Oscyloskop, sondy - pytanie o sprzęt i szumy własne.

[k4mil3k]

Mam do Was pytanie, a może raczej prośbę o podzielenie się informacjami co do oscyloskopów i sond których używacie.
A dokładniej interesują mnie szumy własne i ich poziom widoczny w FFT. Używam obecnie urządzenia USB - Picoscope serii 5000 wraz z fabrycznymi sondami i w moim oscyloskopie jest to -136dBV przy 10Hz dość szybko opadające do -144dBV przy 5kHz...i dalej praktycznie płasko. Mimo to zaczynam dochodzić do tego poziomu i urządzenie przestaje być dla mnie wiarygodne. Pomiar na zwartej sondzie. Żeby sprawdzić szumy samego oscyloskopu wystarczy mi terminator BNC czy coś jeszcze potrzebuje ? Zastanawiam się czy to kwestia sond, czy raczej oscyloskopu ?

Czy jest jeszcze jakiś sprzęt w rozsądnym budżecie oferujący lepsze parametry ? Potrzebuje tego do mierzenia napięć powiedzmy do 20V, maks 40V, i wykresów FFT. Pasmo powyżej 200kHz mnie nie interesuje.
 

Edytowane 24 Stycznia 2021 przez k4mil3k

[Daniel_68412]

9 godzin temu, k4mil3k napisał:

Zastanawiam się czy to kwestia sond, czy raczej oscyloskopu ?

Jest bardzo ciekawy film w temacie u eev, widziałeś może? Mierzenie szumów to bardzo złożony temat. Jak będę przy kompie to podeślę link.

[k4mil3k]

No chwilę jeszcze pogooglowalem na ten temat i zastanawiam się czy nie lepszym rozwiązaniem zamiast zmiany sprzętu było by np taki LNA10 z regulowanym wzmocnieniem.

[Daniel_68412]

rzeczony film w temacie:

 

tak jest tam mowa o dedykowanej sondzie niskonapięciowej ze wzmacniaczem ale raczej nie o takich kwotach mówią (pytanie czy LNA10 to nie zabawka)
natomiast film i tak warto obejrzeć bo poza sprzętem i umiejętnościami bardzo mocno akcentowane jest doświadczenie w eliminacji szumu zewnętrznego czyli żeby wiedzieć co się tak naprawdę bada - dodatkowo jeszcze koniecznie filmik #441

[Grzegorz7]

Nie wiem o co chodzi?

Szumy oscyloskopu?

Skoro czułość na działkę wynosi np. 1mV i w całym zakresie pasma szumy wypełniają znaczną część tej działki, to sprawa chyba jest oczywista?

19 godzin temu, k4mil3k napisał:

do -144dBV

Trzeba by się zastanowić co to oznacza i skąd to wynika....

[k4mil3k]

6 minut temu, Grzegorz7 napisał:

Trzeba by się zastanowić co to oznacza i skąd to wynika....

W moim przypadku oznacza że na zwartej sondzie mam tętnienia na poziomie 80nV (nie używam kabelka masy w ogóle) i poniżej tego nie jestem w stanie nic zmierzyć ze 100% pewnością, można wręcz powiedzieć że poniżej tego poziomu jestem ślepy.

Co do LNA 10 - owszem, przy konstrukcjach za tysiące eur/pln można to nazwać zabawką, ale jeśli pozwoli mi powiększyć zakres dynamiczny FFT o kolejne 30dB to jest to już coś co mi wystarczy.
Od strony Picoscope - nie ma problemu żeby to udźwignąć, mogę sobie skonfigurować dowolną sondę o dowolnym tłumieniu czy wzmocnieniu i FFT automatycznie zmieni mi zakresy i pokaże większy zakres. A ten temat mówi że to możliwe:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Grzegorz7]

Te 80nV to pic na wodę fotomontaż.

To wynik operacji matematycznych.

 

[k4mil3k]

Na czymś muszę bazować, wiem że oscyloskop i FFT to nie najlepsze narzędzie, ale prawilny analizator spektrum to nie mój budżet ?

 

[Daniel_68412]

15 minut temu, k4mil3k napisał:

Od strony Picoscope

no ja się wypowiedziałem bo mam akurat ten temat na tapecie ale jestem totalnie zielony - jesteś znacznie dalej

Natomiast widzę że seria 5000 ma czułość wejściową 2mv czyli tak na logikę nie powinno się dać zejść do 80nv.

Trzymam kciuki, żebyś z lna10 osiągnął to co potrzebujesz - daj proszę znać jak wyszło.

26 minut temu, k4mil3k napisał:

nie używam kabelka masy w ogóle

mierzysz różnicowo 2 sondami na 50ohmach jak eevblog?

[Grzegorz7]

Oscyloskop to wspaniałe narzędzie. Ale posuwasz się bardzo nisko w swych rozważaniach.

Jedyne wyjście to znane wzmacniacze operacyjne uznanych producentów i zbudowanie odpowiedniego wzmacniacza małosygnałowego. Dopiero na jego wyjściu da się oszacować szumy np. oscyloskopem i odnieść do wejścia po podzieleniu przez wzmocnienie.

W kartach katalogowych WO są podawane układy testowe ich szumów. Z nich bym skorzystał. Twoim sprzymierzeńcem jest niewielkie pasmo.

[k4mil3k]

13 minut temu, Daniel_68412 napisał:

no ja się wypowiedziałem bo mam akurat ten temat na tapecie ale jestem totalnie zielony - jesteś znacznie dalej

Natomiast widzę że seria 5000 ma czułość wejściową 2mv czyli tak na logikę nie powinno się dać zejść do 80nv.

Trzymam kciuki, żebyś z lna10 osiągnął to co potrzebujesz - daj proszę znać jak wyszło.

Dopóki mi to nie przeszkadzało i nie szukałem, tło było na około 180nV. Obecne 80nV to już wynik na maksa, włączone sprzętowe 16bit, włączony limit 20MHz, maksymalna próbkowanie, uśrednianie z 10 ramek  (mógłbym teoretycznie dać więcej ale to też nie o to chodzi by się oszukiwać). Jeszcze do włączenia został filtr LPF.

6 minut temu, Grzegorz7 napisał:

Oscyloskop to wspaniałe narzędzie. Ale posuwasz się bardzo nisko w swych rozważaniach.

Jedyne wyjście to znane wzmacniacze operacyjne uznanych producentów i zbudowanie odpowiedniego wzmacniacza małosygnałowego. Dopiero na jego wyjściu da się oszacować szumy np. oscyloskopem i odnieść do wejścia po podzieleniu przez wzmocnienie.

W kartach katalogowych WO są podawane układy testowe ich szumów. Z nich bym skorzystał. Twoim sprzymierzeńcem jest niewielkie pasmo.

Czyż nie tym jest właśnie LNA10 ? no i ma regulowany LPF co też może pomóc. Jak się nie sprawdzi to trzeba będzie podejść do budowy samodzielnej, ale na razie wybieram drogę "easy way"....

Edytowane 25 Stycznia 2021 przez k4mil3k

[Grzegorz7]

Ten gotowiec ma ekstremalne parametry.

To tzw. wzmacniacz pomiarowy.

[k4mil3k]

3 minuty temu, Grzegorz7 napisał:

Ten gotowiec ma ekstremalne parametry.

To tzw. wzmacniacz pomiarowy.

No w pewnym skrócie to też konstrukcja na wzmacniaczach operacyjnych. Ekstremalne parametry ? w znaczeniu negatywnym ? czy jakim ? Wiem że są lepsze, ale z drugiej strony właśnie tego mogę potrzebować - wzmacniacza pomiarowego do pracy przy liniach zasilania. Nic więcej na tym nie będę robić.

[Grzegorz7]

W znaczeniu dobrych parametrów.

[k4mil3k]

@Daniel_68412 Dam znać. LNA zamówiony. Jak to nie pomoże to pozostanie albo budować coś samemu, albo sprzedać Pico i kupić inne Pico ? w stosunku do 5242 które mam to jeszcze 4262 mógłby pomóc.

[k4mil3k]

@Daniel_68412 Dojechało ? Zamówione w poniedziałek i dziś już leży na stole ? W weekend do tego usiądę to dam znać jak się sprawuje.
 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Daniel_68412]

3 godziny temu, k4mil3k napisał:

Dojechało

cool, gratki!

W dniu 25.01.2021 o 19:34, k4mil3k napisał:

w stosunku do 5242 które mam to jeszcze 4262 mógłby pomóc.

z tego co tu [1] piszą to raczej 4262 niewiele może wnieść choć też czytałem, że jest dedykowany do audio

[1] 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Muzg]

A może DIY? ?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Daniel_68412]

9 minut temu, Muzg napisał:

A może DIY?

Super, że się Analog dzieli takimi rzeczami. Dla mnie póki co poziom audio to jest wysoka liga co dopiero takie precyzyjne lutowania. Przymierzam się do "leakage testera" od Carlsona od pół roku a tam jest pare elementów na krzyż ?

zresztą pcb brak a przy takich sygnałach to pewno projektowanie tego jest kosmosem

[k4mil3k]

Tylko że AN159 to 4 warstwowa płytka...to już nie w kij dmuchaj ? Choć dokumentacja płytki jest dostępna publicznie. ?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Czasami na farnell.com można kupić ich zestawy demonstracyjno rozwojowe, ale jak szukałem wcześniej to nic z tej dziedziny akurat tam nie ma.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[Muzg]

Jak kiedyś interesowałem się DC1858A i sprawdziłem ile kosztuje, to narysowałem sam. ?

Mam nawet komplet elementów, ale jakoś zapał na razie spadł - są ważniejsze rzeczy.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[k4mil3k]

@Daniel_68412 No więc przyszły dziś kabelki i dodatkowe sondy i odpaliłem LNA10.....i powiem tak: trzeba zbierać blaszane pudełka po czekoladkach ? i zrobić jakiś dodatkowy shield dla urządzenia bo standardowa pojedyńcza aluminiowa obudowa to jednak za mało i nieco zbiera śmieci w eteru do tego stopnia że wzmocnienie x1000 jest bezużyteczne. Ważne jest też zasilanie, to na biurkowym zasilaczu 12V. Myślę że trzeba będzie też dorobić do tego baterię.
Na wzmocnieniu x100 widać to co niżej:
Kanał A niebieski - bez LNA10
Kanał B czerwony - LNA10 x100

Tu postarałem się względnie wyrównać skale. Widać znacznie więcej, szum termiczny jest dużo dużo niżej. Nawet na 8bit jest mega użyteczne.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

To już zwróć uwagę na zupełnie inną skalę i działkę pionową.

Jak dla mnie to warto.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) Edytowane 1 Lutego 2021 przez k4mil3k

[Daniel_68412]

34 minuty temu, k4mil3k napisał:

trzeba zbierać blaszane pudełka po czekoladkach ? i zrobić jakiś dodatkowy shield dla urządzenia

Carlson przy swoich urządzonkach fajne obudowy z mousera stosuje - takie ze stali 3-4mm. To ma szansę coś ekranować.

Edytowane 1 Lutego 2021 przez Daniel_68412

[Grzegorz7]

Po pierwsze ekranuje się przed polem elektrycznym a potem bawimy się w ekranowanie magnetyczne.

1 godzinę temu, k4mil3k napisał:

Ważne jest też zasilanie, to na biurkowym zasilaczu 12V. Myślę że trzeba będzie też dorobić do tego baterię.

Bez zasilania z baterii (również ekranowanego) nie uciągniesz.

[k4mil3k]

No popatrze co jeszcze da się z tym zrobić. Ogólnie sprawdza się. Próbowałem pomiaru pojedyńczą sondą, jak i pomiaru różnicowo dwoma sondami i sprawdza się. Trzeba tylko wyeliminować wpływ z zewnątrz przez lepsze ekranowanie i będzie ok.

@Grzegorz7 Jakieś podpowiedzi jak najlepiej wyeliminować jedno i drugie ?

[przemak]

Efekt po zastosowaniu IMO bardzo ok. 

[Grzegorz7]

25 minut temu, k4mil3k napisał:

Jakieś podpowiedzi jak najlepiej wyeliminować jedno i drugie ?

Zasilanie tylko z baterii.

Ja stosuję niskoszumne zasilacze a jako źródło stosuję akumulatory litowe. Swego czasu komuś zbudowałem jakiś wymagający system i zasilałem go z aku do urządzeń Parkside  z Lidla za 80zł. Miało to być na szybko. Tamta firma do dziś z tym działa. Były takie nasadki latarki do tych aku. Przerobiłem je na przejściówki do zasilania. Mają około 20V.

Były zamykane w obudowie metalowej (ekran).

Co do zakłóceń.

Musisz narysować sobie jak one przepływają przez układ. Jak ekranowanie jest skuteczna a zasilanie wewnątrz to zasadniczo zakłócenia wpływają tylko przez sondy. 

I tu układy różnicowe mają przewagę. Ważne jest aby oba kable leżały obok siebie a nie tworzyły pętli przestrzennych. Z tego co zrozumiałem miedzy wierszami robisz coś do pomiarów przy energetyce. Więc to bardzo ważne. 

Przejrzyj układy sond podwójnie ekranowane. 

Tu: 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )  

co prawda wolnozmienne sygnały ale zasady od strony wejścia podobne. 

Zapomniałem, że sygnał po wzmocnieniu wychodzi na oscyloskop. To również problem. Co prawda zasilanie bateryjne (laptop) ale z przestrzeni wyłapuje zakłócenia. 

 

 

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[k4mil3k]

Na co dzień głównie zajmuje się informatyka połączoną z automatyką w zastosowaniach przemysłowych (w tym w strefach Ex). Czasami wymagało to zrobienia jakiś układów automatyki czy monitorowania w oparciu o różne czujniki, czy półprodukty, a czasami trzeba się posiłkować czymś własnym.
Po godzinach elektronika, obecnie chcę zrobić zasilacz na uA723, ale nawet na dobrze dopracowany LM1084 już mój oscyloskop przestał być wystarczający. Dla tego zakupiłem to pudełko w nadziei że pozwoli skończyć projekt.

LNA10 jest zasilany 12VDC, pobór około 30mA więc mogę to śmiało zasilić nawet z AGM lub z kilku ogniw alkaicznych. Dzięki za link, już czytam.

 

Edytowane 1 Lutego 2021 przez k4mil3k

[k4mil3k]

Sądzicie że coś takiego będzie ok ?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Pytanie co lepsze ? stal ? aluminium ? czy może robić puszka w puszce z różnych materiałów ? Trudno znaleźć w 100% jednoznaczny artykuł na ten temat w sieci.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) Edytowane 1 Lutego 2021 przez k4mil3k

[k4mil3k]

Znalazłem jeszcze jedną obudowę z aluminium, dodatkowo pokrywaną wewnątrz warstwą miedzi, zamówiłem i zobaczymy. Zrobiłem jeszcze wczoraj test samego urządzenia z terminatorami 50Ohm i jest znacznie lepiej więc to sondy tak zbierają śmieci. Te które mam mają odsłonięte końcówki BNC bez żadnego izolatora (Bitscope PRB-01), wystarczy je dotknąć i tętnienia w wyższych częstotliwościach powyżej 40kHz znikają.

Co mogę jeszcze z nimi dodatkowo zrobić ? Jakieś "domowe" sposoby na poprawę ? Ewentualnie możecie polecić jakieś lepsze sondy w przystępnych cenach ?

Widzę też że czasami stosuje się trójniki BNC w połączeniu z terminatorami. Sorry że pytam ale pierwszy raz zmagam się z tak precyzyjnymi pomiarami i z potrzebą aż tak dokładnego ekranowania urządzeń więc chciałbym to zrobić dobrze ?

Edytowane 2 Lutego 2021 przez k4mil3k