Opengeiger PMT-Adapter

[ABel]

Hallo Bernd,

nein, kein Tastkopf. Bin direkt mit nem BNC-Kabel ins Oszilloskop.

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Ja, ohne kompensierten Taskopf sind solche "Feinheiten" nicht zu vermeiden. Anpassung Meßobjekt, Kabel und Oszi.

Messen kommt halt von Mißt.

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo Bernd,

hier das Ganze mit 2 10x-Tastköpfen (150MHz). Für beide die Kompensation vor der Messung überprüft (waren noch OK).

Es entspricht meinen Erfahrungen, das mit den Tastköpfen die Signale Spikes aufweisen und an Sprungstellen die Überschwingen größer ausfällt. Drum arbeite ich lieber mit BNC-Kabeln als mit den Tastköpfen.

Im Excel-Diagramm ist das Überschwingen wieder weg?! In der exportierten csv-Datei sind die Werte für CH1 max. 6,092V und min. -45,2mV, während sie in der Oszilloskopmessung (am rechten Rand des Screenshot) max. 8,1434V und min. -78,600mV sind?! Für CH2 (Achtung: Teiler stand auf 1x statt auf 10x, die folgenden Werte sind korrigiert) sind die entsprechenden Werte übrigens max. 196,05mV und min. 853,33µV, bzw. max. 1,273V und min. -819,04mV.

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Hallo Andreas,

das Überschwingen bei dier liegt geschätzt bei 50MHz. Da spielt die Anpassung schon wieder eine Rolle. Auch die Verbindung zum Tastkopf sollte da schon möglichst kurz sein. Also Tastkopfmasse nicht über den Massedraht, sondern über den Massering an der Tastkopfspitze.

Hier noch mal paar Infos zum Messen: https://www.mikrocontroller.net/attachment/159379/cds.linear.com_docs_Application_Note_an47fa.pdf

Viele Grüße
Bernd

[ABel]

Hallo,

hier nun mein erster Pulsgenerator. Als Schmitt-Trigger verwende ich nun einen CD40106B den ich mit 12V versorge (er kann bis 15V). Die erste Hardware-Version habe ich auf einem Breadboard aufgebaut. Im LTspice-Diagramm sind in magenta und rot die vom Oszilloskop gemessenen Kurven zu sehen.

Mit den 2,2nF für C3 war der Peak zu weit nach rechts verschoben. Mit dem Multimeter habe ich 2,9nF gemessen, damit ist dann die Näherung der Simulation besser.

Durch R2 fließen im Maximum 10mA. Ist das nicht etws viel für den CD40106B?

Gruß Andreas

PS: Tabelle der Oszilloskop-Messwerte über 1000 Messungen.

[ABel]

Hallo,

nun habe ich also einen Pulsgenerator. Aber weil sich mit jeder Lösung ein neues Problem auftut ...

Hier mein nächstes Problem:

Mit dem Pulsgenerator will ich die Linearität meiner PMT-Adapter ausmessen. Beim ersten Versuch dies zu tun, hat sich gezeigt, dass die Pulse aus dem Pulsgenerator selbst nicht linear sind. Mit einer Veränderung des Poti verändert sich nicht nur die Amplitude. Mit kleiner werdenden Amplitude verschiebt sich der Peak nach rechts (die Zeit zwischen dem Triggerpunkt des Rechtecksignals und dem Maximum des Pulses wird größer). Bei der einfachen Simulation in LTspice (*_ohne_BNC_*) war das nicht so. Im Diagramm dazu habe ich den Poti so verändert, dass ich die Maximalamplituden aus der Simulation erreicht habe, drum haben die simulierten und die gemessenen Pulse dieselbe Amplitude.

Um dem Zusammenhang auf die Spur zu kommen, habe ich das Oszilloskop und die BNC-Kabel dorthin in die Simulation mit eingebaut. Nun ergibt sich eine Verschiebung des Peaks, aber außerdem auch eine ersichtlich nicht der Poti-Stellung linear folgende Amplitude.

Die Frage, die mich nun umtreibt: Ergeben sich die Nichtlinearitäten durch meine Messung?
Oder anders herum: Wenn ich nicht messe, ist mein Puls dann linear?

Gruß Andreas

[ABel]

Hallo,

nun hab ich für die Simulation (*_mit_BNC_*) noch eine neue Messreihe aufgenommen. Außerdem habe ich weitere Messdaten ermittelt und sie in den Tabellenvergleich mit aufgenommen (und Übertragungsfehler in dem Tabellenvergleich von gestern korrigiert).

Für die einfache Simulation (*_ohne_BNC_*) ist die Linearität zwischen Poti-Stellung und Amplitude nicht sehr gut, das macht aber nichts, für die Linearitätsmessung am PMT-Adapter ist nur die Amplitude wichtig und die wird gemessen. Die Fläche unter den Pulsen ist linear zu deren Amplitude (Spalte D/B). Das Maximum liegt immer in der selben Entfernung zum Triggerpunkt (Steigungsflanke der Rechtecksignals). (Am Diagramm dazu hat sich zum vorherigen Beitrag nichts verändert.)

Für die gemessenen Pulse gibt es keine Linearität zwischen Fläche und Amplitude (Spalte H/G). Mit kleiner werdender Amplitude wandert das Maximum zunächst nach recht, für ganz kleine Amplitude dann scheinbar wieder nach links?!

Für die Simulation mit den BNC-Kabeln (*_mit_BNC_*) gibt es keine Linearität zwischen Fläche und Amplitude (Spalte D/B). Mit kleiner werdender Amplitude wandert das Maximum zunächst nach rechts und das Flächenverhältnis wird größer, scheint dann aber zu stagnieren (in diesem Bereich bleibt dann auch das Flächenverhältnis D/B gleich).

Das letzte Diagramm zeigt Simulation und Messwerte vor (CH1 in rot) und nach (CH2 in blau) meinem opengeiger PMT-Adapter-Nachbau (Verstärkung in der ersten OpAmp-Stufe 1 statt 2). Ersichtlich ist, das es keine Linearität der Amplituden gibt.

Gruß Andreas

[Radioquant98]

Andreas, das Poti gehört auch an den Ausgang des Rechteckgenerators. Die Restlichen Gatter kannst Du auch alle parallelschalten und somit als Leistungstrigger nutzen. Das entkoppelt dann den Generator noch zusätzlich.
Also Eingänge an den Ausgang des Oszilatorgatters.
Übrigens kann man CMOS-Ausgänge kurzzeitig , also auch impulsmäßig etwas höher belasten wenn die Verlustleistung nicht überschritten wird. Dan halten sie aber die Daten des Datenblattes nicht mehr ein, was hier aber uninteressant ist.

Viele Grüße
Bernd

[Peter-1]

Hallo Bernd,

den Poti nicht an den Ausgang vom Generator, sonst kommen die Unlinearitäten durch die Diode. Aber der Wert des Potis erscheint mir um viele Größen zu hoch ! Ich würde zwischen 10k - 100k wählen. Die restlichen Gatter sind auf jeden Fall eine gute Idee mit einer Verwendung.

Peter

[Radioquant98]

Hallo Peter,

diese unlinearität hast Du dann aber auch, wenn Du die Generatorspannung andersweitig änderst.

Besser als die Diode wäre wohl ein schneller OPV mit einstellbarer Dämpfung/Verstärkung zwischen Differenz- und Integrationsglied ?

Aber die Linearität ist doch eigentlich nicht notwendig, wenn gemessen wird. entscheidend ist doch nur die Grenzen von maximaler und minimaler zu verarbeitender Spannung zu finden.

Das Poti, er hat wohl nur das Eine - sollte trotzdem funktionieren, wenn hinterher alles hochohmig ist - der Drehwinkel ist dann eben nicht proportional zur Spannung.

Viele Grüße
Bernd