Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hameg HM 1507-3 zu langsame Anstiegszeit


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von Marek N. (Gast)



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Nabend,

ich habe letzte Woche meinen Bodnar-Pulser (Fast risetime (40ps) pulse 
generator) [1] erhalten, und wollte damit eigentlich einige 
Billig-Tastköpfe aus China (P6100, P7300 und vor allem den 100:1, 2kV 
P4100) vermessen.
Aber leider musste ich feststellen, dass mein Hameg-Scope HM 1507-3 
seine eigene Spezifikation bzgl. Anstiegszeit nicht erreicht :-(

Laut Manual [2] soll es kleiner als 2,3 ns sein, aber ich komme 
bestenfals auf 5 ns, entsprechend 70 MHz Analog-Bandbreite.
Egal, ob mit 1 MOhm Eingangsimpedanz (+ 15 pF) oder 50 
Ohm-Durchgangsabschluss (1 GHz BW), AC oder DC-Kopplung, beide Kanäle 
identisch.
Im "Menü" habe ich schon gesucht, finde aber keine schaltbare 
Bandbreitenbegrenzung (wenn, würde ich hier sowas wie 20 MHz erwarten).

Der Pulsgenerator scheint OK zu sein. Am Firmen-Scope Tektronix MSO4034 
messe ich spezifikationsgemäß weniger als 1 ns entsprechend 350 MHz. 
Immerhin hat das Gerät auch 13 pF Eingangskapazität!

Woran könnte es liegen?
* Eingangsversärker zerschossen (beide!)?
* Horizontale Ablenkspannung zu schnell?
** Zumindest bei 50 ns/div hat die 10 MHz-Pulsfolge eine plausible 
Periodendauer von 100 ns. Aber die Anstiegszeit messe ich ja mit 
"Zeitdehnung" bei 5 ns/div.

Beste Grüße, Marek

[1] 
http://www.leobodnar.com/shop/index.php?main_page=product_info&products_id=295
[2] https://cdn.rohde-schwarz.com/hameg-archive/HM1507_1_deutsch.pdf

von Manfred L. (egonotto)


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Hallo,

hast Du im Analogbetrieb gemessen?
Die Anstiegszeit muss mit 50 Ohm gemessen werden.
Ich würde eine kalibrierte Ablenkkoeffizienteneinstellung verwenden.

An einen Defekt glaub ich nicht.

MfG
egonotto

von Marek N. (Gast)


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Ja natürlich im Analog-Mode.
Ich kann morgen noch mal mit fester Vertikal-Skalierung probieren, aber 
dafür ist ja das 0-10-90-100-Raster ja da, dass man ein ein Signal genau 
dahin quetscht und dann bequem die risetime ablesen kann.

P.S. Wie gesagt, praktisch kein Unterscheid, ob 1 MOhm oder 50 Ohm. Das 
Hameg hat ja keinen internen 50 Ohm-Abschluß, da habe ich einen externen 
genommen aber außer der etwa halben Amplitude kein Unterscheid.
 Aber der "Fuß" am Anfang des Signals macht mich stutzig.

von Manfred L. (egonotto)


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Hallo,

kannst Du die Messung mit 50 Ohm machen. Dann den Bildschirm mit 50ns/cm 
fotografieren und dann auf jeden Anstieg und Abfall zoomen. Damit kannst 
Du die Linearität der Ablenkung prüfen. Sind dann alle Anstiegs- und 
Abfall-Zeiten gleich?

MfG
egonotto

von Ralph B. (rberres)


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ich würde testweise mal ein Signalgenerator an den Scope anschließen und 
die Frequenz langsam bis 200MHz hochdrehen. Aber Terminierung direkt am 
Scope nicht vergessen.

Bei 150MHz müsste etwa maximal 3db Abfall zu messen sein.

Wenn es bei dir schon bei ca 70MHz 3db Abfall sind, dann stimmt was 
nicht.

Ralph Berres

Beitrag #6662173 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Marek N. (Gast)



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Nabend,

danke für die Tipps!

So, hab eben mal bisschen systematischer gemessen.

Externer 50R-Durchgangsabschluss 'G84013BN'. Keine Daten auffindbar, 
aber am MSO4034 eine gesamt-Anstiegszeit immer noch unter 1 ns mit dem 
Bodnar-Pulser. Rechnerisch hat der Abschluss >= 770 MHz BW. Sollte also 
reichen.

Dann mit Bodnar-Pulser am HM1507 gemessen.

Ch1, Y = 200 mV/div := cal.

* HM1507-3_50Ohm_ext_10MHz_50ns_anfang_P2370438.jpg:
10 MHz-Pulsfolge mit 50 ns/div, erste steigende Flanke

* HM1507-3_50Ohm_ext_10MHz_50ns_ende_P2370441.jpg:
10 MHz-Pulsfolge mit 50 ns/div, letzte fallende Flanke

Periode sieht plausibel aus, soweit die Strahlschärfe das hergibt.
Interessant sind sie Überschwinger.


Zeitdehnung "x10" -> 5 ns/div

* HM1507-3_50Ohm_ext_10MHz_5ns_anfang_P2370443.jpg:
Erste steigende Flanke

* HM1507-3_50Ohm_ext_10MHz_5ns_ende_P2370444.jpg
Letze steigende Flanke

Die Kurven sind horizontal so ausgerichtet, dass sie die 10%-Marke bei 
einer "vollen" vertikalen Linie schneiden. Die 90%-Marke wird dann nach 
ca. 6 ns geschnitten. Ja, das Signal kommt nicht ganz an 0 und 100% ran, 
trotzdem viel zu langsam!
Beim "Durchschieben" haben alle Flanken die selben Zeiten. 
Ablenkspannung scheint also linear zu sein.

Plausibilitäts-Test:
* HM1507-3_50Ohm_ext_10MHz_5ns_pos_puls_P2370446.jpg
Bei 10 MHz / 50% Duty-Cycle beträgt die Pulsdauer 50 ns. Also müsste 
gleichzeitig die steigende und fallende Flanke innerhalb von 10 div 
sichtbar sein. Scheint plausibel, jedenfalls ist die gedehnte 
Zeitablenkung nicht Faktor 2 zu schnell, wie es aus der Rise-Time 
hervorginge.
Ein 20 MHz-Sinus müsste also exakt eine Periode auf 10 divs schreiben. 
Kann ich morgen nachliefern.

Hm, ich hab selbst in der Firma nur einen 120 MHz-Sinus-Generator 
(Siglent SDG2122X), damit könnte ich gerade so den Amplitudengang 
durchsweepen.

Beste Grüße, Marek

P.S. Sorry, dass das Readout teilweise etwas schwach ist, aber es muss 
sich ja nicht einbrennen. Man kanns ja erkennen.

von Manfred L. (egonotto)


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Hallo,

schaut wirklich so aus, dass der HM 1507 nur so etwa 70 MHz hat. Das 
könnte man mit dem Siglent und dem Tektronix überprüfen. Wieder mit 50 
Ohm.
Mit dem Tektronix kannst Du schauen wie stabil die Amplitude des Siglent 
ist.
Dann die Frequenz suchen, bei der der HM 1507 nur 0.7 der angelegten 
Amplitude hat (-3dB). Das ist dann ungefähr die Bandbreite. Wenn aber 
die 120 MHz nicht ausreichen, dann könnte der HM 1507 doch die 150 MHz 
haben und das Rätsel geht weiter.

MfG
egonotto

von Manfred L. (egonotto)


Angehängte Dateien:

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Hallo,

anbei noch die Anstiegszeit eines 70 MHz VOLTCRAFT DSO-2064G

MfG
egonotto

von Christian M. (likeme)


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Mein Hameg 203 hat 20MHz und ist schon mit 10MHz überfordert. Dann ist 
es nur Logisch das ein 150 iger nur 70MHz hat :-) Früher hat man 
irgendwie den Grenzwerte so gelegt: Man kann noch irgendwas erkennen, 
das ist die Grenzfrequenz! Hameg Scopes sind tolle aber auch relativ 
einfache Geräte gewesen. Hobby super, aber wenn es ins Details geht eher 
nicht besonders geeignet. Mein Hameg 203 habe ich nur noch aus 1. 
sentimentalen Gründen und 2. wegen dem Componenten Tester, der nach wie 
vor seines gleichen sucht. Für alles andere nehmen ich auch daheim ein 
modernes DSO.

von Jochen F. (jamesy)


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Damit tut man den Hamegs aber Unrecht. Die wurden so entwickelt, daß die 
Bandbreite auch in der Serie "locker" über dem Wert im Datenblatt lag. 
der HM 1007 hatte damals mehr als 140 MHz im Labor und stets 130 in 
Serie.
Was ich mir vorstellen kann: Die Verzögerungsleitung macht gerne mal 
Zicken nach längerer Zeit. Man sollte sie mal hin- und herbewegen, evtl. 
auch ein Ende ablöten und dann bewegen. Das hat auch im Service häufig 
geholfen.

von Marek N. (Gast)


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Moin,

eben, die Hamegs sind zwar so einfach, dass sie auch ein Physiklehrer 
bedienen kann, aber doch so leistungsfähig, dass es auch für die 
alltägliche Arbeit in Werkstatt und Labor reicht(e).
Vor 20...30 Jahren waren die Ansprüche noch nicht so gehoben. Wir sind 
halt verwöhnt von Rigol und Co. Heute hat man Tonnen von 
Software-Funktionen, früher hat man nur mit Holdoff Zauberstücke 
vollbracht.

Wenn aber ein Gerät mit einer bestimmten Bandbreite/Risetime 
spezifiziert ist, dann soll es sie auch bitte einhalten. Ich gehe daher 
von einer korrekten Entwicklung und Dimensionierung aus, die von einem 
Teildefekt zu Nichte gemacht wurde.

Verzögerungsleitung klingt plausibel, da der Fehler für beide Kanäle 
identisch ist und es unwahrscheinlich ist, dass beide Frontends 
gleichsam ausfallen, sondern ein gemeinsamer Schaltungsteil dahinter. 
Hatte gestern z.B. auch kurz an den Ablenkverstärker gedacht.
Jochen, hast du Zugang zu einem Service-Manual fürs '1507?

Beste Grüße, Marek

von Jochen F. (jamesy)


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Zum Thema Servicemanual kann ich lediglich auf die entsprechenden Seiten 
von R&S hinweisen, oder aber Herrn Leichum von www.sky-messtechnik.de.
Bei Elektrotanya gibt es wohl nur die Bedienungsanleitungen ohne 
Schaltbilder.

von Marek N. (Gast)


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Danke!
Bedienungs-Anleitungen habe ich in diversen Revisionsständen und 
sprachen gefunden.
Ich mach den am WE mal auf und guck rein.

von Marek N. (Gast)



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Nabend,

ich bin heute nur dazu gekommen, weitere Messungen mit dem 
Funktionsgenerator zu machen.

Vorbereitung:
Zunächst das Tek MSO4034 am Siglent SDG2122X mit einem Frequenzsweep von 
20 MHz auf 120 MHz innerhalb von 1 ms: 
Siglent_SDG2122X_Sweep_20-120MHz_1ms_P2380154.jpg

Der Generator gibt ein externes Trigger-Signal bei jedem Sweep aus, auf 
das ich die Scopes triggere: Ch4 beim Tek, Ext-Trig beim Hameg.

Eigentlich wollte ich mir hier mit 100 µS/div entspr. 10 MHz/div den 
flachen Frequenzgang verifizieren, aber das MSO reduziert aus 
verständlichen Grunden mit längerer Zeitbasis die Samplerate, so dass es 
zu Artefakten kommt.

Aus diesem Grunde habe ich mir dann die Frequenzumtastung von 120 MHz 
auf 20 MHz angeschaut: 
MSO4034_50Ohm_int_Sweep_20Mhz-120MHz_Full-BW_tek00014.png

Mir ist zwar unklar, warum die Frequenzumtastung deutlich nach dem 
Trigger-Signal kommt, aber man sieht wenigstens, dass die Amplitude 
weitestgehend konstant bleibt.

Damit ist bewiesen, sowohl Tek-Scope, als auch der Funktionsgenerator 
sind im betrachteten Frequenzbereich -- wie zu erwarten war -- "flach".

Messungen am Hamgeg 1507-3:
Eigentlich wollte ich mit einem T-Stück das Sinus-Signal aufsplitten und 
mit beiden Scopes gleichzeit beobachten. Leider ist es mir nicht 
gelungen, das Signal ohne Fehlanpssung zu splitten. Egal, ob ich das 
T-Stück am Tek oder am Hameg platziert habe, 50R-Terminierung hinterm 
T-Stück in beiden Scopes oder eine gemeinsames vorm T-Stück. Immer gab 
es Rückwirkungen, so dass ich auch auf dem Tek eine Welligkeit sah. 
Leitungstausch brachte ebenfalls nichts.
Vielleicht war auch das T-Stück mist. Mir wird jetzt erst bei der 
Auswertung klar, dass ich hätte ein anderes probieren sollen. Naja, 
jetzt ist alles wieder abgebaut.

Also habe ich das Hameg direkt am Funktionsgenerator angeschlossen mit 
50R-Durchgangsabschluss (Bandbreite vorher am Tek verifiziert) direkt am 
Scope.

* HM1507-3_50Ohm_ext_Sweep_20-120MHz_10MHz_div_P2380159.jpg
* HM1507-3_50Ohm_ext_Sweep_20-120MHz_10MHz_div_P2380162.jpg

Man sieht bei diesem Sweep von 20 MHz auf 120 MHz, dass der Frequenzgang 
bereits sofort stetig abnimmt.

Darauf hin habe ich den Sweep von DC bis 100 MHz durchgeführt mit 10 
MHz/div: Siglent_SDG2122X_Sweep_DC-100MHz_1ms_P2380170.JPG

Wir sehen, dass das Hameg bis etwa 20 MHz flach ist und dann die 
Amplitude weniger wird: 
HM1507-3_50Ohm_ext_Sweep_DC-100MHz_10MHz_div_P2380166.jpg

Die 3 dB-Bandbreite wird bei etwa 100 MHz getroffen, aber es gibt bis 
dahin eine gewisse Welligkeit und bei etwa  88 MHz wieder eine 
signifikante Abflachung.

Zum Schluss hier noch mal die Umtastung von 100 MHz auf DC mit 
merklichen Amplitudenschwund: 
HM1507-3_50Ohm_ext_Sweep_DC-100MHz_10MHz_div_P2380167.jpg

Fazit:
Mein HM1507-3 beginnt schon ab ca. 20 MHz mit einem Amplitudenabfall und 
einer gewissen Welligkeit bis zur 3 dB-Bandbreite bei ca. 100 MHz.
Sicher ist auch der Phasengang in diesem Bereich schon ordentlich 
verworfen, was die Überschwinger in 
Beitrag "Re: Hameg HM 1507-3 zu langsame Anstiegszeit" und die viel zu 
lange und unsymmetrische Anstiegsflanke erklären könnte.

Ich hoffe, ich kann es nächstes WE aufmachen und die Delay-Line 
untersuchen.

Beste Grüße, Marek

von Ralph B. (rberres)


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Das die Amplitude schon bei relativ geringen Frequenzen anfängt 
abzufallen ist normal. Der Frequenzgang entspricht etwa einen Tiefpass 
1. Ordnung.

Aber die Amplitude sollte erst bei 150MHz auf 3db abgefallen sein.

Hier ist es aber scheinbar schon bei 100MHz der Fall. Das würd ich mal 
näher untersuchen, wo das her kommt.

Von Hameg Oszillografen bin ich eigentlich gewöhnt, das der Frequenzgang 
eher konservativ ohne Trixerei eingehalten wid. Das heist ein 
kontinuierlicher Amplitudenabfall mit einen Abfall von 3db bei ein gutes 
Stück höhere Frequenz als von Hameg spezifiziet wude.

Ralph Berres

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