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LunaRossa3000

Misuratore di Q per circuiti LC

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LunaRossa3000

Ciao a tutti, 

sto cercando di realizzare un misuratore di Q per circuiti LC tratto dalla nota rivista N.E.237/3 di cui allego lo schema.(spero si posso fare)

Ora nello stadio di ingresso,  il generatore  DDS viene caricato su una resistenza da 51ohm 1%,

non riesco a capire il significato di questa resistenza,  visto che in questo modo la tensione in uscita del generatore DDS viene abbassata.

Grazie se qualcuno risponde.

Luna Rossa

 

Q-metro.png

Edited by LunaRossa3000

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gabri-z

Che impedenza di uscita ha il tuo generatore ? 50 Ohm ?

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LunaRossa3000

Bella domanda, 

il mio generatore DDS è un AD9850 con uscita diretta, l'impedenza di uscita è vaga, 

alcuni dicono 200 ohm, tuttavia da prove empiriche da me fatte la tensione tra vuoto e carico si dimezza 

 con 82 ohm. Ipotizzo quindi 82 ohm. Quello che non capisco perchè serve caricare il generatore e dimezzare la tensione.

Onde riflesse? 

Grazie per l'interessamento.

 

Luna Rossa

Edited by LunaRossa3000

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Livio Orsini

Hanno usato 51 ohm perchè in genere l'impedenza di uscita dei generatori seri è 50 ohm, tutto li.

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dott.cicala

Bisogna dire le cose come stanno. Un conto è progettarsi un generatore con l'AD9850, un'altro è usare il modulo cinese.

Se te lo progetti da zero, ti progetti anche il filtro ellittico all'impedenza che ti serve, se usi il cinese, l'impedenza è 200 ohm.

Nel cinese, non essendoci nessun controllo d'ampiezza del segnale in uscita, non solo quest'ultima varia da vuoto a carico, ma anche al variare della frequenza.

 

Lo schema di NE è stato pensato per l'uso in abbinamento al loro generatore DDS la cui impedenza è di 50 Ohm.

 

In pratica, se hai un oscilloscopio, è un circuito inutile.

 

Accoppi al gruppo LC il gen DDS e l'oscilloscopio con due C da 2,2pF e fai tutte le misure che vuoi.

 

Il cinese è già terminato a 200 ohm

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LunaRossa3000

Ciao dott.cicala

si ho capito cosa vuoi dire, uso un modulo cinese senza stadio di uscita, controllato da un pic che mi permette 

di fare le curve di risposta  sull 'oscilloscopio.(trig e mark su ch2) 

Tuttavia volevo aggiungere uno strumento analogico tarato in db per avere la lettura rapida anche se poco precisa.

La domanda che mi pongo ora : esiste un modo per misurare l'impedenza di uscita  ? 

Grazie 

Luna Rossa

 

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Livio Orsini
6 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

esiste un modo per misurare l'impedenza di uscita  ?

 

Si, basta applicare la legge ohm o, se preferisci, i principi di Kirkhoff che ne sono un'estensione.

Se disegni lo schema equivalente dello stadio di uscita, lo puoi limitare ad un generatore ideale con in serie un'impedenza; questo è l'equivalente di quello che c'è "dietro" i morsetti di uscita.

Tu hai già fatto una misura ed hai notato che la tensione misurata a vuoto si dimezza quando carichi il generatore con un resistore da 82 ohm, quindi ha individuato, con buona approssimazione, il valore dell'impedenza interna del generatore.

 

Se vuoi portarlo a 50 ohm abbastanza precisi, c'è un modo semplice che ti descrivo perchè in questo momento non posso disegnare lo schema, ma è molto semplice.

Metti uno stadio emitter follower con un transistor. Come carico dell'emettitore realizza un trasformatore con rapporto 2:1; è semplikcissimo. Prendi un'anellino di ferrite, poi prendi circa 50 cm di filo di rame smaltato da 0.3mm (ma non è critico). Pieghi in 2 lo spezzone e lo avvolgi ad eleica su se stesso, avendo cura che il passo sia costante.

Poi con la trecciola così ottenuta realizzi un avvolgimento sul piccolo toroide, il numero di spire non è critico. Tagli il rame in eccesso e colleghi 2 capi in modo che i 2 avvolgimenti siano in serie.

Gli estremi dell'avvolgimento li colleghi tra emitter e zero volt, con in parallelo un  resistore da 220 ohm; l'uscita la prelevi tra la giunzione degli avvolgimenti e lo zero volt.

L'imedenza di uscita sarà il valore del resistore diviso per 4, visto che il rapporto di trasformazione è esattamente 2. Quindi con 220 ohm circa avrai un'impedenza di uscita di circa 55 ohm.

 

E una tencnica che imparai più 45 anni fa, quando lavoravo in un laboratorio di progettazione di apparati per le telecomunicazioni professionali.

L'ho impiegato con ottimi risultati su molti stadi uscita.

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Livio Orsini

emmitterfollower_50.thumb.jpg.8674d486339ce813b5bf71e11310c37f.jpg

 

Ho caricato lo schema; è previsto per 12V di alimentazione,quindi con segnale massimo di circa 4.5Vp (9vpp) senza distorsione. per segnali maggiori si deve aumentare la tensione di alimentazione.

Il trasformatore di uscita non è critico, basta che il toroidino siaadatto alle frequenze previste.

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dott.cicala
12 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

Ciao dott.cicala

si ho capito cosa vuoi dire, uso un modulo cinese senza stadio di uscita, controllato da un pic che mi permette 

di fare le curve di risposta  sull 'oscilloscopio.(trig e mark su ch2) 

Tuttavia volevo aggiungere uno strumento analogico tarato in db per avere la lettura rapida anche se poco precisa.

La domanda che mi pongo ora : esiste un modo per misurare l'impedenza di uscita  ? 

Grazie 

Luna Rossa

 

Interessante, spiega meglio cosa vuoi fare. Adoro costruire strumenti.

Una cosa più o meno simile l'ho descritta sommariamente QUI

 

4 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

E una tencnica che imparai più 45 anni fa, quando lavoravo in un laboratorio di progettazione di apparati per le telecomunicazioni professionali.

L'ho impiegato con ottimi risultati su molti stadi uscita.

Lo uso anch'io con i nuclei binoculari o le perline affiancate.

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LunaRossa3000

Ciao Livio,

grazie per lo schema davvero semplice e interessante per adattare l'impedenza di uscita.

Ho tuttavia almeno 3 quesiti che mi girano in testa:

-se  volessi avere un impedenza d'uscita di 600 ohm,  devo solo cambiare la res. da 220 ohm a 2400 ohm, giusto ?

-poichè il mio generatore AD9850 produce frequenze da 1 Hz fino circa 40 Mhz , nel caso di frequenze audio 10Hz...20KHz , esiste una soluzione per il trasformatore?

-pensavo che si potesse usare un Monolithic Amplifier , tipo ERA5 SM , ma non sono sicuro che possa coprire anche le frequenze audio.

Grazie infinite, mi risparmiate un sacco di prove.

Luna Rossa

 

 

dott.cicala

appena posso metto foto e schema di quanto fino ora fatto.

è un progetto accantonato diversi anni fa' che ora sto cercando di completare un po' in quando mancante di stadi d'uscita e circuito

rivelatore di invelope per misusare i db su strumento analogico (mi piace vedere la lancetta che si muove. "sono di un altra epoca")

Ciao

Luna Rossa

Edited by LunaRossa3000

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Livio Orsini
6 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

e  volessi avere un impedenza d'uscita di 600 ohm,  devo solo cambiare la res. da 220 ohm a 2400 ohm, giusto ?

 

Esatto. Poi si potrebbe anche diminuire il valore dei resistori del partitore di base, visto che scorre circa 1/3 di corrente.

 

6 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

produce frequenze da 1 Hz fino circa 40 Mhz , nel caso di frequenze audio 10Hz...20KHz , esiste una soluzione per il trasformatore?

 

Questi trasformatori in genere sono a larga banda; bisogna verificare le caratteristiche delle ferriti ed, eventualmente, fare qualche prova. Io ho sempre usato questa circuitazione per frequenze >1 MHz; non ho dati per le gamme di freqeunza inferiori.

Una soluzione potrebbe essere quella di avere più stadi di uscita, che vengono selezionati in accordo con la selezione di gamma del generatore.

 

6 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

pensavo che si potesse usare un Monolithic Amplifier , tipo ERA5 SM ,

 

Non conosco questo dispositivo, però si potrebbero analizzare le sue specifiche e verificarne l'applicabilità.

 

6 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

"sono di un altra epoca"

 

Forse siamo coetanei.:smile:

Però non è solo questione di età, è proprio che l'uomo è analogico per natura.

Se hai un orologio analogico ti basta un'occhiata veloce per conoscere il risultato con approssimazione sufficiente; il cronometro dicitale, invece, ti da un'iformazione più precisa e dettagliata, ma richiede una maggior concentrazione per leggerlo.

Non per niente nelle sale controllo vengono ricreati a video tutti gli strumenti analogici, con la scala nelle classiche 3 zone: verde, gialla e rossa.

Questo perchè l'operatore oservando il quadro generale vede subito se c'è qualche cosa di anomalo. Se fossero tutti indicatori numerici dovrebbe analizarli uno per uno.

Ora mi tiro le orecchie per questo piccolo OT.:smile:

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gabri-z

No, no, è benvenuto l'OT, poi al di là dei 16 anni, le orecchie sono meno elastiche, rischi che non ritornino più in posizione. 

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LunaRossa3000

Allego la foto del generatore di segnali DDS  AD9850,

con il PIC  18F4620 gli faccio fare tutto quello che voglio,

tuttavia mancano gli stadi di uscita e di rivelazione envelope

spero nel vostro aiuto.

saluti

Luna Rossa

 

AD9850__.png

Edited by LunaRossa3000

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dott.cicala

Interessante!

 

43 minuti fa, LunaRossa3000 ha scritto:

rivelazione envelope

Hai dato un'occhiata all' AD8307  ? 

 

43 minuti fa, LunaRossa3000 ha scritto:

gli stadi di uscita

Un bel AO come questo LMH6702 seguito da un adattatore a pi-greco con resistenze thin film smd
 

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LunaRossa3000

Ciao Livio,

ho un dubbio su quel circuito, la resistenza da 220 ohm ai fini della corrente continua viene cortocircuitata dal filo di rame del trasf.

Il transistor 2N2222 non ha carico che limiti la corrente, infatti quando ho collegato il trasf si è abbrustolito.

Forse serve un condensatore tra emitter e trasf per svincolarsi dalla componente continua.

Saluti.

LunaRossa

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Livio Orsini

 

4 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

Forse serve un condensatore tra emitter e trasf per svincolarsi dalla componente continua.

 

 

Scusami, quando butto giù al volo gli schemi a volte dimentico qualche cosa e poi, anche se li riguardo, non me ne rendo conto.

Il trasformatore va accoppiato allì'emettitore tramite una capacità, il cui valore deve essere inifluente dal punto di vista della corrente alternata.

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LunaRossa3000

Ciao Livio,

il circuito lo trovo davvero molto interessante, non l'avevo mai visto in rete.

Se ti va' di parlarne ancora sorge ora il problema del dimensionamento del condensatore d' accoppiamento emitter-trasform in quanto questi due componenti LC vanno a formare un filtro notch elimina-banda anche se con Q molto basso,  probabilmente conviene tenere il valore di C molto basso diciamo sull ordine di 1..10 nF, che ne dici ?

Non uso LTspice ma se qualcuno del forum ne fosse molto pratico...

Saluti

LunaRossa

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Livio Orsini
10 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

molto basso diciamo sull ordine di 1..10 nF, che ne dici ?

 

Sicuramente avrà una sua frequenza di risonanza serie, però il condensatore lo devi tenere di valore tale che non causi perdite significative.

In altri termini devi ipotizzare la frequenza minima di lavoro e verificare che la Xc a quella freqeunza sia ininfluente.

Ad esempo con 10nF avresti 1.6 ohm circa a 10 Mhz, ma a 10kHz diventerebbero circa 1600 ohm

 

Se nel fine settimana ho tempo e voglia provo a fare quelche simulazione, così mi rinfresco un po' le idee su cose che sono decenni che non uso.

Edited by Livio Orsini

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LunaRossa3000

Ciao Livio,

ho fatte diverse prove sul campo, generatore e oscilloscopio, cerco di sintetizzare quello che ho capito.

Il circuito C-trasf è un filtro passa alto, lo si vede benissimo quando interviene sull'oscilloscopio, sia con carico 50ohm sia senza, quindi C va determinata in base a questo.

Nel mio caso pero' volendolo usare nella gamma audio 10hz/20kz non va bene, in quanto la 

sinusoide viene distorta in modo strano, se poi uso l'onda quadra la deformazione è inaccettabile.

Ho fatte le prove con 3 toroidi diversi ma i problemi rimangono.

Ho anche notato che subito dopo la freq di taglio si ha un segnale in uscita piu' ampio

di quello in ingresso che poi decresce, aumentando la freq e si normalizza.

Ritengo che questo circuito sia utilissimo ma se lo si usa in una gamma di freq. molto ristretta.

Se fai delle simulazioni mi fa piacere che confronti quanto da me detto.

Saluti

LunaRossa

 

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Livio Orsini
8 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

Nel mio caso pero' volendolo usare nella gamma audio 10hz/20kz non va bene, in quanto la 

sinusoide viene distorta in modo strano, se poi uso l'onda quadra la deformazione è inaccettabile

 

Caspita, in questa banda nion va beno no, almeno non va bene il tipo di ferrite.

Per questa gamma bisogna usare ferro da trasformatori audio, non certo toroidini di ferrite.

inoltre in questa banda si usano impedenze da 600 ohm

La versione con ferrite è una soluzione che si usa con f > 1Mz circa, dove la linearità non è molto importante.

Ricordo che in un'applicazione dove mi serviva un livello costante su una banda di oltre 20 MHz (40Mhz - 65MHz), controreazionai con la tensione di uscita, quasi fosse un alimentatore stabilizzato.

 

8 ore fa, LunaRossa3000 ha scritto:

Il circuito C-trasf è un filtro passa alto,

 

Diciamo melglio è un filtro passa banda con banda molto larga.

 

 

 

Edited by Livio Orsini

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LunaRossa3000

In effetti ho visto che quasi tutti i generatori di segnali per BF hanno un imp. di uscita di 600 ohm, bene!

Quindi non mi serve il trasf, in quanto il transistor 2N2222 andrà a lavorare sui 10mA.

Per ora volevo solo disaccoppiare il segnale per evitare di continuare a bruciare le porte del DDS-AD9850.

Un emitter follower, che ho realizzato, metto le foto anche del segnale in uscita.

Non commento, il problema lo si vede, la soluzione non la trovo......

Grazie 

20200724_152904.jpg

20200724_023735.jpg

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LunaRossa3000

20200724_152904.jpg

20200724_023735.jpg

Edited by LunaRossa3000
No riesco sistemare le foto, le lo potete fare voi vi ringrazio

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gabri-z

L'oscillogramma è ripresa al uscita , dopo il condensatore ? Avevi un carico o solo l'impedenza del oscilloscopio ?

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LunaRossa3000

Si certo oscillografo in uscita, con e senza carico la variazione era insignificante, ho pure cambiato i cavetti che portano il segnale, l alimentatore, condensatori di accoppiamento e tutto quello che mi passava per la testa. Alla fine ho pure bruciato le 2 porte disponibile del DDS.

 

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