BIAS-Strom messen
#1
Liebes Forum,

ich will nun endlich ein Problem angehen, das ich schon lange vor mir herschiebe: Wie nebenan im Thread zur Messung von Bandeigenschaften diskutiert würde ich gerne auch in Abhängigkeit vom BIAS-Strom messen. Dazu ist es natürlich unabdingbar, zumindest Relativmessungen desselben machen zu können; der absolute Spannungswert ist mir erstmal ziemlich egal.

Nach verschiedenen PN-Diskussionen sehe ich letztlich verschiedenste Möglichkeiten, die alle ihre Vor- und Nachteile haben:
  • historisches Millivoltmeter: Das wäre der zeitgenössisch korrekte Weg. Leider habe ich bisher keins im Haus, und auch nicht so viel Begeisterung für historische Messtechnik, dass ich hier freudig einsteigen wollte.
  • neuzeitliches Multimeter mit ausreichender Bandbreite: Leider habe ich hier noch kein Gerät gefunden, was die auch hat und preislich im unteren dreistelligen Euro-Bereich bleibt. Meine Bandgeräte liegen alle zwischen 100 kHz und 150 kHz Löschfrequenz. Ein Messgerät, das mir gefallen würde, ist leider nur bis 100 kHz spezifiziert: UNI-T UT 803 bei reichelt. Vielleicht würde das ja trotzdem reichen, wenn es mir nicht auf Absolutwerte ankommt? Je nachdem, wie steil es danach abfällt...
  • Speicheroszilloskop: Ein Oszi habe ich zwar schon, aber eben aus der Analogzeit. Das ist zwar nicht verkehrt, aber manchmal verlangt es mich hier sowieso nach einem Neugerät. Und einige davon können ja auch nebenbei einige Messungen machen, z.B. den RMS des Signals, und haben locker eine Bandbreite im zweistelligen MHz-Bereich. Beispiel: Peaktech 1265, ebenfall bei reichelt.
  • verschiedene Selbstbaulösungen, von einfach bis kompliziert. Eine einfache will ich hier zunächst ausloten, weil ich sie bereits vor Jahren gebastelt habe und das Kästchen fertig hier liegt:

Bevor ich mit der Soundkarte messen konnte, stand ich vor dem gleichen Problem wie oben, nur mit weniger Bandbreite: Ich wollte Wechselspannungen im Audiobereich mit meinem Multimeter messen, ohne historische Geräte zu kaufen, und ohne ein Neugerät zu finden, was mir günstig genug war. Der Thread von damals: Selbstbau: Audio-Messungen mit billigem Multimeter?

Dort habe ich dann letztlich folgende Schaltung aufgebaut:

   

Der Operationsverstärker ist ein LF353, die Dioden sind 1N4148. Zur Stromversorgung dienen zwei 9V-Blockbatterien. Das Kästchen sieht so aus:

   

Nun habe ich vor einiger Zeit versucht, das Ding mit meinen rudimentären Kenntnissen in LTSpice zu simulieren. Dabei gewann ich den Eindruck, dass es eigentlich auch über 20 kHz hinaus sinnvoll gleichrichten sollte, und auch bei den 150 kHz einer B77 noch funktionieren müsste.

Kann jemand von Euch mal einen kompetenten Blick auf die Schaltung werfen und eine Einschätzung abgeben? Wären eventuell Modifikationen sinnvoll, um zum Ziel zu kommen?

Messen würde ich wie üblicherweise empfohlen an der "kalten" Seite des Aufnahmekopfs, über einen 100Ω-Widerstand gegen Masse. An der B77 ist dieser in Form von R3/R4 auf der Oszillatorplatine freundlicherweise schon vorhanden. Dort ist auch angegeben, dass mit etwa 500 mV bei 150 kHz zu rechnen ist.

Was meint Ihr?

Viele Grüße
Andreas
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#2
andreas42,'index.php?page=Thread&postID=198065#post198065 schrieb:Ein Messgerät, das mir gefallen würde, ist leider nur bis 100 kHz spezifiziert: UNI-T UT 803 bei reichelt. Vielleicht würde das ja trotzdem reichen, wenn es mir nicht auf Absolutwerte ankommt? Je nachdem, wie steil es danach abfällt...

Ich habe es gerade mal mit dem UT804 ausprobiert. Die Abweichung 1kHz zu 100kHz berug etwa 4% und blieb so bis ca. 350kHz in dem Bereich. Darüber hinaus wurde die Anzeige unstabil.

Gruß Ulrich
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#3
Hallo Ulrich,

danke - damit wäre das Gerät also durchaus eine Option! Hast Du eine Meinung zur Tauglichkeit eines modernen Oszilloskops für diesen Zweck?

Viele Grüße
Andreas
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#4
Diese Oszis zeigen die Spannung, egal ob RMS oder Peak, meist nur mit 8 Bit Auflösung an, das ist für die schnelle Übersicht O.K., für eine echte Spannungsmessung aber zu wenig.

Gruß Ulrich
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#5
Hm, wieder die alte Oszi-Faustregel "gute Zeitauflösung, aber begrenzte Spannungsauflösung"... nur 8 Bit sind natürlich nicht besonders viel.

Danke!
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#6
Also, Zwischenstand:

ich habe mir ein UT 803 bestellt und bekommen. Leider zeigt es ein Verhalten bei der Wechselspannungsmessung, das ich mir nicht erklären kann: Die angezeigte Spannung springt um eine Größenordnung nach oben, wenn ich den Messbereich verändere!

Kurzes Video dazu: https://www.youtube.com/watch?v=xZbYnWk0oJc. Gemessen habe ich hier einen 1 kHz-Sinus aus der Onboard-Soundkarte.

Interessanterweise besteht anscheinend ein ziemlich linearer Zusammenhang zwischen den Messbereichen: Wenn ich das Signal aus der Soundkarte verändere, in verschiedenen Bereichen messe und gegeneinander auftrage, sieht es so aus:

       

Die Messdaten dazu sind:

Code:
.1463   1.451   13.24
.1842   1.827   16.66
.2318   2.300   20.97
.2917   2.894   26.40
.3672   3.642   33.22
.4619   4.582   41.79
.5809   5.759   52.53

Bei den 150 kHz des B77-Oszillators sehe ich einen sehr änlichen Effekt - nur mit anderen Skalierungsfaktoren zwischen den Bereichen.

Auch nach Studium der betreffenden Abschnitte aus der Bedienungsanleitung finde ich keinen Hinweis darauf, was ich falsch gemacht haben könnte. Edit: Wer lesen kann, ist klar im Vorteil - siehe unten. Es scheint ja fast, wie wenn man bei einem analogen Messgerät vergisst, die Skala mit dem richtigen Faktor umzurechnen!

Was könnte hier falsch sein? Taugt das Gerät so wenig, dass ich es zurückschicken sollte?

Viele Grüße
Andreas
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#7
Hallo Andreas,

ich glaube für die größeren Messbereiche muss das Messkabel in der mit "V" bezeichneten Buchse stecken.

MfG
Georg
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#8
Hallo Georg,

oh, das wäre peinlich. Vielleicht taugt ja der Benutzer nichts, und ich sollte ihn zurückschicken...

Probiere ich nachher aus, Danke!

Viele Grüße
Andreas
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#9
Genau...
das steht allerdings auch ausdrücklich in der Bedienungsanleitung.
Mit dem mV Eingang umgeht man die Eingangsabschwächer.
Also doch erst mal lesen und dann loslegen..
Es besteht noch Hoffnung.

MfG Kai
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#10
Ja, daran lag es. Ich nehme alles zurück, was ich gegen das Gerät gesagt oder impliziert habe.

Wenn man den richtigen Anschluss verwendet, funktioniert es auch. An der Soundkarte getestet stimmen die Spannungen beim Wechsel der Messbereiche im Rahmen der erwarteten Genauigkeit überein. An der B77 passt nun der ganze Einstellbereich in den 6V-Messbereich und führt dort zu Spannungen zwischen ca. 0.1V und 1V.

Damit bin ich nun erstmal zufrieden.

Viele Grüße
Andreas
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