ntc/thermistor

Fred,
het is niet gemakkelijk om een logdetector met dat frekwentie- en dB- bereik zelf te bedenken.
Een methode is een bolometer of anders een super diode detector.
De HP en de bolometer van ON7AMI hebben een geweldig frekwentiebereik.

Zo, opamps blijken een stuk simpeler dan ik dacht maar echt succesvol is het nog niet. Gevoelig is hij wel maar het probleem is dat ik hem niet op nul krijg. Met de brug op nul krijg ik toch een spanning op de uitgang. Met DC kreeg ik hem tot 0,14VDC als kleinste nog leesbare uitslag en de meter in rust op nul maar met een RF signaal erop gaat het fout. Dan krijg ik de boel niet afgeregeld. Op een gegeven moment had ik hem zo ver dat ik bij -90dBm nog mooi reactie zag als ik de uitgang van de meetzender 3dB verzette. Ik helemaal blij, leg mijn schroeven draaier op tafel en de naald knalt rechts de hoek in. Daarna de afstelling niet meer terug kunnen vinden zonder dat de naald al spontaan naar rechts gaat. Ik denk dat die opamp (LM324) gaat staan gillen. Ik denk dat ik er beter nog een trap achter kan zetten zodat het stabieler wordt, dan kan de tweede trap wat tammer. En ik moet iets bedenken om die meter op nul te kunnen zetten zonder dat dat ten koste gaat van de gevoeligheid. Zal ook wel met een opamp kunnen, vermoed ik, of moet ik toch een symetrische voeding gebruiken en een 741 ofzo ?

Fred,
een symetrische voeding kan beter zijn. Kies wel een veel betere opamp dan een 741, bijv. minimaal een OP07.

Ik heb nog wat gevonden denk ik. Die spanning die er is, en flink versterkt wordt als de brug in evenwicht is: is dat het falen van de beruchte commmonmode rejection ?
En ik moet geen differentieel versterker maken maar een instrumentation versterker. Ze lijken op elkaar en kunnen met opamps gemaakt worden maar er zijn ook speciale IC's voor. Ook zat ik te denken om De Vin+ of V- weerstand via een weerstand een referentie spanning te geven. Dus niet naar aarde maar naar een spanningsdeler (10slags instelpot tussen twee weerstanden zodat ik een Vref ter grote van de off-set tov 0V kan maken)

Ik heb een ook SA604 met logaritmische S-meter ingang met groot dynamisch bereik (geen instrumentation versterker maar geen gek idee voor een powermeter in dBm let dus een lineaire log schaal)
en ik heb CA3140 die in mijn boek ook steeds daarvoor gebruikt worden (maar eigenwijs als ik ben wilde ik eerst mijn eigen idee uitvoeren (ik heb hem wel in een voetje gestoken )

Wat is zo'n bolometer gevoelig, even blazen en de meter loopt de schaal uit. Een fan er op zodat ze beide evenveel warmte krijgen laat de brug in evenwicht. (ze zitten op het zelfde koelblok maar niet in de zelfde ruimte. De meetweerstand zit ingeklemt tussen twee 1/4W koolweerstanden. Ik maak er nog een tweede naast (met schakelaar)welke net als bij on3ami op een 50 ohm smd weerstand zit. Die wordt natuurlijk al bij kleinere vermogens warm.

Hij meet overigens vanaf 1mW volle schaal (0 dBm) en in Watt. Dat doet de mijne nu ook prima. Probleem is, ik wil in ieder geval vanaf een -50dBm kunnen meten en eigenlijk in lineaire dBm schaal.
Dat lijkt me een zinvolle waarde.

Fred,
De 324 en 741 zijn handige huis tuin en keuken opamps maar voor het het versterken van meetbruggen eigenlijk niet geschikt. In de meeste gevallen zijn offset voltage (en bias current!) te groot voor enige nauwkeurigheid. Gebruik hiervoor instrumentation amplifiers, dit zijn eigenlijk 2 of 3 opamps met interne laser getrimmede de weerstanden. Bv INA126, of neem low offset types zoals de hierboven genoemde OP07 (goedkoop), of de OP27 of AD708. Dick Best heeft ze alle drie. Als je met de 741 aan de slag wilt omdat je die hebt liggen kun je proberen kun je de offset op 0 regelen met een instelpot 10k tussen pen 1 en 5 en de loper aan de supply. Andere optie bouw zelf een inamp met de 324's of 741's, maar dat stelt wel eisen aan je weerstanden (matching metaalfilm 1%).
Rene

Fred,

kijk maar eens bij http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8227.pdf

Dit heb ik nu bedacht en als dat niet lukt ga ik die IC's bestellen of die van Wess Hayward maken (-80dBm tot 500MHz maar dan met diodes)

Die 180K weerstand brengt de common mode fout terug tot 0,6V en dan hang ik de meter via een diode aan massa. Dat punt direct aan massa leverde 3,4mV op dus dat kan in de praktijk misschien best werkbaar zijn.

[Bericht gewijzigd door fred101 op donderdag 27 augustus 2009 09:58:45 (13%)]

Fred,
de weerstanden moeten uitgezochte 1% weerstanden zijn.
Bouw anders die van Hayward zonder diodes.

Ik heb 1% weerzstanden en ik kan nu een 4 punts meting doen maar ik denk dat je gelijk hebt. Gezien de gevoeligheid van het ding denk ik niet dat ik tevreden met het resultaat zal zijn wat ik met die LM324 zal halen en logarithmisch wordt hij ook nooit zo. Maar als bolometer experiment is het geslaagd en voor grote vermogens zoals 10mW tor 500mW voldoet hij prima, en dat is ook handig dus is het wel een idee gewoon een tweede voor het sub-QRP werk te maken.

Fred,
Die 180K had je die nodig volgens meting? Anders moet het volgens mij ook 100K zijn, ze moeten zo goed mogelijk matchen voor optimale CMR. Zie eerdere post.
-moet sneller typen en minder koffie drinken-
Rene

[Bericht gewijzigd door Animal64 op donderdag 27 augustus 2009 10:21:15 (12%)]

Die 180K de off-set spanning. Met 100K is die een stuk groter in simetrix tenminste.

Ik begin steeds meer bewondering voor de ontwerpers van de HP432B te krijgen. Ik heb nu met de LM324 dat schema gemaakt met de 4e opamp als versterker er nog achter. Dir project wordt steeds leerzamer. De bolometer is goed. Daar twijfel ik niet meer aan. Hij reageert al op hele lage vermogens
(-80dBm, volt meting direct op de thermistor brug) maar dat zijn dan microvolts.

Het probleem is de versterker. Bij +20dBm is er een behoorlijk weerstandverloop. Er is dan weinig versterking nodig en de meter valt terug naar nul. Bij -50dBm kan ik de gain zo zetten dat hij bv 8 op de meter aangeeft. Als ik 3dB minder signaal geef dan zakt hij naar 7,5 en zonder signaal blijft hij op 7 hangen.

Ik snapte er niets van maar nu wel. Het weerstandsverloop is maar heel klein dus de instrumentatie versterker moet heel veel versterken en de trap erna ook. -80dBm is bijna niets, Als ik de coax open laat of kortsluit zie je al verschil. De afscherming moet dus perfect worden want anders pikt hij als een antenne van alles op. Daarnaast produceert die opamp natuurlijk een bult ruis.

Ook zit je met een linaire schaal, leuk voor Watts 100mW of 110mW bij afregelen. Maar 10dBm of 0dBm is een paar mm op de schaal maar wel 100mW tov 1mW.

Ik denk dat ik voor een groot dynamisch bereik iets anders moet doen als de spanningsval versterken en meten maar ik heb eigenlijk maar een , wat low-tech, idee. Er kan een behoorlijke stroom door de NTC's. Ze werden bij 25mA net handwarm. Misschien is een uA-amperemeter in serie tussen de twee NTC's een optie. Voor meer of minder gevoeligheid kan ik dan de biasspanning veranderen. Even extreem: een bias van 100V laat bij een weerstandsverandering van 10 naar 90 ohm een verschil van 11mA zien. Bij 10V is dat 1mA. Alleen weet ik nog niet hoe. Die moet namelijk alleen de verschilstroom meten dus een soort off-set mogelijkheid hebben

Fred,

als je getwiste aders gebruikt met afscherming dan hoeft de afscherming niet zo perfekt te zijn.
Een log converter kan de schaal handiger maken.

http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-077.pdf

Dat is een handige oplossing. Ga ik proberen. Met afscherming bedoelde ik meer de bolometer en opamp print maar ik had niet gedacht aan de draden ertussen omdat het DC is maar die pikken natuurlijk wel de RF op. De FM 3 meter band op 20cm draad zit al ver boven de -80dBm.

http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=50&t=1135

Fototje van het geheel. De log-amp maakt niet uit. De ruisvloer/versterking is te groot. Ik ga nog eens zitten broeden op een betere detectie.

Fred,

mooie analoge meter!

De offset van een LM324 is typ. 2mV. De ofset van een OP07 is 0.15mV . Drift, ruis van de OP07 zijn ook veel beter.
M.a.w. bij een offset van 2mV en 1000x versterking kijg je 2V.
Als je de offset wegregelt dan hou je o.a. nog steeds last van drift.
Dus probeer eerst betere opamps zoals de OP07, OP177, AD8638 of gebruik een instrumentatie versterker.

Hoi Fred,
Mooi werk je hebt je eerste doel bereikt een werkende principe schakeling. Met meer geschikte opamps/inamps moet je dit nog aanzienlijk verbeteren en een log amp om de schaalindeling correct te krijgen en je hebt je bolometer.
Rene