Sonda activa - discutie si solutii practice

[VAX]

Dumneavoastra nu vreti sa ne bucurati sufletele cu ceva postari mai tehnice ?

[Marele Savant]

din pacate mie mi-e lene sa compilez de prin literarura de specialitate antebelica si nici nu am acces la lucrarile alea tinute secrete pe internet sau pentru care se cer bani grei si sint accesibile numai initiatilor! Cind ma intereseaza ceva, in loc sa o simulez la rece, pun mina pe letcon si testez ceva real, nu fictiuni matematice! dv., care am inteles ca detineti zeci de mii de componente deosebite, testate, masurate, imperecheate si puse in cutii legate cu fundite ar trebui sa faceti si mai des asta, mai ales ca dispuneti si de un solid bagaj de cunostinte teoretice!

Editat Octombrie 4, 2017 de Marele Savant

[gsabac]

Am postat pentru forum un circuit real si practic, de banda ingusta, la intrare si iesire are 50 de ohmi.

Circuitul are cap si coada adica intrare si iesire folosibila la alte etaje, iar nivelele sunt identice cu cele

din postarea #224.

Situatia in care este conectata sonda cu circuit MMIC MAR, de 3,4K in parallel cu 0,2pF:

Am deconectat sonda si nu se observa nici o diferenta de amplitudine sau de frecventa:

Acesta este modul de lucru in radiofrecventa. Se realizeaza un etaj, se modifica, regleaza, adapteaza

la intrare si la iesire in 50 de ohmi, se finalizeaza urmatorul etaj si se conecteaza cu primul.

In continuare se refac toate adaptarile si reglajele si se trece mai departe.

De ce in 50 de ohmi, pentru ca toata aparatura de masura este construita pentru 50 de ohmi

si pentru ca circuitele lucreaza si la frecvente mici si la mari pe aceasta impedanta.

Bineinteles exagerez, se pot face si conexiuni si de medie sau inalta impedanta acolo unde este cazul.

Secretul este sa stii cum sa construiesti, cum sa masori si unde sa masori, asa cum a postat si @sesebe.

 

@gsabac

Editat Octombrie 4, 2017 de gsabac

[VAX]

@gsabac

Ati dat exemplu un caz particular. In practica se intalnesc frecvent situatii in care filtrele LC sunt cuplate la circuite cu impedanta mare (cu FET-uri si chiar cu tranzistoare bipolare). Sonda cu Ri=3,2K si Ci=0,2pF (pe care nu stiu cum i-ati determinat) nu v-ar ajuta la repararea unui radio Gloria, de exemplu. O fi buna la alte treburi (circuite digitale), dar pentru circuite de RF mai mult incurca treburile.

Se lucreaza cu Zi si Zo de 50 ohmi acolo unde se cupleaza cabluri coaxiale si in alte cazuri particulare, dar in majoritatea situatiilor impedantele sunt mult mai mari.

[gsabac]

Mi-am adus aminte de reparatii, acestea le-am inceput cam pe la 17 ani, in liceu,

apoi am intrat la facultate. Prin anul I am reparat primul televizor cu lampi, apoi am fost un depanator

cautat in cartier si chiar in localitati limitrofe Bucurestiului. Nu am avut nevoie decit de trusa de scule,

rezerva de lampi si citeva cutiute cu piese. Din banii mei am cumparat ciocan de lipit pistol, VielfachMesser4,

bicicleta cu care mergeam la reparatii si piese cu care sa experimentez. Era usor deoarece erau doar citeva

tipuri de televizoare.

De nenumarate ori am acordat receptoare AM si FM, sunetul la televizoare si chiar frecventa intermediara din TV-uri

si nu am avut niciodata nevoie de aparate. Astea au fost vremurile, pentru mine amintiri foarte placute.

Primul receptor miniatura, cit 4 cutii de chibrituri, pe unde medii, reflex, in cutie facuta din placi subtiri de celluloid,

l-am construit prin clasa 10. Baterie de 9V si difuzor inventat dintr-o casca de telefon Electromagnetica.

Dar sa trecem peste aceste nostalgii, in poza este schema unui Walkie-Talkie.

Pe schema am indicat punctele unde se pot face masuratori cu sonde de joasa impedanta.

La fel se poate proceda cu orice receptor sau emitator radio, de exemplu cu A412:

Adica trebuie sa se cunoasca procedeele de masurare, ce trebuie masurat si unde se masoara corect.

Pe schema de W-T se observa multe tipuri de adaptari, acestea in general fac trasferul de putere intre

sursa de 50 de ohmi si elementele active sau pasive. Mai jos este un model de program care calculeaza

si alege adaptarea optima si calculeaza elementele pasive, din 8 tipuri posibile, pentru a realiza impedanta

complex conjugata de la 50 de ohmi spre un transistor, mixer, antena, etc.

Postarea nu acopera toate tipurile de masuratori posibile, dar face o deschidere spre acestea.

Postarea #222 a lui @ndor este deosebita si merita dezvoltata.

O chestie care ma deranjeaza la sondele astea .

Alimentarea , sa fie ceva cu alimentare cat mai mica , un 3 V daca se poate si a doua , care vad ca nu a discutat nimeni despre asta , masa .

Cum legi sonda la masa montajului de masurat pentru frecvente peste 100- 200 Mhz ? Ca nu poti veni cu sarma si crocodil .Deja la frecventele astea o masa prost facuta da peste cap tata masuratoarea . Si ma refer ai la constructia practica , ca sa nu dezbatem iar 14 pagini desprea teoria planului de masa !!!

Am adunat mai multe poze revelatoare:

Desigur sunt si alte posibilitati de conectare mai avansate a conexiunii de masa, care sunt utilizate pina la 2,5GHz,

de exemplu conexiune de masa reactiva, de diverse lungimi, care impreuna cu virful activ realizeaza

o linie de transmisie de banda larga. In legatura cu alimentarea cred ca se poate pina la citeva sute de MHz.

 

@gsabac

[gauss]

Personal masor intre punctul cald si " masa " etajului sau componentei unde ma intereseaza semnalul sau potentialul , cat mai apropiata electric si fizic de punctul cald ... nu la masa generala , oriunde ar fi ea . Mai exact , punctul cel mai susceptibil la care s - ar raporta punctul cald in functionarea teoretica si practica a schemei . De aceea am pus intrebari referitoare la conexiunea de masa in postarea 89 , referitoare la sonda din 88 . In opinia mea , capacitatea parazita dintre varf si conexiunea de masa la acea sonda degradeaza capacitatea declarata de 0,1 pF . Ma rog ... la sondele active folosesc " prelungitoare " din pini mama auriti compatibili cu sonda , recuperati de la conectoare , in care infig terminalele sondei , apropiate din constructie . Prelungitoarele , cat mai scurte , le cositoresc " uscat " ( putin aliaj ) , dar ferm la punctul de masura si masa . Astfel , nu afectez sonda , pinii se scot oricand ( se trage sonda ) si aceasta ramane ca din fabrica , putand fi conectata alternativ in alt punct de masura , in acelasi mod . Capacitatea parazita intre prelungitoare e cunoscuta , se poate masura cu precizie si adauga la cea initiala a sondei . La masurare , indepartez mainile ( si alte scule tinute , gen penseta , surubelnita , cheie de reglaj , baston ferita - alama etc , chiar dielectrice fiind ) . Unele sonde pasive , gen osciloscop , au accesorii care se adauga peste masa de la varful sondei , cu pin scurt de masa , alaturat varfului activ . In fine ... scuze pentru lungimea povestii .

Editat Octombrie 5, 2017 de gauss

[VAX]

Am simulat sonda domnului inginer gsabac, varianta cu tranzistor bipolar la intrare, cu Rg la diverse valori (100k, 10k, 1k, 50 ohmi). Se observa ca este net inferioara sondei cu JFET la intrare, la Rg mare. La simularea rezonantei, cu si fara sonda, se observa o deplasare a frecventei cu aproximativ 13 KHz si o amortizare puternica a circuitului, asta desi sonda are divizor 1.4 la intrare, care ii mareste impedanta.

 

 

Sonda_gsabac.zip

 

 

 

 

 

 

Montaj_sonda_gsabac.zip

 

 

[ndor]

Asta am vrut sa subliniez . Chestia cu firul ala de masa si crocodil la capat , devine o gluma proasta atunci cand se vrea o masuratoare intr-o frecventa mai mare . Pur si simplu pentru anumite frecvente firul de masa plus varful sondei devine o antena dipol sau monopol . Deci masuratorile se pot face doar pentru frecvente joase . Parerea mea , pana in 25 - 30 Mhz . Peste frecventele astea daca se vrea acuratete in masuratori se folosesc sonde special create pentru masuratoarea respectiva . Varful se va inlocui cu conectori SMA , MMCX sau similar iar in punctul de masurare se va atasa un conector complementar .celui de pe sonda pentru a se pastra impedanta de 50 ohmi a sondei .

 

PS - Masurat capacitatea unor mufe SMA - intre -0,7 si 1,5 pF , functie de model .

[gsabac]

@ndor, perfect spus si mufa SMA conectata la generator si la sarcina. Masurarea capacitaii este interesanta,

si as completa ca structura mufei este tot o portiune coaxiala de cuplare pe 50 de ohmi, si capacitatea se incadreaza la Teflon

si 50 de ohmi la 101pF/metru si 260nF/metru. Deci 0,7 cm ai mufei ar da cam 0,7pF, cum ati masurat.

Mufele SMA Aphenol, Molex sau Omni Spectra sunt pe categorii de precizie, 18GHz, 26,5 GHz sau 40GHz,

dar bineinteles ca merg de la CC. Mufe facute de alte firme sau chinezarii nu am folosit si nu am masurat.

 

Felicitari @VAX, este exceptional ca schema si experiment.

Ati aratat punctele slabe dintr-o schema, unde se masoara imprecis cu sondele HP, Keysight, Tektronix, Philips, LeCroy

sau cu o caricatura de schema studiata de mine.

Deci nu se masoara asa, decit daca se vrea sa se arate demonstrativ ce nu este bine.

 

@gsabac

Editat Octombrie 5, 2017 de gsabac

[sesebe]

Pentru conectarea probelor, marii producatori au dezvoltat adevarate kituri de conectare, unele dintre ele (kiturile de accesorii) putind costa aproape cit proba propriuzisa.

Uite niste exemple de la LeCroy:

 

Sonda activa de inalta impedanta: http://cdn.teledynelecroy.com/files/pdf/zs_series_datasheet.pdf la pagina 3 se poate vedea setul de acceesorii disponibil pt ele.

 

 

Sonda standard 10X: http://cdn.teledynelecroy.com/files/pdf/pp007-datasheet.pdf la pagina 2 se poate vedea cum se conecteaza ground-ul pt o inductanta (de ground) cit mai mica necesara pt frecvente mari.

 

Kiturile de accesorii: http://teledynelecroy.com/probes/probeseries.aspx?mseries=434

 

Si detaliate cele mai utile (pt mine cel putin):

 

Kitul standard ce se livreaza impreuna cu sonda:

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Kitul avansat:

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Kitul pt SMD-uri:

Astea fiind spuse, va las pe voi sa va imaginati toate scenatiile de conctare potrivite in functie de necesitatile de masura.

Posibilitatile de conectare sint multiple si daca ai putin imaginatie poti gasi usor cea mai buna varianta in functie de ceea ce vreti sa observati.

 

 

PS: Acest accesoriu:

prezent in kitul standard de la sondele de inalta impedanta dac care poate fi achizitionat si separat, este util pt a realiza sprijinirea sondei (hand-free) fara a o mai tine cu mina.

Se potriveste la sondele de inalta impedanta dar si la sondele 10x de 2.5mm dar si de 5mm.

Editat Octombrie 5, 2017 de sesebe

[VAX]

Recomand celor care citesc acest topic sa instaleze Circuit Maker si sa simuleze singuri schemele puse in discutie. Programul respectiv (de tip SPICE) este foarte usor de folosit si este util in scop didactic. Luati-l de pe net cat timp se mai gaseste. Kitul de la adresa indicata (CM200) se instaleaza si merge si pe Windows 7 (64 bit). Eu lucrez cu CM6, luat de pe site-ul radioamatorilor rusi.

CM6 se instaleaza pe Win 98 sau Win XP, cu tot ce trebuie, dupa care se poate copia tot folderul pe orice alt computer si merge. Sa se instaleze in C:\Microcode Engeneering, nu in C:\Program Files.

http://cqham.ru/e_soft.htm

https://uloz.to/hledej?q=circuit+maker

Circuit Maker este acum free, pentru studenti si pasionatii de electronica. Are si cateva hibe, dar pe ansamblul este extrem de util si de intuitiv.

[gsabac]

O chestie care ma deranjeaza la sondele astea .

Alimentarea , sa fie ceva cu alimentare cat mai mica , un 3 V daca se poate si a doua , care vad ca nu a discutat nimeni despre asta , masa .

Cum legi sonda la masa montajului de masurat pentru frecvente peste 100- 200 Mhz ? Ca nu poti veni cu sarma si crocodil .Deja la frecventele astea o masa prost facuta da peste cap tata masuratoarea . Si ma refer ai la constructia practica , ca sa nu dezbatem iar 14 pagini desprea teoria planului de masa !!!

Asta cu alimentare interna este tare. Doua baterii de 1,5V pentru ceasuri, poate 3 ar putea asigura o functionare

de citeva zeci de ore si chiar nu am vazut asa ceva. Cred ca schema simpla cu BF998 ar functiona bine la aceste tensiuni

cu putine modificari. Ca rezultat al alimentarii la tensiune mica, poate s-ar reduce tensiunea maxima de intrare pentru regim linear.

Este o idee de studiat si chiar de aplicat.

 

@gsabac

[ndor]

Pentru un 3 V zic eu ca ar fi optim . La tensiunea asta sunt mai multe posibilitati de alimentare , inclusiv cea cu baterii .Tensiunea maxima la intrare nu mi se pare a fi un impediment major atat timp cat se cunoaste asta de la inceput .

[gauss]

Merg folosite cele din seria CR , cu litiu . CR 2032 are destula capacitate ... chiar si CR 2016 , care este mai mica . Eventual elementi Ni - MH scosi dintr - o baterie accu de 9V , ar putea fi reincarcati printr - un mic jack ... sau 2 borne miniatura , gen pini mama de la o cupla . Poate chiar o alimentare diferentiala , la o schema mai complexa , dintr - un accu de 9V , cu divizor rezistiv " repetat " prin 2 tranzistori , chiar si SMD . S - ar obtine in jur de + / - 3,5 spre 4V ( accu de 9V au 8,4 volti ) .

Editat Octombrie 5, 2017 de gauss

[VAX]

Bine ca nu doriti ca sonda sa mearga cu tensiune de alimentare de 0,5V.

Cat este tensiunea minima pentru un BF998, sau un JFET, ca sa intre in regim normal de functionare ? Caderea de tensiune pe rezistoarele de sarcina nu o puneti la socoteala ? La ce curent merg tranzistoarele si cat ar trebui sa fie rezistentele la curentul respectiv, tinand seama si de valoarea mica a tensiunii de alimentare ? Dumneavoastra va dati seama despre ce este vorba ? Care ar fi semnalul maxim de la intrare (varf la varf), ca sa functioneze bine un detector cu dioda, pus la iesirea sondei ?