Sonda activa - discutie si solutii practice

[gauss]

Cu voia dumneavoastra , aduc in discutie un aspect . Ucraineanul a vandut pentru ca pretul e derizoriu . O realizare mai " serioasa ", pe masura nivelului d - lui Gsabac , si , de ce nu , a celor care au emis pareri pertinente , ar fi semnificativ mai scumpa , pe masura complexitatii si investitiei intelectuale . Va fi imediat replicata de chinezi , daca o " prind ". Poate fi protejata de mama brevetelor , s - a intamplat cu chestii mult mai valoroase . Nu vorbesc chiar din auzite . Solutia ar fi vinderea proiectului , daca e suficient de tentant pentru cineva ... concurenta e mare . Ma rog , o simpla parere , nu e treaba mea ... cu scuze pentru off - topic .

[ndor]

Asta am vrut de fapt sa subliniez . Ca a facut ceva simplu, practic, care se adreseaza la 90% din cei care cauta asa ceva . Hobby sau pe acolo .

Pentru cei 10% ramasi , fii sigur ca nu or sa cumpere de pe ebay pentru ca se incadreaza intr-un cu totul alt segment de piata .

Ca sa ne gandim la brevetare in situatia asta , eu zic ca e prea mult . In plus se discuta pe un forum public .

[VAX]

Este laudabil ca mai exista persoane in Romania care se ocupa de microproductie in domeniul electronicii. In general se face bisnita ordinara. Am vazut ca si patronul firmei Adelaida din Craiova (microproductie si comercializare de componente electronice) era in discutii (cu ceva ani in urma) pe un forum, pentru ca voia sa produca ceva si strangea informatii. Mi-am dorit si eu sa incep o afacere de tipul asta, imediat dupa '89, dar mi-a lipsit "bootstraparea" financiara. De asta am acceptat sa lucrez la facultatea care mi-a facut propunerea, crezand ca voi incepe acolo ce doream (aveau spatii si utilaje la subsolul cladirii) si dupa ce afacerea prindea putere, sa trec la "zborul liber", daca colaborarea cu facultatea n-ar fi mers. Insa n-a mers absolut deloc. Acolo se face doar fizica teoretica, ii urasc pe experimentatori. Mentalitate de tara de lumea a 3-a.

 

In domeniul microproductiei exista oportunitati, pentru ca firmele mari nu se ocupa de "nimicuri". Nu ne-am bagat, desi aveam ceva personal calificat, si uite ca s-au bagat chinezii, indienii, asiaticii in general, si acum scot limba la noi. Daca si nord-coreenii au facut bomba H si rachete intercontinentale, cu finantare redusa, cred ca va dati seama ce am pierdut.

 

Legat de sonda asta, eu sunt dispus la colaborare, daca cineva face cablajul (SMD, dar si pentru componente clasice - adica in ambele variante). La iesire i se pot atasa doua detectoare in paralel, unul liniar (detector de varf cu dioda punctiforma polarizata la curent initial 5-10 uA), dar si unul logaritmic, cu AD8307 (cu un atenuator rezistiv la intrare - pentru "echilibrare"). Detectia numai logaritmica nu este satisfacatoare cand se masoara pe filtre LC.

Am cateva idei prin cap (tehnica analogica 100%), cu posibilitati de aplicare in micropoductie. Pe unele am sa le prezint pe forum.

[gsabac]

Credeti ca domnul gsabac pierde timpul cu discutii pe forum, cand deja a spus ca vrea sa faca ceva bani (adevarati - adica sa vanda la pret corespunzator) prin firma dansului, fabricand o sonda de performanta ? Sonda aia cu BF998 este de jucarie, merge la lucrari de laborator (liceu, facultati), nu la treburi profesionale.

@VAX, prietene de forum si idei tehnice, am replicat pentru o postare in asa mod incit sa fim luati in considerare

si imi cer scuze persoanei si celor care au inteles altceva.

Bineinteles ca nu pierd timpul, cred ca fac ceva util pentru cei care au afinitate pentru electronica si nu numai.

Daca exista cineva care doreste sa faca o afacere ii urez succes si daca pot, incerc sa ajut fara sa cer nimic in schimb,

poate cel mult, un multumesc.

Deci sa facem sonda mai departe.

Pe alt forum am ajutat 3 useri sa construiasca osciloscoape CRT, pina la 10MHz. Sute de postari si de proiectari de

scheme. Rezultatul, zero constructii si multa pofta de postari din partea lor. I-am inteles si in final am fost nevoit sa

le spun franc ca renunt. Sunt multumit totusi ca au invatat mult si sau perfectionat in electronica.

Munca de construire a unui aparat este extrem de complexa si numai anumiti electronisti alesi pot finaliza.

 

Spor !

 

@gsabac

Editat Septembrie 25, 2017 de gsabac

[VAX]

Finalizarea unor proiecte tine de "nimicuri", cum ar fi:

- dotarea materiala, inclusiv ce tine de fabricarea cablajelor si partilor mecanice;

- de existenta unei aparaturi de calibrare si verificare;

- de consultata si organizare la nivel de grup social;

- etc

Cei mai multi forumisti nu au nici macar un osciloscop care sa mearga la 10 MHz, sau o punte RLC, un frecventmetru digital, etc. Nici eu n-am avut cand eram mai tanar si cu pofta de lucru. Acum am ceva scule, dar aparatura veche si reconditionata, nimic de mare valoare. Bune pentru uz didactic.

Nu putem sa-i acuzam pe multi dintre forumisti ca nu au proiecte, pentru ca nici documentatie (reviste, carti bune) nu mai exista. Se pare ca moda asta a venit din tarile dezvoltate, care sunt in declin (parerea mea). Am vazut o scadere a nivelului discutiilor si pe forumurile din Vest.

 

Eu am construit pana in urma cu zece ani, in ultimul timp numai pentru ce imi trebuia la serviciu. Prin metode arhaice, cablaje desenate frumos cu vopsea auto, cu diluant nitrocelulozic, etc. Poate ca prin Bucuresti este altfel, lume mai instarita si mai dotata.

La mine a fost hobby, fiind cadru didactic, nu inginer in productie.

[Marele Savant]

aiurea! ati vazut pe forumurile rusesti, unguresti, poloneze sau turcesti chiar, la ce nivel de ''amatorism'' se lucreaza? la fel pe cele nordice, care datorita limbii ne apar mai rar spre deloc la cautarile in limba romana sau engleza! la fel si in limba germana sau franceza daca veti cauta rezultatele vor fi spectaculoase!

 

Iar daca ucrainianul a vindut 300 de sonde simple inseamna ca este suficienta cerere si ca lumea lucreaza. Uite, eu spre rusinea mea, am doua sonde cu atenuare de 10 ori originale al osciloscopului (Tek, de la tatal lor) si in tot ce am lucrat, am avut puncte de masura de joasa impendanta, deci nu am simtit niciodata nevoia unei sonde asa de bengoase, care sa mai vrea si alimentare dubla, plus grija la nivelul aplicat pe intrare sa nu decedeze rapid! Si sigur utilizarea sondelor active de f. mare impendanta este sporadica si in industrie, altfel cererea ar fi facut ca pretul sa scada (e clar ca pentru productia de serie materialele nu costa mai mult de 6 dolari) si s-ar fi gasit pe toate gardurile!

[VAX]

Nu ati facut ceva care sa necesite sonde de mare impedanta, de asta nu le apreciati utilitatea. O sonda de tipul prezentat de mine este ieftina, cu piese fabricate in serie mare. Mai multa bataie de cap dau fabricarea cablajului si lipirea SMD-urilor, respectiv partile mecanice (carcasa). Alimentarea cu doua tensiuni nu este o mare problema. Eu am lucrat la serviciu cu un voltmetru de RF (Philips - cu tuburi electronice, Fmax=30MHz) care avea sonda cu trioda la intrare.

[Marele Savant]

iezact asta am spus si eu, ca in peste trei decenii nu am avut nevoie de asemenea sond. Chiar, niste exemple de situatii unde sint necesare se pot da? in afara de domeniul didactic sau cel al ''cercetarii'' unde putem crea in mod artificial orice situatie dorim! In ''industria de toata ziua'', daca de poate! Recunosc ca am numeroase lacune si lipsuri de aceea mi-ar fi de folos niste asemenea exemple unde sonda activa respectiva este de neinlocuit. Si personal consider ca direct pe elementele unui circuit LC nu trebuie masurat indiferent de sonda folosita!

[VAX]

Ar trebui sa stiti si singur unde sunt necesare sonde cu Zi mare si Ci cat mai mic.

La culegerea semnalului din diverse puncte ale unui circuit, fara ca el sa-si dea seama ca este citit. De exemplu la filtre clasice (LC), cum erau in calea comuna de la tv-uri, la radio, etc. Poti sa vezi semnalul pe bobina unui oscilator fara sa-i modifici regimul de functionare. Aplicatii sunt multe, nu stau sa le fac inventarul complet,

Pentru utilizarea sondei numai la frecvente HF (<50MHz), se poate renunta la BFR-uri, care au tensiunea de strapungere mica, si se lucreaza cu BF-uri cu Ft mare (preferabil Ft>700MHz) si Uce0 de cel putin 35 V. Se creste tensiunea de alimentare a sondei (se trece la +/-24V) si astfel sonda poate accepta la intrare tensiune de ordinul 30 Vpp. Se redimensioneaza rezistoarele la curentii de colector doriti si astfel incat si tensiunile pe tranzistoare sa fie in limite corecte.

[gsabac]

O schema functionala de sonda care merge de la CC pina la peste 1000MHz.

- Atenuare 10:1 ca la sondele HP si TK

- Nivel maxim linear +/- 6V

- Impedanta de intrare 1Mohm // 0,5pF+C_PARAZIT(0,2-0,5pF)

- Iesirea in 50 ohmi cu cablu de 1-1,5m

- Stabilitatea cu temperatura este de zeci de uV de la 0⁰ la 75^0.

- Asa cum zic si altii, schema este protejata pina la virfuri de tensiune de +/-200V, fara alte protectii.

Se vede ca am renuntat la bootstrapare, pentru ca introduce probleme insurmontabile la linearitatea peste 50MHz.

Pentru frecvente joase pina la 100KHz si CC lucreaza AO, nivelele se completeaza intr-o zona mediana si peste 100KHz

lucreaza partea de curent alternative de inalta frecventa.

Pentru iesirea de putere am pus 2 tranzistori in paralel, pentru disipatia de putere

si pentru un curent optim prin fiecare transistor.

 

@gsabac

Editat Septembrie 29, 2017 de gsabac

[sesebe]

Bravo!

Chiar îmi place!

Uite ca se poate și simplu și eficient, întrebarea care mai ramine este: cit de aproape de simulare ar fi o realizare practica.

[gsabac]

Acest tip de circuite pot fi testate doar ca produs finit. Circuit dubla fata, componente SMD, ecranare,

si osciloscop sau analizor de spectru pentru teste. Apoi trebuiesc capete pentru 100:1 si separat pentru CA.

Un inceput este asa:

Sonda se poate incadra in 120 mm lungime si diametrul de 10-12mm, dupa optimizarea dispunerii componentelor.

Poate dupa 10 noiembrie si mai ales la iarna cind bate crivatul.

 

@gsabac

[VAX]

Am adus o modificare la schema intiala, care nu functioneaza corect cu Ui>(+/-)3V pentru ca bootstraparea cu semnal luat din emitorul lui Q2 limiteaza alternanta negativa. Pe alternanta pozitiva nu sunt probleme, impedanta la iesire este mica din cauza tranzistorului. Dar la alternanta negativa, semnalul care actioneaza in circuitul JFET-ului (pe rezistente de sarcina relativ mici) este luat din rezistorul R6. Cat timp semnalul are amplitudine mica si exista curent in Q2, impedanta in emitor este mica si circuitul de bootstrapare functioneaza corect. Dar la semnal mare curentul in tranzistor scade la zero pe anumite intervale de timp (pe varfurile alternantei negative) si circuitul distorsioneaza semnalul.

In consecinta, am mutat punctul de unde se ia tensiunea de bootstrapare, din emitorul lui Q2, la iesirea repetorului compus (cu tranzistoarele pnp si npn). In felul acesta impedanta este la fel (mica) pe ambele alternante si nu mai este taiat varful alternantei negative.

Asa arata semnalul cu limitare pe alternanta negativa:

 

 

Schema de sonda RF modificata:

 

 

Sonda_activa_BF-uri_15v_varianta.zip

 

Raspunsul in frecventa cu sarcina de 5k in paralel cu 5pF, cat ar avea un detector cu dioda punctiforma:

 

 

 

Pe o astfel de sarcina sonda lucreaza perfect pana la frecventa de 100MHz. Simularea este facuta pentru Rg=100k.

Daca se scade impedanta de sarcina la 50 ohmi, cat are cablul coaxial pentru legarea la osciloscop, eficienta bootstraparii scade dramatic si se deterioreaza raspunsul in frecventa. Pentru mentinerea benzii de frecventa (cu Rg=100k) si cand Rs=50ohmi, trebuie sa se adauge inca un etaj repetor de tensiune, cu tranzistoare pnp si npn. Primul repetor compus (pnp+npn) asigura bootstraparea corecta a JFET-ului, iar al doilea repetor compus asigura adaptarea de impedanta cu sarcina de 50 de ohmi. Pe schema nu mai apare si al doilea repetor, pentru ca sonda de RF este destinata in primul rand sa lucreze cu un detector, urmand a fi utilizata la wobblere.

 

 

Pentru cei care nu stiau ca impedanta tuburilor electronice, la borna de comanda (grila G1), se reduce mult (scade la kohmi) la frecventa mare (de la zeci de MHz in sus), am cautat pe net ceva informatie in acest sens:

 

 

 

http://www.westernelectric.com/static/library/technical-library/principles-of-electron-tubes/ch7-high-frequency-effects-and-beam-admittance.pdf

http://4tubes.com/DATASHEETS/SCANS-Original/!5-Numbers-100--999/448B_WE_Datasheet.pdf

http://www.radiomuseum.org/forumdata/users/4942/file/Input%20Admittance%20of%20Receiving%20Tubes%20RCA%201946_OCR.pdf

http://www.philbrickarchive.org/jlrmsousa/terman_triode_admittance.pdf

https://frank.pocnet.net/sheets/137/6/6021.pdf

Acest fenomen se produce din cauza deplasarii electronilor cu viteza finita (tranzit time) intre grila si catodul tubului.

Asemanator se comporta si tranzistoarele cu efect de camp. La frecventa mare au la intrare (poarta-sursa) o rezistenta de zeci de kohmi sau chiar kohmi. Fenomenul respectiv duce la amortizarea circuitul de la intrare, la amplificatoarele cu sursa la masa. Scade amplificarea si creste factorul de zgomot.

La repetoarele de semnal, pe sursa, rezistenta respectiva este practic boostrapata (fara montaj de bootstrapare) si valoarea ei aparenta este crescuta de zeci sau sute de ori. Dar numai boostraparea intregului etaj poate sa duca la impedante la intrare foarte mari. Prin bootstrapare se reduce foarte mult capacitatea de la intrarea amplificatorului.

@gsabac

Vreti sa explicati care este rolul R6, R8, R2, C6 ? La divizorul cu R9, R11 de unde ati dedus cat trebuie sa fie raportul de divizare ? La condensatorul C1 cum i-ati stabilit valoarea ?

Puteti sa postati un grafic cu raspunsul in frecventa pentru Rg mare (100 kohmi) ?

Editat Septembrie 30, 2017 de VAX

[sesebe]

Acest tip de circuite pot fi testate doar ca produs finit. Circuit dubla fata, componente SMD, ecranare,

si osciloscop sau analizor de spectru pentru teste. Apoi trebuiesc capete pentru 100:1 si separat pentru CA.

Un inceput este asa:

sonda.png

Sonda se poate incadra in 120 mm lungime si diametrul de 10-12mm, dupa optimizarea dispunerii componentelor.

Poate dupa 10 noiembrie si mai ales la iarna cind bate crivatul.

 

@gsabac

Dacă ai folosi un operațional în capsula sot23 ar ieși și mai îngust cablajul pt sonda.

[gsabac]

Buna idee, am vazut unele sonde mult mai subtiri, total 8mm si nu prea m-am prins ce componente au folosit.

 

@gsabac