blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi,
Het meetinstrumentarium is hier uitgebreid met een speciale probe om aan voedingen te kunnen meten.
Dit meten gaat dan op een HF goede manier, alles met coax aangesloten.
In het kastje bevind zich een DC path en een HF path.
Aan het DC path wordt een DC spanning toegevoegt die de aangeboden spanning uit de te meten voeding compenseerd.
Ik heb bij deze testen voor 10V gekozen uit de Agilent E3612A voeding(120V, 250mA), zomaar willekeurig.
Met twee potmeters compenseer je dan de aangeboden DC spanning door je scoop op DC te zetten op zeg 1V/Div,
dan draait je aan de Coars potmeter en maakt dat de scoop zo goed mogelijk weer "0V" aangeeft.
Nu verhoog je de gevoeligheid van je scoop naar b.v. 50mv/Div en je kijkt of je met de "Fine" potmeter weer "0V" DC kan krijgen op je scoop.
Uiteindelijk staat hier nu de scoop ingesteld op 500µV/Div om de ruis/prut uit de aangesloten voeding te meten.
Veel grote meetinstrumenten merken hebben een soort gelijke probe in hun portfolio,
maar dit tegen zeer hoge kosten, deze probe is betaalbaar en werkt vrij goed, alleen dus geen "Auto Null" maar twee potmeters.
Kijk bij deze link voor de info van dit meetinstrumentje:
https://www.eleshop.nl/prp1-power-rail-probe.html
.
Met deze eerste meting wil ik laten zien wat er allemaal meespeelt als je ruis/storing (PARD) wilt meten aan voedings apparaten.
De pro jongens doen dat dus met dit soort meetprobes voor voedingen.
De voeding ziet voor lage frequentieszeg tot 100Hz een belasting van 50K, wat een beetje een standaard waarde is.
Boven de 100Hz wordt de impedantie steeds lager aan de ingang en zeg maar bij 20 a 30KHz is hij al bijna 50 Ohm en dan dit tot ongeveer 2GHz.
Het kantelpunten zijn zo gekozen dat er een vrijwel rechte frequentie karakteristiek is tussen DC en 2GHz, dit met max +-1dB afwijking.
Het meetinstrumentje, gebouwd door "Zeenko" bekend van de VNA en Spectrum Analyzer meetinstrumentjes.
.
Dit is een overzicht hoe het meetintrumentje aan voeding en scoop hangt, de volgende metingen doe ik wel netter. 
Als je goed kijkt, dan zie je aan de scoop een BNC naar Banaan adapter, die is natuurlijk niet goed tot 2GHz, hier nu even niet van belang.
De gebruikte scoop is max 500MHz en ik heb de 500MHz bandbreedte gebruikt en de meeste metingen zijn gedaan met de 20MHz bandbreedte filter ingeschakeld zoals de meeste voedings apapraten ook gemeten worden.
Op dit plaatje is al goed zichtbaar hoeveel rommel er aanwezig is, als je meetopset niet goed is uitgevoerd, heel veel piek storing!
Dit signaal komt niet uit de regel electronica van de voeding. (een klein beetje wel)
.
Dit is een simpel schema wat aangeeft hoe ik gemeten heb.
De "Korte Verbinding" en C1 zijn bij een aantal metingen wel of niet verbonden,
dit om het een en ander aan te geven waar je tegen aan loopt bij het meten van kleine stoorsignalen.
Hou er rekening mee dat dit een Lineaire voeding is die in principe geen sterke piekerige storing op zijn uitgang heeft.
Meet je een schakelende voeding, dan zijn de stoorsignalen vele malen groter van waarde.
.
Als eerte even de "Null" meting, dus met een kortgesloten ingang van deze meetprobe bij een bandbreedte van 20MHz.
Hou er rekening mee dat deze probe een lage impedantie wil zien, anders gaat het mis in het hogere frequentie gebied.
Een goed voeding in het "Constand Voltage" gebied heeft bij altijd een zeer lage uitgang impedantie, denk hierbij aan de elco over de uitgang.
.
Dit is een meting met het meetraam open piek-piek 7mV bij 500Mhz scoop bandbreedte.
.
Deze meting is gedaan met 20MHz bandbreedte van de scoop.
Er zijn sterke stoorpiekjes aanwezig.
.
Hier verbind ik de groene kastaansluiting met de -pool door en de storing wordt weer wat minder minder.
.
Deze meting is met de kast aan de -pool en een 4,7µF film condensator over de uitgang van de voeding.
De gevoeligheid van de scoop staat nu op 500µV/Div en vrijwel alae storing is nu weg en wat er over is gebleven,
zit maar net boven het ruisniveau van de probe.
.
Het heeft aardig wat voeten in de aarde voor je wat zekerheid hebt over je meet setup.
Er worden bij deze probe een aantal coax meetkabeltjes geleverd zodat je zo storingsarm voedingen kan meten,
zoals een kabeltje die je b.v. op de IO pinnen (voeding) van een RPI kan prikken om het stoor niveau te meten.
Morgen misschien meer over deze probe als ik er nog wat me gespeeld heb.
Groet,
Bram
Leuk kastje. Ik zou wel beducht zijn voor CM->DM conversie, maar er is eenvoudig op te testen door een terminator en enkel de GND aan te sluiten.
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi Aart,
Deze eerste meting wil ik mee laten zien dat het lastig is het stoorniveau te bepalen.
Juis hiervoor heb ik een lineaire voeding gekozen met een vrij lage waarde van het stoorniveau.
De kast doorverbinden met de - van de voeding en de extra 4,7µF brachten bij deze meetsetup het stoorniveau in de buurt
van het stoorniveau van de PRP1.
Dit geeft mooi aan dat je er altijd beducht op moet zijn dat er altijd Commonmode en andere stoorbronnen meespelen.
Bij het kastje zitten een aantal meetkabeltjes zodat je zo schoon mogelijk kan meten als start setup.
Jij weet net zo goed als ik dat allerlij stoorsignalen heel geniepig je schakeling in kunnen komen.
Even snel nog wat laten zien voor ik naar een klant ga van een meting aan een digitaal apparaatje hier een RPI gevoed uit een powerbank.
De PRP1 is hier aangesloten op de +5V van de IO bus van de RPI.
Let op het grote verschil in de scoop gevoeligheid, deze is hier nu 20mV/Div.
.
Dit is de 3.3V voeding aansluiting op de RPI Model 3B.
Let weer op de gevoeligheid van de scoop, hier is deze 5mV/Div.
Door de stroom burst die er optreden als de processor zijn wek doet krijg je op deze 3.3V bus dit soort plaatjes.
Ook door de extra stroom die er verbruikt wordt zie je de lijn wat meer inzakken.
.
Door de opbouw van dit kastje en de meegeleverde kabels zie je in deze metingen geen overshoot of andere slinger verschijnselen,
behalve natuurlijk, als deze op het meetpunt aanwezig zijn.
Deze meting kan ik ook doen met een scoop probe maar dan is veel meer ruis/prut zichtbaar.
Dit omdat een scoopprobe nogal gevoelig is voor EMC, met een directe coax aansluiting zoals hier gebruikt en de aanwezige stromen gaat het hier goed.
Bij metingen dit ik doe bij stromen van zeg 5-Ampere, dan moet je de gebruikte meetkabel(Daarvoor gebruikte ik dan een stukje RG58 coax voor direct op de sense draden aangesloten)
toen ik dit kastje nog niet had.
Deze coax aansluiting moest dan haaks op de stroomvoerende draden staan, anders kreeg ik een sterke magnetische koppeling tussen de belasting aansluitdraden en de coax meetkabel.
Niet haaks op elkaar gaaf aardig wat stoorsignaal dat eigenlijk niet aanwezig was, de voeding werd toen getest met een DC Load en een 400Hz pulssignaal. van ongeveer 500mA naar 5-Ampere.
Dit soort metingen leert je wel goed opletten! 
Later nog wat meer metingen.
Het is tijd voor werk!
Groet,
Bram
Nog als toevoeging: RG58 zou ik voor dit soort metingen niet gebruiken. RG58 bestaat in allerlei min of meer goede varianten, van hopeloze versies waarbij je de krant kunt lezen door het vlechtwerk van de coax mantel tot soort-van goede kwaliteit.
En verder nog: hoe 'schoon' de voeding die de PRP uit de USB krijgt gaat vast ook uitmaken. Ben wel benieuwd of je daar een experimentje aan kunt/wilt wagen met verschillende USB voedinkjes?
Wilko
[Bericht gewijzigd door PA1WBU op (27%)]
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi Wilko,
Maak je maar geen zorgen om mijn RG58 meetkabels, dat traject heb ik allang geleden gehad.
Groet,
Bram