fase verschuiver

Is er misschien iemand met ervaring om over 0,2 mm te schuiven ik zal een stabiele constructie moeten bedenken.

Een schroefmaat? ('micrometer', voor de ouderen onder ons), evt. mechanisch te koppelen met een stappenmotor?

Werkt in elk geval ook erg handig als nauwkeurig instelbare aanslag op m'n draaibank, en om DRO's nauwkeurig af te stemmen.

Bestaan ook in digitale uitvoering, voor degenen die moeite hebben met het aflezen van een nonius

Ha nonius,

Je doet je naam eer aan maar dat was/is niet het probleem/vraag, de aflezing is voor mij niet belangrijk,
dan zou ik mm naar fase moeten omzetten.
Het gaat er bij mij om dat ik de trombone elektrisch moet sturen in een loop daar komt geen mens aan te pas.
Dus iets in de vorm van een actuator of stappen motor met overbrenging en een constructie aan de slide.

Ik ben vanavond bezig met een ontwerp van de direct conversie ontvanger 100 MHz en de I,Q detector.
De ontvanger ga ik twee keer uitvoeren i.v.m. kruis correlatie dus 2 keer I en twee keer Q.
Daar is het probleem van de mixer weer aan de orde ik wil geen laagfrequente ruis b₀ , b_-1 f^-1 enz...

Groet,
Henk.

Als je het mechisch wilt doen: Er zijn relatief makkelijk en goedkoop electronische meetlatten te koop die oa op draai en freesbanken gebruikt worden tot 0.01 of 0.001 mm dat zou denk ik genoeg moeten zijn.

Dan een trapezium spindel met een (planetaire) vertraging op een (stappen)motor is inderdaad ook nog wel te doen en ook relatief goed verkrijgbaar. (Zelfs compleet)

Ha henri62,

Dat is de bedoeling ik ga daar naar kijken maar of ik het kan maken
Eens kijken of ik een bevestiging kan maken aan de slide van de line stretcher zonder te veel weerstand.
Het grote voordeel mits de connectoren schoon zijn is dat de laagfrequente ruis mee valt t.o.v. een halfgeleider.

Eerst een ontwerp van de 100 MHz direct conversie ontvanger dit is een dubbele ontvanger met kwadratuur demodulator.
Ik zet 100 MHz om naar (weet ik nog niet) zeg 15 Hz voor de geluidskaart.
Dit betekend een oscillator van ≈ 100 MHz met zeer lage ruis (kan ik nog niet meten, kip ei verhaal).
Maar door kruis correlatie toe te passen kom ik een heel eind in de analyze.....
Omdat het project nog al omvangrijk is zal ik daar zal ik een apart draadje voor maken low noise oscillator op 100 MHz.

Groet,
Henk.

Je zou, in plaats van de trombone, ook een circulator-phase shifter kunnen maken. Mogelijk heb je toevallig een circulator die op 100 MHz kan werken.

Aan poort 2 van de circulator plaats je de variabele condensator.
Op poort 3 komt het signaal dan met de gewenste fase, en met zeer constante amplitude, naar buiten.

In plaats van een varicap kun je een echte mechanische draaicondensator nemen. Die moet je dan vervolgens alsnog mechanisch roteren, maar dat is (met een stappenmotortje bijvoorbeeld) misschien eenvoudiger dan de trombone schuiven.

(C2 is variabel; 32 pF komt op 100 MHz overeen met ca. 90 graden t.o.v. 0 pF.)

Op maandag 7 april 2025 21:50:47 schreef electron920:

De tweede mogelijkheid is om het elektronische te doen met behulp van een (reflectieve) all pass filter.
Deze wordt opgebouwd met spoelen en condensatoren om het geheel elektronische te besturen moet,
of de spoel of de condensatoren te beïnvloeden zijn.
Het ligt voor de hand om de condensator (varactor) te besturen maar omdat ik heel dicht bij de draaggolf wil meten 0,1 Hz,
is de kans heel groot dat de laagfrequente ruis op de voeding roet in het ten gooit.

je kunt een mosfet inzetten als condensator, maar hoe dat precies zat weet ik niet meer. Maar die kun je dan wel aansturen om de capaciteit te veranderen.

hier is er meer over te vinden

A capacitor is a set of paralell conductive plates separated by a dielectric barrier. Capacitance is directly proportional to surface area and inversely proportional to the distance between the plates. This is effectively what a mosfet is in it's off state, although it is not constructed specifically to have high paralell surface area conductors and a physically thin gap. Varying the gate voltage below the conduction threshold will vary the thickness of the nonconductive gap, effectively creating a voltage controlled capacitor/switch.

Ik zou hier niet zomaar een stappenmotor nemen maar wel iets met closed loop gaan doen, dan weet je ook altijd dat de stappenmotor in closed loop exact op positie staat.

Ha allen,

Het idee van @Frederick E. Terman is een mogelijkheid dit heb ik in een ander project veel hoger in frequentie toegepast.
Ik heb gekeken of ik een 100 MHz in de junk box had maar nee allemaal hoger, ook op eBay even rondgeneusd maar allemaal hoger in frequentie.

@High met Henk,

Dit is voor mijn toepassing iets minder geschikt ik heb je link gelezen.
Wat men over het hoofd ziet is dat bij de MOS-transistor zowel het reële als het imaginaire deel van de impedantie veranderd.
Nu ligt het aan de toepassing of dit toegestaan is of niet, ik vindt het niet wenselijk.
Je veranderd niet alleen de capaciteit maar ook de weerstand dit werkt als een demper op de Q van een kring.

@benleentje,

Goed punt.... maar ook als ik elektronisch de capaciteit veranderd moet het geheel binnen de regel lus vallen.
Waar ik in dit project op moet letten is de laagfrequente ruis dicht bij de draaggolf.
Ik zou graag op maximaal 0,1 Hz van de draaggolf willen meten en dan over lange tijd anders is de data niet geldig.
In het oscillator draadje zal ik hier veel dieper op in gaan, wat ik eerst wil onderzoeken is..... wat is de invloed van de Q,
op de zijband ruis dicht bij de resonantie frequentie.

Algemene vraag weet iemand wat je kan bereiken met een SDR qua ruisvloer?

Groet,
Henk.

Al die analoge HF troep snap ik voor geen meter, maar kon me dit ineens herinneren. Maar is, het is een zij effect van de Rds(on) wat zij gedraagt als een weerstand en een weerstand is 100% demping in je kring.

Maar kun je dat niet bufferen tot iets hoog impedants met een op-amp? Of ben je dan ook die capaciteit weer kwijt, denk van wel, maar zoals je merkt: ik heb weinig met HF..

Is er misschien iemand met ervaring om over 0,2 mm te schuiven ik zal een stabiele constructie moeten bedenken. En middels een controller de actuator te bedienen....

Wat me zojuist binnenschoot:

De constructie/opstelling zal behoorlijk stijf moeten zijn inderdaad. Weet niet of u een CNC freesbank heeft, of iemand kent die er eentje heeft. Maar in dat geval zou ik zeker overwegen om de 'trombone' daarin op te spannen, waarbij de (niet-draaiende) spindel gekoppeld wordt aan het uitschuifbare deel. De x-as van de spindel bedient op die manier de trombone.

Dan is de constructie handmatig snel en nauwkeurig te bedienen. Afhankelijk van de besturing van de freesbank is het misschien ook mogelijk de spindel in X-richting te verplaatsen aan de hand van een extern signaal of spanning, die afkomstig is van een (zelf te bouwen) servo-schakeling/meetsignaal.

Met een freesbank is het grootste deel van de mechanische constructie (stabiel en stijf) meteen opgelost. Nadeel is wel dat je een freesbank niet eventjes in een electronicameetlab zet, en omgekeerd, met het meetlab naar de freesbank/werkplaats toe moet.

Met een draaibank moet het evt. ook nog wel lukken, denk ik ik: vaste deel van de trombone op de slede bevestigen, en het uiteinde van het bewegende deel op de een of andere manier bevestigen aan de losse kop.

Al die analoge HF troep snap ik voor geen meter,

Ik ben erg blij dat ik heel af een toe een mij bekende term tegenkom in de posts van Electron920.... want het merendeel van de terminologie, problematiek en oplossingen in de post(s) gaan me volkomen boven m'n pet Oftewel, 'above my pay-grade'. Die enkele loslopende bekende term voelt een beetje als een reddingsboei in een post die verder een oneindige zee van onbekende terminologie is.

Ha nonius,

Bedoel je een draaibank als sturing dat is nog al wat.
Nee mijn draai/freesbank is niet mee verhuist ik woon nu 4 hoog die bank weeg 250 kg dus verkocht.
Daarbij komt dat ik zo min als mogelijk mechanische componenten wil gebruiken i.v.m. infrasound maar elektronisch,
heeft ook zijn nadelen denk aan laagfrequente ruis < 5 Hz.
Met een stappen motor daar zie ik wel wat in, de afgelopen tijd een aantal van @fadbard hier op CO overgenomen,
met dit project in gedachte vooruit zien is regeren

Het idee van @Frederick E. Terman bevalt mij wel ik heb dan wel geen isolator maar met een hybrid kom ik er ook en,
die moet ik toch maken als verdeler 0° / 180° dus een vacuüm condensator aan een motor.
Ik heb maar een klein fasebereik nodig en qua bandbreedte idem.
Voor dit draadje zal ik een tekening maken dan weten we wat de bedoeling is.

@High met Henk,

De frequentie is 100 MHz dat is voor de meeste Op amp een probleem ik zit dan zeker met 1/f ruis en,
de fase stabiliteit in relatie tot de amplitude is een probleem.
Een MOSFET als variabele condensator gebruiken op 100 MHz is niet handig ook hier gooit de faseruis roet in het eten,
dat hoeft ik niet eens te onderzoeken.
De meeste Gates zijn polycrystalline silicon dat is niet de allerbeste geleider maar volgens mij,
(hang me er niet aan op) ook niet stabiel.

Groet,
Henk.

Een update,

Omdat ik voor de direct conversie ontvanger een hybrid ga bouwen neem ik deze (fase verschuiver) gelijk mee.

De faseverschuiving tussen poorten X en Y wordt bepaald door de afsluitende condensatoren,
als: φ = π - 2tan^-1 x Z_L / Z_O
Waar Z_L = 1 / 2π x f x C en Z_O = 50 Ω
Als de afsluit capaciteit op de hybride coupler omhoog gaat wordt de fase verschuiving minder.....

De condensatoren wil ik op afstand (regel lus) bedienen er zijn verschillende mogelijkheden voor de hand ligt het,
gebruik van varicap diodes maar deze ruisen te veel in het lage gebied.
Om deze reden zal ik waarschijnlijk de condensator zelf maken een model welke aan een as van een motortje,
gemonteerd kan worden dat zal qua verkrijgbaarheid moeilijk worden.
Ik heb de afgelopen maanden een en ander verzameld dus eens kijken hoever we komen.
later meer....

Groet,
Henk.

Ah, dat is een mooi net schakelingetje. Mooi klein ook, in verhouding, zo met die 'halve' lijntjes. Alleen met de berekening kom ik niet op hetzelfde als jij.

Met de aangegeven waarden voor CL van 2-27 pF loopt de instelbare faseverschuiving van uitgang t.o.v. ingang van −70° tot −170°. Het onderschrift is daarom wat onduidelijk.

Waarom 27 pF voor de 'dwarscondensatoren'? Ik zou daar Xd= −50, dus Cd= 31,8 pF verwachten, of in elk geval de E-reekswaarde 33 pF. In het volgende ga ik even uit van Cd's van 31,8 pF.

In de formule zou je in plaats van ZL beter XL kunnen schrijven, vooral omdat je die voor jouw CL ook echt negatief moet invullen. Zoals het er nu staat loopt je berekende faseverschuiving omhoog bij stijgende capaciteit CL, waar hij in het echt natuurlijk omlaag loopt.

Maar ook bij correct ingevulde XL geeft jouw formule waarden die 90° te hoog liggen. Met een eenvoudig voorbeeld is dat 'uit het hoofd' in te zien:
Stel, je kiest CL 'oneindig hoog', zodat XL naar nul nadert. De twee achtstegolflijntjes worden dan spoeltjes (van +50i ohm) die met de rechterkant aan massa zitten.
Het netwerk van in naar uit is dan een eenvoudig L-C-L pi-filter, en de uitgangsspanning is i maal de ingangsspanning; dat is dus een fase die 90° voorloopt (of 270° achterloopt) op de ingang.
Uit jouw formule zou in dat geval pi radialen komen, dus 180°, wat blijkbaar onjuist is.
Voor alle andere CL-waarden zie ik datzelfde verschil van 90°.

Ha Frederick E. Terman,

Het is best een zeer groot project een interferometer, dubbele DC ontvanger i.v.m. kruis correlatie en de 4 kaals ADC geluidskaart vanaf DC dan,
uiteindelijk de oscillator.
Het klopt helemaal wat je opmerkt maar dat komt omdat er voor de fase verschuiver eerst een,
Wilkinson verdeler geschakeld is om dit in een tekening te verwerken is de aandacht voor het onderwerp verloren.
Ik heb nog niet alles op papier en als dat wel zo was zal het zeker een aantal keer gewijzigd worden
Het totaal is daarvoor veel te complex en te omvangrijk.....
Die condensator ja die theoretische (berekende) waarde ik had alleen nog 27 pF styroflex vandaag 33 pF besteld en nog wel wat meer.
De waarde van de componenten geven een richting aan maar zijn zeker niet bindend.
Ik denk eind van de week het draadje te kunnen openen voor de Interferometer.

Groet,
Henk.

Hoi Electron,

Ik weet niet precies wat je aan het doen bent, maar het lijkt me een leuk project.

Het is wel een flinke uitdaging wat je wil! Ik zou overigens zeker wel met varicap-diodes werken. Die kun je veel sneller aansturen dan een gewone condensator.
Maar als ik het goed begrijp hoef je alleen maar 90 graden fase te verdraaien, toch? Je hoeft m niet op bijvoorbeeld 70 graden in te stellen en de frequentie is constant, ja toch?

Want in dat geval zou ik een variable condensator pakken voor de grof-instelling en een varicap voor fijn-instelling. Als je bijv. een varicap van 1pF parallel zet aan een vaste condensator van 500pF dan heb je een 500pF condensator die je een heel klein beetje kan bijregelen. Uiteindelijk staat er dan zo weinig signaal op de varicap dat het nogal meevalt met de ruisbijdrage.

Maar daarnaast vraag ik me ook af of je wel een perfecte 90 graden nodig hebt. Je kunt dat ook nog wel postprocessen. Zodra je niet perfect op 90 graden zit, dan betekent dat dat je niet puur een Q-signaal hebt, maar een Q-signaal met een beetje I signaal erbij opgeteld (en een heeeel klein beetje afgezwakt).
In plaats van een perfecte fasedraaiing op 100MHz kun je dus ook een beetje I optellen/aftrekken van Q, en eventueel wat compensatieversterking op het resultaat doen. Is dat niet eenvoudiger?

Daarnaast denk ik dat je ook wel even moet doorrekenen (als het lukt) hoe dat zit met mechanische trillingen in zo'n linestretcher...

Ha (Z)weetvoetje,

Leuk dat je mee leest en dank voor je eerste reactie, wat ik doe is een meetinstrument ontwikkelen welke ik,
ga gebruiken om een 100 MHz oscillator op fase en amplitude ruis te meten.
Ik zal in het topic meetinstrumenten een post plaatsen waarin ik het apparaat beschrijf.
Omdat er nog wat onderdelen (modules) in een interferometer gebruikt worden heb ik gedacht om de kritische modulen apart in,
een topic te zetten ander loopt alles door elkaar.
In het meetinstrumenten topic zou dan alles bij elkaar moeten komen zodat er een interferometer ontstaat die op,
100 MHz -190 dB_c witte faseruis b₀ en zover als ik kan komen doel 0,01 Hz van de fo -?? .

Een compleet blokschema heb ik nog niet maar daar ga ik aan werken als eerste opzet.
Nu is het hart van een interferometer eigenlijk simpel een signaal splitser een arm direct naar een som/verschil hybrid en in,
de andere arm een regelbare verzwakker en een regelbare fasedraaier.
Voor de mede amateurs die nog niet zo goed kunnen overzien wat het nut is later uitgebreid meer over de toepassing in,
zend (eindtrap) en antenne techniek maar ook in de ontvanger kan er nuttig gebruik van gemaakt worden b.v.b. bij de mixer.

Vandaar dit topic met als eerste module de fasedraaier..... samengevat tot nu toe, mijn idee om een line stretcher te gebruiken,
daar heb ik er een aantal van heb ik laten vallen mechanisch te instabiel.
Het idee van @nonius is prima die heb ik ook van diverse merken maar te hoog in frequentie het idee van @Frederick E. Terman om,
een circulator te gebruiken is op 100 MHz moeilijk verkrijgbaar en duur.
Maar het idee ook van Frederick om een condensator asje te koppelen aan een stappen motor dat is wat ik als eerste wil uitwerken.
Eens kijken wat dat wordt ik hebt de afgelopen tijd een aantal professionele stappen motortjes van @fatbeard overgenomen.
Een aantal controle printjes heb ik al binnen die kunnen met de Arduino werken daarmee kan ik vlot van start.

Jou idee om de grove instelling (indien nodig) met jumper kabeltjes te doen is goed en gebruik ik al in mijn oude fase meter dus die zit.
Ik moet er wel bij schrijven dat dit niet zomaar werkt het zijn bij mij (veel te laag) in frequentie 4/λ, 8/λ en dan weet ik niet meer ik geloof 12/λ .
Deze kabeltjes zitten in een verwarmd kistje dus de temperatuur is vrijwel constand het schakelen gebeurt met 220 V relais niet,
de spoelspanning maar de uitvoering dus geen klein signaal relais zorg er voor nieuwe te gebruiken.
Waarschijnlijk krijg ik problemen met de overspraak op 100 MHz dan voer ik het hand bediend uit dus dan zal ik,
het desbetreffende kabeltje op de tap schroeven.
Het verwarmen is i.v.m. de delay die is temperatuur afhankelijk.

De varicap dat gaat hem voor deze module niet worden i.v.m. de laagfrequente ruis, niet elke positie in,
de interferometer is gevoelig maar daar waar (kruis) correlatie van toepassing is wel.
Dus ga ik eens kijken wat een mooi model variabele condensator is zelf maken i.v.m. de as is denk ik een mogelijkheid,
zilveren plaatjes ik weet nog te herinneren dat @Frederick E. Terman iets geschreven heeft maar kan het draadje zo gauw niet vinden.
Ook zo’n condensator is gevoelig voor infrageluid dus zal voor de buiten lucht afgescherm moeten worden het liefst vacuüm.
later meer.....

Groet,
Henk.

Hmm, 0.01Hz op 100MHz is wel heel nauwkeurig he. Dat is 0.3nm op een golflengte van 3m, ongeveer 1 atoomafstand.

Ik zou niet weten hoe je goed met zoiets om zou kunnen gaan. Maar ik kan me eigenlijk niet voorstellen dat je dit zomaar vrijlopend kunt bouwen. Het enige wat ik me voor kan stellen is dat je zoiets ineen actieve regellus opneemt en continu bijregelt. En ik vraag me ook sterk af of je bijvoorbeeld condensatoren kunt vinden die stabiel genoeg zijn.

Ik snap je probleem met varicaps. Maar hoe wil je een gemotoriseerde varco laten draaien zonder trillingen te veroorzaken? Dat lijkt me ook een hele uitdaging! Een varicap die slechts 1/1000 van de totaalcapaciteit uitmaakt levert ook maar 1/1000 van de storing op - als fijnregeling is dat waarschijnlijk wel bruikbaar.

Wat voor regelbereik moet je nu eigenlijk hebben voor deze fasedraaier? Ik zie in jouw plaatje 0-130 graden.

Zelf zou ik proberen zoveel mogelijk in de postprocessing te doen. Maar goed, zolang ik niet de details weet van wat je wil kan ik ook geen gedetailleerd commentaar leveren.
Maar goed, ik heb ook genoeg van dit soort posts gemaakt in het verleden. Vind het heel leuk om te zien dat er iemand allerlei ideeen aan het uitproberen is

Ha (Z)weetvoetje,

Ik had al aangegeven dat er voor de fasedraaier nog een wilkinson verdeler zit 90 graden.
Het gebied wat ik zou willen verdraaien is voor mij nog onbekend dat wordt bepaald door de afwijking en de voorschakel delay lijntjes.
Maar ook de amplitude is kritisch dat moet ik niet vergeten ik denk aan een capacitieve verzwakker een weerstand geeft al snel ruis.
Maar goed eerst een hybrid bouwen eens kijken wat dat gaat doen de reflectie en ontkoppel eigenschappen zijn belangrijk....

Groet,
Henk.

Op maandag 7 april 2025 21:50:47 schreef electron920:
Beste HF enthousiaste,

Het volgende onderwerp zou in meetapparatuur kunnen maar ook in dit topic.
Voor mijn onderzoek naar zeer lage close in ruis moet ik een interferometer bouwen op 100 MHz.
Ik kan twee kanten op gebruik maken van een coax Line Stretcher een foto als voorbeeld.[bijlage] ik heb er 4 van 70 cm en 3 van 30 cm dan moet ik iets gaan doen met een actuator (denk ik),
om de trombone elektrisch te verschuiven en elektronisch te controleren in een (loop).
Is er misschien iemand met ervaring om over 0,2 mm te schuiven ik zal een stabiele constructie moeten bedenken.
En middels een controller de actuator te bedienen....

De tweede mogelijkheid is om het elektronische te doen met behulp van een (reflectieve) all pass filter.
Deze wordt opgebouwd met spoelen en condensatoren om het geheel elektronische te besturen moet,
of de spoel of de condensatoren te beïnvloeden zijn.
Het ligt voor de hand om de condensator (varactor) te besturen maar omdat ik heel dicht bij de draaggolf wil meten 0,1 Hz,
is de kans heel groot dat de laagfrequente ruis op de voeding roet in het eten gooit.

Dan nog een ander puntje om een output te genereren (regel spanning/stroom) zal ik eerst de fase moeten meten.
Dus een soort ontvanger SDR of (DC) Direct Conversie I,Q uitgang
Heeft iemand ervaring met een SDR van goede kwaliteit?

Groet,
Henk.

M6 draadstang heeft 1 mm spoed. 1/5 de omwenteling is dan 0,2 mm. Met een stappenmotor niet zo moeilijk. Zelfs met de hand kun je nog wel een wijzertje en een schaaltje maken voor de hoekverdraaing om binnen die 0,2 mm te blijven.Ik denk dan aan iets in mekaar knutselen met zo'n draadstang en een moer.