schnelle Anstiegszeiten der Signalflanken. So hat ein Signal mit nur 125 kBit/s einen Frequenzgehalt der hoch genug ist, um diesen Peaking-Effekt zu zeigen. Dieser Effekt zeigt sich bei Rechtecksignalen oder schnellen Flanken als Nachschwingen. Die Dämpfung des Nachschwingens hängt von der Impedanz der Signalquelle ab.

Massekabel-Induktivität und der passive Tastkopf

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Passiv-Tastköpfe sehr kritisch in Bezug auf die Massekabel-Induktivität und die Impedanz der Signalquelle sind. Das muss berücksichtigt werden, wenn man ein Signal an einen Tastkopf anschließt.

Werden die Werte für die Massekabel-Induktivität und der Impedanz der Signalquelle lediglich abgeschätzt, lassen sich die Übertragungsfunktion berechnen. Dann erhält man eine Vorstellung, welches Ergebnis vom Tastkopf zu erwarten hat. Bei Messobjekten mit sehr hoher Ausgangsimpedanz bildet der Tastkopf einen RC-Filter. Bei einer Ausgangsimpedanz von 10 kOhm verringert sich die Bandbreite auf 1,67 MHz..

Der Beitrag ist nach Unterlagen von Teledyne LeCroy entstanden.

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