Freq analyser en de praktijk van een filter

en toen aan de slag met de spectrum analyzer.... Hee praktijk versus theorie, tja....

In rfsim99 een 3e orde butterworth filter gemaakt met een centerfrequentie van 100 MHz en een bandbreedte van 20 MHz. Daar komt dit schema uit
http://www.havank.nl/bw.jpg

De theoretische doorlaatgrafiek ziet er zo uit:
http://www.havank.nl/graph.jpg

Zo dat was de theorie.
In de praktijk geeft het filter dit beeld:
http://www.havank.nl/scope1.jpg

Horizontaal iedere lijn is 10MHz en verticaal is 10 dB.
Twee zaken vielen direct op:
1. Op zijn best heeft het praktijkfilter nog een demping van 10 dB op de doorlaatfrequentie. Niet echt gewenst
2. De top is niet vlak.

Het filter afzonderlijk meten bracht me al snel bij de 2e dipool (dus de C van 318 pF parallel met de 8nH). Als ik die afzonderlijk meet zie ik het volgende beeld: http://www.havank.nl/scope2.jpg. Even anders dan het theorieboekje :-( Blijkbaar is de spoel in het filter niet ok. Hij zit er 10 MHz naast. Bovendien is de doorlaat hier geen 0dB, maar is er 8 dB verzwakking. En tot slot vind ik het vreemd dat vanaf 100 MHz de demping weer afneemt.
Wat gaat hier mis en zou ik nog kunnen proberen? Het wikkelen van een 8Nh spoeltje is trouwens ook niet echt eenvoudig. Een loep is zowat nodig....

Groeten,

marcel

Een echte oude Hameg SA + TG !
Plaats eens een foto van het filter.
Waarschijnlijk zijn de spoelen niet 100%.

Een filter is altijd wat asymmetrisch. Heeft te maken met het effect van onderlinge koppeling en paraciteiten.

Je begint ook meteen makkelijk met 100MHz. Een cm draad is ongeveer 6nH, De pootjes/verbindingen van de dingen naar je spoel zijn waarschijnlijk dus al meer dan de spoel. Daarnaast de capaciteit van het ding boven massa.

Maak eens een plotje met alléén die condensator?
Het lijkt wel of die staat te serie-resoneren met zijn eigen parasitaire zelfinductie.

Ook leuk: probeer eens in RFSIM welke onderdelen je moet toevoegen om zo'n doorlaat te krijgen (eerst alleen nog maar die parallelkring). Een snufje zelfinductie in serie met de capaciteit dus, en wat weerstand in de spoel èn een ietsje in de capaciteit.
Je zult merken dat je met 50 milliohm in beide takken al 10dB duikt.

Ik weet niet of dat bij RF-sim ook kan. Ik gebruik meestal elsie om filers te ontwerpen. En dan doe ik meestal ter controle nog een monte-carlo-simulatie waarbij hij alle waarden zo'n 10% verandert. Het filter heeft alleen goede kansen als de doorlaat dan niet echt verandert. Als die doorlaat wel verandert, dan komen de componenten te nauwkeurig, en gaat het niet echt veel worden.
daarnaast is het handig om even na te gaan wat de reactantie is van de onderdelen die je erin zet. In dit geval is die erg laag bij 300pF. Dat is in dit geval 5 Ohm. OK, dat kan nog net wel, maar zit op het randje.
Je kunt eventueel de spoelen en condensatoren nog een beetje trimmen totdat je goed zit.

Ik denk dat je OF genoegen moet nemen met een minder steile grafiek, OF een hogere orde filter nemen.

Ik heb de hele schakeling maar eens opnieuw opgebouwd. het was een beetje een bende aan het worden. Zo ziet het er nu uit:

http://www.havank.nl/bandfilter.jpg

Vooral de tweede dipool heeft grote invloed. Ik merk nu dat ik het bandfilter wel goed krijg, alleen... 11 MHz te hoog.... Hieronder het scopebeeld:

http://www.havank.nl/scope3.jpg

Verticaal 10dB. horizontaal 20 MHz. Filter heeft dus een breedte van 20 MHz (dat klopt dan weer wel). Inderdaad een Hameg, Geen idee hoe oud hij is, maar hij werkt perfect!

Zoals jullie al zeiden is het inderdaad zo dat het op deze hoge frequenties zeer nauw luistert. Bijzonder is wel om te zien wat kleine zaken al voor grote invloed hebben.
De tweede dipool heb ik nu slechts met 130 pF uitgevoerd. Voer ik hem met de 318 pF uit, dan klopt er helemaal niets meer van.....

Inmiddels heb ik hem goed. Bij de 1e en 2e dipool had ik 2 maal 10 pF in serie, maakt 5 pF. Nu dus 1 maal 10+ 2 van 10pF parallel is 7.5pF. En nu staat hij goed:-)

http://www.havank.nl/scope4.jpg

Bandbreedte per divisie in de laatste foto is 10 MHz

Marcel

[Bericht gewijzigd door ph1mrf op (14%)]