kaimex,'index.php?page=Thread&postID=232576#post232576 schrieb:Wer die Anschaffung eines PicoScope 2204A erwägt, braucht kaum noch ein RLC-Meßgerät.
Das kann man mit dem Gerät nämlich auch erledigen, und zwar im Frequenzbereich 1 Hz - 100 kHz, wenn's sein muß auch noch darunter.
Wie man das macht, ist im Thread "PicoScope & Co." beschrieben.
Kostet aber ein bischen mehr (~133 € mit 2 Tastköpfen), was aber für die vielfältigen Meßmöglichkeiten mit diesem eigentlich als Oszillografen-Ersatz gedachten Gerät nicht zuviel ist.
MfG Kai
Hallo Kai,
wenn das mit dem Pico geht, geht das dann nicht auch mit anderen DSOs?
Im Prinzip ja, wenn auch noch ein in der Frequenz programmierbarer Sinus-Generator vorhanden ist.
Man muß bei den gewünschten Frequenzen am Kondensator (oder was auch immer) und vor einem Reihenwiderstand die Spannungen phasenrichtig messen. Es werden also zwei Kanäle benötigt mit gleichzeitiger Messung. Dann muß jemand daraus den Speisestrom berechnen (phasen-richtig) und den Quotienten von Spannung und Strom ermitteln (komplex) und eine Tabelle oder ein Bildchen liefern.
Beim PicoSCope 2204A ist ein AWG (Arbitrary Waveform Generator) eingebaut, der auch Sinus liefern kann.
Ein Programm zur Messung von Frequenzgängen von zwischen den beden Eingängen angeschlossenen Geräten hat ein User bereits mit Unterstützung von Picotech geschrieben (FRA4PicoScope).
Ich habe ein kleines Skript für MatLab oder MatLab-Clones wie Octave oder SciLab geschrieben, das daraus und dem zwischen A & B angeschlossenen Widerstand die an Port B angeschlossene Impedanz berechnet. Dabei werden auch noch Eingangs-Widerstand und -Kapazität des PicoScope weggerechnet, sodaß die Messung nicht auf Impedanzen beschränkt ist, die dagegen klein sind.
Da sieht man, wenn ein Elektroniker am Werk ist. Ich gebe zu, soweit bin ich noch nicht. Ich finde das sehr interessant. Ich habe an meinem Vorverstärker heute die Koppelkondensatoren ausgetauscht, da könnte ich solche Messungen gebrauchen. Ursprünglich waren WIMA MKS 2,2µF drin, die im Netz beschriebenen 240kHz bei -3dB wurden damit erreicht. Dann probierte ich 4,7µF gleichen Typs aus und die Grenzfrequenz sank auf 160kHz. Heute lötete ich Siemes MKH wieder mit 2,2µF ein und Huckepack (parallel) ein 4,7nF Glimmerkondensator. Grenzfrequenz nun 704kHz. Es scheint, das die WIMAs schon deutlich früher je nach Kapazität und Bauart aussteigen. Die Grenzfrequenzen bei verschiedenen Kondensatoren unter realen Bedingungen wären für mich interessant. Es wird ja immer von nicht wenigen bestritten, das schnelle Parallelkondensatoren irgendwas ändern würden... :whistling:
Hallo Andre'
ich weiß zwar nicht, von welchem Vorverstârker die Rede ist, ordne deine Beobachtung aber so ein:
Die Koppelkondendatoren im Eingang haben normalerweise nichts mit der oberen Grenzfrequenz zu tun, es sei denn, sie hätten so viel Wicklungs-Induktivitat, daß die zusammen mit der Eingangskapazitât einen Tiefpass bilden. Die größeren Folienkondensatoren bestehen nun mal aus einem Wickel, der nicht nur Kapazitat hat. Da kann es vorteilhaft sein, statt eines großen Cs mit der gewünschten Gesamtkapazität kleinere parallel zu schalten oder wie du schon probiert hast, deutlich kleinere parallel zu schalten. Hast du schon die kleinste erhältiche Bauform verwendet ?
Handelt es sich um einen VV für Audio oder für Meßzwecke ? Für Audio wären 160 kHz doch mehr als gut genug...
Der Tongenerator im 2204A PicoScope geht leider nur bis 100 kHz. Wenn du höher hinauswillst, mußt du was anderes nehmen.
Ich hab mal in die MKS2 und MKS4 Unterlagen von Wima geschaut. Für MKS2 gibt es dieses Bild der Eigenresonanzen als Funktion des Kapazitätswertes:
Leider ist nicht angegeben, für welche Spannungsfestigkeit das gelten soll. Davon hängt aber die Kondensatorgröße ab. Es kommt mir komisch vor, daß Induktivität/Eigenresonanz davon unabhängig sein sollen.
Aus dem Impedanzminimum für 4.7 µF bei etwa 600 kHz ergibt sich eine Induktivität von ca. 15 nH.
Falls diese Induktivität eine Rolle spielen sollte, müßte man also erstmal diese Serienresonanz als kleine Wirkung auf den Voverstärker-Frequenzgang sehen. Die Tiefpasswirkung mit einer Eingangskapazität von zB 20 pF käme erst bei einer sehr viel höheren Frequenz.
Das kann also nicht den von dir beobachteten Effekt erklären.
Selbst wenn man annimmt, du würdest den Vorverstärker aus einer Quelle mit 5 kOhm Innenwiderstand speisen, ergäbe das mit einer Eingangskapazität von 20 pF eine Grenzfrequenz von 1,6 MHz. Wenn du da 160...240 kHz beobachtest, dann muß das wohl andere Gründe haben, zB interne Tiefpass-Effekte im Verstärker und parasitäre (Kabel-)Kapazitäten nach Masse oder gegenphasigen internen Ausgängen.
Um da rauszukriegen, was für deine Beobachtung ursächlich ist, wäre eine genaue Schaltungsbeschreibung und des realen Aufbaus erforderlich.
Vielleicht ist es allein die Kapazität des größeren Kondensators gegen sein Umfeld...
es handelt sich um die Koppelkondensatoren am jeweiligen Ausgang der beiden Stufen eines Toshiba SY-C15. Ich habe die jeweils kleinste Bauform mit 50V genommen. Es stimmt, kleine Kondensatoren sind "schneller". Denn die 4,7µF-Modelle hatten doppelte Baugröße. Ich war nur erstaunt, was allen so ein Koppelkondensator am Ausgang bewirken kann. Gemessen habe ich hier klassisch analog. Den FG werde wohl weiterhin extern nutzen müssen, selbst wenn ich so ein Picoscope habe.
Der Toshiba SY-C15 ist mit 10 Hz - 100 kHz 0 dB ... -2 dB spezifiziert.
Warum willst du daran etwas optimieren, was nicht Design-Ziel war und schon garnicht hörbar ist ?
Da hängt es sicher davon ab, welchen Eingang du benutzt, wie lang die Strippen sind und was du am Ausgang angeschlossen hast.
Die eingebauten 2.2 µF reichen aus für 3.6 kOhm Last bei 20 Hz Grenzfrequenz (-3 dB) oder 10 Hz bei 7.3 kOhm Last.
Reicht das nicht ?
Nein, das reichte mir nicht, ich wollte schnellste Signalanstiege. Die Grenzfrequenz ist dazu nur ein Vehikel. Es hat sich aber gelohnt. Die Wiedergabe ist weit filigraner und feiner als das damalige Original.
Captn Difool,'index.php?page=Thread&postID=232662#post232662 schrieb:Nein, das reichte mir nicht, ich wollte schnellste Signalanstiege. Die Grenzfrequenz ist dazu nur ein Vehikel. Es hat sich aber gelohnt. Die Wiedergabe ist weit filigraner und feiner als das damalige Original.
Solche nicht belegbaren Aussagen sind eher was für's AAA meinste nicht auch?
Soll ich demnächst auch ein Beleg abliefern, das ich ein Gerät schön finde, ein anderer das aber erst glaubt, wenn ich mit Schein und Stempel drauf komme? Muß ich hier jede Aussage rechtfertigen? Ist das das Hobby, seine Geschmäcker, Empfindungen und Erfahrungen immer nur rechtfertigen zu müssen? Sorry Jörg, aber solche Sätze turnen echt ab :thumbdown: Ich dachte HIER wäre es nicht so wie im Analogforum, scheine mich wohl geirrt zu haben.
André is nich böse gemeint, aber Du magst mir nicht ernsthaft weismachen wollen, daß Du Dir "Klang" merken kannst.
Hier geht's lediglich um einen Vorverstärker, bei dem Eigenklang per se nahezu ausgeschlossen ist - zumindest wenn die Entwickler ihre Hausaufgaben gemacht haben.
Nun hast Du diverse Umbauten gemacht und hinterher (von welchem Zeitversatz reden wir eigentlich - Stunden, Tage, Wochen,...?) meinst Du eine Besserung wahrzunehmen.
Da bist Du in die gleiche Falle getappt, wie all die Jünger die sich ein überteuertes (NF-/Strom-/wasauchimmer-) Kabel andrehen lassen.
Natürlich glaubt man eine Verbesserung zu hören, sonst wäre ja die Mühe (in Deinem Fall), oder auch die Geldausgabe (im Fall der Kabel) für die Katz gewesen.
Wie gesagt: nicht böse gemeint, aber das ist für mich Nonsens
Röhrenvoltmeter oder Transistorvoltmeter zeigen normalerweise den RMS-Wert (Effektivwert) an. Die Anzeige ist aber nur dann richtig, wenn es sich bei dem zu messenden Signal um ein Sinussignal handelt. Ein TRMS-Voltmeter zeigt jedoch den Messwert immer richtig an, unabhängig von der Kurvenform.
Hallo,
ich habe in diesem Thread gelesen, dass einige von euch ein Picoscope verwenden. Ich überlege mir ein Pico. aus der 2000er Serie zuzulegen. Meine Frage wäre: Ist es möglich den Frequenzverlauf bei einem TB bzw. Tapedeck in einem Bild darzustellen (Beispiel im Anhang)? Im Idealfall hat jemand ja sogar eine entsprechende config-Datei für mich?
ich habe gerade mal 3 Entstör-Drosseln für TRIAC-Dimmer mit drei Mess-Geräten vermessen.
Darunter war auch der vielfach gelobte "Transistor-Tester",
außerdem das UT603 LCR-Meter,
und schließlich ein Mess-Verfahren auf Basis des PicoScope 2204A und des Programms FRA4PicoScope plus ein eigenes Auswerte-Script.
Drossel 1 hat ~ 80 Wdg auf einem Kern mit Di~18 mm, Da~42 mm, Höhe 14 mm, war gedacht für einen Dimmer für etliche Ampere.
Drossel 2 hat Di~13 mm, Da~35 mm, Höhe~9 mm, Kern mit ovalem Querschnitt, aber nicht zu sehen, wild bewickelt mit vermutlich 2-3 Lagen.
Drossel 3 hat Di~13 mm, Da~32 mm, Höhe~9 mm, Kern vermutlich nahezu rechteckiger Querschnitt 7x9 mm mit ca 2 Lagen voll bewickelt.
Die Ergebnisse:
Drossel 1:
Transistor-Tester: 82,7 mH , 0,4 Ohm
UT603: 9,76 mH , ?0,1? Ohm
PicoScope:
10 Hz: 13 mH, 0,4 Ohm
50 Hz: 13 mH, 0,9 Ohm
1 kHz: 10,4 mH, 20 Ohm
10 kHz: 6,5 mH, 170 Ohm
100 kHz: 2,5 mH, 1600 Ohm
Danach glaubte ich, den Transistor-Tester falsch abgelesen zu haben und habe die Messung nochmal wiederholt. Es kam aber wieder 82,7 mH & 0,4 Ohm raus.
Dann dürfte der TTester zum Testen von Induktivitäten nicht so geeignet sein, oder? Das UT603 dürfte mit 1KHZ arbeiten, was die Deckungsgleichheit zum Pico zeigt. Jedoch dachte ich immer, das die Induktivität eine feste Größe bei der angewandten Frequenz ist und der Blindwiderstand sich ändert. Bei deinen Messungen ändert sich aber auch der Wert der Induktivität bei verschiedenen Frequenzen, habe ich da irgendwo in der Ausbildung gepennt? ;(
das UT603 arbeitet zumindest in der "Nähe" von 1 kHz. Tatsächlich ist die Frequenz aber vom Meßobjekt abhängig, wenn das nicht sogar das Meß-Prinzip ist: ein Oszillator mit jeweils einem internen gut bekannten Teil, das zusammen mit dem Meß-Objekt die Frequenz bestimmt. Dann wird üblicherweise die Frequenz gemessen und daraus L oder C berechnet. Es hängt dann vom implementierten Programm ab, in welchem Intervall die Frequenz "gehalten" wird, bevor ein Bereichswechsel durchgeführt wird. Insofern könnte es auch sein, daß die Frequenz zwischen 316 und 3160 Hz variiert.
Der Transistor-Tester (es handelt sich um einen GM328A von GeekTeches) gibt ein sehr gemischtes Bild ab. Positiv formuliert: es kommt auch vor, daß er mal Werte anzeigt, die nicht weit entfernt von der Wahrheit sind.
Heute habe ich mal die gestrigen Messungen wiederholt mit in Reihe geschalteten Widerständen Rser von der Größenordnung der Werte, die man bei Aufnahme- und Wiedergabe-Köpfen findet.
Drossel 1:
Rser: Messwerte
000: 83,3 mH, 0,4 Ohm
051: 3,0 mH, 51 Ohm
100: 3,3 mH, 99.9 Ohm
150: 3,3 mH, 150,5 Ohm
Zur Erinnerung: die Induktivität bei 10 Hz ist etwa 13 mH, ca. 10,4 mH @ 1 kHz
Drossel 2:
000: 3,61 mH, 0,6 Ohm
051: 2,7 mH, 51,4 Ohm
100: 2,6 mH, 100,3 Ohm
150: 2,6 mH, 150,8 Ohm
Das ist nicht weit weg vom richtigen Wert 2,5...2,54 mH im Audio-Bereich
Die Induktivitäten realer Spulen nehmen (fast) immer mit der Frequenz ab. Der Effekt ist geringer bei Luftspulen, aber sehr ausgeprägt bei Spulen mit Kernen hoher Permeabilität µ. Bei Luftspulen kommt die Induktivitätsabnahme von Wirbelstrom-Effekten in den Drähten und benachbarten Metallflächen. Die dort induzierten Ströme sind (fast) immer so gerichtet, daß sie dem erzeugenden Magnet-Feld entgegenwirken. Das µ von Eisen- oder Ferrit- oder Metallpulverkernen nimmt idR mit zunehmender Frequenz ab.
Parallel zu diesen Effekten nehmen die Verluste zu, was einen Anstieg des scheinbaren Serien-Widerstandes mit der Frequenz bewirkt.
Beim klassischen Skin-Effekt Beispiel, das in manchen Lehrbüchern der Elektrotechnik analytisch vorgerechnet wird, (Zylinderspule auf einem (unmagnetischen) Metallkern) nimmt die Impedanz der Spule ab einer gewissen Frequenz nur noch mit etwa sqrt(Frequenz) zu, ebenso Imaginärteil und Realteil. Beschreibt man das Modell-mäßig mit einer Serienschaltung von R und L, (R+jX mit X=2 pi f L), dann nimmt R mit sqrt(f) zu, X ebenfalls. Folglich nimmt L wegen X=2pi f L mit 1/sqrt(f) ab. Diesen Effekt hat man auch bei Lautsprecher-Schwingspulen. Deshalb gibt es "die Induktivität" eines Bass-Lautsprechers nicht. Es gibt eine, die stark frequenzabhängig ist.
Man kann die Ideal-Vorstellung einer konstanten Induktivität dadurch retten, daß man die Spule nicht durch ein einfaches R-L-Glied beschreibt, sondern durch eine Ketten-Abzweigschaltung vieler R-L-Glieder. Dadurch kann man jede "frequenz-abhängige" Induktivität für praktische Zwecke "beliebig" genau durch konstante Rs und Ls approximieren.
Messungen an Tonköpfen zeigen bei hohen Frequenzen (~100 kHz) uU einen scheinbaren Induktivitätsanstieg. Der Effekt kommt aber nicht von der Induktivität, sondern von der nahenden Resonanz mit den Streu-Kapazitäten (oder Kabel-Kapazitäten). In vielen Tonbandgeräten wird dem Wiedergabe-Kopf gezielt eine Kapazität parallel geschaltet, um damit am oberen End des Audio-Bereiches durch die Resonanz eine Höhen-Anhebung zu bewirken. Wenn man am eingebauten WK mißt, geht das mit ein...
Ich habe den Transistor-Tester auch noch direkt an ein paar alten Tonköpfen ausprobiert. Da sehen die Ergebnisse nicht ganz so schlecht aus wie bei den Drosseln 1 & 3:
Alte recht abgenutzte AWK aus RdL:
49,7 mH, 177,3 Ohm und 55 mH , 165,4 Ohm
PicoScope: 54,1 mH, 175 Ohm und 56,7 mH, 167,5 Ohm
Ein weniger abgenutzter AWK aus RdL: 104 mH, 175 Ohm
PicoScope: 113mH, 177 Ohm
Löschkopf aus RdL (Aufschrift: 120 µH): 0,11 mH, 0,7 Ohm
PicoScope: 115,5 µH, 0,7 Ohm
ich habe Leihweise eine Soundblaster X-Fi 5.1 bekommen und versucht mit Audiotester den Frequenzgang der Karte zu ermitteln. Folgende Kurve ist dabei herausgekommen. Sofern ich keine Konfigurationsfehler gemacht habe, gefällt mir die Kurve zwischen 300 Hz - 2,5 KHz nicht so dolle, auch wenn die Abweichung im 3db Toleranzbereich liegt. Ab etwas über 10 Khz Khz fällt sie leicht ab. Könnte man die Karte trotzdem für Messungen benutzen? Welche alternativen USB Soundkarten wären in Zusammenspiel mit Audiotester bei einer Neuanschaffung empfehlenswert ?
Zum Vergleich habe ich hier meine Behringer UCA202. Eigentlich zu gut für 19 Euro.
gerade wollte ich deinen Beitrag in der Urfassung kommentieren,
nun sehe ich da ein zweites Bild lineal-gerade, ist damit das Schein-Problem gelöst ?
MfG Kai
Nachtrag: Nun ist auch noch eine Erklärung hinzu gekommen...
Also dann:
Der erste Frequenzgang kommt mir verdächtig vor. So ein Einbruch in der Mitte ist untypisch.
Deshalb würde ich mal prüfen, ob die Karte geeignet konfiguriert war, ob mit einem anderen Meßprogramm das gleiche rauskommt.
Früher war der "RightMark Audio Analyzer" gut geeignet, um Sound-Interface Selbst-Tests zu machen: http://audio.rightmark.org/index_new.shtml/
Ob das bei den neuesten Versionen unter den neuesten Windows auch noch so ist, weiß ich nicht.
Die erzielbaren Frequenzgänge hängen schon vor der Konfiguration ab. Manchmal kommt Unfug raus.
Einige im Forum haben die U-Phoria UMC202HD (2x2, 24Bit/192 kHz USB Audio Interface, behringer) angeschafft. Kostete vo 2-3 Jahren so um 60?66€ bei thomann. Gibt es auch mit mehr Kanälen. Von dieser Art gibt es Interfaces von mindesten 1/2 Dutzend Firmen. Die Dinger sehen alle sehr ähnlich aus. Die behringer Version war damals die günstigste. Man brauch noch diverse Adapter, da die Anschlüsse für Musiker-Bedarf ausgelegt sind. Ich glaube, selbst Peter R. hat das Ding für brauchbar/gut befunden (es gab von anderer Seite Kritik an anderen Modellen).
Eigentlich ja, ich war gerade selbst überrascht wie gerade der Verlauf der UCA202 ist. Ich hatte die Soundblaster auch noch einmal getestet. Ausgangssignal der UCA202 in den Eingang der Soundblaster. Auch gerade wie ein Lineal. Scheinbar spielt bei der Soundblaster der Ausgang nicht ganz mit und bringt die leichten Dellen in den Frequenzgang. Aber das schecke ich noch einmal, vielleicht auch mal unter einer anderen Windows Version. Werde jetzt einmal mit der UCA202 ein wenig testen. Vielleicht ergeben sich ja dann noch ein paar Fragen.
Generell lässt sich sagen, dass auch "krumme" Frequenzgänge von Audiokarten - und ja, der von der Soundblaster ist schon ziemlich seltsam - mit Korrekturfiles geradebiegen lassen. Wie das geht, ist in der BDA des Audiotester unter Punkt 7.8 ausführlich beschrieben.
Persönlich bevorzuge ich natürlich Soundkarten mit von hause aus linealgeradem FG. Die Qualität der Behringer-Soundkarten ist stark abhängig vom Typ, die UMC202HD kenne ich und kann sie vorbehaltlos empfehlen. Für Pegel- und FG-Messungen kann ich auch "kleinere" Karten empfehlen. Geht es jedoch auch um Klirrfaktor- oder Geräuschspannungsmessungen, stehen wir in einer anderen Liga.
Grüße, Peter
Grüße
Peter
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Ich bin, wie ich bin. Die einen kennen mich, die anderen können mich. (Konrad Adenauer)
Eine UCA202 habe ich auch noch, vermutlich mal am Anfang des Jahrhunderts gekauft für einen LapTop mit Murks-Audio-Interface.
Das benutze ich momentan als Audio-Interface an einem Raspberry 3B+.
Unter Windows kann man da (soweit ich mich erinnere) nur den Ausgangspegel einstellen. Für die Eingangs-Epfindlichkeit gibt es keine Steller. Man ist also in der Praxis auf Selbstbau-Lösungen angewiesen (Spannungsteiler aus Festwiderständen oder Potentiometer). Da drin befindet sich ein vergleichsweise (gemessen an heutigen HD-Chips) schlichter 16 Bit BurrBrown-Wandler. Beherrscht auch wohl höchstens 32/44.1/48 kHz als SampleRaten. Da es eine minimalistische Lösung ist, sieht der Frequenzgang auch so aus. Ich weiß nicht mehr, ob es einen Anti-Aliasing Schutz (Tiefpass-Filter) gibt. Bei Devices mit Filter sieht man bei den niedrigen Sampleraten naturgemäß deren Auswirkung zwischen meist 15...20 kHz. Das ist dann aber trotzdem besser als ein lineal-gerader Frequenzgang bis 20 kHz (und wohlmöglich darüber bis jenseits der Nyquist-Frequenz), wenn im Eingangssignal später Signal-Anteile >= Nyquist-Frequenz enthalten sind.
Wichtiger ist, daß die Frequenzgänge reproduzierbar sind. Dann kann man sie immer rausrechnen, indem man eine Messung durch den Eigen-Frequenzgang des Interfaces dividiert (wenn als Verstärkung notiert) oder in dBs abzieht.
Für Messzwecke sollte man den UCA202 immer mit 48 kHz Samplerate (die höchste) verwenden.
kaimex,'index.php?page=Thread&postID=236488#post236488 schrieb:Bei Devices mit Filter sieht man bei den niedrigen Sampleraten naturgemäß deren Auswirkung zwischen meist 15...20 kHz. Das ist dann aber trotzdem besser als ein lineal-gerader Frequenzgang bis 20 kHz (und wohlmöglich darüber bis jenseits der Nyquist-Frequenz), wenn im Eingangssignal später Signal-Anteile >= Nyquist-Frequenz enthalten sind.
Das lässt sich unkompliziert prüfen: Einfach (bei 44/48 kHz SF) eine Audiofrequenz von 25 kHz einspeisen. Ohne Tiefpass hört man bereits bei geringen Eingangspegeln mehr oder weniger lustige Nebengeräusche :whistling:
Grüße
Peter
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Ich bin, wie ich bin. Die einen kennen mich, die anderen können mich. (Konrad Adenauer)
Da ist aber Vorsicht und Kontrolle angesagt, was mit "Eingangs-Empfindlichkeit" gemeint ist:
Ein analoger Pegel-Steller vor dem ADC oder ein digitaler Multiplikator hinter dem Interface im Windows-10 Digital Mixer.
Wenn es einen analogen Pegel-Steller vor dem ADC im Audio-Chip gäbe, hätte man den auch schon zu Windows-XP Zeiten im Windows-Mixer zugänglich gemacht.
Deshalb würde ich da mal kontrollieren, ob das Interface nach Herabsetzen der Eingangsempfindlichkeit wirklich mehr Eingangssignal verträgt oder ob die Clipp-Grenze unverändert bleibt und das Signal nur runterskaliert wird.
