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Thursday, May 21st 2020, 7:40pm

Frequenzgang 4200 Report Monitor

Hallo,
habe Frequenzgänge gemessen.
Der 4.75 cm/s sieht etwas komisch aus.
Während 2.4 und 9.5 erwartungsgemäß 'in einer Kurve abfallen', fällt der 4.75 'linear', ähnlich 'x dB / Oktave' ab.
Welche Ursache könnte das haben ?
Wird der künstlich begrenzt ?
VG Jürgen
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Thursday, May 21st 2020, 8:43pm

Normal ist es anders herum:
Die Frequenzgänge von linearen Schaltungen aus konzentrierten Bauelementen fallen bei hohen Frequenz immer asymptotisch wie 1/f^n ab, wobei n die "Ordnung" des Tiefpass-Verhaltens ist.
Deshalb ist es üblich, Frequenzgänge über größere Frequenz-Bereiche doppelt-logarithmisch bzw in dB über logarithmischer Frequenz-Achse darzustellen. Das hat den Hintergrund, daß dann die Asymptoten wie Geraden mit der Steigung -n*6dB verlaufen und man dem Kurvenverlauf an der Steigung sofort die Ordnung ablesen kann. Der zweite Grund ist, daß sich dann die Frequenzgänge von kaskadierten Schaltungen (Produkt der Übertragungs-Funktionen) addieren, ebenso die asymptotischen Verläufe.
Es ist deshalb "unklug", Frequenzgänge über Dekaden mit linearer Frequenzachse darzustellen.
Das Bild mit 4,75 cm/s zeigt gerade keinen x dB/Octave Abfall an, sondern einen untypischen linearen Abfall über linearer Frequenzachse.
Da würde ich anraten, die Messung noch erst noch mal zu überprüfen, ob da wirklich überall lineare Signalverarbeitung vorlag.

MfG Kai

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3

Thursday, May 21st 2020, 10:36pm

Das hat den Hintergrund, daß dann die Asymptoten wie Geraden mit der Steigung -n*6dB verlaufen und man dem Kurvenverlauf an der Steigung sofort die Ordnung ablesen kann. Der zweite Grund ist, daß sich dann die Frequenzgänge von kaskadierten Schaltungen (Produkt der Übertragungs-Funktionen) addieren, ebenso die asymptotischen Verläufe.
Es ist deshalb "unklug", Frequenzgänge über Dekaden mit linearer Frequenzachse darzustellen.

Das versteht zwar kein Mensch ;) , aber ich finde es viel wichtiger oder besser nachteiliger, dass man bei Jürgens Kurven eigentlich nur den Spannungsverlauf für hohe Frequenzen detailliert erkennen kann! Normalerweise, bei logarithmischen x-Skalen, liegt 1 kHz ja etwa in der Mitte der Darstellung. Hier kann man eigentlich nur den Verlauf in den Mitten und Höhen erkennen. Schon deshalb ist diese lineare Frequenzskala völlig unpraktisch. Man möchte ja auch mal sehen, wie es z.B. mit Kopfspiegel-Resonanzen ausschaut.

Dass der -3 dB-Punkt bei 4,75 erst bei ca. 15 kHz liegt, halte ich auch für ziemlich unwahrscheinlich. Oberhalb von 10 kHz sollte es da schon deutlich abwärts gehen!

LG Holgi

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4

Thursday, May 21st 2020, 10:47pm

Das versteht zwar kein Mensch ;)
Ich bin früher täglich vielen Leuten begegnet, denen ich das nicht erfklären mußte, weil sie es selber wußten bzw mal gelernt hatten.
Deine Erklärung über den Nutzen logarithmischer Frequenz-Achse ist auch :D gut, führt aber nicht zum Erkennen von Jürgens falscher Interpretation bezüglich x dB/Oktave...

MfG Kai

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Friday, May 22nd 2020, 1:46am

Würde auch zu einer Auftragung über einer log(f)-Achse raten.

Peter

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Friday, May 22nd 2020, 7:17am

Ich kann Frequenzgänge leider nur so, mit dem Picoscope, messen.

Es wird eine FFT-Darstellung mit 512 'Bins' und Spitzenwertspeicherung eingestellt.
Der Generator macht einen endlosen linearen Sweep von 20 Hz bis 20 kHz in jeweils 60 Sekunden.
Zu Beginn stelle ich am Generator 1 kHz fest mit 100 mV ein.
Am TB-Gerät steuere ich auf 0 dB aus und reduziere dann - am Generator - auf -20 dB (10 mV).
Eingespeist wird über Buchse Radio, gemessen über Buchse Monitor.

512 Bins ergibt knapp 40 Hz Auflösung, 'unten herum' ist damit nix Brauchbares zu sehen.
Das lasse ich dann ca. 15 min so laufen und bekomme die angezeigten Grafiken.
Ich kann natürlich mehr FFT-Bins einstellen, dann dauert das alles aber viel zu lange.

Bei dieser Messung interessiert mich 'oben herum', da finde ich eine lineare x-Achse aussagefähiger, auch weil ja die FFT 'linear' in 40 Hz-Schritten rechnet.
Die Formulierung 'x dB/Oktave' ziehe ich gerne zurück und tausche gegen 'schräg gerade' vs. 'gebogen krumm'.
Holgi, die Ergebnisse sind nicht 'unwahrscheinlich', sie wurden gemessen...ich habe jeweils nur zurück gespult und die Bandgeschwindigkeit umgeschaltet.

Grafiken mit lg-x-Achse liefere ich gerne nach (die Darstellung kann man in der Picoscope Software ohne neue Messung umschalten).

VG Jürgen

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Friday, May 22nd 2020, 7:54am

Hier noch die lg-Darstellung der Messungen ab 100 Hz.
VG Jürgen
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Friday, May 22nd 2020, 8:46am

Bei 19 cm/s geht es (mit dem DP26LH) bis auf 23.4 kHz...
VG Jürgen
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Friday, May 22nd 2020, 8:47am

Hallo Jürgen,

wie du inzwischen selbst entdeckt hast, kann man auch (mit etwas Zusatz-Arbeit) die Resultate einer FFT über logarithmischer Frequenzachse plotten. Natürlich ist es dann eigentlich unvernünftig, die Daten mit konstantem Frequenz-Inkrement zu erfassen, weil dann die Abstände bei hohen Frequenzen unnötig klein und bei tiefen Frequenzen zu groß sind.
Das Picoscope hat auch einen Sweep-Modus, der Frequenz-abhängige Messungen ohne FFT erlaubt, leider aber ebenfalls nur mit konstantem delta-F.
In der Anfangszeit nach Anschaffung meines Picoscopes habe ich eine Korrespondenz mit dem Support von Picoscope begonnen und versucht, die zu Verbesserungen der Software mit Features, wie zB hier im Forum beim Tonband-Geräte-Service gern benutzt, zu überreden (Log-Sweep, Lissajous xy-Betrieb mit passender Skalierung der x & y-Achsen. Leider zeigte es sich, daß seitens Picoscope weder für den Nutzen noch die Vorteile solcher Features Verständnis vorhanden war und man stattdessen die Prioritäten setzte auf Software-Erweiterungen für neuere Picoscope Modelle.
Immerhin bekam ich dadurch einen Hinweis auf das Programm FRA4Picoscope eines unabhängigen Autors, mit dem typische Frequenzgang-Messungen über log-f möglich sind:
https://bitbucket.org/hexamer/fra4picoscope/wiki/Home
https://bitbucket.org/hexamer/fra4picoscope/downloads/
https://www.picotech.com/support/topic14311.html

Als ich in #2 "linearer Abfall über linearer Frequenzachse" schrieb, war (natürlich) linearer Abfall in dB über..." gemeint. Das hieße, die Übertragungsfunktion selbst hätte einen Frequenzgang der Form H(f) ~ exp(-const*f). Sowas gibt es in der Welt der konzentrierten Bauelemente (R,L,C, lineare Verstärker) nicht über große Frequenzbereiche, sondern allenfalls zufällig oder per Approximation über einen kleinen Frequenzbereich. Am oberen Ende des flachen Teils im 4.75 cm/s Frequenzgang ist eine Resonanz-Überhöhung zu sehen. Wenn sich etwas oberhalb des gemessenen Frequenzbereiches ein(e) Notch/Loch/ausgeprägte_Senke im Frequenzgang befindet, kann es über einen begrenzten Bereich so erscheinen, als fiele der Freq-Gang in dB da etwa linear mit f ab.

MfG Kai

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Friday, May 22nd 2020, 10:16am

Danke Kai!
FRA hatte ich vor ca. einem Jahr schon mal versucht, da 'kannte' es das Picoscope 4262 noch nicht.
Habe aber ein Problem mit den Einstellungen.
Das 4262 hat zwei Eingänge 'A' und 'B' und einen Ausgang 'GEN'.
FRA lässt bei 'Output' nur die Auswahl zwischen 'A' und 'B' !?
Weiter, bei Anwahl von 'Calibrate...' passiert nichts.
Das Wiki des Entwicklers verrät wenig...
Weißt Du mehr?
VG Jürgen
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Friday, May 22nd 2020, 11:23am

Hallo,

das einfache 2204A hat genauso einen Generator-Ausgang und zwei Eingänge A und B.
Ich hatte bislang keine Probleme damit.
Man kann die Ergebnisse auch exportieren, darin sollten dann beide Kanäle in Betrag und Phase oder als Real- und Imaginär-Teil enthalten sein.
Auf Basis dieser Daten habe ich eine Zweipol-Impedanz-Messung implementiert und kann damit Kondensatoren, Induktivitäten (und alles andere) über große Frequenzbereiche komplex (also hinsichtlich Real- und Imaginärteil der Impedanz.) ausmessen in Bezug zu einem Vergleichswiderstand,
Die Software ist bei github offengelegt. Man kann sie also sowohl lesen als auch nach eigenem Gusto ändern.
Es gibt ein Forum, in dem vieles erklärt wurde und man jederzeit Fragen stellen kann. Bis zur Antwort dauert es allerdings manchmal recht lange.
Die Links hatte ich bereits genannt.
Die Software hat gegenüber der Methode, direkt mit Picoscope & FFT Frequenzgänge zu erzeugen (bei konstanter Eingangs-Empfindlichkeit) den großen Vorteil, daß bei jeder Meßfrequenz, die Geräte-Empfindlichkeit optimal eingestellt wird. Damit ist eine höhere Dynamik erfaßbar.

MfG Kai

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Friday, May 22nd 2020, 12:59pm

Zurück zum Frequenzgang.

Es scheint ein Problem mit der Entzerrungsumschaltung zu geben.
Nachdem ich heute morgen den 19er Frequenzgang (23.4 kHz) aufgenommen und zurück gespult hatte (gleiches Band wie gestern), wollte ich auch den 9.5er nochmal neu vermessen.
Ich habe das gestrige Ergebnis überraschend nicht reproduzieren können, der 9.5er Pegel lag ab ca. 6 kHz ca. 4-6 dB niedriger .
Nun will ich gerade wieder zurück schalten auf 19, da springt die Pegelanzeige auf den 9.5er Normalwert.
Wenn ich innerhalb der 9.5er Raste des Geschwindigkeitswählers diesen an den linken Anschlag der Raste halte, ist der Pegel normal hoch, lasse ich los, fällt der Pegel.

Hat jemand zufällig Bilder, Skizzen, Explosionen o.ä. bzgl. Geschwindigkeitswähler und den Kontaktschaltern K5, K6.
Komme ich da von unten ran?

VG Jürgen

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13

Friday, May 22nd 2020, 6:35pm

So, hier ist erstmal Schluss, sie kommt wieder ins Regal.
Denn jetzt brummt der linke Kanal bei Stereo bzw. Mono I bei 9.5, nur bei 9.5(!) und nur bei Hinterband.
Muss also was mit der Wiedergabeentzerrung zu tun haben.
Die Kontakte K5 und K6 habe ich gefunden, sind gut zugänglich nach Abnehmen der Bodenplatte.
Sieht übrigens innen fast neuwertig aus.
VG Jürgen

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Saturday, May 23rd 2020, 9:31am

Ob nun linear oder logarithmisch, ich kann mir einfach nicht vorstellen, dass bei 4,75 der F-gang bis 14 kHz, und das quasi völlig gerade läuft um dann schlagartig abzufallen, wie JUM es schon im allerersten Post bemerkt.
VG Stefan