3pF mit Soundkarte messen...

[Marcel Mueller]

Hallo,

es gab hier neulich mal etwas hin und her, ob man so ohne weiteres
einzelne Picofarad messen kann. Ich habe es jetzt nochmal etwas genauer
probiert, also das geht erstaunlich gut.
http://maazl.de/project/analyze/doc/examples.html#1port

Das wirklich wichtige ist ein Impedanzwandler. Ein billiger TL074 tut
es. Selbst meine räudige Verkabelung konnte die Sache nicht wirklich
trüben. Kalibrierungsmessung mit einem 20k-Widerstand gemacht und los
geht\'s.

Reproduziergenauigkeit ist ca. 0,1pF, aber die Nachkommastelle ist
natürlich absolut gesehen nicht belastbar. Einmal die Hände auch nur in
die Nähe und der Wert steigt.


Marcel

 

[Marte Schwarz]

Hi Marcel,

>   http://maazl.de/project/analyze/doc/examples.html#1port

Chapeaux! Schön gemacht und vielen Dank für den Mut, dem Perfektionismus
auf der Webseite zu trotzen. Fand ich sehr spannend zu lesen. Das möchte
ich mir bei Gelegenheit nachbauen.

Reproduziergenauigkeit ist ca. 0,1pF, aber die Nachkommastelle ist
natürlich absolut gesehen nicht belastbar. Einmal die Hände auch nur in
die Nähe und der Wert steigt.

Deine Hände spielen da ja auch mit, so wie alles leitfähige, was in die
Nähe kommt. Das ist das Prinzip der Theremin-Orgeln.

Marte

 

[Rolf Bombach]

Marcel Mueller schrieb:

Hallo,

es gab hier neulich mal etwas hin und her, ob man so ohne weiteres einzelne Picofarad messen kann. Ich habe es jetzt nochmal etwas genauer probiert, also das geht erstaunlich gut.
  http://maazl.de/project/analyze/doc/examples.html#1port

Das wirklich wichtige ist ein Impedanzwandler. Ein billiger TL074 tut es. Selbst meine räudige Verkabelung konnte die Sache nicht wirklich trüben. Kalibrierungsmessung mit einem 20k-Widerstand
gemacht und los geht\'s.

Interessant.
Möglicherweise hab ich das schon mal gefragt:

http://maazl.de/electronic/LCR/LCR-Adapter.html

Links oben ist ein zweipoliger Stufenschalter a 6 Positionen.
Reicht da nicht einer? Der TL074 hat ja einen hochohmigen Eingang,
den kann man ja permanent an der obersten Stufe angehängt lassen.

Reproduziergenauigkeit ist ca. 0,1pF, aber die Nachkommastelle ist natürlich absolut gesehen nicht belastbar. Einmal die Hände auch nur in die Nähe und der Wert steigt.

Das dürfte mit andern C-Metern auch nicht gross anders sein.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Marte Schwarz]

Hi Rolf,

Links oben ist ein zweipoliger Stufenschalter a 6 Positionen.
Reicht da nicht einer? Der TL074 hat ja einen hochohmigen Eingang,
den kann man ja permanent an der obersten Stufe angehängt lassen.

Die rechte Seite kann wahrscheinlich auf der obersten Stellung bleiben.
Bei höheren Frequenzen wäre höchstens mit der Eingangskapazität des OPs
ein zusätzlicher Tiefpass zu erwarten.

Was mich mehr wundert ist der diskret aufgebaute PowerOP. Warum der
nicht mit einem OP und Ausgangstreiber realisiert wurde oder schlicht
ein Audio-Verstärker genutzt wurde, bleibt mir ein Rätsel.

Marte

 

[Marcel Mueller]

Am 28.12.21 um 22:26 schrieb Rolf Bombach:

Interessant.
Möglicherweise hab ich das schon mal gefragt:

http://maazl.de/electronic/LCR/LCR-Adapter.html

Links oben ist ein zweipoliger Stufenschalter a 6 Positionen.
Reicht da nicht einer? Der TL074 hat ja einen hochohmigen Eingang,
den kann man ja permanent an der obersten Stufe angehängt lassen.

Er hat aber eine Eingangskapazität. Und wenn man 1pF an 20k messen kann,
dann tut auch diese Eingangskapazität einen Tiefpass bauen. Man kann
natürlich darauf spekulieren, dass die Kalibrierung das weg räumt. Das
könnte klappen.
Eine komplexe Übertragungsfunktion, die Teile der Spannung in den
Strom-Zweig einflechtet ist halt etwas anderes als die Lastkapazität,
die der andere Impedanzwandler der Messimpedanz hinzufügt.

Reproduziergenauigkeit ist ca. 0,1pF, aber die Nachkommastelle ist
natürlich absolut gesehen nicht belastbar. Einmal die Hände auch nur
in die Nähe und der Wert steigt.

Das dürfte mit andern C-Metern auch nicht gross anders sein.

Logisch, 0,1pF ist halt nix. Das funktioniert ja sowieso nur wegen der
Kalibrierung.


Marcel

 

[Marcel Mueller]

Am 29.12.21 um 07:39 schrieb Marte Schwarz:

Was mich mehr wundert ist der diskret aufgebaute PowerOP. Warum der
nicht mit einem OP und Ausgangstreiber realisiert wurde

Das war alles alter Schrott. Nichts neu gekauft. Da zählt Verfügbarkeit. ;-)
Und mit geboosterten OPs bekommt man leicht Stabilitätsprobleme.

Das geht definitiv besser. Aber wozu? Es funktioniert ja auch so.

oder schlicht
ein Audio-Verstärker genutzt wurde, bleibt mir ein Rätsel.

Audioverstärker gehen im Prinzip auch.
Allerdings muss man mit den komplexen und zuweilen sehr niederohmigen
Lasten höllisch aufpassen. Wenn die anfangen zu Schwingen ist es schnell
vorbei.
Und 0,2 Ohm pack auch kaum ein Audioverstärker. Entweder geht er dabei
selbst bei geringster Lautstärke sofort aus wie mein Yamaha oder man
landet ob der üblicherweise viel zu hohen Versorgungsspannung im Second
Breakdown.

Für Refrenzwiderstände ab ca. 10 Ohm sind Audioverstärker normalerweise
kein Problem. Selbst wenn die zu messende Impedanz kapazitiv oder
induktiv ist, kann der Realanteil ja nie unter den Referenzwiderstand
fallen.

Eigentlich hätte man die Versorgungsspannung noch kleiner wählen und den
10:1 Modus fest rein tackern können. Dann gibt\'s auch keine Probleme mit
der schlechten Slew-Rate. Wobei zusätzliche Verzerrungen im Verstärker
das Ergebnis kaum beeinflussen.


Marcel

 

[Bernd Mayer]

Am 27.12.21 um 16:45 schrieb Marcel Mueller:

es gab hier neulich mal etwas hin und her, ob man so ohne weiteres
einzelne Picofarad messen kann. Ich habe es jetzt nochmal etwas genauer
probiert, also das geht erstaunlich gut.
  http://maazl.de/project/analyze/doc/examples.html#1port

Das wirklich wichtige ist ein Impedanzwandler. Ein billiger TL074 tut
es. Selbst meine räudige Verkabelung konnte die Sache nicht wirklich
trüben. Kalibrierungsmessung mit einem 20k-Widerstand gemacht und los
geht\'s.

Reproduziergenauigkeit ist ca. 0,1pF, aber die Nachkommastelle ist
natürlich absolut gesehen nicht belastbar. Einmal die Hände auch nur in
die Nähe und der Wert steigt.

Hallo Marcel,

Danke für die Veröffentlichung.

Oftmals setze ich auch ein was ich gerade wohlfeil in den Bastelkiste habe.

Aber beim Leistungsvertärker mit seinen Eigenschaften ist noch room for
improvement drin.

Beim Mikronfonvorverstärker mit OP27 überlege ich auch ob dessen Einsatz
notwendig ist oder ob da nicht ein günstiger Opamp ausreicht.
AFAIK haben Kondensatormikrofone mit FET-Impedanzwandler doch nicht
solch niedrige Pegel wie etwa dynamische Mikros.

Kleine Kapazitäten hatte ich früher ab und an auf dem Steckbrett mit
Schwingkreisen bestimmt.
Ich hatte da eine Oszillatorschaltunge die in einem weiten Bereich
sicher schwingt.

Bei diesen kleinen Kondensatoren machen sich dann schon die
Streukapazitäten zu den Planeten bemerkbar.

Ich überlege auch, ob Soundkarten mit höherer Auflösung was bringen.


Bernd Mayer

 

[Rolf Bombach]

Marte Schwarz schrieb:

Was mich mehr wundert ist der diskret aufgebaute PowerOP. Warum der nicht mit einem OP und Ausgangstreiber realisiert wurde oder schlicht ein Audio-Verstärker genutzt wurde, bleibt mir ein Rätsel.

Das sehe ich als Sport an. Diskret aufgebaute Audioendstufen, die unter
allen Lastbedingungen (auch bei Überlast respektive einsetzender
Strombegrenzung sowie in SOA-kritischen Bereichen) stabil bleiben,
sind gar nicht so einfach hinzukriegen.

--
mfg Rolf Bombach