Breedbandige stroommeet-transformator

Hoi Bram,
Ik kijk lekker mee.
Waar vind ik je actieve notchfilter ook alweer? Dan kan ik daar ook eens aan rekenen/tekenen.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
blackdog

Golden Member

Hi F.E.T.

Morgenochtend ben je de eerste, lig net horizontaal ;-)

laat dan drie schema's zien.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
miedema

Golden Member

Ha Blackdog,

Zover ik het nu zie, is de Burstperiode eigenlijk de frequentie van het signaal, en daar kan dus b.v. één of meerdere perioden van een sinus in zitten, een pulssignaal, driehoek, noem maar op.
Wanneer zeg je dat iets één periode is, alleen die eene volledige Sinus of wanneer het geheel weer opnieuw begint, de Burstperiode tijd dus.

Dus Gertjan, dan komen we aan bij jouw opmerking, dat de Burstperiode tijd dus de laagste frequentie bepaald in de spectrum plaatjes.

De spijker op z'n kop. Één periode van een signaal is gewoon de tijd waarin de hele riedel 1x voorbijkomt, voor hetzelfde zich weer herhaald.
De frequentie die bij die periodetijd hoort zie je als laagste paal in het spectrum. Daarboven uiteraard harmonischen. En door de scherpe, blokachtige, hoeken zijn dat er veel.... (in principe alle oneven harmonischen). Die 50Hz sinus komt daar nog bij, en zal ook wel met de rest interfereren....
Kortom, het wordt vrij complex, wat het lastig maakt om te begrijpen wat je eigenlijk ziet, en daar conclusies uit te halen....

.

Door het meetsignaal eenvoudiger te houden is het makkelijker te duiden waar wat vandaan komt....
Met je blokgolfmetingen zijn we weer op vertrouwd terrein :-)

Ongetwijfeld heb je ook de ervaring dat je met één 1kHz blok de hele audio frequentiecurve kunt checken. Erg handig als je bv een hele serie kanalen van een mengtafel moet nalopen.
In feite zie je afwijkingen in de frequentiecurve tot ruim een decade onder en boven die blok (bij die 1kHz dus <100Hz...>10kHz)

Bij je 2e plaatje (50Hz blok) zien we een zakker in het horizontale deel van de blok: er zit een dip in de frequentiecurve midden in de band. Uiteraard.... Dat is je 50Hz notchfilter.

Bij het 3e plaatje (500Hz) duidt de helling van het dak van de blokgolf op laag af. En dat klopt. Onder die 500Hz zit de (bovenste) zijflank van het notchfilter.

Bij het 4e plaatje, 5kHz is er weinig meer te zien. Het notchfilter ligt nu 2 decaden onder de meetfrequentie, en is daarmee buiten beeld verdwenen....

.
De metingen aan het actieve filter laten hetzelfde zien. Alleen is de Q hoger, dus de frequentiecurve is dichterbij de 50Hz al weer terug naar geen verzwakking. Vandaar dat er bij 500Hz al bijna niets meer te zien is.

.

Het wordt pas echt interessant als je meetfrequentie onder de frequentie van de notch komt. Dan duurt de blok lang genoeg om ook uitslingering te zien :-)
Niet toevallig dat de frequentie van die uitslingering precies 50Hz is :-)

Het laatste plaatje, met het passieve notchfilter is een beetje een combi van effecten.
De langzaam stijgende flank duidt op hoog af. Dat is de naar beneden lopende zijflank van het filter, die nu net boven de meetfrequentie zit. En echte resonantie zie ik niet. Q te laag daarvoor? En er zit laag-af in, op een paar Hz of zo. Zat er ergens nog een koppel C of zo?

groet, Gertjan

blackdog

Golden Member

Hi,

Morge Heren, Dames ook! :P

Ik heb Frederick E. Terman schema's belooft zodat hij lekker kan spelen met zijn Spice software en ik hoop dat daar een bijdrage uitkomt voor dit topic van hem.

Komen ze aan...
Het passieve filter
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/NA-Passief-Notch-50HZ.png

.
In heb twee plaatjes uit het Bainter filter document gehaald, dit is het schema.
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/Bainter-SCH-Orgineel.png

.
De waarden voor de condensatoren in deze grafiek die voor 1KHz zijn, heb ik geschaald voor 50Hz gebruik.
Bij de hier aangegeven verhouding tussen C1 en C2 staat er op de uitgang van "A" bij de notch frequentie een hoge spanning wat bij de aangegeven 1:10 verhouding van de condensatoren een dynamiek probleem kan opleveren.
De -K1 versterker is gewoon een inverterende opamp met zeg 2x een 4K7 weerstand, ik heb de loper van een trimpot aan de -ingang gehangen en de twee 4K7 weerstaden
aan de andere aansluitingen van de trimpot, dat gaf mij de mogelijkheid het filter mooi op frequentie te tunen.
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/Bainter-Notch-Orgineel.png

.
En als laatste mijn 50Hz Notch voorversterkertje die ik regelmatig gebruik als ik eens brom moet filteren in een meetsetup.
Jammer genog nog steeds geen frontje voor het kastje gemaakt. |:(
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/Notch-Preamp.png

.
Ik heb nog twee metingen gedaan, nu ver beneden de 50Hz notch frequentie van het filter, bij deze twee plaatjes is de meetfrequentie 5Hz en de meetpuls is 2mSec lang.
Zie dit maar als en korte tik met een stemvork op tafel. :-)

Dit is als je de stemvork verkeerd vast houd, waardoor de tanden gedempt worden door je vingens, lage Q factor.
De blauwe trace is weer de ingang van het filter en geel dan de uitgang, een mooi gedempte responce omdat de Q laag is van het passieve filter.
De signalen zijn trouwens symetrisch rond de "0" zodat er geen DC shift kan optreden.
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/Passive-Notch-5Hz-2mSec-Puls.png

.
En nu wordt de "stemvork" normaal vast gehouden, kijk een hoe mooi het active filter resoneerd. :)
Ik heb de generator spanning hier wat omlaag moeten brengen om clippen van het versterkertje te voorkomen, dit maakt voor de meting verder niet uit.
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/Ative-50Hz-Notch-2mSec-puls-5Hz-Freq.png

Verder heb ik een poging gedaan de Q te achterhalen van het active filter door de -3dB punten(40Hz en 58Hz) te meten en deze bandbreedte te gebruiken om de Q te berekenen.
Dat is dan 50/18 en dan kom ik rond een Q van 2,8 uit.
Dit komt echter niet overeen met de waarden in het lijstje dat ik heb laten zien een aantal dagen terug.

Hierbij wordt gesteld dat bij een Q van 5 de 2e harmonische, hier dus 100Hz er een demping optreed van rond de 0,077dB.
Mijn demping is bij 86Hz van het active filter is 0,07dB.
Dus de Q van mijn filter zou hiermee een stuk hoger zijn.
Het referentiepunt heb ik bij 5-KHz genomen, ver genoeg af van de Notch frequentie.
Gelukkig hebben mijn KeySight DMM's en hoge resolutie dB mode zodat ik de -0,077 dB goed kan aflezen welke dus bij 86Hz uitkomt.
Wat doe ik dus niet goed in de berekening?

Ik hoor graag van jullie!

Groet,
Bram

PS
Het was al weer lang geleden dat ik dit actieve filter had gecalibreerd, hier een plaatje van de maximale demping en dit samen met de notch frequentie weergegeven op een van mijn KeySight multimeters.
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/Calibratie-Active-Notchfilter.png

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ha blackdog,

Even kijken je vraagt om een tekening bedoel je van zo'n modulator :? Wat ik in de tijd gebruikte was een cmos schakelaar 4066 en een teller om het aantal periode tussen aan/uit te tellen.
Waar je op moet letten is dat je signaal coherent is en indien je SIN(X) wilt moduleren op de nul doorgang begint en eindigt en als je COSIN(X) wilt moduleren je op de top begint en eindigt.
Maar jij heb de apparatuur voorhanden ik denk dat we dan beter de meetopstelling kunnen doorlopen.
In de eerste plaats zijn jou plaatjes duidelijk maar naar het einde toe niet helemaal !

Eerst waarom deze meetmethode als je een systeem wil meten met reactieve componenten treed er altijd vertraging op deze vertraging gaat gepaard met transients.....deze transients zijn met een bode plotter (amplitude/frequentie karakteristiek) niet zichtbaar.
Het kan belangrijk zijn deze inschakel verschijnselen te onderkennen i.v.m. verdere verwerking je wil er voor zorgen dat de uitgang van het systeem een eenduidige status heeft dit om geen valse metingen te verkrijgen.

Als we in het tijd domein meten maken we heel vaak gebruik van een sinus golfvorm dit is een spotfrequentie die we in frequentie kunnen instellen de (Fo) en daar is het mee gedaan.
Aan de andere kant kunnen we gebruik maken van een blokgolf met al zijn harmonische maar daar wordt het spectrum bepaald door de puls….. de start/stop verhouding bepaalt de harmonische en de amplitude van de harmonische ligt vast in een wiskundige reeks (Laplace) daar kan je niets aan doen dit is een gegeven.
Ik denk dat de verschillen duidelijk zijn beide hebben tekortkomingen.
Zijn er nog meer signalen die we kunnen gebruiken ja.... denk aan ruis of een zaagtand om de lineariteit te meten.

Ik ga proberen een praktische uitleg te geven..... de wiskunde er achter is veel makkelijker op te schrijven maar zal voor een aantal mede CO-ers geen goed beeld geven ook de instelling van de apparatuur komt door het geven van een aantal formules niet aanbod ;(
Waar gaat het om je wil een systeem meten in het tijd domein en over een breed spectrum voor de hand ligt dat je de blokkendoos pak mooie steile flank dus veel oneven harmonische.
Maar als je met de blokkendoos de frequentie veranderd veranderen de harmonische mee en kan het gebeuren dat de harmonische niet binnen de gewenste transmissieband blijven hierdoor ontstaat ongewenste vervorming en een vertekend beeld met betrekking tot de inschakel verschijnselen.
Wat we zouden willen gebruiken is een meetapparaat dat enerzijds de eigenschappen van de blokgolf en anderzijds de frequentie instelling van een sinusgenerator heeft.
Dit is de tone burst generator simpel gezien we gebruiken een blokgolf om een sinus aan/uit te zetten.
Hierdoor ontstaat een interessante golfvorm burst pakketjes van de sinus frequentie maar dan in de tijd.
We hebben nu de mogelijkheid om de blokgolf zo te kiezen dat voldoende harmonische binnen de transmissie band vallen en met de sinus kunnen we de frequentie Fo afstemmen.
Als we nu de sinus frequentie gaan sweepen kunnen we het totale frequentie spectrum waar we in geïnteresseerd zijn in beeld brengen.
Hierdoor hebben we de mogelijkheid om het gedrag in de tijd over een groot gebied te beoordelen.
Ik heb hier een plaatje van de respons van een filter :

Je kunt duidelijk de inslinger verschijnselen zien dit filter was een 4e orde hoe groter de orde(steilheid) des te meer inslingering een ideaal filter heeft de grootste inslingering.
Ik zal vanavond of anders morgen de instelling doornemen en welk spectrum je krijgt.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Jinny

Golden Member

Hoe wat waar weet ik niet, maar Bram heeft het wel eens over netjes opbouwen en dergelijke van filters en of verzwakkers, laatst nog ergens.
Vandaag kwam ik een relaisgestuurd verzwakker riedeltje tegen wat ik toch even wilde tonen..

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..

Op 21 mei 2020 12:42:03 schreef blackdog:
Ik heb Frederick E. Terman schema's belooft zodat hij lekker kan spelen met zijn Spice software en ik hoop dat daar een bijdrage uitkomt voor dit topic van hem.

Hoi, ik zie ze hoor! Nu even druk, maar ik ga ermee spelen.
Maar ik zie al heel zinnige opmerkingen hier, dus ik weet niet of ik je nóg wijzer kan maken. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 20 mei 2020 17:51:08 schreef blackdog:
H
Kris,
Kan je wat meer laten zien hoe je de Scoop meting hebt gedaan, vooral de tweede trace begrijp ik niet gelemaal?

.

Tone burst (4sinussen) 50 Hz naar de klassieke notch (50Hz)

bovenste helft van de foto toont de 4 sinussen, eerste stukje van eerste sinus mist, omdat de scoop nu eenmaal moet triggeren.

Onderste curve is de uitgang van de notch. Bij de eerste sinus zie je een sprong naar boven en dan ontladen. vanaf de tweede sinus zie je enkel nog wat rommel uit de notch komen, omdat de functiegenerator nu eenmaal wat vervorming heeft. Dan, bij het einde van de vierde sinus maakt de uitgang een negatieve sprong. das ook logisch. den condensatoren zaten intussen in regime en bij de nuldoorgang zijn die dus niet leeg. Als de sinus dan plots stop krijg je die restspanning te zien, en de ontlading die er op volgt. je kan daar zwaar gaan op rekenen en een spectrum studie doen, maar gaat om een niet te vermijden overgangsverschijnsel. Het hoort bij het zaakje. Heb ook een 4e orde filter, daar duurt het vier sinusjes voor je in iets of wat in regime komt, is logisch.

Ook bij jouw 17Hz blokgolf zie je gewoon het ontladen van de condensatoren volgens een E-macht curve... en de sprong voor het ontladen zelf wordt bepaald door de flanksteilheid van je puls.

Duidt niet op een fout in het filter... maar het het hier boven al geschreven een filter moet in regime komen. de voorhistorie heeft dus belang.

Een heel oud voorbeeld daarvan zijn de egalisatiepulsen voor de V sync pulsen in het synchrosignaal van klassiek TV signaal. Die egaliatiepulsen gingen de V-sync vooraf, om de startvoorwaarde voor het volgend RC filter gelijk te krijgen voor het even en oneven raster

nog een andere denkwijze..

een RC filter is ook een integrator/differentiator en die doet het des te beter buiten regime.. Je blokgolf wordt gedifferentieerd. (niet perfect, dat lukt niet zonder actieve componenten)

Ha kris van damme,

Je foto is iets overbelicht dat is de reden waarom ik niet veel foto's kan laten zien maar dat terzijde.
Welke modulator heb je gebruikt of komt er uit jou generator ook een tone burst signaal ?
Ik zal morgen eerst de specificatie van de generator welke @blackdog gebruikt doornemen maar ik verwacht daar geen bijzonderheden.

Toen ik er mee aan het werk was met de eerste SAW filters heb ik de meet opstelling zelf moeten samenstellen.
Een audio sinus generator en een blokkendoos als schakelsignaal en een teller voor het sturen van de gate.

Nu ik dit schrijf realiseer ik mij gelijk de vraag van @blackdog naar mij over de key puls.
Ik had naar Bram geschreven dat mijn key puls een trapezium was en niet een keiharde flank van een blokgolf ik zal dit morgen tekenen.
Wel leuk voor mij zo'n ruim 35 jaar geleden :) overigens de spectrum plaatjes welke Bram laat zien heb ik nog nagerekend en die kloppen alleen op het einde wordt het een rommeltje.
Het is uiterst belangrijk dat je golfvorm coherent is anders zwabber je tussen SIN(X) en COSIN(X) in en krijg je jitter dus geen stabiel plaatje.
Ik ben benieuwd welke apparatuur je gebruikt.

@Jinny,

Heb je die zelf gebouwd zo ja complimenten dat soort werk heb ik veel moeten repareren.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
blackdog

Golden Member

Hi Kris, :-)

Even kort, ik ben gaar...

Ik kon jouw plaatje niet goed in verband brengen met mijn metingen, dus na wat denken en spelen kwam ik er achter.
Jouw notch geeft veel minder demping dan de gene die ik hier heb en of hij stond niet b.v. optimaal ingesteld.

Bij mijn test signaal was er helemaal niets van de 1 t/m 5 periodes terug te vinden.
Toen heb ik mijn generotor frequentie ingesteld op 51Hz, tada vrijwel het zelfde plaatje als wat jij liet zien.
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/Kris-Setup-Passief-01.png

.
En dit is de zelfde setup maar dan met mijn actieve filter dat wel perfect op frequentie staat, duidelijk is het ringen zichtbaar.
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/Kris-Setup-Active-Tuned-01.png

.
En als laatste weer een passief filter, perfect op frequentie getuned, t.o.v. het active filter is hier dus alleen het laden en ontladen van de condensatoren te zien aan het begin van de burst alsook aan het einde van de burst.
Natuurlijk is tijdens de burstduur hier ook 50Hz aanwezig, maar deze is zover gedempt dat dit op de scoop niet zichtbaar wordt.
Maar dat is verder niet van belang, het gaat om de in en uitschakel verschijnselen, en die van het passieve filter zijn "schoon" en het actieve filter
ringt een aantal periode na, dit ondanks de demping van dit filter goed is.
https://www.bramcam.nl/NA/LEM-120A-Meetsysteem/Kris-Setup-Passief-AluDoosje-01.png

.
Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Ha blackdog,

Maar dat is nog steeds niet de bedoeling van het meet principe.... welke informatie haal je er nu uit als je de kwaliteit zou willen beoordelen :?
Ik moet eerst even kijken hoe jou signalen uit de doos achter elkaar geplakt worden.
Ik heb hier een 250 MHz 4 kanalen Tektronix ik ga morgen even kijken of die dat goed doet.
Bij je laatste plaatjes wat is dan de puls duur ?

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Jinny

Golden Member

@Henk, nee, zo gevonden.
Ben alleen nog zoekende naar de impedantie.
Dat wordt even meten.
Maak er wel een eigen topic van.

[Bericht gewijzigd door Jinny op 22 mei 2020 09:22:31 (20%)]

Hoe doen vrouwen op TV dat toch? Wakker worden met prachtig glanzend haar en mooi gestifte lippen..... Wanneer ik wakker word heb ik een coupe 'Leeg geroofd vogelnest' en een incidenteel straaltje kwijl..
blackdog

Golden Member

Hi,

Ik heb een deelschakeling een eigen topic gegeven en de link hieronder brengt je daar naar toe.
Het gaat om een AGC schakeling die altijd het zelfde signaal niveau aan het 50Hz notchfilter aanbied.
Het niveau is bij deze schakeling is gekozen op 230mV omdat dit voor verschillende specificaties goed uitkwam met de gebruikte onderdelen.

De schakeling is er goed in het stabiel houden van het 230mV signaal, maar de opset is ook geschikt voor andere meetdoeleinden met kleine aanpassingen.
B.v. een AC calibrator voor multimeters mer vrij goede specificaties, en ja daar is wel wat meer voor nodig dan deze schakeling.
Je kan b.v. voor precisie metingen de uitgang van je functie generator heel mooi vlak maken voor b.v. metingen aan filters in het audio gebied.
Als is dat niet echt zinnig als je een redelijk moderne functie generator hebt die zelf al zeer vlak zijn.
Dit zijn zomaar wat toepassingen voor een stabiel AC signaal die deze schakeling levert.

Link naar het topic...
https://www.circuitsonline.net/forum/view/149806

Groet,
Bram

[Bericht gewijzigd door blackdog op 25 mei 2020 13:57:32 (100%)]

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"