Ich weiss ich hab heute einen Clown gefrühstückt... aber an diesen Cartoon hat mich die Thematik mal wieder ZU sehr erinnert.

Vielen Dank für die guten Tipps erstmal!

Das Walzwerk-Bild muss ich mir gleich ausdrucken und an die Wand hängen...

Ich konnte mittlerweile etwas genauer lokalisieren wo die Störung eingefangen wird, sie stammt nicht aus dem Messobjekt da dieses passiv ist. Irgendwo zwischen Messobjekt und Verstärker wird das ganze aufgesammelt. Alle anderen Leitungen sind relativ unemfindlich da dort schon recht hohe Pegel vorliegen. Wenn ich den Verstärkereingang offen lasse ist komplett Ruhe. In diesem Bereich gibt es keinerlei Steckverbinder, ist alles verlötet und mit Schirmung umgeben.


Ich werde morgen einmal ausprobieren was passiert wenn ich die Schirmerdung satter an PE lege. Ausgleichsströme sind bisher auszuschliessen da ausser dem PC nichts Netzbetrieben ist. Ausser der Raumbeleuchtung darf ich leider nichts abschalten um Störquellen zu reduzieren.

Ich seh schon, da gibts noch eine Menge zu tun.

Hallo photonic

BNC ist das schlimmste was man tun kann, hat ja DLI schon
geschrieben.
Bau den Messverstärker doch zweimal und bilde dann die
Differenz. Je nach Störursache müsste der 2. Kanal in der
gleichen Weise gestört werden wie der 1. Kanal.
Eine andere Möglichkeit wehre den Bereich 47 .. 53Hz in der
Software rausfiltern zulassen.

Das Bild von faustian.spirit ist genial. (Hätten sie eine
zweite Regelung könnte man ja die Differenz bilden.)


MfGj
Holger

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George Orwell 1984 ist nichts gegen heute.
Der Überwachungsstaat ist schon da!

Leider lernen die Menschen nicht aus der Geschichte,
ansonsten würde sie sich nicht andauernd wiederholen.

Ich habe das Problem heute beheben können, der Grund lag in der zu hohen Impedanz der Schirmungen. Ich habe diese nun "härter" geerdet und das Problem ist komplett verschwunden.

Danke für die guten Tipps!

Aber doch noch eine kleine Frage, was ist an BNC-Verbindungen so schlecht? Solange sich alles im DC bis NF Bereich befindet kann ich mir keinen Nachteil vorstellen.

Zitat :

Den Verstärker näher ans Messobjekt bringen ist auch fast unmölich da sich dieses in einem Kryostat befindet

Warum ?
Bipolare Transistoren mit ihren thermisch erzeugten Ladungsträgern mögen Schwierigkeiten haben, aber FETs sollten funktionieren.

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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

Ich habe einen AD8304 logarithmischen Verstärker genommen (sonst komme ich nicht auf meine 7 Grössenordnungen Dynamikbereich), gemäss Datenblatt fühlt der sich bei 25°C am wohlsten. Da die Temeratur im Kryostat variabel ist wäre es nicht Präzisionsförderlich den Verstärker da drin zu plazieren.

un so einen Versärker selber bauen der die gleich guten Eigenschaften hat und zudem Kryotauglich ist traue ich mir nicht wirklich zu...

Da das Störungproblem glücklicherweise mit so wenig Aufwand lösbar war hab ich jetzt schon das nächste, Ich brauche einen Kalibrationsgenerator mit möglichst ideal logarithmischem Verhalten um die restlichen Abweichungen des Messystems von der Perfektion wegzukalibrieren.

Dabei habe ich an einfache RC-Glieder gedacht die ich aus SMD-Bauteilen aneinanderlöte. Nun ist es aber so das Kerkos zum Teil eine nichtlineare C(U) Kennlinie haben was gar nicht gut ist. Welche Bauformen von Kondensatoren sind eigentlich besonders gut linear? Der Leckstrom muss natürlich irgendwo in den fA liegen, sonsd kann ich es nicht brauchen...

Wünschenswert wären Werte von einigen nF bis so 1 uF...

Weiss jemand einen Tipp? Bisher habe ich nur gesehen dass Dinge wie X7R oder ähnlich absolut katastrophal sind.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 23 Jan 2007 20:46 ]

Zitat :

Das Messobjekt ist rein resistiv mit einem Widerstand von einigen 10 GOhm bis TOhm. Ich muss Frequenzen von DC bis etwa 500 kHz messen.

Willst du nun Frequenzen oder Spannungen oder was sonst messen ?

Einen logarithmischen Verstärker plaziert man am besten selbst in einen Thermostaten, und wenn du nicht unbedingt Gleichspannungen messen musst, hilft ja schon ein Transistor als Impedanzwandler um den schädlichen Einfluss der Kabelkapazität zu reduzieren.


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Ich messe Ströme die innerhalb von ca 1s von einigen 100 uA mehr oder weniger logarithmisch auf etwa 50 pA abfallen.

Der Hintergrund der Ganzen Sache ist die Charakterisierung von undotierten Halbleiter-Quantenfilmen. Ich möchte dabei die Ladungsträgerlebensdauer in Störstellen messen. Dazu habe ich Proben die so mit ohmschen Kontakten versehen sind dass ich einen Strom in der Ebene durchleiten kann. Bei Kryo-Temperaturen im Dunkeln leiten diese mehr oder weniger gar keinen Strom, haben also einen extrem hohen Widerstand. Zur Messung lege ich ein konstantes Potential an die Probe und messe den fliessenden Strom.

Wird die Probe nun mit Licht passender Wellenlänge bestrahlt, so dass nur im Quantenfilm und nicht in den Barrieren oder im Substrat Ladungsträger erzeugt werden, füllen sich die elektrisch aktiven Störstellen. Solange diese Ladungsträger "gefangen" sind können ihre Kollegen (seien das jetzt Elektronen oder Löcher) nicht mehr rekombinieren.

Nun wird das Licht abgeschaltet und die I(t) Kurve gemessen, welche über die verzögert rekombinierenden freien Ladungsträger direkt anzeigt wieviele komplementäre Ladungsträger zu welcher Zeit gefangen sind. Aus dieser Kurve lassen sich dann per inverser Laplace-Transformation die verschiedenen beteiligten Emissionsraten bestimmen. Durch wiederholte Messung bei vielen Temperaturen findet man die Aktivierungsenergien und semiquantitativ auch die Konzentration der verschiedenen Störstellen.

Das ganze Verfahren nennt sich PICTS (photoinduced current transient spectroscopy)

Um möglichst präzise Resultate zu erhalten brauche ich daher ein Messystem das gerines Rauschen, einen riesigen Dynamikbereich und eine hohe Präzision hat. Die nötige Bandbreite liegt bei etwa 500 kHz.

Ich hoffe ich konnte dir eine Idee vermitteln wofür das ganze gut ist!

Den Verstärker zu thermostatisieren habe ich mir als Option schon vorgestellt, falls ich merke dass die Raumtemperatur nicht konstant genug ist. Diese ist jedoch recht präzise kontrolliert, so dass das evt unnötig ist. Viel Aufwand wärs zwar nicht, ich denke ich sollte das rein zur Sicherheit auch noch tun. Die Kabelkapazität wird durch einen aktiven Guard den ich noch drin habe hoffentlich wirksam unterdrückt.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 23 Jan 2007 21:28 ]

> .. Was ist an BNC-Verbindungen so schlecht?

Eigentlich alles. Ich hatte mal mit der Lötversion gewaltige
Kontaktprobleme beim Schirm. Das Problem war, das der Schirm
mit einem Konus, der von einem Gummiring gedrückt wird,
gegen das Steckergehäuse gedrückt wird. Dabei kam es
andauernd zu Wackelkontakten. Dann habe ich die Stecker
gegen die Crimp-Version getauscht.
In die Bajonettbefestigung habe ich nicht viel vertrauen.
Von der Befestigung ist sie nicht gerade viel besser als bei
der Leitungsschirmkontaktierung.

Was mich abhalten würde, den Verstärker in den Kryostat zu
bauen ist das Gehäuse. Ob das andauernd mit den tiefen
Temperaturen und Schwankungen klar kommt?
Vom Rauschen ist das aber ideal.

Was willst du denn mit den Tiefpassfiltern (RC-Glieder)
erreichen?
Ein gutes Installationsmaterial ist PTFE (Wenn man es von
D*u*P*o*n*t bezieht heißt es T*.. ).
Für Kondensatoren ist die geringe Dielektrizitätszahl von
2,1 nicht gerade ideal. Die Kondensatoren müssen um einiges
größer werden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Thermisches_Rauschen

MfG
Holger

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Zitat :

Was ist an BNC-Verbindungen so schlecht? Eigentlich alles.

Es sind also eher mechanische Gründe die dagegen sprechen, nicht elektrische, dann bin ich halbwegs beruhigt. Ich habe fertig Konfektionierte Kabel und Flanschbuchsen von Suhner genommen (ich hatte das gerade noch da), die machen zumindest von der Verarbeitung her einen ordentlichen Eindruck. Hoffentlcih bleibt das so, die Verbindungen sind wenn sie mal fertig installiert sind mehr oder weniger ortsfest.

Zitat :

Was willst du denn mit den Tiefpassfiltern (RC-Glieder) erreichen?

Ich will die als I(t)-Referenzen hernehmen, um damit die Abweichungen des Verstärkers von der idealen Kennlinie wegkalibrieren zu können. Den exakten Wert des Stroms brauche ich nicht, jedoch eine exakt definierte Kurvenform. Eine entsprechend rauscharme Präzisionsstromquelle konnte ich leider nicht auftreiben. Das Ding von Keit*ley das ich da habe ist ein leider ein Rauschgenerator von der übelsten Sorte obwohl man als niedrigsten Stom 100 fA einstellen kann.

Das RC-Glied käme dann einfach anstelle der Probe in den Halter und ich messe den Stromverlauf nach einem sprungartigen Anstieg der Bias-Spannung von 0 auf 10V.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am 23 Jan 2007 21:57 ]

Wenn es im NF-Bereich Wackelkontakte sind, ist es im
HF-Bereich eine Katastrophe.

Wenn du eine Rauschquelle suchst.
Jeder Widerstand stellt eine dar. (Siehe Link oben)
Auch deine Leitungen rauschen.

Bei 10GOhm, 100K und einer Bandbreite von 500kHz sind das ca.
530fA (eff). Eine solche Störquelle kann man nicht mit der
Differenz eliminieren.

MfG
Holger

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Leider lernen die Menschen nicht aus der Geschichte,
ansonsten würde sie sich nicht andauernd wiederholen.

Ich suche keine Rauschquelle, hab mehr als genug davon... Alles Rauscht auf irgend eine Art und weise, da muss man dann halt den richtigen Kompromiss finden dass das Gesamtergebnis zufriedenstellend ist.

Ich will auch gar kein Rauschen mitttels Differenzen wegbekommen, ist mir schon klar dass das nicht geht. Der Verstärker verursacht jedoch einen systematischen Fehler da er in der Übertragungsfunktion Abwichungen vom idealen Verhalten hat. Diese Abweichung will ich gerne wissen um sie wegzurechnen.

Ich bin schon glücklich wenn meine Messung durch fundamental vorhandenes Rauschen begrenzt ist das ich dann halt nur noch durch vielfaches Mitteln loswerde. Das nette an diesen Logarithmischen Verstärkern ist dass die Bandbreite bei kleinen Signalen drastisch zusammenbricht und so das Rauschen stark dämpft. Praktischerweise gibt es hohe Frequenzen in meiner Anwendung auch nur bei hohen Pegeln.

Zitat :

Nun wird das Licht abgeschaltet und die I(t) Kurve gemessen, welche über die verzögert rekombinierenden freien Ladungsträger direkt anzeigt wieviele komplementäre Ladungsträger zu welcher Zeit gefangen sind.

Solltest du dann nicht besser mit einer Wechselspannung arbeiten, sonst misst du vielleicht nicht nur die Rekombination, sonden auch, wie lange es dauert bis die Messspannung die Ladungsträger abgesaugt hat ?

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