10MHz trafo's gemeten

miedema

Golden Member

10MHz trafo's gemeten

Inmiddels zijn er verschillende varianten van de 10MHz uitgangs trafootjes voor de 10MHz Masterclock. Ik heb ze met elkaar vergeleken.

Het balletje kwam aan het rollen toen CO'er Paul50 bij me langs kwam met zijn MasterClock.
Hij had kerntjes van Baco gebruikt, net zo als Blackdog gedaan had. Ik pakte er een Blackdog trafootje bij, zoals in mijn Masterclock zit, en... de mijne was veel kleiner!
Kennelijk verkocht Baco vroeger (2015) dus andere, kleinere kerntjes als nu.

Aanleiding om de verschillende trafo’s eens naast elkaar te leggen en te vergelijken:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/IMG_4896--10MHz-trafos-op-een-rijtje-600pix.jpg
Klik op foto voor grotere versie

Helemaal links de originele “Blackdog trafo”, die Blackdog ooit voor me gewikkeld heeft voor mijn originele Masterclock. Deze trafo heeft een twist per wikkeling, wat een betere koppeling geeft, en daardoor mogelijk wat verder doorlopend hoog. In de toepassing voor m’n Masterclock vind ik dat eerder nadelig, immers de harmonischen van de 10MHz ben ik liever kwijt dan rijk...

De 2e trafo is de trafo die ik later zelf ontwikkeld heb om nabouwen makkelijker te maken. De gebruikte Amidon kern is makkelijk verkrijgbaar. Dit is het trafootje dat ik standaard gebruik voor 10MHz in- en uitgangen.

De 3e trafo is gemaakt met die nieuwe, grotere kern van Baco, het verschil is duidelijk....
(Met dank aan Paul50 voor het kerntje :-) )

De laatste trafo, de Delta LFE8563, is een ethernet trafootje. Verschillende malen kwam ik op internet tegen dat ethernet trafo’s prima voor 10MHz outputs ingezet kunnen worden. Dus daar ben ik wel benieuwd naar... Dit trafootje is waarschijnlijk in m’n 10MHz trafo bakje terecht gekomen na het slopen van een oude netwerkkaart.

Schema van wat er in zit:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/LFE8563-LAN-Trafos-schema-600pix.png

Behalve de trafo zit er dus ook nog een common mode onderdrukking in. Dat is alleen maar welkom :-). Ik heb de trafo gemeten zonder gebruikmaking van de midden aftakking. Dus pen 1 en 3 in, en 16 en 14 er weer uit.
Voor de liefhebber hier ook de datasheet van de Delta LFE8563.

Ik heb de trafo's gemeten door ze zo op een testprintje te solderen:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/IMG_4900--10MHz-trafo-GJM-op-test-fixture-600pix.jpg

De banen zijn ongeveer 50Ω. Bij eerdere metingen bleek dit printje OK tot 500MHz.
Let niet op die weerstandjes, die liggen gewoon "geparkeerd" op het massavlak, na een vorig gebruik :-)

Straks verder....

groet, Gertjan.

LetterHenk

Golden Member

Leuk Gertjan, ik ben benieuwd naar de metingen. Ik heb onlangs bij Baco twee maten van die blauwe kerntjes besteld voor mijn masterclock project. 10x5.5mm en 13x7mm.

Action expresses priorities LH
miedema

Golden Member

Frequentiekarakteristiek en doorlaat demping

De belangrijkste eigenschappen zijn de doorlaatband en de demping van de trafo’s.
Die doorlaatband spreekt voor zich, maar over de demping toch wat uitleg.

In deze toepassing (Masterclock) wordt de trafo aangestuurd door een LM7171 bufferversterker. Die LM7171 is een OpAmp met grote bandbreedte, en geschikt als line driver (stroom leveren in een lage impedantie)
Maar….. bij testen blijkt dat als je èn op hoge frequentie hard uitstuurt èn je een lage uitgangsimpedantie hebt (stroom vraagt) de vervorming toch snel oploopt...

En dat is precies wat je doet bij deze buffers: 10MHz in 100Ω. Dus, hoe meer de trafo dempt, hoe harder je de OpAmp moet uitsturen ter compensatie, en hoe meer vervorming je krijgt...
Overigens was de LM7171 van de door mij geteste OpAmps op dit punt het beste, anderen waren erger. Typisch iets wat je slechts verstopt in de datasheets terugvindt….

Ik heb gemeten met m’n Agilent 4395A analyser. Een plaatje van de meetopstelling:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/IMG_4899--10MHz-trafo--meetopstelling-freq-curve-600pix.jpg

Het meetsignaal wordt eerst gespit naar referentie ingang "R". De andere kant van de powersplitter gaat via de trafo naar de A input. De analyser meet dan A/R.
Kalibratie was eenvoudig THRU en OPEN. De THRU cal deed ik met een doorverbindinkje in plaats van de trafo op het DUT printje.
Het meetniveau was +10dBm, net als in de praktijk.

Als eerste heb ik de "Gertjan trafo" op de Amidon kern gemeten:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Gertjan---freq-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

De gele lijn is de frequentiecurve, met -3dB punten bij ong. 150kHz en 120MHz. Dat is wat mij betreft prima: lager wil je niet, zo filter je mooi eventuele lichtnet rommel. En hoger ook niet, eigenlijk zelfs liever minder. (meer verzwakking van de ongewenste harmonischen van 10MHz)

De marker staat op 10MHz. Rechts boven, in het rode vakje vindt je de marker uitlezing: bij 10MHz geeft deze trafo een demping van 0,67dB. Een goede waarde, beter kreeg ik het destijds dus niet....

Als 2e de "originele Blackdog trafo" uit 2015, op het kleine Baco kerntje:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Baco-oud---freq-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Ook hier weer de frequentiecurve in geel. Ter referentie heb ik de curve van de "Gertjan trafo" in groen laten staan.
De verschillen zijn klein…. Deze trafo is iets breedbandiger, de demping is een toefje hoger met 0,72dB. Maar dat is te marginaal om praktisch iets uit te maken…

En dan de trafo met de nieuwe, grotere Baco kern:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Baco-nieuw---freq-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Gelukkig blijken de eigenschappen van de nieuwe grotere Baco kernen dus min of meer gelijk te zijn aan de oude!
Iets meer laag, iets minder hoog, en een iets betere doorlaatdemping van -0,66dB.
De verschillen zijn zo klein ze ook in iets anders wikkelen kunnen zitten…
In elk geval is dit een prima trafo voor deze toepassing, eerder een verbetering dan een verslechtering!

En dan tot slot de vreemde eend in de bijt, de Delta LFE8563 ethernet trafo:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-FE8563---freq-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Dat blijkt dus zo op het eerste gezicht een prima trafo voor dit doel te zijn!
De veel verder in het laag doorlopende bandbreedte is voor deze toepassing geen winst, maar is met een kleinere koppelcondensator prima te compenseren.
En kijk is naar de doorlaatdemping: met 0,28dB het minst demping van het hele stel!

Voor de liefhebber hier nog alle metingen op een rijtje in een PDF: 10MHz trafos - frequentie curven & demping. Door heen en weer te scrollen kun je in de PDF makkelijker de verschillen zien.

@ LetterHenk: Zijn dat weer andere kerntjes dan ik hier getest heb?
Er zijn veel verschillende ferrietsoorten met zeer verschillende eigenschappen.....

groet, Gertjan.

LetterHenk

Golden Member

Ik denk het wel. Ik heb ze afgelopen maand aangeschaft naar aanleiding van het masterclock topic en de nieuwe printen batch. Ik kan er een paar meenemen naar Rosmalen.

Action expresses priorities LH
Hewlett

Honourable Member

Waarom baco nieuw? Wat is daar nieuw aan? Die lichtgrijze Baco rinkernen zijn niet nieuw, ze hebben ze al jaren in 4 maten: 8mm (3.8mm gat), 10mm (eigenlijk 10.5 met 5.5mm gat), 13mm (7mm gat) en een 25mm variant. Baco heeft deze kernen ook in witte Ferroxcube varianten. Online kun je bij Baco maar 2 kernen kopen, rest is te koop in de winkel in Ijmuiden.

HamRadio PA2HK // Keep Calm and Carry On.
miedema

Golden Member

Ha Hewlett,

Ze waren voor mij nieuw.... (en niet door mij getest). Als ik nu bij Baco (online) kijk zie ik alleen nog maar de grotere (10,5mm) maat.
Als ik terug zoek naar oudere foto's in het Masterclock topic zie ik inderdaad dat Blackdog ze al eerder gebruikte.

Hoewel ze dezelfde kleur hebben betekende dat voor mij nog niet automatisch dat ze ook het zelfde materiaal, met dezelfde eigenschappen hadden. Dat lijkt dus wel zo te zijn :-)

@ Letterhenk: als je er eentje opstuurt, dan meet ik hem voor je :-)
e-mailadres in mijn profiel...

groet, Gertjan.

Ha Gertjan,

Ik lees met belangstelling mee.

De eerder door mij gemeten demping van 0,19dB blijkt dus niet reëel en komt denk ik door een niet correcte meetopstelling ;-(

Wat me verder opvalt is dat eigenlijk alle trafo's behoorlijk breedbandig (150kHz - 120MHz) zijn.

Groet Paul

Een onuitgesproken verwachting leidt tot een teleurstelling
miedema

Golden Member

Ha Paul50,

Dat de trafo's ongeveer gelijk presteren komt omdat ze (ongeveer) hetzelfde kernmateriaal gebruiken.

De bandbreedte aan de lage kant is te beperken door minder wikkelingen te gebruiken (minder zelfinductie), maar dan neemt de doorlaatdemping toe....
En de bandbreedte is aan de hoge kant te beperken door de primaire en secundaire wikkelingen aan de tegenoverliggende zijden van de kern te wikkelen (geen capacitieve koppeling). Maar dan neemt de doorlaatdemping ook weer toe :-).

Jij kunt in elk geval tevreden zijn met je trafo's :-).

groet, Gertjan.

Hallo Miedema,

In jouw startpost las ik dat je wat problemen hebt met het uitsturen van die breedbandige opamp, omdat bij een lage impedantie de vervorming toeneemt.
Mijn vraag is zou het niet beter zijn om een MMIC te gebruiken, die zijn ervoor om direct aan 50 ohm te kunnen uitsturen bij een amplitude van 10dBm.

"tijd is relatief"
miedema

Golden Member

Ha Martin V,

Natuurlijk zijn er altijd ontwerpkeuzen te maken, en meer wegen naar Rome....

Maar die OpAmp is een buffer met 3x gain, MMICs versterken flink veel meer. Verder blijft de OpAmp ook nu nog rond de 0,1% vervorming (harmonischen op -60dBc), en dat zie ik MMIC's ook niet doen....

groet, Gertjan.

miedema

Golden Member

Vervorming en verzadiging van de trafo's

Ik heb ook geprobeerd de vervorming en verzadiging van de trafo's te meten.
Eerste vereiste is een schoon meetsignaal. Anders zit je alleen maar naar de vervorming van de generator te kijken. Daar moest ik moeite voor doen...

Mijn schoonste generator is m'n Marconi 2018. Helaas niet schoon genoeg...
Gelukkig had ik op de laatste Jutberg een paar Mini-Circuits 10,7MHz en 15MHz filters gevonden. (De BLP-10.7 en BLP-15, klik voor datasheets). Die hielpen flink!

Hier een plaatje van de meetopstelling met de Mini-Circuits filters in actie:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/IMG_4901--minimale-vervorming-uit-Marconi-600pix.jpg

Na tussen schakelen van de filters zag m'n signaal er zo uit:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Marconi---THD-+10dBm-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

De 10MHz paal is het uitgangssignaal van de generator, +10dBm.
Met de delta-marker meet ik hoeveel de 2e harmonische lager is: -80,9dB! (rechts-boven)

Maar... Ik zal jullie de serie plaatjes van de trafo's besparen. Ze zagen er bijna identiek uit als die van de generator...
Op +10dB niveau voegden ze nauwelijks vervorming aan het generator signaal toe :-).

Dusss..... Dan maar proberen te meten met een nog harder signaal.
Met mijn Rigol DG 1032Z kom ik tot +23dBm, maar die is minder schoon...
Maar na het zegenrijk tussen schakelen van de Mini-Circuits filters valt het toch erg mee:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Rigol-DG1032---THD-+20dBm-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Nu zitten we op een meetniveau van +20dBm. (Je verliest een paar dB in de filters, met name het 10,7MHz filter, daar zit 10MHz al in het kantelpunt)
Er zijn een paar kleine extra sprietjes, maar de 2e harmonische ligt nog mooi -79,8dB onder de draaggolf!
Dus maar eens kijken hoe de trafo's het er af brengen als ze +20dBm voor hun kiezen krijgen...

Eerst weer de "Gertjan trafo", gewikkeld op de Amidon kern:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Gertjan---THD-+20dBm-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Nou, de trafo is ook niet erg onder de indruk van +20dBm. (10 dB harder als in de Masterclock toepassing...)
Met een 2e harmonische op -79,5dBc is dat maar een paar tiende dB meer als de generator output zelf...

Vervolgens de originele Blackdog trafo, op de kleine Baco kern:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Baco-oud---THD-+20dBm-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Ook dit gaat prima, met -78,7dBc zit de 2e harmonische nu 1dB boven de generator output. Iets meer dan met de (wat grotere) Amidon kern. Maar het verschil is verwaarloosbaar...

En dan de trafo met de nieuwe, grotere Baco kern:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Baco-nieuw---THD-+20dBm-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Het wordt saai.... Met de 2e harmonische op -79,1dBc is deze trafo een toefje beter dan z'n broertje met de oude Baco kern.
Een grotere kern geeft net wat minder verzadiging.

Tot slot de Delta LFE8563 ethernet trafo:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-FE8563---THD-+20dBm-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

En hier zien we dan eindelijk het paaltje van de 2e harmonische een beetje omhoog komen...
Maar niet veel: -77,8dBc is nog steeds prima. En verwonderlijk dat zo'n klein trafootje zulke hoge signaalniveau's prima aan kan!

De conclusie kan dus zijn dat bij alle gemeten trafo's vervorming en verzadiging erg laag blijven.
Als je bedenkt dat de OCXO zelf een 2e harmonische van tegen de -40dBc heeft, dan zullen deze trafo's daar niets aan verslechteren.

Wel begin je op het +20dBm niveau net te zien dat een grotere kern wat minder vervormd, waarschijnlijk omdat hij later in de verzadiging gaat. Maar ik kan niet hard genoeg uitsturen om dat beter te meten....

Ook is duidelijk dat de kleinste maat Baco kern voor deze toepassing groot genoeg is.

Voor de liefhebbers alle metingen op een rijtje in een PDF: 10MHz trafo's - vervorming en verzadiging. Daar zitten ook de metingen op +10dBm bij. (gaap.... :-))

Groet, Gertjan.

Ha Gertjan,

natuurlijk weer met veel belangstelling, je verslag van de metingen gelezen. En natuurlijk weer met jaloerse blikken, naar je prachtige meetapparaat gekeken...........

De uitkomsten verbazen me niet zozeer. Dit soort formaat ferrietkernen wordt veelvuldig ook toegepast in HF-versterkerschakelingen, met vermogens van 20 tot 30 dBm. Ik heb daar nooit iets over Intermodulatie-problemen gelezen.

Wat betreft harmonischen van het 10 MHz signaal. Ik pas zelf altijd een Low-Pass filter toe, met extra verzwakking op de 2e harmonische.

Groet,
N.

nil volentibus arduum niets is moeilijk voor hen die willen
miedema

Golden Member

Ha NKHteB,

Inderdaad mazzel gehad die Agilent voor een prikje tegen het lijf te lopen :-).
Maar eigenlijk kunnen bijna alle metingen net zo goed met de VNWA...
Op het moment meet ik uitgangsimpedantie en VSWR weer met de VNWA. Wel zo makkelijk, met ingebouwde brug, en meer traces van meer parameters tegelijk op het scherm.

Ik begrijp dat jij je 10MHz meetsignaal filtert met een low-pass, en een extra notch filter op 20MHz? Is dat een actief of passief filter?

Die Mini-Circuits BLP filters zijn wonderbaarlijk steil voor een passief filter (in combinatie met een abrupt kantelpunt èn weinig demping in het doorlaatgebied):

http://www.miedema.dyndns.org/co/2018/minicircuits/Mini-Circuits-BLP-filters---frequentiecurven-10dB-div-600pix.png
klik op grafiek voor grotere versie

Bij het 10,7MHz filter zit de 2e harmonische (20MHz) al op -40dB!

EDIT: M'n post over die Mini-Circuits filters met meer metingen weer terug gevonden: 10MHz low-pass filters van Mini-Circuits

Goed om te horen dat deze kernen op op hogere signaal niveaus toegepast worden. Ten tijde van het ontwerp van m'n Masterclock heb ik daar wel naar gekeken, maar waren mijn meetmogelijkheden nog een stuk minder uitgebreid....

groet, Gertjan.

LetterHenk

Golden Member

Op 1 maart 2019 13:54:20 schreef miedema:
Ha Hewlett,

Ze waren voor mij nieuw.... (en niet door mij getest). Als ik nu bij Baco (online) kijk zie ik alleen nog maar de grotere (10,5mm) maat.
Als ik terug zoek naar oudere foto's in het Masterclock topic zie ik inderdaad dat Blackdog ze al eerder gebruikte.

Hoewel ze dezelfde kleur hebben betekende dat voor mij nog niet automatisch dat ze ook het zelfde materiaal, met dezelfde eigenschappen hadden. Dat lijkt dus wel zo te zijn :-)

@ Letterhenk: als je er eentje opstuurt, dan meet ik hem voor je :-)
e-mailadres in mijn profiel...

groet, Gertjan.

Dit zijn de twee maten die baco nu heeft en die ik in januari besteld heb. Ik bedoelde met mijn post (zo staat het er niet zie ik nu) dat het waarschijnlijk dezelfde zijn. Maar ik stuur er met plezier 2 op :)
11x5mm
https://www.baco-army-goods.nl/ringkerntjes-ferriet-10-stuks.html
13x7mm
https://www.baco-army-goods.nl/ringkerntjes-ferriet-10stuks-13x7mm.htm…

Overigens ook leuk om te zien dat je die ethernet trafo heb gemeten. Ik stond een paar weken terug met een sloopprint uit een 16p switch in mijn handen, daar zaten een viertal 4-weg trafo's op. Toen dacht ik nog, zou dat wat voor in de masterclock zijn? Als ik die er een beetje netjes af kan krijgen stuur ik er een mee als je dat leuk vindt.

Action expresses priorities LH
miedema

Golden Member

Ha LetterHenk,

Die 11x5mm kerntjes zijn inderdaad de kerntjes die ik gemeten heb. (Wat ik de nieuwe Baco kerntjes noemde).

De verwarring zat denk ik in de Baco foto, die inderdaad vrij blauw is. Maar het heeft dus geen zin om ze op te sturen, het resultaat is al bekend :-)

En ik zou dus gewoon jouw kleinste maat gebruiken. Die zijn al meer dan groot zat...

Ethernet trafo's lijken inderdaad prima geschikt voor deze toepassing. Op het moment ben ik uitgangsimpedantie en VSWR aan het meten, en dat doet hij ook prima.

Maar een praktisch probleem is natuurlijk dat de behuizing hèèl anders is: 2 (of 4)trafo's samen in een soort DIL behuizing. Dat is lastig op mijn print te krijgen. En als je er voor wilt layouten heb ik geen idee of daar een soort standaard voor is...

Het is, denk ik, niet zo zinvol jouw ethernet trafootje op te sturen. Er zijn natuurlijk vele types.
Het is duidelijk dat het in het algemeen een goed idee is, en ieder zal z'n eigen (ongetwijfeld weer andere) trafootje moeten nameten....

groet, Gertjan.

Ha Gertjan,

het filter is een passief filter met L's en C's. Het ontwerp is van W3NQN. De info daaromtrent is te vinden op de webpage van de engelse QRP club, de GQRPClub. Technical Pages, A short guide for Harmonic Filters for QRP Transmitter Output. Voorzover ik me het kan herinneren, heb ik de data van het 30m/10.1 MHz filter gebruikt. Met de SA/TG regel je de demping op de 2e harmonische af door het verschuiven van de windingen op de ringkern. Gaat prima.

Ik heb een ex. toegepast in een van mijn Rb Freq. standaards. Demping op 20 MHz is 80 dB, op 30 MHz 70 dB.

Gr. N.

nil volentibus arduum niets is moeilijk voor hen die willen
LetterHenk

Golden Member

@Gertjan, ok prima, dan volg ik je metingen verder op de voet :)
Bedankt voor het delen.

Action expresses priorities LH
miedema

Golden Member

Ha NKHteB,

Dank voor de link naar de filters van de QRP club. Ziet er goed uit.
Zo te zien zelfde concept als wat Mini-Circuits heeft gebruikt voor mijn filters. Ongelofelijk goede demping van die 2e harmonische voor zo'n passief filter.
En jouw exemplaar netjes compact gebouwd in dat BNC doorvoer doosje!

De foto van de print van je Rb zijn neem ik aan de discreet opgebouwde uitgangsversterkers. Sjiek gebouwd, complimenten!
Mooie foto's van een mooi apparaat :-)

groet, Gertjan.

Ha heer miedema,

Interessant draadje heb je al eens geprobeerd om de draad dikte iets dunner te nemen.
En de draden niet te twisten maar eerst de primaire over de gehele toroide en dan de secondaire over een stukje van de toroide.
Ik gebruik de trafo welke @NKHteB ook gebruikt.
Als ik er bij kan zal ik morgen een paar modellen laten zien.

Groet,
Henk.

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

Golden Member

Ha electron920,

Het draad dat ik gebruik is vrij dun (voor mijn doen :-) ): 30AWG met Tefzel isolatie.

Die trafo met een twist is gemaakt door Blackdog, ik leg de windingen gewoon naast elkaar. De primaire en secundaire windingen verder uit elkaar geeft minder bandbreedte (voor deze toepassing beter), maar ook grotere doorlaatdemping....

Hier een fotootje van wat prototypes indertijd. maar toen waren mijn meetmogelijkheden nog een stuk beperkter...

Ik zie wel weer nieuwe versies maken :-). (Voor de LM7171 ook een beetje step-down). Benieuwd wat jij voor trafootjes gebruikt...

groet, Gertjan.

@ Gertjan, Henk e.a.,

Allereerst moet ik een fout corrigeren. Ik heb mezelf en daarmee ook jullie op het verkeerde been gezet. Het betreffende filter zit nu weggebouwd onder de hoofdprint en kan ik nu niet nameten.

Ik had daarom een foto gebruikt, die ik in een eerder stadium heb gemaakt. De info op het filter betreft de toen gemeten spurious van het Rb signaal, niet de demping van het filter. Ik vond gisteren 80dB ook wel erg indrukwekkend.

Ik heb maar snel een soortgelijk filter op 14 MHz, dat hier klaar ligt voor intermodulatiemetingen, nagemeten. Gelukkig, 70 dB demping op de 2e harmonische is realiseerbaar.....!!!

Gertjan, bedankt voor de bloemen, maar teveel eer (hi). De distributieversterker/print komt uit een professionele omgeving en is dus geen zelfbouw. De rest wel.

Groet,
N.

nil volentibus arduum niets is moeilijk voor hen die willen
miedema

Golden Member

Ha NKHteB,

Dank je voor je meting van je filter. Leuk om te zien! De 2e harmonische op -70dB is nog steeds indrukwekkend!
Vergelijkend met m'n Mini-Circuits filters zitten die daar nog maar op -40dB, terwijl ze toch ook flink steil zijn. De notch precies op de 2e harmonische is de truck.
Als er weer eens wat tijd is toch ook maar zo'n fiter maken.....

Dat je uitgangsversterkers geen eigen ontwerp zijn had ik begrepen.
(Nog even rondgekeken op de website van ViaSat, behoorlijk high-end...)
Maar blijft dat je het erg netjes gebouwd hebt!

groet, Gertjan.

miedema

Golden Member

Afsluit impedantie en VSWR (afsluit demping) gemeten

Ik heb de afsluitimpedantie en VSWR van de 10MHz trafootjes gemeten. Ik heb ze op hetzelfde testprintje als uit de 1e post gesoldeerd, en aan de primaire kant een 50R afsluiter geschroefd.
Vervolgens aan de secondaire S11 gemeten. Ditmaal met de VNWA, omdat die een ingebouwde brug heeft. Lekker makkelijk :-). Ook omdat je met de VNWA software eenvoudig meer parameters tegelijk op het scherm kunt plotten.
De VNWA kalibreerde ik S11 met m'n Rosenberger (SDR-kits) SMA Cal kit. (Open, Short, Load)

Hier het resultaat voor de "Gertjan" trafo, met de Amidon FT-37-77 kern:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz--Gertjan---VSWR-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

In Groen zien we de VSWR. 1:1 is ideaal. Dan wordt 100% van het signaal gedempt.
De waarde van 1,2 : 1 is dus netjes. Dat de demping slechter wordt buiten de doorlaatband van de trafo is logisch :-).

De blauwe curve is de afsluit impedantie. Ook hier logisch dat de nominale waarde alleen gehaald wordt in het doorlaatgebied van de trafo.

Maar bij 10MHz is de impedantie slechts 43Ω... Dat had ik niet verwacht, het is tenslotte een 1:1 trafo... Ik kan ook niet zo snel een oorzaak bedenken. Wel is het natuurlijk zo dat de impedantie overzetverhouding het kwadraat is van de wikkel verhouding, dus dat gaat hard... Mogelijk heeft het te maken met de verliezen in de trafo.

De metingen van de andere ringkerntjes zal ik jullie besparen, ze zagen er weer gelijkvormig uit. En allemaal met een soortgelijke impedantie (tegen de 43Ω) bij 10MHz.
Voor de liefhebber zitten ze hier allemaal in een PDF: 10MHz trafo’s - afsluit impedantie en VSWR.

Wel weer interessanter is de meting van de Delta LFE8563 ethernet trafo:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Delta-LFE8563-VSWR-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Kijk hier ligt de afsluit impedantie bij 10MHz wèl keurig op 50Ω. Het kan dus wel...
Dat die afsluit impedantie bij lagere frequenties ook op 50Ω blijft komt natuurlijk omdat deze trafo in het laag veel verder doorloopt.
Maar in het hoog loopt de uitgangsimpedantie veel sneller op dan je aan de hand van de frequentiecurve zou denken. (die is tenslotte nauwelijks anders dan bij de overige trafootjes) Dat moet dus de invloed van het ingebouwde filter zijn.

Mocht je dat een bezwaar vinden (de VSWR loopt daar ook terug) dan is dat natuurlijk met een Zobal netwerkje over de secundaire makkelijk te verhelpen.

Die VSWR is met 1.2 : 1 @ 10MHz gelijk aan de zelfbouw trafootjes, maar loopt daarboven dus sneller terug….

Groet, Gertjan

miedema

Golden Member

Uitgangsimpedantie nogmaals gemeten...

Die 43Ω uitgangsimpedantie @ 10MHz uit de vorige metingen zat me toch niet lekker.... Zou ik gewoon een meetfout gemaakt hebben?
Ik besloot de meting over te doen, met andere spullen.

Ditmaal heb ik gemeten met m'n Agilent analyser. Dan had ik wel een externe power splitter en Directional Coupler (return-loss brug) nodig.
Hier een plaatje van de meetopstelling:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/IMG_4908--10MHz-trafo-Gertjan-VSWR-gemeten-met-4395A-600pix.jpg

De trafo zat op hetzelfde test-printje. De analyzer kalibreerde ik weer S11 met m'n Rosenberger (SDR-kits) SMA Cal kit. (Open, Short, Load)

Door dat de analyzer met z'n 2 kanalen 2 metingen tegelijk kan doen kon ik toch èn impedantie èn VSWR meten, en zo het plaatje van de VNWA reproduceren:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Gertjan--VSWR-met-4395A-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Het meetresultaat lijkt sprekend op het resultaat met de VNWA! Ook de waarden bij 10MHz (zie marker, rechts boven) kloppen goed.

Dat geeft vertrouwen in m'n metingen!. Maar lost dus niet op waarom die afsluitimpedantie bij 10MHz wat laag is....
Bij deze meting met de 4395A gebruikte ik nog steeds hetzelfde testprintje, waar de trafo op zat.
Om ook dat uit te sluiten heb ik nog een meting gedaan met een ander testprintje, niet meer dan 2 BNC connectors op een stukje print:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/IMG_4912--10MHz-trafo-Gertjan-VSWR-gemeten-met-4395A-BNC-testprint-600pix.jpg

Ditmaal kalibreerde ik met m'n zelfgemaakte BNC Cal kit. (weer OSL)
En dit was het resultaat:

http://www.miedema.dyndns.org/co/2019/10MHz-trafos/10MHz-Gertjan---afsluitimp-4395A-testprint-vergelijk-600pix.png
Klik op grafiek voor grotere versie

Nu zit er wel wat verschil in. Belangrijkst verschil is het andere test printje (maar ook een andere Cal kit).
Ook kan de voor de meting gebruikte Mini-Circuits afsluiter net iets andere eigenschappen hebben dan mijn voor de kalibratie gebruikte Load.
Het verschil in het hoog zal ook te verklaren zijn door de andere, minder mooi 50Ω zijnde test print.

Maar de verschillen zijn eigenlijk klein... Nu is bij 10MHz de impedantie iets hoger. Maar met 45,3Ω nog steeds lager dan gedacht....

Groet, Gertjan.

Ha Gertjan,

goed bezig! Ik weet uit ervaring, dat zoiets je aardig bezig kan houden. Het enige dat ik kan bedenken, is dat je wikkelingen geen keurige 50 Ohm impedantie zijn. Om die reden worden bij een 1:1 balun toepassing, de wikkelingen soms wel getwist.

Ik zou zelf, uit pure nieuwsgierigheid, een proef doen met evenveel wikkelingen dunne coax. Al is het maar om deze hypothese uit te sluiten.

Ik denk dat we de kennis/ervaring van Henk nodig hebben........

Gr. N.

[Bericht gewijzigd door NKHteB op 5 maart 2019 16:59:59 (13%)]

nil volentibus arduum niets is moeilijk voor hen die willen