Gute Passiv-Tasköpfe...

[Marcel Mueller]

Hallo,

ich habe seit vielen Jahren Oszis mit Eingangskapazitäten um die 10pF.
Daraus machen die mitgelieferten 1:10 Tasköpfe dann unnötigerweise in
etwa ebenso große Kapazitäten. Man sollte doch meinen, dass die 1:10
Teilung auch etwas Reduktion bei der Kapazität erlaubt. Das ist aber
durchweg nicht der Fall.

Selbst noch mit die besten Tastköpfe, die hier rum liegen, die Tektronix
P6139A haben etwa 9pF und lassen sich selbst noch an einem 35 Jahre
alten Hameg 604 mit 30pF Eingang kompensieren - warum?

Geht da nicht mehr? Ich hätte jetzt intuitiv erwartet, dass man da
wenigstens bis etwa 5pF runter kommen sollte.

Mit aktiv möchte ich mich nicht die ganze Zeit herumschlagen. Die gehen
halt auch schnell mal kaputt, wenn man nicht gut aufpasst, und das geht
bei den Biestern dann immer gleich ins Geld.

Klar, man kann für einiges 1:100 Probes verwenden. Da bekommt man z.B.
die recht günstigen Testec HV 250. Wie gut die wirklich sind, habe ich
aber noch nicht probiert. Ich vermute mal die 300 MHz sind mangels
HF-Abgleich eher theoretisch.


Marcel

 

[olaf]

Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> wrote:

Geht da nicht mehr? Ich hätte jetzt intuitiv erwartet, dass man da
wenigstens bis etwa 5pF runter kommen sollte.

http://www.pmk.de/de/products/pml_low_z_tastkoepfe

1,8pf? Okay, sind keine 10Meg mehr. :-D


Olaf

 

[Tilmann Reh]

Am 30.12.2021 um 12:45 schrieb Marcel Mueller:

ich habe seit vielen Jahren Oszis mit Eingangskapazitäten um die 10pF.
Daraus machen die mitgelieferten 1:10 Tasköpfe dann unnötigerweise in
etwa ebenso große Kapazitäten. Man sollte doch meinen, dass die 1:10
Teilung auch etwas Reduktion bei der Kapazität erlaubt. Das ist aber
durchweg nicht der Fall.

Doch - Du hast die Kapazität der Leitung übersehen.

Beispiel: Oszilloskop-Eingang 10 pF, plus Leitung 100 pF ergibt vorne an
der Leitung 110 pF. Teiler 10:1 davor ergibt dann 11 pF am Tastkopf.

Der Bereich für die Kompensation deckt die 110 pF ebenso ab wie die 130
pF mit dem alten Hameg - ist ja auch gar kein so großer Unterschied.

Geht da nicht mehr? Ich hätte jetzt intuitiv erwartet, dass man da
wenigstens bis etwa 5pF runter kommen sollte.

Mit der halben Leitungslänge könnte das wohl gehen. (Aber die
Kompensation verfügbarer Tastköpfe ist darauf wohl nicht ausgelegt...)

Tilmann

 

[olaf]

Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> wrote:


>Klar, man kann für einiges 1:100 Probes verwenden. Da bekommt man z.B.

https://www.admess.at/passive-tastkoepfe/pmk-855-721-004-pml-721-ro.html

Kuck mal hier 20:1 und 5.6pF und garnicht mal so teuer. Koennte ich
mir eigentlich fast selbst mal zulegen. Bloss weiss ich nicht
ob mein Gehirn mit 20:1 zurechtkommt. :-D

Olaf

 

[Marcel Mueller]

Am 30.12.21 um 14:32 schrieb olaf:

Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> wrote:


Klar, man kann für einiges 1:100 Probes verwenden. Da bekommt man z.B.

https://www.admess.at/passive-tastkoepfe/pmk-855-721-004-pml-721-ro.html

Kuck mal hier 20:1 und 5.6pF und garnicht mal so teuer.

Schick!

Koennte ich
mir eigentlich fast selbst mal zulegen. Bloss weiss ich nicht
ob mein Gehirn mit 20:1 zurechtkommt. :-D

Mein Gehirn vielleicht nicht, aber mein Oszi. Da kann man auch krumme
Zahlen eingeben.


Marcel

 

[Marcel Mueller]

Am 30.12.21 um 14:45 schrieb Tilmann Reh:

Am 30.12.2021 um 12:45 schrieb Marcel Mueller:

ich habe seit vielen Jahren Oszis mit Eingangskapazitäten um die 10pF.
Daraus machen die mitgelieferten 1:10 Tasköpfe dann unnötigerweise in
etwa ebenso große Kapazitäten. Man sollte doch meinen, dass die 1:10
Teilung auch etwas Reduktion bei der Kapazität erlaubt. Das ist aber
durchweg nicht der Fall.

Doch - Du hast die Kapazität der Leitung übersehen.

Beispiel: Oszilloskop-Eingang 10 pF, plus Leitung 100 pF ergibt vorne an
der Leitung 110 pF. Teiler 10:1 davor ergibt dann 11 pF am Tastkopf.

Der Bereich für die Kompensation deckt die 110 pF ebenso ab wie die 130
pF mit dem alten Hameg - ist ja auch gar kein so großer Unterschied.

Und warum nimmt man dafür 50 Ohm Kabel?

[...]
Tektronix scheint es mittlerweile auch hinzubekommen: TPP500B hat 4pF.
Aber die haben komische, eckige Stecker.

Mit der halben Leitungslänge könnte das wohl gehen. (Aber die
Kompensation verfügbarer Tastköpfe ist darauf wohl nicht ausgelegt...)

Da scheint noch mehr passen zu müssen. Ich habe mal ein Taskopfkabel
durchgemessen, sogar ein billiges. Der Innenleiter war alles andere als
niederohmig.


Marcel

 

[Michael Schwingen]

On 2021-12-30, Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> wrote:

Da scheint noch mehr passen zu müssen. Ich habe mal ein Taskopfkabel
durchgemessen, sogar ein billiges. Der Innenleiter war alles andere als
niederohmig.

Notwendigerweise. Der Oszi-Eingang ist mit 10MOhm ja deutlich hochohmiger
als das Kabel, das würde kräftige Reflexionen geben - der hochohmige
Innenleiter dämpft das.

Wenn Deine Quelle ausreichend niederohmig ist, kannst Du am Scope auf 50 Ohm
gehen und den klassischen 21:1-Tastkopf von Howard Johnson nehmen:

http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm

http://jahonen.kapsi.fi/Electronics/DIY%201k%20probe/

cu
Michael

 

[Hergen Lehmann]

Am 30.12.21 um 15:41 schrieb Marcel Mueller:

Am 30.12.21 um 14:45 schrieb Tilmann Reh:
Beispiel: Oszilloskop-Eingang 10 pF, plus Leitung 100 pF ergibt vorne an
der Leitung 110 pF. Teiler 10:1 davor ergibt dann 11 pF am Tastkopf.

Der Bereich für die Kompensation deckt die 110 pF ebenso ab wie die 130
pF mit dem alten Hameg - ist ja auch gar kein so großer Unterschied.

Und warum nimmt man dafür 50 Ohm Kabel?

Tut man nicht. Passive Tastköpfe verwenden sehr spezielle Koaxkabel mit
Widerstandsdraht als Innenleiter, damit es trotz des falschen Abschluss
keine Reflexionen gibt. Dave von eevblog hat da vor Jahren mal ein Video
zu gemacht:
https://www.youtube.com/watch?v=OiAmER1OJh4

Natürlich kannst du auch einen 50Ohm-Terminator an den Scope-Eingang
machen und ein 50Ohm-Kabel verwenden. Bei der niedrigen Impedanz tut
dann auch die Kapazität nicht mehr weh. Blöderweise muss dann aber auch
die Quelle 50Ohm Innenwiderstand haben, was doch eher selten passt...

Da scheint noch mehr passen zu müssen. Ich habe mal ein Taskopfkabel
durchgemessen, sogar ein billiges. Der Innenleiter war alles andere als
niederohmig.

Siehe oben.

 

[Rolf Bombach]

Marcel Mueller schrieb:

Hallo,

ich habe seit vielen Jahren Oszis mit Eingangskapazitäten um die 10pF. Daraus machen die mitgelieferten 1:10 Tasköpfe dann unnötigerweise in etwa ebenso große Kapazitäten. Man sollte doch meinen,
dass die 1:10 Teilung auch etwas Reduktion bei der Kapazität erlaubt. Das ist aber durchweg nicht der Fall.

Doch, das ist der Fall. Du vergleichst reine Eingangskapazitäten mit
der Kapazität am Ende eines Kabels. Schliess einfach mal ein 1.5 m Koax
an und schaue dann, wieviel dir deine 10 pF an der Buchse noch nützen.

Selbst noch mit die besten Tastköpfe, die hier rum liegen, die Tektronix P6139A haben etwa 9pF und lassen sich selbst noch an einem 35 Jahre alten Hameg 604 mit 30pF Eingang kompensieren - warum?

Geht da nicht mehr? Ich hätte jetzt intuitiv erwartet, dass man da wenigstens bis etwa 5pF runter kommen sollte.

So ein Tastkopf ist ziemlich tricky, insbesondere das Kabel, das dranhängt.
Das Kabel teilt recht viel, daher kann nicht der ganze Teilerfaktor genutzt werden.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Joerg Niggemeyer]

In message <sqkgel$308gg$1@gwaiyur.mb-net.net>
Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> wrote:

[...]
Tektronix scheint es mittlerweile auch hinzubekommen: TPP500B hat 4pF.
Aber die haben komische, eckige Stecker.

Die habe ich. Die Bauform passt nur an Tek und zwar nur an die mit
dem Interface dazu. Im prinzip wird man dadurch gezwungen bei einer Marke
zu bleiben ;-(
Wie ich mein MSO vor ein paar Monaten neu bekam, stellte ich fest, dass
die passiven TK keine Abgleichschraube zur Kompensation mehr haben.
Du haengst den TK an den Rechteckausgang dran und dann wird die
Eingangsimpedanz im scope auf den TK angepasst. Dadurch soll es laut
Vertrieb moeglich sein auch bis zu 1G mit passiven TK zu messen. Naja
in 2022 werde ich wahrscheinlich auf 1G upgraden und sehen was es bringt.



--

 

[Marcel Mueller]

Am 31.12.21 um 17:53 schrieb Joerg Niggemeyer:

Die habe ich. Die Bauform passt nur an Tek und zwar nur an die mit
dem Interface dazu. Im prinzip wird man dadurch gezwungen bei einer Marke
zu bleiben ;-(
Wie ich mein MSO vor ein paar Monaten neu bekam, stellte ich fest, dass
die passiven TK keine Abgleichschraube zur Kompensation mehr haben.
Du haengst den TK an den Rechteckausgang dran und dann wird die
Eingangsimpedanz im scope auf den TK angepasst. Dadurch soll es laut
Vertrieb moeglich sein auch bis zu 1G mit passiven TK zu messen. Naja
in 2022 werde ich wahrscheinlich auf 1G upgraden und sehen was es bringt.

Ich wundere mich schon lange, warum die Digiscopes die Probe
Compensation nicht in Software machen. Ich meine der Aufwand per FFT
Convolution stellt moderne Scopes ja nicht mehr vor große Aufgaben.
Wobei ich dabei weniger an die \"grobe\" Kompensation (mit ziemlich langer
Impulsantwort) gedacht habe, als viel mehr an die ganzen
Nachkommastellen. Also Toleranzen, HF-Verhalten etc.
Aber das ist wohl genau der Schritt in diese Richtung.

Dazu braucht es aber in keinster Weise Spezial-Probes. Das kann man mit
jeder Probe machen, wenn man einen hinreichend breitbandingen
Pattern-Generator hat. (Rechteck ist da aber eher suboptimal. Das sieht
nur simplel aus.)
Das sieht der Hersteller natürlich anders. Der will ja seine sauteuren
Probes verkaufen, obwohl die dadurch deutlich einfacher sind, weil sie
nicht mehr so sauber in Frequenz- und Phasengang sein müssen.


Marcel

 

[Marte Schwarz]

Hi Marcel,

ich habe seit vielen Jahren Oszis mit Eingangskapazitäten um die 10pF.
Daraus machen die mitgelieferten 1:10 Tasköpfe dann unnötigerweise in
etwa ebenso große Kapazitäten. Man sollte doch meinen, dass die 1:10
Teilung auch etwas Reduktion bei der Kapazität erlaubt. Das ist aber
durchweg nicht der Fall.

Bevor Du Dich so überheblich über die Unfähigkeit anderer Ingenieure
auslässt, solltest Du Dich vielleicht mal zumindest mit der Funktion
jenseits der ohmschen Spannungsteilung befassen. Allein der kapazitive
Spannungsteiler wäre da schon hilfreich gewesen.

>> Doch - Du hast die Kapazität der Leitung übersehen.

Unter anderem...

> Und warum nimmt man dafür 50 Ohm Kabel?

Kein verstehender Ingenieur nimmt dafür 50 Ohm Kabel, wenn das ganze
dann mit 10 MOhm und 10 pF abgeschlossen werden soll. Das reflektiert zu
fast 100%. Nennt sich Leitungstheorie. Das sollte man beherrschen, wenn
man jenseits einstelliger MHz messen will.

> Tektronix scheint es mittlerweile auch hinzubekommen: TPP500B hat 4pF.
Entweder mit x100 Tastköpfen oder mit aktiven Tastköpfen.
Bei 1 GHz sind 4 pF noch knapp 40 Ohm, bei 1 MHz nur ca. 40 kOhm. Da
sind die 10 MOhm dann auch egal.

> Aber die haben komische, eckige Stecker.

Dachte ich es mir doch. In dem Steckergehäuse befindet sich ein bisschen
mehr als nur ein Stecker. Das Kabel ist sehr wahrscheinlich auch nicht
nur ein einfaches Koax. Vom berühmten Bob Pease gibts da interessante
Veröffentlichungen zum Thema aktive Tastköpfe im Selbstbau. Ich hab ein
paar von denen gebaut, weil mir die gemessenen Signale an Gates nicht
geheuer vorkamen, bzw die Schaltung sich anders verhalten hatte, wenn
ich die Strippen weg hatte...

Meine Studis lasse ich gerne mit dem Multimeter auf einen RC-Oszillator
los, der dann wegen der Eingangsimpedanz einfach das Schwingen
einstellt. Kaum macht man das Messgerät weg, blinken die LEDs wieder im
5 Sekunden Wechsel. Kaum will man die Spannung am C mit dem Multimeter
verfolgen schwingt nichts mehr. Kaum macht man einen Impedanzwandler
davor, schon gehts wieder.

Da scheint noch mehr passen zu müssen. Ich habe mal ein Taskopfkabel
durchgemessen, sogar ein billiges. Der Innenleiter war alles andere als
niederohmig.

Die billigen haben meist um die 100 Ohm/m je hochohmiger, desto besser
;-) Das ist ein Trade-off gegenüber der mechanischen Haltbarkeit. Über
die Funktion des verteilten Widerstandes wurde ja bereits geschrieben.
Nein, ein diskreter Widerstand reicht da nicht.

Wird der Innendraht zu dünn, brechen sie eben leichter. Wahlweise am
Stecker oder dort, wo die Leitung in den Tastkopf mündet. Der Kunststoff
ist eben leicht dehnbar, die Abschirmung ohnehin. Der Innenleiter will
nicht spiralig liegen, also liegt der gerade und zentral drinnen und
bekommt nahezu die volle Zuglast ab.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Ho Marcel,

Ich wundere mich schon lange, warum die Digiscopes die Probe
Compensation nicht in Software machen.

Nicht wundern, sondern nachdenken ;-)
Die meisten Scopes haben 8 Bit, die besseren auch mal 10 oder 12 Bit
Auflösung. Wenn Du da ein bisschen Mathe drüber machst, sind die
Rundungsfehler ganz schnell sehr eklig.

> Aber das ist wohl genau der Schritt in diese Richtung.

Nicht wirklich. Was nicht gemessen wurde, weil vor der Abtastung bereits
kaputt, wird durch Rechnen selten wirklich gut. Man kann manches retten,
aber nicht alles. Informationen, die nicht mehr da waren, kommen auch
durch Mathematik nicht wieder und sei es nur, dass im langsamen Anstieg
die gemessenen Samples noch weniger Aufgelöst waren und durch
Überschwinger die Dynamik auch nicht optimal nutzbar war...

Das sieht der Hersteller natürlich anders. Der will ja seine sauteuren
Probes verkaufen, obwohl die dadurch deutlich einfacher sind, weil sie
nicht mehr so sauber in Frequenz- und Phasengang sein müssen.

Klar doch. Die sind wahlweise unfähig oder raffgierig. Die Welt wartet
auf Dich Marcel.

Gruß
Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Rolf,

Das Kabel teilt recht viel, daher kann nicht der ganze Teilerfaktor
genutzt werden.

Das hab ich jetzt nicht geschnallt. Kannst Du mir das noch einmal näher
ausformulieren?

Danke vorab
Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Olaf,

Wird der Innendraht zu dünn, brechen sie eben leichter. Wahlweise am
Stecker oder dort, wo die Leitung in den Tastkopf mündet. Der Kunststoff
ist eben leicht dehnbar, die Abschirmung ohnehin. Der Innenleiter will
nicht spiralig liegen, also liegt der gerade und zentral drinnen und
bekommt nahezu die volle Zuglast ab.

Ich hab vor X-Jahren mal einen alten Hameg zerlegt. Der Innenleiter
war da ein sehr duennes Draehtchen das im Zigzack eher locker im Rohr
lag.

Das war noch Qualität, die heute nicht mehr selbstverständlich ist.

Marte

 

[olaf]

Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> wrote:


>Das war noch Qualität, die heute nicht mehr selbstverständlich ist.

Wieso? Ich denke Tastkoepfe kommen entweder von PMK oder von einer
anderen Firma die halt bei PMK labeln laesst.
Also alles Made in Germany.

Olaf

 

[Hanno Foest]

On 03.01.22 19:25, Marte Schwarz wrote:

Ich hab vor X-Jahren mal einen alten Hameg zerlegt. Der Innenleiter
war da ein sehr duennes Draehtchen das im Zigzack eher locker im Rohr
lag.

Das war noch Qualität, die heute nicht mehr selbstverständlich ist.

Die einzigen kaputten Tastköpfe hatte ich damals bei den original meinem
Hameg 203-6 beiliegenden. Hab ich damals zerlegt - dünner (0,1mm oder
weniger) Innenleiter in einem schaumigen PE (?) Dielektrikum. Und der
Leiter war gerade, nicht Zickzack.

Der Ersatz, den ich mir damals besorgt habe, sah genau gleich aus, bis
auf die Farbe, offenbar gleicher Hersteller. Die halten bis heute.

Hanno

--
The modern conservative is engaged in one of man\'s oldest exercises in
moral philosophy; that is, the search for a superior moral justification
for selfishness.
- John Kenneth Galbraith

 

[Helmut Schellong]

On 01/03/2022 20:16, Hanno Foest wrote:

On 03.01.22 19:25, Marte Schwarz wrote:

Ich hab vor X-Jahren mal einen alten Hameg zerlegt. Der Innenleiter
war da ein sehr duennes Draehtchen das im Zigzack eher locker im Rohr
lag.

Das war noch Qualität, die heute nicht mehr selbstverständlich ist.

Die einzigen kaputten Tastköpfe hatte ich damals bei den original meinem Hameg 203-6 beiliegenden. Hab ich damals zerlegt - dünner (0,1mm oder weniger) Innenleiter in einem schaumigen PE (?) Dielektrikum. Und der Leiter war gerade, nicht Zickzack.

Der Ersatz, den ich mir damals besorgt habe, sah genau gleich aus, bis auf die Farbe, offenbar gleicher Hersteller. Die halten bis heute.

Ja, Zickzack ist absolut unmöglich.
Dadurch wird die Leitung inhomogen, mit entsprechenden Folgen.
Und der Frequenzgang wird ein riesiges Chaos.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm http://www.schellong.de/c2x.htm http://www.schellong.de/c_padding_bits.htm
http://www.schellong.de/htm/bishmnk.htm http://www.schellong.de/htm/rpar.bish.html http://www.schellong.de/htm/sieger.bish.html
http://www.schellong.de/htm/audio_proj.htm http://www.schellong.de/htm/audio_unsinn.htm http://www.schellong.de/htm/tuner.htm
http://www.schellong.de/htm/string.htm http://www.schellong.de/htm/string.c.html http://www.schellong.de/htm/deutsche_bahn.htm
http://www.schellong.de/htm/schaltungen.htm http://www.schellong.de/htm/rand.htm http://www.schellong.de/htm/bsd.htm

 

[Marte Schwarz]

Hi Helmut,

Ich hab vor X-Jahren mal einen alten Hameg zerlegt. Der Innenleiter
war da ein sehr duennes Draehtchen das im Zigzack eher locker im Rohr
lag.

Das war noch Qualität, die heute nicht mehr selbstverständlich ist.

Ja, Zickzack ist absolut unmöglich.
Dadurch wird die Leitung inhomogen,

Bei zweistelligen GHz-Frequenzen schon...

> Und der Frequenzgang wird ein riesiges Chaos.

Spätestens wenns in den Millimeterbereich der Wellenlängen geht.

Marte

 

[Michael Schwingen]

On 2022-01-02, Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> wrote:

Tektronix scheint es mittlerweile auch hinzubekommen: TPP500B hat 4pF.
Entweder mit x100 Tastköpfen oder mit aktiven Tastköpfen.
Bei 1 GHz sind 4 pF noch knapp 40 Ohm, bei 1 MHz nur ca. 40 kOhm. Da
sind die 10 MOhm dann auch egal.

Daher kann man dann auch für schnelle Digitalsachen gut den billigen
1:21-Tastkopf nach Howard Johnson nehmen - 1k Serienwiderstand, 50Ohm-Kabel
(und Scope auf 50Ohm-Eingang stellen) und gut ist:

http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm

Wenn die Quelle mit der 1k Last klarkommt, ist das Preis/Leistungsverhältnis
unschlagbar, sonst wird es halt teuer ...

cu
Michael