Meetbrug HF-Messungen für den Funkamateur

Gewoon zo inbouwen, dan weet je zeker dat het werkt.

Mooi resultaat. Nu door naar een 1kW 3 meter zender ?

Ik heb hier een hele berg bruggen. De meeste van GR maar ook een HP en een ESI. Ik heb alleen nog geen RF admittance of impedantie brug

Dat is dus achterhaald, ik heb ondertussen een GR-1602 met het nodige loodgieterswerk.

[Bericht gewijzigd door fred101 op vrijdag 14 februari 2014 22:42:50 (39%)]

Ik zie in jouw bouwsel dat je de voeding met een (groene) MKT hebt ontkoppeld en met een elco.

Is een keramische cap niet beter als een MKT?

(om voor het zekere te gaan heb ik ze alle drie maar geplaatst in mijn bouwsel).

Ik vind het wel leuk dat bouwen met "het koper aan de verkeerde kant", het is echt supersnel, sneller als een bread board. Het ziet er alleen niet zo mooi uit, maar het werkt wel.

Hi flash2b,

Ik zou hem opnieuw bouwen met de kennis die je nu hebt, doosje maken van b.v. print materiaal, BNC er netjes in enz.
Ik bouw test veel op koper, maar dat is al bekent en daarna bouw ik het meestal netjes.

Dit is mijn digitale scooptester naar een schakeling van Tektronix, zo ben ik bij Fred101 zijn website en CO terrecht gekomen een paar jaar geleden

Jammer genoeg is de oscilator overleden, dus dat word slopen...

Gegroet,
Blackdog

Grappig, dat schema voor Fred101 nog opgebouwd van HC naar LS en van een HC393 naar een LS191.

Dit is de mijne:

(zie ook Tektronix scope evaluatieboard)

Maar ik ben wél blij dat de colpits nu eindelijk werkt zoals ik wilde!

[Bericht gewijzigd door flash2b op vrijdag 14 februari 2014 23:00:04 (10%)]

Edit, ik las over die scooptester heen. Dat was inderdaad een leuk project. Ik heb hem nog steeds. Hij is alleen niet zo bruikbaar voor mijn huidige scoops. Die doen dat op hun sloffen.

De voeding zit in het compartiment ernaast. Dat zijn die drie draden naar die doorvoer condensators. Dit is een fF meter.

Ach, feitelijk is het gewoon letterlijk SMD en als het goed genoeg was voor Williams en Pease dan is het dat zeker voor mij. Het is meestal lekker overzichtelijk, maar het loopt ook wel eens uit de klauwen.

Nee, dit is geen bak met lego, dit is een powermeter

[Bericht gewijzigd door fred101 op zaterdag 15 februari 2014 11:32:32 (17%)]

Een keramische condensator hoeft niet beter te zijn als een MKT/MKS/MKP. Er zijn veel verschillende diëlektricums in gebruik bij keramische condensators. Voor ontkoppeling zijn niet dezelfde condensators geschikt als voor in LC kringen.

http://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric
http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor#Dielectric_materials

Wat wordt het volgend RF project?

Ik wilde trouwens nog iedereen bedanken voor commentaar en suggesties. Hoewel dit topic eerst alleen over de meetbrug ging heb ik in korte tijd wel de smaak te pakken.

Ik heb net de colpits osc. een beetje netter gemaakt. Ook een andere 2N3904 erin gedaan. Op deze frequenties is het leuk te zien dat de eigenschappen zo kunnen veranderen. Andere transistor, andere frequentie. Ook een net gesoldeerde weerstand geeft een ander plaatje op kwa vervorming, dan dat die weer koud is. Bij digitale schakelingen en LF schema's heb je hier veel minder mee te maken.

Mijn volgende HF/RF project?

Ik wil het boek nog wel volgen, hoewel dit voornamelijk over meten gaat, maar er staan ook nog wel leuke bouwsels/experimenten in waar de soldeerbout bij moet worden gepakt.

Ik ben meestal op zoek naar iets waar ik iets anders mee kan testen, dus ik ben niet op zoek naar zenders/ontvangers. Ik heb mooie spoel kernen dus het liefst iets met spoeltjes.

Misschien mensen met suggesties? (zo'n mega-project zoals Fred101 toont is me nu nog iets te gortig)

(non HF heb ik ook nog wel dingen in de planning staan en half afgemaakt, met stip de transistor parameter tester)

Colpitts met varicaps en 50 ohm verzwakker voor een eenvoudige meetzender?

Hi Flash2b

Kijk eens naar onderstaande pdf.
het is en mini AM "test" zender/generator.
Dan leer je iets over balans modulatoren, aanpassen van stukken draad als antenne en je hebt nog een toepassing voor je oude AM radio

Het geheel goed uitgelegt door de Heer: Charles Wenzel.
http://www.bramcam.nl/Diversen/amxmit.pdf

Als het goed is, heb je een 1Mhz xtal in je HF pakket zitten

Gegroet,
Blackdog

Sorry, er is geen link naar een PDF. Misschien kun je die er nog in editten.

Kon wel dit vinden

(Het 1MHz Xtal had ik gevonden. Heb trouwens de TCXO ook al aan de praat en de DC-DC converter die van 5V naar 2*12V gaat)

[Bericht gewijzigd door flash2b op zaterdag 15 februari 2014 20:42:20 (29%)]

Hi flash2b,

De link staat er nu in en bonus punten voor je zoekwerk
Mooi, dat de rest ook allemaal werkt.

Ik vind dat mini zendertje een leuk project, omdat je veel er van kan leren en je het kan gebruiken om muziek op oude radios weer te geven

Je kan die 1Mhz xtal oscilator bouwen, maar je kan hem ook aansturen met je functie generator als die het frequentebereik er voor heeft.

De xtal oscilator is natuurlijk veel stabieler, maar ik ik zou beide proberen.
Dan kan je ook zien wat het niveau doet van de draaggolf, hoeveel je nodig hebt voor een optimaal gedrag van je modulator.

Wat verder handig is voor HF, is een klein kastje, waar je een dB stappen verzwakker in maakt zoiets van 1 tot 63 dB.
1, 2, 4, 8, 16 en 32dB demping stapjes.
Kan je met 1% weerstanden bouwen en als je je best doet en een beetje uitzoekt kan je het totaal binnen een paar procent op tientallen Mhz nauwkeurig krijgen.

Hier het adres van een "online" verzwakker calculator.
http://chemandy.com/calculators/matching-pi-attenuator-calculator.htm

Voor als je het nog niet wist, deze man heeft zeer veel handige schakelingen voor HF.
http://www.qrp.pops.net/default.asp

Ik hoop dat dit je een beetje op weg helpt.

Gegroet,
Blackdog

Het volgende HF project is een 5 element chebyshev filter geworden. Het is een een Low Pass Filter (LPF) voor 10MHz.

Schema:

Bouwsel:

Mijn nieuwe 10mm glas boren kwamen van het weekend binnen dus die maar even gebruikt. Er zit ook nog koper tussen de ringen, maar voor de zekerheid maar een draad over gesoldeerd. Mijn BNC stekkers gaan nu wel snel op, dus snel maar nieuwe bestellen! De 680pF condensator heb ik samengesteld uit 2 stuks, want één met opdruk '680p' was 20pF te laag.

Ik heb het filter getest met mijn PM5715 generator door een blokgolf van 10MHz erop te zetten. Generator in 50Ω en uitgang 50Ω naar de scope.

Het leverde een mooie sinus op:

Het viel me trouwens op dat veel keramische condensatoren onder hun opdruk waarde meten. Sommige waren wel dicht bij hun opdruk waarde. Met mijn LCR meet ik C-tjes op 1KHz, ik weet niet of dit te standaard is. Een aantal ijk condensatoren (in pF ordegrootte) meten spot-on. Ik ben nog geen keramische condensator tegengekomen die boven zijn opdruk waarde zat. Hebben jullie dit ook gemerkt?

Hi flas2B,

Je ben weer goed bezig
Wat de condensatoren betreft, als ik types wil hebben die kloppen in de kleine waarden, dan zorg ik altijd voor Philips condensatoren.
Deze hebben dan een kleurtje aan de bovenzijde, die de temperatuur coefficient aangeven.
Zwart is rond de "0" PPM, maar is er geloof ik alleen beneden de 1nF te krijgen en die gebruik ik dan het meeste.

Alles met geel aan de bovenzijde (Philips), zijn net zo waardeloos als de condensatoren die jij gebruikt
Dat zijn de typen die meestal voor ontkoppeling gebruikt worden.

Als je ook in maart naar de beurs gaat, neem dan wat van dat spul mee, kost meestal erg weinig per zakje/waarde bij diverse aanbieders.

Wat betreft het bouwen, dit is weer een stuk netter, maar heb wel een paar opmerkingen.
Die spoeltjes zijn handig, maar hebben meestal een niet al te hoge "Q"
Je hebt een mooie meetbrug, dus ga uitzoeken hoe je spoeltjes kan maken met een hoge "Q"
Ook daar kan je op de beurs goedkoop divere kernmaterialen voor aanschaffen.
Amidon, voor de korte golf banden, zijn de rode en de gele kernen.
Download van Amidon de data sheet, zodat je kan zien welk kernmateriaal voor welk frequentie gebied optimaal is.

Stukje software voor Amidon kernen.
http://www.amidon.de/contents/de/d464.html

Specificaties Amidon
http://www.amidoncorp.com/specs/

Ten tweede, de draden die van de BNC naar het filter lopen worden al wat aan de lange kant...
Maak het printje een stukje groter, zodat de bedrading naar de midden pen korter wordt.

Vooral als je het goed 50 Ohm wilt houden en goede demping wilt hebben een stuk buiten je frequente gebied, dan is dit van belang

Kijk hier voor de online calculator, betreffende eencalculator die de inductie berekend voor een stuk draad.
http://www.consultrsr.com/resources/eis/induct5.htm

Gegroet,
Blackdog

Blackdog, bedankt voor al je tips en links.

Dat van die BNCs heb je gelijk in. Ik was van plan vertikale flappen te maken met een rond gat erin. Dan zakken de BNC een stukje en wordt de draad weer wat korter.

Die condensators van Philips ken ik wel, hebben meestal een grijze body kleur. De exemplaren die ik in het filter heb toegepast heb ik eerst gemeten, de beste die ik kon vinden heb ik erin gezet.

Die spoeltjes zijn niet optimaal maar voor dit 10MHz LPF best een goed resultaat. Ik heb zo'n rode en gele kern in het HF pret pakket, daar zal ik eens mee gaan meten.

Net zoals met baantjes print (mijn favoriet) is het vooral eerst plannen van de onderdelen en dan het materiaal bewerken. In elkaar solderen gaat een stuk sneller (zeker voor deze eenvoudige LPF). Erg leuk om te doen.

Je bent lekker bezig
Bij 10 MHz valt het met die draadjes naar de bnc nog wel mee. Je praat over een paar nH. Maar dan gaat er meer meerspelen. De capaciteit van de componenten tov het aardvlak en dingen als wervelstroom verliezen.

die spoelen zijn inderdaad niet de eerste keus. Het mooiste zijn luchtspoelen maar die worden groot, tweede keus zijn spoelen met kernmateriaal. De koperverliezen worden dan lager maar de kernverliezen weer hoger. De spoelen mogen niet in elkaars verlengde liggen zpoals jij nu doet. Het beste is onder een hoek van 90 graden en nog beter is om schotjes tussen de segmenten te zetten.

De condensators zijn nog belangrijker. Ik sluit me wat dat betreft aan bij Blackdog. Ook mica's zijn goed. Je kan ook makkelijk Ctjes van PCB maken.

Condensators worden idd op 1 kHz gemeten. Componenten hebben een schijnbare waarde en een echte waarde. Op 1 kHz zijn de paracitaire eigenschappen nog beheersbaar. Een Ctje wat op 1 kHz 100 pF is zal met het stijgen in frequentie een toenemende ESL (zelfinductie) krijgen. De reactantie van de condensator daalt maar die van de zelfinductie stijgt. Daardoor lijkt de ware capaciteit te dalen. Daarom noem je dat de schijnbare waarde. Het lijkt als je naar de reactantie kijkt alsof het dan een condensator met een andere capaciteit is. Op een bepaald moment is de totale reactantie j0 Ohm. Wat over blijft is de reele waarde van de impedantie. Dat is de ESR.

Welkom in de wondere wereld van schijnbare zaken en imaginaire waarden (sla maar vast wat diepvries maagden in)

Op 14 februari 2014 22:03:21 schreef flash2b:
Wat doen jullie met je bouwsel nadat hij werkt? Gewoon zo inbouwen of netjes over bouwen op een nieuwe print en daarna pas inkasten?

Een serieus bouwsel doe ik overnieuw, zodat het ergens in past. Maar vele brouwsels gaan hier op de 'Williams bult' om uiteindelijk geslacht te worden. Bouwsel waarvan vast staat dat het schema (bijna) voldoet bouw ik meteen netjes op. Of op koper, of op doorgemetaliseerd gaatjesprint.

Op 16 februari 2014 22:26:22 schreef flash2b:
Ik ben nog geen keramische condensator tegengekomen die boven zijn opdruk waarde zat. Hebben jullie dit ook gemerkt?

Je hebt meestal te maken met toleranties van 10% of meer.

Op 16 februari 2014 23:37:53 schreef flash2b:
Dat van die BNCs heb je gelijk in. Ik was van plan vertikale flappen te maken met een rond gat erin. Dan zakken de BNC een stukje en wordt de draad weer wat korter.

Als je de print dan een stukje inknipt, dan kan de middenpin van de connector rechtstreeks op de koperbaan gesoldeerd worden. Dit komt vanaf het hoge VHF erg van pas. Op die frequenties wordt het ook verstandig om dubbelzijdige print te gebruiken, en de onderkant op regelmatige afstanden met de bovenkant te verbinden.

Op 16 februari 2014 23:51:10 schreef fred101:
De spoelen mogen niet in elkaars verlengde liggen zpoals jij nu doet. Het beste is onder een hoek van 90 graden en nog beter is om schotjes tussen de segmenten te zetten.

Het verschil tussen 90° tov elkaar of schotjes is in de praktijk vaak te verwaarlozen. Bij gebruik van schotjes volledige solderingen maken, en niet het schotje op een paar hoekjes vastzetten.

Schotjes heeft soms nadelen, haakse spoelen soms ook. De kunst is het om de juiste vorm toe te passen in de situatie waar dat beter is.

Maar vaak zijn de effecten van connectors en kabels al groter. Zoals de bnc nu zit heb je een paar nH extra. Bij 10 MHz te verwaarlozen maar de connector op het pcb monteren zoals Henry schetst geeft een hogere capaciteit en dat tikt bij 10 MHz meer door. Nu is dat niet slecht. Je kan bv het spoor er achter als microstrip of coplanar waveguide uitvoeren en dan is dat weer beter. Ook de capaciteit van spoelen en condensators tov het groundplane speelt mee. Evenals de traces tov het massa vlak. In de praktijk gebruik je dat gewoon. Je condensators worden op een bepaalde frequentie spoelen, en spoelen worden capacitief. Daarom heb je bij wat hogere frequenties niks meer aan een LCR meter. Ik heb net een DC blokker doorgemeten. Daar zit een 1nF condensator in. Bij 445 MHz was die 18,7 nH. En dat is prima want het is als impedantie nu nagenoeg te verwaarlozen.

Bij de filters voor mijn meetzender heb ik een filter "kamer" nagebouwd. Ik berekende de spoel en condensator. Dan soldeer ik een van de twee in en meet de waarde op de gewenste frequentie en verander het component tot het de juiste waarde heeft. Daarna soldeer ik ze allemaal door en meet de doorlaat. Zo heb ik alle 10 de filters gemaakt zonder trimmers en in 1x goed.

Op 17 februari 2014 21:14:43 schreef fred101:
Schotjes heeft soms nadelen, haakse spoelen soms ook. De kunst is het om de juiste vorm toe te passen in de situatie waar dat beter is.

Exact.

Zoals de bnc nu zit heb je een paar nH extra. Bij 10 MHz te verwaarlozen maar de connector op het pcb monteren zoals Henry schetst geeft een hogere capaciteit en dat tikt bij 10 MHz meer door.

Een paar pF? En minder als je rondom meer print zonder koper aanhoudt.

Ik gebruik zowel het draadbrugje als de direkte aansluiting op 3m 2m. Wat je trouwens bij mobiele VHF veel ziet is een SO-239 connector, die direkt op de print gemonteerd is, met de middenpin door de print heen naar de componentenzijde toe.

Je condensators worden op een bepaalde frequentie spoelen, en spoelen worden capacitief.

Oftewel HF-voodoo.

Op 17 februari 2014 21:33:19 schreef Henry S.:
[...]
...Oftewel HF-voodoo.

En ervaring, kennis, inzicht en datasheets.

Hi,

En natuurlijk de wil om inzicht te vergaren en niet te blijven hangen in aannames

Mijn 2 cent
Blackdog

Het gaat me steeds beter af, die printjes 'met het koper aan de verkeerde kant'.

De print komt uit het HF pretpakket, en doordat ik eerst met schilderstape het koper heb afgeplakt, kon ik de 'Nussbaum' rondjes een stuk makkelijker maken zonder dat de print verschoof. Ook heb ik eerst een 'planning' gemaakt, zoals in het boek wordt beschreven. Nu deed ik dit altijd al voor mijn baantjes printjes, maar ook voor deze methode geeft het een veel mooier resultaat. Ook gemakkelijk dat de 2N3904 transistoren van bovenaf netzo staan geschakeld als op het schema omdat de C en E omgedraaid zijn zoals gebruikelijk bij een BC547.

De planning:

De 10MHz XTAL oscillator:

Hij werkte in één keer en het is lekker overzichtelijk zoals Fred101 vaak vertelt.

Hi flash2b,

Ik ben trots op je

Gegroet,
Blackdog

Ja hé! Jippie!

Die stukjes print van jou waren dubbelzijdig, zeer handig. Mijn eerste 2 bouwsels waren nog op enkelzijdig pertinax.

Volgens mij zit er een bescherming laagje over die die dubbelzijdige expoxy printjes, zodat het koper langer mooi blijft. Ook blijft de soldeer beter 'op zijn plaats' terwijl het wel mooi uitvloeit.

Weet jij wat er voor laagje overheen zit?

Hi flash2b,

Ik heb dit printmateriaal heb ik vorig jaar in Rosmalen gekocht.
Ook bij Kareltje heb ik wat printmateriaal gekocht, alleen daar heb jij volgens mij niets van gehad in je HF pretpakket.

Ik denk dat er vanuit de fabriek een soldeerlaag op is aangebracht.
Ik neem ieder jaar weer een pakketje van dat spul mee.

Gegroet,
Blackdog

PS
Je kan bij Baco ook xtal oscilatoren kopen met 10, 30, 40 en 80 Mhz als uitgans frequentie.
Dit is wel met een TTL uitgang (blok) <= een poging daartoe bij de hogere waarden.

Hoi Flash,

Ik volg dit draadje al een tijdje. Heel interesant. Gebruik je een glasboor voor die "Hans Nussbaum" rondjes? Ik doe dat gewoon met een Dremel, heel flexibel maar dat ziet er niet zo mooi uit. Helaas staat mijn kolomboor in de schuur en die is niet verwarmd.

Wat HF materiaal betreft. Ik weet niet of je ooit bij Kareltje et al. in Helenaveen/Deurne geweest bent, maar daar vindt je heel veel dubbelzijdige FR4 print (zeker nog een volle kuub aanwezig), die printen zijn ook in hele dunne Kevlar varianten aanwezig ideaal voor afscherming e.d. en er zijn letterlijk dozen vol met Philips NP0/CG0 keramische C'tjes in veel E6 waarden. Het is maar een hint

Veel plezier met je HF avontuur

PS. Heel raar. Mijn boodschap kwam in een ander totaal ongerelateerd draadje terecht. Er is hier iets mis... spoopy stuff...

Edit. Taal correctie..