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Hallo zusammen,
in diesem Thread würde ich mich gerne bzgl. Mess-Methodiken austauschen und falls Fragen dazu bestehen, diese beantworten.
Inzwischen gibt es ja eine ganze Schwemme an Messungen auch von Trittbrettfahrer im OEM Forum an Ethernet Geräten. Hierbei wird immer wieder auf die Gleichtaktstörungen verwiesen, die man jedoch gar nicht misst – entweder absichtlich oder unabsichtlich. Man zieht hierdurch falsche Schlüsse und postuliert in gewohnt absolutistischer Art und Weise falsche Erkenntnisse.
Hier können auch gerne kritische Fragen gestellt werden.
Beste Grüsse,
Eric
Hallo zusammen,
ich arbeite aktuell an einem realistischeren Setup um die Geräte und deren Qualität bzgl. Gleichtaktstörungen zu messen.
Folgender Messaufbau möchte ich realisieren und gerne mit Euch zuvor diskutieren:
- Fritzbox mit Original Netzteil, WLAN angeschaltet und DSL, keine anderen Verbindungen. Die Fritzbox hat ein sehr prägnantes Störungsbild, sodass man die Dämpfung hiervon sehr gut bewerten kann. Zusätzlich ist sie gefühlt bei 90% aller Kollegen im Einsatz.
- 15m Cat5 Kabel (bei WLAN Implementierung nicht notwendig). Das simuliert dann eventuelle Wandverkabelungen oder Geschossleitungen.
- Jetzt kommt der Proband / DUT. Wenn möglich im Batteriebetrieb. Das kann ein Switch, ein aktiver Isolator (OLD, Gigafoil), ein Passiver Isolator, zwei LWL Konverter mit LWL Strecke oder auch ein WLAn Client sein.
- 50cm Belden U/UTP Bonded CAT Kabel mit DIY Strommessklemme.
- Netgear Hub im MDI/X Modus im Batteriebetrieb. Der Netgear simuliert hierbei ja den Streamer, bzw. ist in dem Aufbau das Ende der Kette. Da in den meisten Ketten ja irgendwo doch eine PE Verbindung besteht würde ich den Netgear Hub erden, damit dies hierdurch simuliert wird und auch ein möglichst realer Stromfluss der Störungen entsteht.
Das Belden-Kabel zwischen Proband und Netgear Hub kann gegen mein Mess-Kabel für die Gleichtaktstörungen auf TX ausgetauscht werden, jedoch zeigen diese Messungen m.E. nicht alle Aspekte auf.
Beim Netgear Hub wird auch noch der Jitter das ankommenden Signals gemessen.Durch diesen Messaufbau kann man dann bewerten in welcher Konstellation die geringsten Störungsstromflüsse entstehen.
Da ich aktuell noch einige Geräte von Hubert bei mir habe würde ich gerne einen Massentest mit diesem Setup machen und veröffentlichen.
Gerne Kommentare hierzu!
Beste Grüsse,
Eric
Hi Eric,
zu dem Messaufbau kann ich eigentlich als Laie nicht viel sagen. Das sieht aber nachvollziehbar aus. Ich habe ein ähnliches Setup mit Fritzbox und inzwischen dem WR901ac vor dem Streamer.
Allerdings zwei Tips hierzu:
a) Bitte kläre nochmal auf, wie die Ergebnisse der DIY Sonde zu interpretieren sind. Ich denke hier hast Du eine Angriffsfläche.
b) Muss denn nicht auch die Fritzbox geerdet werden, damit ein Stromfluss möglich ist?Zusätzlich hier ein paar Fragen zu Deinem Angebot bzgl. der Messmethodik:
Kannst Du bitte nochmal etwas genauer erklären, wie Du bei den Gleichtaktstörungen misst und wie sich dies unterscheidet von den Messungen der “Trittbrettfahrern”? Ich denke, das wäre für viele hilfreich, zumal Du das Thema ja öfters anschneidest. Soweit ich Dich bisher verstanden habe, wird bei denen keine Gleichtaktstörungen gemessen und auch nur im “Leerlauf”. Es gibt dort ja auch Aussagen bzgl. LAN Isolatoren und Switche – aber soweit ich das verstehe, haben die nur bedingt Aussagekraft. Es wird anscheinend nicht im Betrieb mit Ethernet-Signal Belastung gemessen.
Tschau,
MartinHallo Martin,
a) Bitte kläre nochmal auf, wie die Ergebnisse der DIY Sonde zu interpretieren sind. Ich denke hier hast Du eine Angriffsfläche.
Gerne – Die DIY Stromsonde kann nur zu einer Vergleichsmessung verwendet werden, da es für sie keine Kalibrierung gibt. In dem verlinkten Artikel, der als Vorlage für die Sonde diente, wird von einer Verwendung der Sonde im Bereich von 10kHz and 500MHz gesprochen. https://vandersonpc.com/Diy-HF-Current-Probe/
Wenn die Sonde, so wie bei mir, nur für vergleichende Messungen eingesetzt wird, dann ist das alles relativ egal. Sollten stärkere Störungen bei einem Gerät anfallen, werden diese auf jeden Fall erkannt, sodass eine Bewertung der einzelnen Geräte korrekt ist.b) Muss denn nicht auch die Fritzbox geerdet werden, damit ein Stromfluss möglich ist?
Nicht unbedingt. Sind z.B. in den Störungen Anteile aus dem Stromnetz, dann fließen diese auch, wenn die Fritzbox nicht geerdet ist. Ich werde dies abe mal Beispielhaft mit Messungen belegen.
Kannst Du bitte nochmal etwas genauer erklären, wie Du bei den Gleichtaktstörungen misst und wie sich dies unterscheidet von den Messungen der „Trittbrettfahrern“? Ich denke, das wäre für viele hilfreich, zumal Du das Thema ja öfters anschneidest. Soweit ich Dich bisher verstanden habe, wird bei denen keine Gleichtaktstörungen gemessen und auch nur im „Leerlauf“. Es gibt dort ja auch Aussagen bzgl. LAN Isolatoren und Switche – aber soweit ich das verstehe, haben die nur bedingt Aussagekraft. Es wird anscheinend nicht im Betrieb mit Ethernet-Signal Belastung gemessen.
Das mache ich gerne.
Ich messe die Gleichtaktstörungen in Analogie zu den Compliance Test, die man hier nachlesen kann: https://community.intel.com/cipcp26785/attachments/cipcp26785/embedded-core-processors/2456/1/1000BASE_T%20100BASE_TX%2010BASE_T%20Physical%20Layer%20Compliance%20Tests%20Manual.pdf
Bei den Messung in den Compliance Tests wird der “Proband” in einen Testmodus gesetzt, sodass er Signale sendet und dann über ein Test-Stecker die Gleichtaktstörungen gemessen. Dies ist auch so in IEEE802.3, Sektion 40.8.3.3 beschrieben. Hierbei werden Leitung der Adernpaare über 47.5 Ohm zusammengeführt und dann der Stromfluss des nun hier anstehenden Gleichtakts über einen 49,9 Ohm Widerstand gegen Gehäusemasse des Probanden gemessen.
Hier das Schema des Test Fixtures:
Die Werte die mit einer Differentialsonde gemessen werden dürfen den Wert hierbei von 50mV nicht überschreiten. Wobei dieser Wert bei genauerer Auslegung nur für 10base T gilt. Bei 100base tx gibt es eigentlich keinen Grenzwert. Wichtig ist aber, das der Wert gemessen wert, wenn ein Signal gesendet wird und nicht einfach im Ruhezustand.
Da ich die Geräte nicht in einen Testmodus setzen kann (dies kann man nur mit speziellen Software Werkzeugen) musste ich mir eine Alternative überlegen. Damit die Geräte Signale senden, muss eine Link-Partner angeschlossen werden. Dies ist ein Netgear Hub. Ich verwende den Netgear Hub, da hierdurch sicher gestellt ist, das ich auch wirklich TX (also den Sende Kanal) messe. Der Netgear Hub ist immer im MDI/X Modus, sodass der “Proband” immer im MDI Modus sein muss und somit sicher gestellt ist, das TX über PIN 1+2 läuft.
Um nun die Gleichtaktstörungen zu messen, die normalerweise über den “Test-Stecker” gemessen werden, habe ich einen Transformer in ein ein Testkabel eingebaut, bei dem ich über den Mittelabgriff (CT) die Gleichtaktstörungen dann auch über einen 49,9Ohm Widerstand gegen die Gehäusemasse Messen kann. Hier das Schema dazu:
Die Ergebnisse die ich messe liegen meist auch unterhalb von 50mV, sodass ich hiermit nicht so falsch liege.
Allerdings wird hierbei nur der Gleichtakt bei TX (Sendekanal) gemessen. Das Kabel und auch die Bob Smith Terminierung machen das ganze jedoch etwas komplexer, da über alle Adernpaare Störungen fliessen können. Daher messe ich mit der Stromsonde inzwischen die Störungsstromflüsse über das gesamte Kabel.Man sieht, das das alles etwas komplexer ist.
Bei den Messungen im OEM wird diese Komplexität jedoch nicht berücksichtigt.
Zum einen misst man mit einem Balun, der die 100Ohm Impedanz des Ethernet Kabels auf die 50Ohm des Oszi transferiert direkt einfach TX+ gegen TX- und das auch noch ohne das ein Signal gesendet wird. Das bedeutet, das man nicht den Gleichtakt misst, sondern den Gegentakt ( also + gegen -). Und zusätzlich ohne das ein Signal ansteht. Das bedeutet, das man keinerlei Rückschlüsse auf die Gleichtaktstörungen der Geräte hierdurch anstellen kann. Natürlich gibt es hier durchaus zusammenhänge, aber diese sind nicht eindeutig. Hinzu kommt, das ein Grossteil der Gleichtaktstörungen erst im Betrieb beim Senden von Signalen durch Modenkonvertierung entsteht. Dies wird durch diese Messung überhaupt nicht erfasst, sodass Aussagen, die auf diesen Messungen beruhen Schall und Rauch sind. Z.B. ist bei den LAN Isolatoren die Wirkung erst im Betrieb mit Signal zu bewerten, da hierbei erst das Problem der Eigenstörungen durch Modenkonvertierung entsteht. Wie man aufgrund dieser Komplexität zu Schlussfolgerungen basierend auf solchen Fehleranfälligen Messungen kommen kann, kann ich mir nur durch fehlendes Wissen erklären.Zusätzlich wurden ja im OEM auch Messungen am LWL Konvertern gemacht. Hierbei wurde aber auch nicht der Gleichtakt im Ethernet gemessen, sondern nur Störungen, die man auf dem DC Spannungsversorgungskabel Messen kann. Und hier auch nur im unteren Frequenzbereich. Auch hierbei kann man vielleicht eine grobe Einschätzung der Störungsproduktion der Geräte vornehmen, jedoch spiegelt dies nicht die störungen, die über Ethernet weiter gegebene werden wieder. hinzu kommt noch, das man nur im bereiche von LF gemessen hat, mit dem Hinweis, das man glaubt, das hier der Hase begraben ist – ohne einen Beleg dafür zu haben. Wenn dem so wäre, dann müsste man ja nicht von HF Problemen sprechen, sondern von LF. Zusätzlich hätte der Erzeuger der Messungen auch mal den OLD6000 messen können und hätte dabei auch (wie auch von mir gezeigt) die Störungen im LF Bereich des OLD6000 erkannt und kommuniziert.
Das alles ist für mich ein Indiz dafür, das man a) das Thema nicht durchdrungen hat und b) auch kein Interesse daran hat dies komplett zu lüften, da man sonst zuvor gemachte Statements mal öffentlich revidieren müsset.
Ich verfolge das auch nicht mehr weiter, weil das alles nur einem Zweck dient, der nicht darin besteht, weitere neue Erkenntnisse zu bringen.
Ich hoffe aber hiermit etwas Licht ins Dunkle zu bringen, sodass der laienhafte Leser das alles etwas besser einschätzen kann.
Beste Grüsse,
Eric
Hallo Eric
Vielleicht wäre das folgende noch als Nebenprojekt mit in deine Messung zu nehmen.
Taiko schreibt, Klangunterschiede entstehen auch durch Onboard Schaltregler, die bei höherer Last mehr Noise erzeugen. In der Fritzbox sind z.B mehrere. Hat man mehr CPU-Last, oder Zusatzgeräte daran, geht der Strom hoch, und der interne Noise auch. Das wäre z.B eine Erklärung, wieso Streaming dann schlechter klingt. Ich hab das mal nachgemessen, an externen Schaltnetzteilen. Das ist so. Komischerweise nur die, die schon im Leerlauf und kleiner Last, 0,2A, viel Noise haben, gehen bei 1,5A um das dreifache noch hoch. Wogegen die sauberen bei der gleichen Sache grade mal vielleicht 50% hochgehen, von 20 auf 30mV, die unsauberen von 70 auf 220mV. Klar, das die dann übelst sounden.
Gruß
Stephan
Hallo Stephan,
vielen Dank für die Anregung.
Das die Schaltregler Störungserzeuger sind, ist ja allgemein bekannt. (Daher konnte ich eigentlich nicht verstehen, das man meinen kleinen Mod beim WR902AC, bei dem der Schaltregler lahmgelegt wird, im OEM Forum nicht verstanden hat – hätte von dem Kollegen mehr erwartet).
Das diese bei höherer Last mehr Noise machen ist eigentlich beim Nachdenken auch klar, aber man muss erstmal dazu angestossen werden 😉 Danke!Das ist auch ein weiteres Spannendes Feld, was mal untersucht gehört.
Ich habe mir bzgl. des Test Aufbaus schon überlegt, ob die FritzBox nicht der falsche Kandidat ist. Ich habe Angst, das hier durch interne nicht kontrollierbare Tasks die Störungs-Belastung schwanken kann und somit keine vergleichenden Aussagen getroffen werden können.
Eigentlich wäre die Dreckschleuder OLD6000 ein optimaler Kandidat, da man das Störungsmuster des Gleichtakts schön bewerten kann. Allerdings möchte ich auch den OLD6000 messen in diesem Setup. Bei dem Setup geht es ja darum zu Bewerten, in welcher Konstellation die wenigsten Störungen fließen – egal woher die kommen (vom vorgelagerten Netzwerk oder durch Eigenstörungen (so wie überwiegend beim OLD6000)).
Beste Grüsse,
Eric
Hallo Eric
Deshalb rate ich auch jedem zum Umbau des OLD6000. Dann treten seine Vorteile mehr in den Vordergrund. Ganz egal was wer davon hält, oder nach Monaten die Idee nach-ahmt, fakt ist: Meiner spielt gut. Jetzt in naher Zukunft baue ich noch einen um, für einen Bekannten von mir, der das selbst nicht kann, auf seinen Sonderwunsch bekommt er 2 DC-Buchsen, an die er je einen LHY Akku plant.
Da bin ich mal gespannt, wie der performt. Es entfällt ja jeglicher DC-DC Wandler, auch wenn Tracos ok sind, noch besser ist, gar keinen DC-DC Wandler zu verbauen. Regler werden natürlich wieder durch gute ersetzt. Die verbauten erzeugen ja von sich aus mehr Noise, gegen das, was vom LHY reinkommt. Für das Original-Konzept ausreichend, für unsere Bedürfnisse veraltet.
Nochmal zurück zu den Schaltreglern. Mir ging es um die Betrachtung, auch da kann man mal genauer hinsehen. Sonst versteift man sich möglicherweise zuviel auf eine andere Stelle, und übersieht es.
Gruß
Stephan
Hallo Eric
Hätte noch ne Frage bezüglich Schirmung der Kabel. Bei Stromkabeln sagt man ja, Schukoseitig Schirm hart auflegen, KG-seitig Schirm über 15nF anbinden. Der Puritan Groundmaster verwendet ein ähnliches Prinzip. Wäre das vielleicht bei Lan-Kabeln auch sinnig ?
Gruß
Stephan
Hallo Stephan,
Grundsätzlich stellt ja die Verbindung des Schirms eine Masseverbidnung zwischen den Geräten dar. Der Kondensator hilft doch m.E. tieffrequente Stromflüsse zu verhindern. Das kann schonmal Helfen die 50Hz Störungen vornehmlich der (Schalt-)Netzteile zu reduzieren. Das was hier beschrieben wird: https://diyaudioheaven.wordpress.com/tutorials/power-supplies/common-mode-currents/
Aber Hochfrequente Störungen können sich ja über den Kondensator hinweg ausbreiten.
Ich bin mir mit Pauschalaussagen wie sie teilweise gegeben werden bzgl. Schirm bei Kabel wirklich unsicher geworden und zögere hier aktuell etwas. Letztendlich stellen ja z.B. bei 100base TX auch die ungenutzten Adernpaare über die Bob Smith Terminierung einen Ausgleichspfad dar – wie der Schirm.
Wenn jetzt der letzte Teilnehmer vor dem Streamer komplett isoliert ist vom Stromnetzt und auch vom Netzwerk (z.B. der WR902AC WLAN Client), ist es dann besser den Störungen einen definierten, direkten Rückweg über die ungenutzten Adernpaare oder den Schirm zu geben? Oder sind die Abstrahlungseffekte geringeres Übel?
Die Fragen wollen einfach nicht enden………
Noch eine Anmerkung zu der aktuell in beiden Foren auch mit Dir diskutierte Auswirkung von iPad Steuerung mit LAn und mit WLAN: Das Ethernet Netzwerk ein riesiges Verbundsystem, in dem alle Geräte Störungen produzieren, weitergegeben und die sich dann diverse Wege suchen.
Wenn es jetzt eine Klangänderung gibt wenn man einen neuen Teilnehmer (iPad LAN Adapter) einbindet, ist das doch kein Wunder. Das Ergebnis kann dann gefallen aber auch nicht. Aber es hat recht sicher mit dem Störungsbild, was beim Streamer ankommt zu tun.
Beste Grüsse,
Eric
Hallo zusammen,
bzgl. der Auswirkung von PE Anbindungen hatte ich gestern mal ein paar Tests gemacht.
Folgender Testaufbau:
Fritz.Box 7590 mit Standard Netzteil– 15m Cat5 Kabel — TP Link SG105E im Akku Betrieb — 50cm Belden UTP Kabel mit DIY Sonde — Netgear Hub im MDIX ModusErste Messung ohne jegliche PE Anbindung mit Peak – Peak: 240mV und RMS: 9mV und mit schönen Peaks der Störungen der FritzBox.
Dann mit PE Erdung des TP Links SG105E, mit fast keinen Änderungen:
Jetzt TP Link SG105E und auch die FriztBox auf PE geerdet mit Reduktion der Peak-Peak Werte auf 212mV bei gleichbleibenden RMS Werten.
Und jetzt auch noch die PE Erdung des Netgear Hubs mit weiterer Reduktion der Peak-Peak Werte auf 176mV, jedoch mit Anstieg des RMS Werts auf 11mV
Wenn denn die Kette nach dem Switch keinerlei PE Bezug hat, dann kann meines Erachtens eine Erdung der Netzwerkteilnehmer einen positicen Effekt haben, da hierdurch die Störungen einen Weg “return to sender” haben, bevor sie in die analoge Kette, bzw. in den DAC gelangen können.
Eine Pauschalaussage “jeglicher PE Bezug muss vermieden werden” ist m.E. definitiv falsch.
Beste Grüsse,
Eric
Hallo Eric
Die Meinung teile ich. Es wird immer wieder vergessen, das die kaum gefilterten Schaltregler, grade in den günstigen Geräten, selbst Störungen produzieren. Da hilft auch kein Akku davor nicht, besonders keiner, der selbst simple Schaltregler hat. Deshalb tauscht man sie ja gerne gegen Linearregler, oder filtert sie zusätzlich. Die Störungen suchen sich immer irgendeinen Weg. So erscheint es mir sinnig, diese vor dem Gerät abzuleiten, das darauf mit klanglichen Änderungen regiert.
Gruß
Stephan
Hallo Stephan,
Ich denke, das eine gezielte rückführung der Störungen durchaus zielführend ist.
So führt z.B.der IFi LAN iSilencer m.E. die Gleichtaktstörungen auf den Schirm/Gehäuse der RJ45 Buchse, sodass diese dann bei einem geschirmten Kabel zurück geführt werden. Somit wäre beim iSilencer darauf zu achten, das man geschirmtes Kabel ohne Isolation verwendet. Ich hatte schonmal ähnliche Konzepte umgesetzt und muss das mal messen.
Beste Grüße,
Eric
Hallo Eric
Wäre es dann sinnvoll oder nicht sinnvoll, am Silencer Schirmanschluss gegen PE abzuleiten ?
Gruß
Stephan
Hallo Stephan,
da wäre ich dann nochmal Vorsichtig, da es ja hierdurch auch zu Strömen mit Teilnehmern hinter der Kette geben könnte.
Ich habe gestern mal noch auf die Schnelle etwas rum experimentiert. Ich hatte ja mal einen Delock so modifiziert, das ich die Center Taps des Transformers der ankommenden Seite auf den Erdungsanschluss gelegt habe. Nun habe ich diesen Delock mal zwischen Test-Hub (Akku Betrieb) und 15m geschirmtes CAT5e zum geerdeten Haus-switch gehängt (Fritz.Box ist mir aktuell für die Tests zu unstabil, da hierüber auch mit Dect telefoniert wird).
Lege ich nun die CTs (also den Erdungsanschluss) auf Erde, kann man nur geringe Änderungen erkennen. Grösser ist die Reduktion, wenn ich den Erdungsanschluss des Delock mit dem Schirm des Kabels verbinde.
Ich finde dieses Thema aktuell zusammen mit den Stromflussoptionen der 4×2 bzw. 2×2 Kabel in Zusammenhang mit der Bob Smith Terminierung sehr spannend, da hier wirklich noch ein Whitespot herrscht.
Bei den Switchen und aktiven Isolatoren sollte es den hier Mitlesenden auf jeden Fall klar sein, worauf man achten und das man nicht alles glauben sollte. Bei den Kabeln ist das immer noch nicht so klar gelöst.
Beste Grüsse,
Eric
Hi Erik,
gibt es denn Fortschritte mit dem Messaufbau?
Kannst Du nochmal den Unterschied einer Differentialsonde erklären und auch ob man denn nur damit die Gleichtaktstörungen beim OLD6000 messen kann? Eventuell lag es ja daran, das andere “Messer” diese nicht wahrhaben wollten, da sie keine geeigneten Werkzeuge hatten.
Tschau,
Martin
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