Vollständige Offenlegung, ich habe zuvor eine sehr ähnliche Frage gestellt , die nicht viel Erfolg hatte, da sie zu spezifisch war. Ich möchte es jedoch erneut versuchen, indem ich den Umfang der Frage einschränke.
Ich führe Messungen einer Übertragungsfunktion eines DAQ (NI USB-6251) durch. Ich habe 2 MΩ in Reihe zwischen Eingang und Ausgang des DAQ geschaltet:
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Die Ausgangs-/Eingangsimpedanzen im obigen Schema stammen aus dem DAQ-Datenblatt .
Aufgrund der 100 pF am Eingang zum DAQ erwarte ich einen Tiefpassfilter mit Grenzfrequenz bei
Wenn ich ein RC-Modell an die Messungen anpasse, finde ich die Kapazität bei etwa 57 pF (1396 Hz 3 dB-Punkt). Das passt dann ganz gut zu den Messungen, bis etwa 10 kHz.
Warum weichen die Messungen bei hohen Frequenzen vom Modell ab? Hat jemand dieses Verhalten schon einmal beobachtet?
Unten ist die Messung ohne R2, dh ohne 2 M Widerstand. Es scheint immer noch eine Abweichung in Amplitude und Phase von der erwarteten flachen Antwort zu geben. Der Amplitudengang entspricht den Angaben im Datenblatt in Abbildung 2.
Als Referenz verwende ich eine Abtastrate von 1 MHz und eine Signallänge von 1 Sekunde, die 100-mal gemittelt wird.
Ich habe mein Modell aktualisiert: Es enthält jetzt tatsächlich den Ausgangswiderstand von 0,2 Ω und enthält jetzt eine parasitäre Kapazität über dem Widerstand. Bei der manuellen Abstimmung anhand des Amplitudengangs fand ich 650 fF gut geeignet, wie in der folgenden Abbildung dargestellt. Während die Phase überkompensiert ist, beginne ich zu sehen, dass dies wahrscheinlich in parasitären Effekten höherer Ordnung liegt, wie von Daniel Turizo in meiner vorherigen Frage erwähnt. Es sieht nicht so aus, als würde es einfach sein, bei höheren Frequenzen eine perfekte Anpassung zu erreichen, insbesondere weil ich an einem Steckbrett arbeite ...
Simulieren Sie eine parasitäre Kapazität (z. B. 0,1 pF oder 0,5 pF) parallel zu Ihrem 2-M-Widerstand und sehen Sie, was passiert.
Zunächst einmal vielen Dank, dass Sie eine so spezifische Frage gestellt haben. Ich sehe hier viele Fragen, die nur Hausaufgaben betreffen.
Ich bin mir nicht sicher, aber ich denke, dass dieser systematische Fehler auf die Hochfrequenzkopplung zurückzuführen ist. Ihre 2M-Quellenimpedanz ist so groß, dass die Quelle zum Eingang des DAC sehr schwach ist. Radiowellen neigen dazu, mit höherer Frequenz besser zu koppeln. Das sehe ich aus Ihren Zahlen: In der Realität messen Sie mehr Signalamplituden mit höherer Frequenz als simuliert.
ein besorgter Bürger
laute Geräusche
ein besorgter Bürger