50 Ohm weerstands splitters

Volgens mij worden de getoonde weerstanden door een spiraalvormige groef op de juiste waarde gebracht, hetgeen betekent dat het dus ook kleine spoeltjes zijn met zelfinductie.
Voor HF is het dan ook beter om daar composiet weerstanden voor te gebruiken, of bijv SMD die ook geen spiraalgroef hebben.

Hi buzzy,

Ik had al aangegeven dat ik voor deze verzwakkers geen GHZ performance verlang
Maar het is zeker iets waar ik rekening mee hou, de 16.666 Ohm weerstaden staan er 6 stuks parallel.
Dus de 6 inducties staan ook parallel, dat is dus een voordeel bij deze opset.
Ik denk dat snel de de aansluitdraden dominant zijn wat inductie betreft.

Ik verwacht bij de -20dB aansluiting wat de inductie betreft de meeste invloed.
Deze verzwakker is opgebouwd met ondermeer een enkele 21 Ohm weerstand en een hoge waarde hieraan parallel
om hem precies op waarde te maken.
Het kan zijn dat uiteindelijk hier en daar een kleine compensatie condensator zal worden aangebracht.
Zowel ik als ook René Becker hebben hier op CO al eens een plaatje laten zien betreffende de inductiviteit
van de weerstand t.o.v. de waarde.

Composiet weerstanden raak ik trouwens met geen stok aan *grin*
Ze hebben een paar voordelen, maar precisie, stabiliteit horen daar niet bij.

SMD weerstanden op een goed opgebouwde print is zondermeer het beste, zie de platjes die Gertjan heeft laten zien van het HP materiaal.

Groet,
Blackdog

Ha blackdog,

Je heb gelijk als je aangeef dat je frequentie relatief laag is maar @buzzy heeft uiteraard wel een punt om rekening mee te houden.
Het parallel schakelen van weerstanden heeft voor RF heel veel nadelen en geeft veel resonantie punten door de capaciteit.
Een metaal composiet weerstand is een goede keuze maar duurder een koolfilm weerstand is zeker goed te gebruiken en heeft op RF goede eigenschappen.
De asymmetrische verdeler kan ook als volgt opgebouwd worden.

Asymmetrische verderler

Alle weerstanden zijn 1% standaard het selecteren is voor RF niet echt nodig door de inductie van de bedrading de opbouw is in deze veel belangrijker geen capaciteit onder de weerstanden enz enz.
Hou rekening met een condensator voor compensatie.

Groet Henk.

Hi Henk

De problemen met de weerstanden ken ik, we zullen zien hoever ik kom met mijn mechanische opset!
Ik heb een jaar of 5 geleden een -60dB verzwakker gemaakt, en dat was nou niet direct simpel om dat goed te krijgen, ondanks afscherming e.d.
De -20dB versie die jij laat zien ken ik uit mijn zoektocht naar calculators voor deze verzwakkers.

Ik heb gekozen voor -6,021dB en -20dB om makelijk te kunnen rekenen, rekenen met 1,63dB is een stuk lastiger

Groet,
Blackdog

Ha Blackdog,

Ik had al een tijdje een 50Ω splitter topic in de pen zitten, maar er kwam van alles tussen (o.a. een Agilent analyser )

Dat was naar aanleiding van deze splitter die ik in Apeldoorn gekocht had:

De vriendelijke, en eerlijke verkoper vertelde me erbij dat ik er boven de 500MHz niet veel van moest verwachten...
Dus thuisgekomen nieuwsgierig open gemaakt:

De metaalfilm weerstanden die hier in zitten zijn wel een maat groter, 1à2 Watt.
Natuurlijk was ik benieuwd naar de performance van deze simpele opzet, dus heb ik een frequentiecurve gemeten met m'n Rigol SA:

De 3e poort had ik afgesloten met m'n mooiste afsluiter.
Zoals je ziet begint de rimpel al bij de door jou gewenste 100Mz bandbreedte.

Verder heb ik naar de demping gekeken:

Hier gaat het eigenlijk boven de 20MHz al berg afwaarts....

Mijn oorspronkelijke idee was om in deze behuizing een betere splitter te stoppen met SMD. Maar wat is het nut om SMD's te gebruiken, als je met draden naar die kleine SMD's moet? Dan heb je in die draden weer dezelfde zelfinductie
Dus de behuizing moet kleiner....

Nadat ik op m'n Agilent, al weerstand metend, zo duidelijk de zelfinductie van de aansluitdraden had gezien, was het voor mij duidelijk: dit soort dingen moet SMD in een zo klein mogelijk doosje.

Overigens begon de impedantie in het algemeen rond/boven de 100MHz af te wijken door die zelfinductie, dus zou het voor jouw toepassing wellicht nog net kunnen.....
Maar daar heeft electron920 al over geschreven.

Wel laat deze splitter mij met een vraag zitten: is er (RF gezien) een verschil tussen deze (delta, 3x 50Ω) opzet, en de Y (3x 16,7Ω) opzet? De heren Ohm en Thévenin vinden van niet, maar misschien zijn er RF nuances?

groet, Gertjan.

Ha heer miedema,

Deze verdeler wordt tot 30MHz MF gebruikt in het SHF leer set.
En er is geen verschil tussen de stroom of spanning benadering alleen de opbouw.
Alle poorten zijn het zelfde qua demping en ontkoppeling -6dB.

@blackdog,

Daar heb je gelijk in als je het qua demping kan velen.
De opbouw van de Philips verdeler gaat RF technisch nergens over maar is ook maar tot 30MHz zoals ik al aangaf.
De verdeler hoort bij een meetzender rond de 10GHz twee kleine parabooltjes een VSWR detector en wat mechanisch spul houtenplank om een en ander op te monteren.

Groet Henk.

Hi Gertjan,

Dat is duidelijk een montage manier zoals ik het niet wil doen.
Dit is erger dan de inductie waar buzzy aan refereerde!

Met een klein beetje aandacht, dat is kortere bedrading is dit een stuk beter te krijgen.
Dit is in elkaar gefrut door iemand met weinig kennis van zaken, of alleen bedoeld voor een tiental MHz.

Dank je, natuurlijk weer nette metingen en plaatjes

Groet,
Blackdog

Gertjan, zo slecht is die verzwakker niet.
Ong. -0,5dB bij 500MHz. De kabels en connectoren hebben vermoedelijk meer verlies. En vergelijk het eens met het -3dB punt van een scoop.

Buzzy heeft gelijk met die groef. Verwijder de laklaag van een weerstand maar eens ter controle.

Dat kastje is klein genoeg. Of een kabel of een PCB.

Reken de dissipatie bij maximum ingang van elke weerstand eens uit.

Hi,

Vanmiddag na de lunch begonnen om de 16,666 Ohm weerstanden vorm te geven.
Om de 6 weerstanden nodig voor de 16,666 Ohm te maken, had ik een nette manier nodig en dit is wat ik heb uitgedacht.
Het was even lastig de weerstanden in de twee printjes te krijgen, maar als je de draadjes die je er al in hebt ombuigt, gaat het verder soepel.
Daarna drie stukjes vertint koperdraad in het printje gesoldeerd zodat de twee printjes mooi parallel lopen en strak tegen de weerstanden aan zit.

De twee printjes zitten nu vast t.o.v. elkaar en het het solderen van de weerstanden kan beginnen.

De eerste doorverbinding is gemaakt.

Nu zijn alle weerstanden gesoldeerd en het printje is de eerste stap ingekort.

Een van de weerstanden is nu los en afgewerkt.

Bijde zijn nu klaar en getest met de 4 draads Ohmmeter.

De 4 draads meting zegt ongeveer dit
De twee weerstanden zitten ruim onder de 0,01% afwijking voor het DC bereik.

Dit is waar ik aan denk voor de opbouw, deze doe ik misschien op koperprint, ik bedoel dan dat ik een doosje maak van print materiaal.
Zoals het hier ligt komt overeen met het schema van de -6,023 en -20dB verzwakker.

Gegroet,
Blackdog

Die Philips splitter is gezien de herkomst wellicht ooit bedoeld voor gebruik met counters. Dan maakt een beetje vervorming of een frequentieafhankelijke dB meer of minder misschien net wat minder uit. De duurste tellers zullen in die tijd wel tot 1,2GHz of daaromtrent gelopen hebben.

Edit: in de 9446 reeks zitten voor zover mijn documentatie strekt alleen een paar pulsgeneratoren en verder inderdaad heel veel counters. De meeste tot in de honderden MHz.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op zaterdag 24 december 2016 00:08:14 (24%)

Wat is er dan mis met zo een simpel t stuk?

Veel! Tenminste voor hoge frequenties. Een dergelijk T-stuk zorgt voor een misaanpassing tussen de drie kabels.

Hi,

Vanavond een paar metingen gedaan aan de eerste verzwakker.
Maar eerst wat plaatjes hoe de opbouw is, en natuurlijk een stomme fout gemaakt,
door mijn "abberatie" dingen zo veel mogelijk symmetrisch op te bouwen...

De -20dB uitgang zou wat hoger moeten zitten, dus meer richting de -6dB uitgang, nu is de bedrading langer dan nodig.

Hier is het schotje geplaatst.

Speer plaatje tijdens het meten, hier de SWR meting op de -20dB uitgang.

Dit is de frequentie respons van 1 tot 500Mhz, volgens mij is de uitgang wel recht tot 100MHz

Dit is de SWR op de -20dB uitgang na het plaatsen van een 3.3pF condensator over deze uitgang.
SWR van 30dB bij 100MHz, wat mij betreft OK.

Dit is een plaatje van de snelste blok die ik heb, komt uit de Sync uitgang van de Rigol functie generator,
Dit is op de -20dB uitgang gemeten.

Dit is de directe meting van de Sync uitgang van de Rigol generator, een hele kleine verandering ver buiten het gewenste frequentie gebied.

En als laatste als ik de normale uitgang van de generator kies en dan meet op de -20dB uitgang.
Het "inzakken" komt dus uit de generator, de generator direct aan de scoop verbonden ziet er ook zo uit.
Die kleine friemel net na de opgaande flank is op de normale uitgang niet aanwezig door het gebrek aan bandbreedte van de normale uitgang.
Let ook op het verschil in de flanksteilheid, op de normale uitgang is deze 4,3nSec en op de Sync uitgang is deze kleiner dan 1,5nSec.

Wat mij betreft is het goed zo, als ik er nog een maak,
zal ik proberen de connectoren dichter bij elkaar te zetten als ik in een niet te hardleerse stemming ben

Groet,
Blackdog

PS
benleentje, Are You Out Of Your Vulcan Mind? *grin*
René geeft het al aan, zeer veel reflecties en de lengtes van de kabels zijn dan "notch" filters voor verschillende frequenties.
De BNC T-stukjes zijn meestal alleen goed bruikbaar voor lage frequenties en DC.

Hi,

Ik wil even laten zien wat een stukje coax kan doen als je een BNC t-stuk gebruikt.
Hier een sweep van "0" tot 1500MHz op mijn Rigol spectrum Analyser.

Je kan prachtig zien dat aan de hand van de lengte en de eigenschappen van de coax er vele notch frequenties optreden.

Groet,
Bram

Ha Blackdog,

Als ik je Rigol plaatjes bekijk (freq. curve, return loss) dan lijkt dat behoorlijk op de mijne
Dat zal dan ongeveer wel de maat zijn voor wat haalbaar met met trough-hole weerstanden (in dit soort constructies)

Overigens, zie ik dat je je returnloss meet met de Mini-Circuits ZFDC-20-3? (ik moest het plaatje vergroten om het te kunnen lezen, en dat kon ik alleen omdat hier een identieke ligt)
Die ZFDC-20-3 wordt maar gespect tot 250MHz... En z'n return-loss loopt al veel lager terug.

Nieuwsgierig geworden heb ik mijn couplers even vergeleken:

Paars = Mini Circuits ZFDC-5+, spec: 0,1-2000MHz
Blauw = Mini Circuits ZFDC-3+, spec: 0,2-250MHz (nieuw, aluminium)
Geel = Mini Circuits ZFDC-3, spec: 0,2-250MHz (oud, grijs/beige)

Dus die ZFDC-20-3 begint zelf ook al minder return-loss te geven vanaf 10...50MHz. Het is dus goed mogelijk dat je return-loss plaatje meer een meting is van je coupler dan van je splitter

Mijn plaatjes zijn overigens gemeten met mijn beste 2 afsluiters.
Kijk niet naar de exacte diepte van de return-loss... Dat hangt helemaal af van de match van afsluiter en coupler.
Die 2 afsluiters van mijn zijn 49,95Ω en 51,2Ω. Als ik de ene of de andere afsluiter gebruikte voor de meting, dan was de return-loss diepte van de 2 ZFDC-20-3's precies omgekeerd

groet, Gertjan.

Het jeukte toch om te kijken of die Philips splitter niet te verbeteren is.... Dus gistermiddag aan de slag gegaan.

Het idee was een postzegelprintje te maken met een SMD Y splitter, en die met stukjes draad aan de BNC's te verbinden.
Maar ik had nog mooie Radial 4GHz chassisdelen, die zijn een stuk langer, en daarmee zou het nèt zonder printje moeten kunnen:

Deze dagen moet je het doen met wat je in huis hebt...
Dus ik heb 3x 49,9Ω 0805 SMD op elkaar gestapeld. Het zijn gewone thick film exemplaren. (Anders had ik een paar mooiere 33,2Ω mee besteld)

Ik heb eerst 3 SMD's op elkaar gestapeld, en met wat tin verbonden, daarna het pakketje er in gesoldeerd. Dat was eigenlijk prima met het blote oog te doen.
Wel zorgen dat je niet te veel verwarmd, anders valt het pakketje uit elkaar, en als er eenmaal tin aan de weerstandjes zit krijg je ze niet meer zo netjes op elkaar., Dat is met het achterste pakketje gebeurt...
Dat druppeltje tin op dat achterste pakketje zag ik pas op de foto Onder de microscoop was het er met een cocktailprikker zo weer vanaf.

En dan zijn we natuurlijk benieuwd naar de prestatie:

Dat is een flinke verbetering t.o.v. de originele curve hier een paar posts boven! In elk geval tot ruim 1GHz binnen 1/2dB. Ik heb alle 3 paden gemeten, de resultaten waren bijna identiek.
Die rimpel aan de hoge kant komt denk ik vooral door de behuizing. Zonder deksel was er dezelfde rimpel, maar met dubbele amplitude.

Ik denk dus dat de behuizing hier de beperkende factor is, en niet de weerstandjes. 1/4λ van 1GHz is 75mm, en daar komt het massa pad wel aan... (doosje is 45x45mm)
Ik ben wel benieuwd of iemand hier wat over kan zeggen...

Ik heb natuurlijk ook opnieuw de return-loss gemeten. Dat meetresultaat lijkt echter sterk op de meting met het origineel van hierboven. Zou ook hier de behuizing bepalend zijn? (electron920?)

Verder ben ik natuurlijk flink achteruit geboerd in belastbaarheid. Deze weerstandjes zijn 1/8W, maar zo met 3 op elkaar schat ik ze gezamenlijk op ongeveer 1/4W
Aangezien er 1/6 van het ingangsvermogen in 1 weerstand beland (1/2 in de load, max 2/3 van restant in 1 weerstand) hou ik met wat marge Max. +27dBm aan.
Aangezien ik RF max +15dB (=32mW) kan genereren is daar dus prima mee te leven.

groet, Gertjan

Netjes.
Probeer eens met blik of koper, bijv. op de BNC connectoren, de rimpel te verkleinen.

Ha René,

Dat was inderdaad ook mijn gedachte, kijkend naar die eerste foto: Als je op die platte BNC bovenkanten een plaatje koper soldeert, dan worden de massa paden veel korter...
De 2e gedachte was: dat is een enorme (thermische) massa om aan te solderen... Met jouw duwtje ga ik het toch proberen.

groet! Gertjan.

Ha heer miedema,

Leuke oplossing maar de B&C midden pen is te lang.
En ik denk een opstelling zonder ondersteuning voor de SMD weerstanden is wel kwetsbaar.
Wat kan je doen de B&C daar is niets aan te doen de korte kant door verbinden zal niet veel uithalen ben ik bang.
Op de midden B&C een koper lipje net boven de SMD componenten brengen onderkant isoleren en net er boven drukken dit is een kleine capaciteit om de L te compenseren.

Groet Henk.

Ha electron920,

Helemaal gelijk met de kwetsbaarheid van SMD in deze opstelling. Die les heb ik al eens geleerd door bij een soortgelijk geconstrueerde splitter van rbeckers een BNC stekker iets te hard aan te draaien

Het zijn zeer solide BNC chassisdelen, en ik heb ze extra vast aangedraaid, met veertandring. We zullen zien hoe lang het goed gaat....

Interessante gedachte om te compenseren met dat koperen lipje. Ga ik proberen. (maar niet meer vandaag...)
Waarom is de BNC middenpen te lang? λ van 1GHz is 30cm... Zelfinductie?
Dan lijken mij de problemen van het kastje en massapad toch groter?

edit: Ik zie me in de nabije toekomst meer van dit soort splitters/ dividers maken. Iemand een suggestie voor mooie HF behuizinkjes hiervoor? (naast de bekende spuitgiet aluminium kastjes)

groet, Gertjan.

Zou het niet helpen om een isolerend schuimkussentje om de weerstanden te doen en dan een koper (of goedkoop, en zeker in huis: alufolie?) folie om de construcite te prutsen?

Evt. gewoon 2 koperdraden op de onder en bovenkant van de chassisdelen solderen die dan parallel met het signaalpad lopen.

Snelle goedkope prutsoplossing om te proberen, zelfklevend alufolie.
Gebruiken 'kanalenboeren' (luchtbehandelingsinstallateurs) vaak.
Is geleidend.
De splitter ermee inpakken en kijken wat er gebeurd.
Je moet zoveel mogelijk de 50 Ohm van de coax zien te benaderen, en dit kastje lijkt daar natuurlijk totaal niet op.
Misschien werkt het ook al met doorverbinden met een koperdraadje, zou kunnen...

Hi,

Mooi werk Gertjan!

Het is goed om te zien dat zelfs met zeer korte verbindingen die rimpel er nog is.
Je hebt het denk ik ongeveer 3x beter gekregen dan mijn -6 en -20dB verzwakker.

Het effect van de verzwakker in het doosje plaatsen heb ik hier ook gezien bij mijn verzwakkers.

Ik hebn nog kort gespeeld met met wat metaal langs de weerstanden te houden.
Dit om meer een 50 ohm constructie te krijgen.

Ik denk dat rew zijn opmerking in de goede richting gaat, ik zou dan koperfolie zoals rew dat omschrijft om het teflon plakken.
We kunnen er vanuit gaan dat de fabrikant de verhoudingen tussen middenpen en de buitenzijde goed heeft berekend.
Alleen heb jij denk ik geen teflon liggen... dan maar alleen koperfolie er omheen tot vlak bij het middenstuk.

De 50 Ohm afsluitweerstanden
Hou ook rekening met je kabels en 50 Ohm afsluiters, de beste die ik heb kunnen testen zijn een verloop SMA en een BNC 50 Ohm LEMO afsluiter. ( deze vertoonde het minste inductief gedrag )

Wat betreft de waarde van de 50 Ohm afsluitweerstanden, dat schijn erg moeilijk te zijn dit op 50.00 te brengen.
Zelfs de wanstaltig dure afsluiters waar ik er een aantal van heb, zijn niet netjes 50 Ohm.
De HP 908A die ik heb is 50,703 Ohm, de twee Telegaertner en mijn Huber en Suhner zijn rond 0,1%, dit zijn alle N versies.

De meeste 50 Ohm BNC zijn bijna alle van het type "zoals de wind waait, waait mijn jassie"...
Je hebt de DC weerstand van het weerstand element, dan heb je de connector waar de weerstand in zit en als derde de connector waar je de BNC op draaid.
Ik heb een stukje terug al aangegeven dat er veel BNC connectoren worden verkocht waar de specificaties maar gelden voor 50 a 100 keer gebruik...
Iedereen die hier wat meer over wil weten zou ik eens aanraden, wat 4 draads Ohm metingen te doen aan deze connectoren,
dat wordt schrikken voor jullie, hoe onbetrouwbaar de uitkomsten zijn
En dan heb ik het hier alleen nog maar over de DC eigenschappen.

Verder is het goed om te zien, dat zelfbouwers met een beetje moeite zoals Gertjan laat zien, het vrijwel vlak te krijgen is tot zo'n 300Mhz!

Groet,
Blackdog

Ha blackdog,

Een echte hf weerstand kan en hoef je niet met een batterij te meten om deze reden is het selecteren van de weerstanden alleen meer werk en overbodig.
De afsluitweerstanden welke voor hoge frequenties gemaakt zijn worden tijdens het ontwerp geoptimaliseerd voor de behuizing je probeert op deze manier de inductie en capaciteit uit te middelen.
Het geen betekend dat het zuiver Ω deel kan afwijken.
Wat @rew bedoeld is veel te grof je praat over 0.05...0.1pF je zult ook zien dat je met de gimmick condensator er een eind vandaan zit.
Wat ik bedoel met te lang is het volgend daar waar de connector de behuizing raakt ligt het aard punt de rest zweeft het door verbinden van de uiteinde werkt alleen averechts.
En misschien is compensatie wel helemaal niet meer mogelijk omdat de inductie te groot is samen met een kleine condensator toch een LP werking geeft veel te vroeg.

Groet Henk.