Notch filters t.b.v. Spectrum Analyzer

Ik heb voor mijn meetzender voor het eerst helemaal geen gebruik van simulators gemaakt. Ik heb mbv de tabellen en formules in RF circuit design van Bowick gewerkt. Daarna een bakje van de filterbehuizing nagebouwd en daar alle onderdelen met de vna op locatie gemeten. De spoelen en condensatiors exact op de juiste waarde getweakt en daarna in elkaar gesoldeerd en gemeten. Het resultaat was dat alles in 1 keer goed stond. Nu begon ik bij 25 MHz en eindigde bij 2 GHz maar op 10 MHz zitten de waarden vaak ook al een eind van de theoretische waarden af. (tenminste spoelen met kernmateriaal en condensators met een dielectrium. Dus ga niet van de sims uit anders dan voor een heel grof idee.

Hi Heren,

Ik denk dat de verhoudingen goed zijn van het bandpass filter.
Als ik een nog hogere Q zou willen, worden de verhoudingen nog groter...

Misschien kan F.E.T. dit goed inzichtelijk maken voor ons

Gegroet,
Blackdog

Wat je calculator je heeft gegeven is bijna een prototype-filter.
De seriearm krijgt hoge reactanties, de paralleltak lage.
Theoretisch kan dat, maar de spreiding in de componentenwaarden wordt zo heel erg groot: de ene spoel is 200x zo groot als de andere, en dito voor de condensatoren.

Een filterontwerper zal daarom normaal gesproken het filter transformeren. Bijvoorbeeld zo:

• De paralleltak wordt voor een hogere impedantie berekend,
• De serietakken worden omgezet naar paralleltakken tussen negatieve-immitantieconverters,
• De in- en uitgangsimpedanties worden met capacitieve taps aangepast aan 50 ohm,
• De negatieve capaciteiten die nu in het schema zitten worden geabsorbeerd in de gewone capaciteiten die je toch al had.

Nadat het schema aldus vereenvoudigd is, heb je dit ('top-coupled resonator filter' ):

  64p     9p     9p    64p
o--Ca--+--Ck--+--Ck--+--Ca--o   fc=10MHz bw=1MHz(3dB)
       |      |      |          Butterworth (vlakke top)
      LC     LC     LC          drie parallelkringen;
       |      |      |          spoelen zijn 2 uH
o------+------+------+------o
      56p   109p    56p

Er zijn natuurlijk ook andere transformaties mogelijk, die weer andere filterbenamingen opleveren.

Met die transformaties ga ik vaak de mist in...

Hi Blackdog,

Je ben goed bezig met de filters leuke job Ha Ha ik denk dat ik ergens tussen de 300 a 500 filters heb ontworpen van laag frequent tot 10GHz en keer op keer kom je weer voor verassingen te staan dus geen schande.

Omdat ook het filter wat je wil gaan gebruiken een lage impedantie heeft zul je altijd een verhouding tussen l en c krijgen die in veel gevallen niet realiseren is zoals in je voorbeeld.

Zoals ik al geschreven heb zul je moeten transformeren dit is niet zo moeilijk als het lijkt in jou geval de ingang en uitgang condensator in tweeën knippen en op het knoop punt van beide condensatoren in of uit gaan.
Dit is wat mijn programma dus doet het geeft componenten waarde die realiseerbaar zijn.

Ik zal een mail sturen met mijn adres ik heb gisteren twee dempers gekocht voor je spec.
In Vlaardingen een van 6dB en een van 10dB 4GHz 1Watt N-connector.
Zodra ik je adres heb gaan ze jou kant op.
Ik zal er ook een aantal gegevens bij doen voor de berekeningen van de filters ik heb veel studie boeken.
Het boek wat ik het meest gebruik is van Anatol I. Zverev werkt alleen met tabellen meestal moet ik zelf de polen en nullen bepalen en de meeste programma's kunnen dit niet zijn allemaal transformatie's van laag doorlaat en hoog doorlaat.

Groet Henk.

Hi Heren,

F.E.T en Henk dank voor de input, ik ga er nog wat over lezen om mijn kennis aan te vullen...

Uitgebreid aan dit soort filters rekenen heb ik nooit gedaan.
Komt ook omdat ik in het rekenwerk niet echt goed ben, dan bedoel ik, dit soort complexe zaken.

Ik ben dit altijd uit de weg gegaan en heb gebruik gemaakt van tabellen en als ik zoiets nu nodig heb, gebruik ik wat online calculators.
Die impedantie aanpassingen met condensatoren heb ik natuurlijk veel vaker gezien,
maar er niet aan gedacht dat dit ook zou kunnen werken voor dit soort filters.
Iedere dag leer ik weer iets nieuws

Henk, als ik je mailtje krijg doe ik morgen dat HP41 spul voor je op de post.

Later vanavond als ik nog wat tijd heb laat ik wat metingen zien,
die ik vanmiddag heb gedaan.

Gegroet,
Blackdog

Op 7 mei 2014 19:07:58 schreef Henry S.:
Met die transformaties ga ik vaak de mist in...

Je bent niet de enige...

Heren,

bedankt voor de uitleg en links e.d.
Het heeft mij weer wat geholpen.
Ik begin het wat meer te snappen.

Gr. Haasje93

[Bericht gewijzigd door haasje93 op woensdag 7 mei 2014 20:32:52 (15%)]

Ik ben ook geen held in filters, maar ik snap wat de ontwerpers doen, al ben ik er zelf niet handig in.
Ik vind het wel erg spannend te zien hoe uiteindelijk allerlei soorten filters tenslotte dezelfde prototype-achtergrond hebben.
Vooral die Nortontransformatie is fantastisch leesvoer, maar voert hier even te ver omdat-ie eigenlijk niet zoveel met de startpost te maken heeft.
Maar kijk vooral in de Help van http://www.aade.com/filter32/download.htm
De man schrijft niet heel helder, maar wat er staat klopt wel. En het programma zelf, hoewel het er niet uitziet, kan heel veel.

Op 7 mei 2014 19:07:58 schreef Henry S.:
Met die transformaties ga ik vaak de mist in...

Op 7 mei 2014 20:15:57 schreef rbeckers:
[...]
Je bent niet de enige...

Ik sluit me hierbij aan.
Effe 'n S/PDIF trafootje berekenen en maken (kon ze toen niet vinden),
achteraf bleek de Q-factor te laag, dit zag ik later op m'n Rigol SA.

Maar het is wel geweldig dat we door die mooie apparatuur nu, ook als amateur, kunnen zien wat we doen en wat er precies mis gaat.
Soms is dat nog leerzamer dan in één keer een goede trafo maken.

Hi Heren,

Bedankt voor de tips, ik heb al even met het AADE programma gespeeld.
Zag nog niet hoe ik het kon aanpassen naar werkbare componenten. (transformaties)

Als het goed is krijg ik vandaag ook onderdelen binnen voor een reflectie meetbrug.
De uitkomst laat ik hier ook zien.
Hiermee kan ik dan weer wat meer laten zien, wat mijn gebouwde filters echt doen.

En F.E.T., ik ben nog een amateur op dit gebied maar wil het Prof. gaan toepassen

hefid
Ik ben nu ook met breedband trafo's bezig, en ik wil met de reflectie brug hier ook aan gaan meten.
Dit heb ik nodig voor verschillende ontwerpen voor mijn Power Buffer voor mijn functie generatoren.

Mooi, nu weer aan het werk (het gene dat de finencieen binnen brengt)

Gegroet,
Blackdog

Op 8 mei 2014 12:07:09 schreef blackdog:
hefid
Ik ben nu ook met breedband trafo's bezig....
Blackdog

In Electron (Veron) januari 2006 was een artikel gewijd aan;
IJzerpoedermaterialen in HF-toepassingen
dat kon ik toen goed gebruiken, alleen het juiste kernmateriaal was toen
niet meer te verkrijgen.
Dus dat betekend iets meer 'spelen' met de wikkelingen.

Op 8 mei 2014 11:54:06 schreef Frederick E. Terman:
Maar het is wel geweldig dat we door die mooie apparatuur nu, ook als amateur, kunnen zien wat we doen en wat er precies mis gaat.
Soms is dat nog leerzamer dan in één keer een goede trafo maken.

In een keer 'n schot in de roos, stimuleert ook!

[Bericht gewijzigd door Henry S. op zaterdag 10 mei 2014 17:08:57 (30%)]

En je weet zeker dat het geen fake spoeltje is.
http://www.toko.co.jp/corporate/en/pdf/notice/notice_20131003_en.pdf

Denk het wel.

Trafo is specifiek voor 'audio data transmission' van pulseeng.com

Type: PE-65612 is duidelijk zichtbaar, en glimmende oppervlak.

Lijkt me aannemelijk.

Hi Heren,

Ik ben deze week bezig geweest met het maken van een dual filter.
Beide filtersecties bestaan uit 7 polen en de in en uitgang impedanties zijn 50-Ohm Chebyshev 0,01dB rippel.

Het High Pass filter staat op 11Mhz ingesteld.
Het low Pass Filter staat op 9Mhz ingesteld. (dat dacht ik)

Als ik dit filter ga combineren krijg ik als het goed is een bandpass filter met een bandbreedte van ongeveer 2Mhz breed bij 10Mhz.

Het is nog niet af en ik heb het totaal nog niet kunnen testen,
maar er is genoeg over het gene te vertellen wat ik al gebouwd en gemeten heb.

Dit zijn eerst twee foto's van metingen aan kernen m.b.t. de Q.
Bijde spoelen hebben de zelfde waarde van ongeveer 0,6µH.
De eerste spoel is met "normaal" draad gewikkeld van ongeveer 0,4mm op een gele kern en heeft een Q bij 100Khz van bijna 19.

Dit is nu een spoel met de zelfde inductie maar nu gewikkeld op een rode kern met 1mm verzilverd draad, de Q is nu 40,5 ruim twee maal hoger.

Maar hoe gaat het dual filter er uit zien, dit zijn de gebruikte materialen.

Het "binnen kastje" van print materiaal.

Het schotje voor de twee filtersecties is aangebracht

De eerste spoel voor het High Pass filter zit er in.
De spoel rust op een klein stukje hout.

Nu zijn de drie spoelen gemonteerd.

Hier is wat beter de spoelwaarde te zien die ik gemeten heb bij 100Khz.

Nu is alles aangesloten en de twee scheidings schotjes zijn ook aangebracht.
De condensatoren in dit filter, zijn uitgezochte Silver Mica typen.
Ik probeer meestal binnen 2% te blijven.
De spoelen verschuif ik de wikkelingen op de kern zo, tot dat ik de goede waarde heb.
Daarna komt er een laagje van die witte drap overheen, zodat de windingen niet verschuiven.
Het ruikt naar kaarsvet en stamt nog uit de 60 jaren toen het bedrijf waar ik werkte nog radios en TV's afregelde.

Hoe ziet het geheel er nu uit op de SA...
Dit is een sweep van 0 tot 10Mhz en het -3dB punt ligt bij 8Mhz.
Dit is vreemd daar de waarden hier op mijn schema/uitdraai 9Mhz aangeven voor de gebruikte componenten...
Misschien een foutje in de SVC Filter Designer software van Tonne Soft.
De flank loopt bijna lineaal recht en de markers geven de demping aan.

Dit is een experiment met het meten aan een filter d.m.v. breedbandige ruis.
Hieraan kleeft wel wat bezwaren, je hebt als eerste een ruisbron nodig die over een flink bereik vlak is.
Ten tweede, komt je meting ongunstiger uit wat S/N betreft.
De ruisvloer van de SA bij de gebruikte bandbreedte is hier bijna -80dBm.
Als je nu wilt weten hoe veel de demping van dit filter is bij 1Mhz gaat dit niet lukken.
Het eerste wat je dan denkt is het vermogen te vergroten van je ruisbron...
Dat kan je wel doen, maar dan gaat je SA protesteren dat het ingangs signaal te groot is!
Je hebt dus een kleiner dynamisch bereik bij het meten met een ruisbron op een SA.

De onderstaande foto geeft aan hoe het filter presteert bij een sweep tot 500Mhz.
Hier kan je zien dat het vrij goed is voor een zwevende bouw en "normale" componenten.
Ik denk dat de kleine abberaties zullen verdwijnen bij een goede opbouw op print en gebruik van SMD condensatoren.
Maar ik vind het niet slecht voor uiteindelijk 4 Silver Mica condensatoren in serie over een afstand van 5cm.

De volgende twee foto's zijn met een hoge resolutie gemaakt.
Hier heb ik wel wat trucjes voor uit moeten halen.
Zowel aan de Tracking Generator uitgang als op de SA ingang zitten weerstands verswakkers.
Dit zorgt er voor dat het filter zo goed mogelijk 50-Ohm ziet.

Dit is de Ref trace met 0,1dB/Div tot 100Mhz.

En zo ziet het filter er uit bij frequenties tot 100Mhz, ik vind het niet slecht voor een zelfbouwer

Misschien vanavond nog meer...

Gegroet,
Blackdog

Puik werk hoor!

Keek gelijk nog even naar m'n VA520, gelukkig hij ligt er nog....

Dit is vreemd daar de waarden hier op mijn schema/uitdraai 9Mhz aangeven voor de gebruikte componenten...
Misschien een foutje in de SVC Filter Designer software van Tonne Soft.

Welkom in de wondere wereld van netwerk analyse waar niks is wat het lijkt

Dingen als spoelen en condensators hebben naast de theoretisch berekenbare waarde, ook een schijnbare waarde. Schijnbaar omdat het lijkt alsof ze een andere waarde hebben. Een goede LCR meter meet de impedantie van de spoel in R en Xj. Dat zet hij om in Q en L.

Q heeft veel gezichten en is een niet absoluut getal. Q is de verhouding tussen R en Xj. Als Xj +100 Ohm is en R is 2 Ohm bij 1 kHz dan is de Q 100/2=50. De zelfde theoretisch ideale spoel op 100 kHz heeft een Xj van +10000 Ohm, Het R deel blijft 2. De Q wordt dan 5000.
Het probleem is dat het Xj deel niet weet dat zijn paracitaire broertjes en zusjes op de loer staan. En dat zelfde geldt voor het R deel. De Q van een LC kring is weer een ander verhaal.

Zelfs de resonantie van een kring is niet zo simpel als we leren. De formule geldt eigenlijk alleen voor een seriekring. Voor parallel hoort er nog een stuk achter (maar in de praktijk wordt dat onder-gesneeuwd door de rest, er zijn ook nog meerdere resonanties, oa veroorzaakt door de paracitaire zaken, vooral het R deel. Met een SA+TG niet meetbaar, Daar heb je een vna voor nodig.

Maar dat cijfer voorbeeld is in theorie bij ideale componenten. Zelfs een luchtspoel met een heel goede constructie en helemaal vrij opgehangen heeft geen vaste L waarde. Maar bij een spoel met kernmateriaal is het verschil meestal nog groter.

De echte spoel heeft een aantal paracitaire boefjes die op de loer liggen. De serie weerstand is ook frequentie afhankelijk, voornamelijk door het skineffect en volgens mij vallen kernverliezen en eddy currents ook onder R. Dit is echter geen lineair verloop. Maar bij kern materiaal is de zelfinductie ook nog eens afhankelijk van de stroom. In theorie ook voor luchtspoelen maar dat is verwaarloosbaar en heel moeilijk meetbaar.

Een groter probleem is dat ook de reactantie verandert. De spoel heeft ook een paracitaire capaciteit. Tenminste zo openbaart zich dat. In werkelijkheid is het wat complexer en opgebouwd uit meerdere effecten maar het model werkt met dat effect als zijnde capaciteit prima.

Dat heeft wel wat dingen tot gevolg. De inductieve (positieve) reactantie van de spoel neemt met het stijgen van de frequentie toe.
Maar de reactantie van die capaciteit daalt. Daar het geheel een complexe impedantie is krijg je dus voor Xj het verschil van +Xj(inductief) en -Xj(capacitief). Het resultaat is een totale reactantie die lager is. Dat terug gerekend naar L geeft een schijnbaar lagere waarde (schijnbaar omdat het lijkt dat L kleiner is). Bij kernmateriaal is ook de Al nog eens frequentie afhankelijk. Vandaar dat er bij ringkernen vaak een bruikbaar frequentie gebied wordt aangegeven.

Ook de afstand en orientatie van spoel tot een massavlak speelt een rol. Dat is een capaciteit. Dus schotjes verbeteren ongewilde koppeling tussen spoelen maar vergroten de shunt capaciteit.

Al die + en - Xj deeltjes opgeteld en dan naar L omgerekend geeft dus een schijnbare zelfinductie.

Dat is ook het mechanisme wat verantwoordelijk is voor zelfresontie. Als de reactantie van de paracitaire C net zo groot is als die van de spoel is het resultaat dat de impedantie nu de R waarde is want de reactantie is 0 Xj.

Ook condensators hebben dit soort effecten. Daar heb je paracitaire capaciteit (tov massa) en paracitaire zelfinductie. En daarnaast bv de dielectrische verliezen en niet te onderschatte dingen als tempco en Voltco (mica heeft van die laatste effecten weinig last en is erg geschikt voor RF maar wel van een heel interessant ander effect maar dat speelt zich in het (sub) audiogebied af dus niet hier)

Veel condensators zijn veel minder ideaal dan we denken.

Als je ooit hier in de buurt ben moet je maar eens langskomen. Dan hangen we wat componenten aan een vna en kun je zien wat ze doen.

Samengevat: onderdelen zijn niet ideaal.

@Blackdog
En vergeet Fred zijn meetbruggen niet!

Hi Heren,

Zondag middag, plaatjes tijd!

Beide filters zijn nu af en het voldoet aan het gene wat ik wou hebben.
Verder veel ervaring opgedaan bij het meten en wat betreft de eigenschappen van de componenten.
Ook is de behuizing van belang zoals Fred al schreef, dit wist ik al van vorige projecten en mijn notch filter van vorige week.
De Q van de Notch was duidelijk afhankelijk van de positie t.o.v. het kopervlak dat ik gebruikt.
Dan heb ik het niet aleen over de capaciteit t.o.v. dat kopervlak wat verstemming van de kring geeft.

Als eerste even de opbouw van het tweede filter, de "Low Pass" sectie.
De groene condensatoren zijn van Philips en van het Polystyreen type.
Alleen één condensator is weer een Silver Mica.

Het filter is klaar, alle BNC connectoren zijn ook gesoldeerd, komt nooit meer los

Dit is een sweep tot 20Mhz en 1dB/Div.

Een High Res plaatje, weer tot 20Mhz en nu 0,1dB/Div.

Dit is een sweep tot 500Mhz en dan zonder deksel.

En dan nu met het deksel er op, er is duidelijk verschil zichtbaar in de hogere frequenties.

En dan nu de filters in serie, met een stukje coax kabel gekoppeld.
Boven de 100Mhz wordt het echt een berglandschap...
Dit kan ik mooier krijgen als ik tussen de filters een paar dB aan verzwakking plaats.
Komende week hoop ik mijn 2 setje's BNC verzwakkers van Mini Circuits binnen te krijgen.
Dan kan ik beter het verschil laten zien als een filter een meer reele impedantie ziet.

En hoe ziet het er nu uit op de frequenties waar het filter voor bedoeld is (beneden de 100Mhz)
Als eerste een High Res versie met 0,1dB/Div.
De demping bij 10Mhz kan je bij de marker gegevens zien en is net iets kleiner dan 0,49dB.
De minste demping treed op bij 9,55Mhz en daar is de demping 0,38dB

Bij dit plaatje met 1dB/Div zijn de -3dB punten goed te zien en deze zitten op 8 en 12,3Mhz

Dit plaatje geeft goed weer voor wel gebied het filter bedoeld is, de sweep loopt van 1Mhz tot 30Mhz.
De -40dB bij de dubbele en halve frequentie van 10Mhz wordt ruim gehaald.

Later deze week plaatjes van de verschillen met wat BNC verzwakkers tussen de verschillende onderdelen opgenomen.

Gegroet,
Blackdog

Hi Heren,

Even kort tussendoor...
Eindelijk zijn ze binnen, twee setjes BNC/BNC verzwakkers van Mini-Circuits.

Ik heb al wat metingen gedaan hieraan, of eigenlijk metingen aan de SA zelf.
Deze is zowel wat de TG als de SA betreft natuurlijk niet mooi 50-Ohm over het hele frequentie gebied.

Door zowel nu aan de uitgang als aan de ingang van het meetinstrument zeg 6dB verzwakking aan te brengen worden de aansluitingen een stukje reeeler.

Zo worden ze geleverd in een plastic pijpje met rode dopjes...

De 20dB van Mini-Circuits heeft een iets aflopende karakteristiek t.o.v. 20dB verzwakker die ik al had, deze heeft geen merknaam.

Verder heb ik ook zitten spelen met verschillende stukjes coax, ook dit maakt natuurlijk uit.
Ook voor mijn standaard meetkabels zal ik wat knaps aanschaffen.

Ik kwam namelijk bij mijn dubbele filter er al achter, dat rond 10Mhz het niet zoveel uitmaakt wat voor kabel je gebruikt.
Maar als je wilt weten wat de echte demping is van dat filter bij 100Mhz dit wel gaat meespelen.

Zoals altijd wil ik weten waar de grenzen zitten van de spullen waar ik mee bezig ben.
Zodat ik er rekening mee kan houden.

Als tweede een foto van trafo's die ik gemaakt heb voor een "Directional Coupler" voor de wat lagere frequenties.
Ik ga proberen deze vanaf 100Khz tot zeg 50Mhz goed te laten werken.
Dit alles om te kunnen zien wat de impedantie van b.v. de in en de uitgang van mijn breedbandige versterker is.
En natuurlijk ook of mijn filters zich wel gedragen
Komende dagen meer hierover.

Plaatje trafo's

Gegroet,
Blackdog

En zo verstandig geweest om een kit te bestellen.
Nu nog N en SMA.

Hi Heer Beckers,

Ga jij dan dat setje connectoren sponseren? *grin*

Ik worstel nu met mijn eerste zelfgebouwde Directional Coupler.
Dat valt niet mee hem tot 50Mhz goed te krijgen door de parasitaire capaciteiten.

Dit is de sweep van 100Khz tot 50Mhz bij een trafo die -20dB is.
Deze is nu wel al gecompenseerd met een Toltrimmer voor de beste demping in het gebied waar deze trafo voor bedoeld is < 100Mhz.
Rond de 100Khz haalt hij dus meer dan 40dB en bij 50Mhz is dit rond de 23dB.
Ik vind het niet slecht voor de eerste poging, ik had al aardig wat artikeln gelezen over de parasitaire capaciteiten die flink mee kunnen spelen.
Dit niet alleen trouwens, ook de overgangs weerstanden van de connectoren en de precisie van de afsluitweerstanden spelen allemaal mee voor een goede onderdrukking.
Trouwens net zoals bij mijn notch filter, waar ik alles goed laag-Ohmig moest maken en eerste klas BNC connectoren moest gebruiken, hier later wat meer over.

Ok dus van 100Khz tot 50Mhz alles goed aangesloten.

Dit is de SWR van een 15Mhz lowpass filter dat ik een jaar of 30 geleden heb gemaakt, gemeten met deze brug.

Dit is de brug van het type "Stockton" tenminste dat denk ik, kom wat verschillende namen tegen voor dit type.

Een Close-Up van de trafo's.

Ik kwam met het signaal uit de Tracking Generator aan de lage kant van het spectrum ruim onder de 100Khz.
Maar ik heb geen idee waar de verzadiging zit met deze ferriet kralen, dit zal ik nog moeten testen.

Natuurlijk laters meer.

Gegroet,
Blackdog

Hi Heren,

Vrijdag avond en het is weer tijd om CO op te fleuren met kleurige plaatjes...

De trafos opgebouwd met OW4070TC met een AL waarde van: 8350.
Gekocht van vanDijken voor 1 Euro de 20 stuks, weer een bewijs dat ik niet alleen duur spul gebruik

De trafo's zijn wat primaire wikkeling betreft aangepast.
Deze wikkeling is nu niet meer dat stukje dik verzilverd koperdraad maar een coax van ongeveer de zelfde dikte.
De afscherming van de coax is maar aan één zijde aangesloten en dient al capacatieve afscherming.
Dit werkt trouwens uitstekend.
De trimmer condensator kan nu een veel kleinere waarde krijgen voor een optimaal resultaat.

Even een beetje "Off Topic"
Ik heb bij verschillende leveranciers wat BNC Chassis delen besteld.
Dit uit de goedkopere series, dom natuurlijk!
Het is bijna allemaal bagger

Lekker handig bij dit soort connectoren als hele kleine variaties in overgangsweerstand je metingen helemaal overhoop gooien.
Het enige wat er nu nog gegooid gaat worden is de 20 stuk de vuilnisbak in...

Terug on topic!
De DSA815 en ik denk ook andere Spectrum Analysers zijn zowel wat Tracking generator als Analyzer ingang niet mooi 50 Ohm over een groot bereik.
Dit heb ik opgelost, door op beide aansluitingen een Mini Circuits -6dB verzwakker te zetten.
Dit kost natuurlijk wel wat S/N verhouden maar voor de meeste metingen die ik doe, is dit niet zo intressant en ze zijn natuurlijk ook weer zo verwijderd als nodig.

De -12dB in actie op de DSA815.

Hier hangt de test setup aan de scoop.

Nu het geheel met de bandbreedte meting gedaan met de Hameg HMF2525 op maximale uitput.
Dit is 10V TT aan de ingang van de Coupler.

Maar eerst nog even een close up van de aangepaste trafo's nu uitgevoerd met witte teflon coax.

Je kan hier goed zien dat de afscherming maar aan één zijde is aangesloten.

Nu weer even wat anders tussendoor, als heel precies wilt meten aan de onderzijde van het frequentie gebied van de DSA815 zal je met het volgende rekening moeten houden: DRIFT

De normalisering is niet constant, dus let goed op met hoge amplitude resolutie metingen.
De volgende plaatjes laten zien wat ik bedoel.

Het eerste plaatje is een minuut na normalisatie gemaakt, je ziet al kleine abberaties, een dipje een een piekje.
Deze trace laat ook in hoge resolutie zien wat de demping is, hij is gemaakt voor -20dB, dus ik klaag niet.
Deze meting is vooral om te laten zien hoe ver deze coupler door loopt in het lage gebied, 0 tot 2Mhz hier.

En deze is na bijna 20 minuten, ik heb een kasteel gekregen, jammer genoeg zat er geen Jonkvrouw bij

En hoe goed is deze Coupler nou, mogen jullie beoordelen...
Dit is een meting tot 2Mhz met de TG op de ingang en de SA op Forward out.
De twee andere poorten zijn met 50-Ohm afgesloten.

En deze is van 1 tot 100Mhz, ik haal net -30dB bij 50 Mhz, wat ik voor deze trafo's mooi vind.
Voor de hogere frequenties bouw ik nog een andere.

Hierboven hebben jullie al kunnen zien hoe de generator gekoppeld was aan de coupler en de scoop.
En dit zijn de plaatjes van die metingen, deze zijn bedoeld om te laten zien hoe vlak de frequentie karakteristiek is, bij gebruik als -20dB verzwakker en de verzadiging in de lage frequenties.

Deze metingen zijn met 10v TT op de ingang van de Coupler, je kan dat zien aan de blauwe trace op de scoop die ik over de gele heb heen gelegt.
Er is bij deze frequentie en de aangelegte spanning nu verzadiging van de trafo's te zien.

En hier bij 50Khz, bijna helemaal uit verzadiging.

Nog net een heel klein verschil bij 100Khz.

Dit is de 1Mhz Blok, er is nu een begin te zien van een ander affect, maar dat heeft weinig met de trafo te maken.

Bij dit plaatje op 10Mhz is het nu goed te zien, tijdsverschil, rede... één kanaal heeft een directe aansluiting op de scoop an de andere een stukje coax.

Deze is bij 20Mhz, er is goed te zien door de snellere tijdbasis dat de signalen meer uit elkaar gaan liggen, kan je goed zien dat er wat golfvorm betreft weinig verschil is.

Dit is de 50Mhz blok, zo mag het natuurlijk niet meer heten, het is dan ook, buiten de specificaties van mijn generator.

Dan doe ik er ook nog even een 50Mhz sinus bij, als je goed kijkt zie je dat de gele trace,
deze is door de Coupler en -20dB ietsje groter dan de blauwe trace.

De volgende stap is de trafo's in een Alu doosje te bouwen met "echte" BNC connectoren!
Al met al weer veel geleerd met het bouwen van dit stukje meetapparatuur.

Gegroet Heren en "Shoot @ It"
Blackdog

Hi Heren,

De Coupler zit nu in een Alu doosje, maar dat ging niet van harte...
De bereikte demping met de zelfde trafo's was een stuk slechter!

Ik had nog net voldoende kerntjes over om nog twee trafo's te maken.
En dan nu met drie ringkerntjes en bijelkaar gehouden door een stukje krimpkous.

Toen beide trafo's klaar waren, ben ik een test gaan doen met de functie generator en de scoop.
Ik koos voor 1Mhz frequentie bij de maximale uitgansspanning van de Hameg HMF2525 en dat is 20V TT.
Deze werd bij één trafo op de 10-voudige wikkeling aangesloten.

De andere trafo had ik aangesloten op een BNC met de 10-Voudige wikkeling.
Hohohohohohoho, wat een signaal meet ik op de scoop, zelfs op 30cm afstand van elkaar!
De scoop wat ongevoeliger gezet en toen gaan draaien met één kern.
Dat maakt allemaal niets uit, geen enkele magnetische koppeling.
Alles was capacitief...

Nu de kern die aan de Scoop vast zat in het open Alu doosje gehouden met de buitenzijde van de BNC tegen het aluminium aan.
Nada, niets, noppes, weg is het signaal.

Zelfs al ik het "zendende" kerntje tegen het kastje houd en er maar net één milimeter aluminium tussen zit, treed er geen koppeling op.

Mmmm, dat wordt dus weer loodgieteren...

Hier twee plaatjes van hoe het intern is opgebouwd om een kleine capacitiefe koppeling te krijgen en dat het frequentie gebied zo min mogelijk wordt aangetast.
De trimmer die ik er in had zitten, ben ik nu kwijt, het werd alleen maar slechter hiermee.

Een doorkijkje, ook hier kan je zien dat er prut op de kerntjes zit, dit om het stabiel te houden.
Kleine bewegingen kunnen grote afwijkingen geven wat betreft maximale reflectie demping.

Op dit moment zit het kastje dicht en wordt er één van de vele metingen aan verrricht.

Wat heb ik nu bereikt met de andere transformatoren en het vele afschermen...
Kijk naar dit plaatje tot 50Mhz, rond de 7Mhz dipt hij tot -58dB!!!

Dit is de frequentie karakteristiek als ik hem als -20dB uitkoppelaar zou gebruiken, net geen 0,4dB afval bij 50Mhz.

Dit is de zelfede meting maar nu tot 10Mhz, behalve wat onnauwkeurigheid van de normalisatie, plankrecht.

Deze is tot 100Khz, en je kan nu ook het kantelpunt in de lage frequenties van de trafo zien.

Als laatste een plaatje tot 10Mhz met de reflectie demping, gemeten met kleine bandbreedte, preamp aan enz voor een optimaal plaatje.

Kan ik nu gebruik maken van deze hele mooie gegevens van deze coupler, eigenlijk niet...
Een RG58 Patchkabel brengt de demping als snel richting de -40dB.
Alleen met korte goede kabels kom je beneden de -40dB.

Een ander punt is deze, voor een goede balans van de brug is een capaciteit arme opbouw nodig EN zeer lage overgangsweerstanden van de connectoren.
BNC connectoren, ook de goede die ik nu gebruikt heb, hebben nog te veel contactweerstand variaties.
Als ik er nog één ga bouwen wordt deze met N connectoren uitgerust.

Ik heb nu dus uiteindelijk een "Directional Coupler" met een hoge demping.
Werkend vanaf 20Khz tot 50Mhz.
De -20dB uitgang is tot 10Mhz plank recht en bij 50Mhz 0,35dB gezakt.
Ik kan er mee leven...

Klaar, nu andere projectjes afmaken

Gegroet,
Blackdog