Sonda activa - discutie si solutii practice

[gsabac]

Caracteristile tranzistorilor tipici BF545B si BF998.

Dupa cum apreciez eu, la 4V functionarea ar fi buna iar la 3V destul de buna, cu tranzistoarele FET si MOSFET.

Tranzistorii NPN cu siliciu sau SiGe functioneaza linear si de la 1,5V.

Ca o concluzie preliminara se poate incerca prima faza de teste si sunt sanse mari de succes.

Daca se folosesc 2 baterii AAA de 1,5V, ar iesi o sonda cilindrica de dimensiuni optime, deoarece am vazut

un model de sonda cu un tranzistor BF998, de numai 15-20mm lungime.

 

@gsabac

Editat Octombrie 5, 2017 de gsabac

[Vizitator]

Va prezint simularile la rezonanta unui circuit LC, fara sonda, cu sonda bootstrapata si cu sonda simpla. Circuitul LC l-am dimensionat cu Q aproximativ 450 (mult peste ce se intalneste in practica), ca sa fie mai pronuntat varful rezonantei si sa se puna in evidenta usor deplasarea frecventei de rezonanta atunci cand se cupleaza sonda.

Am introdus circuitul LC in colectorul unui amplificator cu tranzistor bipolar, in montaj cu baza la masa, pentru ca are rezistenta mare la iesire si nu amortizeaza mult.

 

Montaj_sonda_bootstrap.jpg

 

Montaj_sonda_bootstrap.zip

 

Montaj_sonda_simpla.jpg

 

Montaj_sonda_simpla.zip

 

Rezonanta_fara_sonda.jpg

 

Rezonanta_cu_sonda_bootstrap.jpg

 

Rezonanta_cu_sonda_simpla.jpg

 

In prezenta sondei bootstrapate frecventa de rezonanta scade doar cu aproximativ 550 Hz si nu se pune in evidenta amortizare suplimentara. Frecventa de rezonanta fiind de de aproxinativ 4,912 MHz.

Cu sonda fara bootstrapare scaderea frecventei de rezonanta este de aproximativ 11 KHz si se observa o usoara amortizare suplimentara (varful curbei este putin mai jos).

 

Am sa simulez si efectul produs de sonda gandita de domnul Sabac, cea cu tranzistoare bipolare, sa vedem (toti) cum se comporta.

 

 

Q de 450 la 5 MHz si banda de trecere de 7 kHz la frecventa de 5 MHz pentru un circuit simplu LC paralel.... si configuratie baza comuna, are asta vreo legatura cu realitatea, este macar rezonabila alegerea, aceste circuite sunt cele ce le gasiti in practica?

Care este scopul unei simulari fara legatura cu reaitatea, adica pentru un circuit rezonant avand caracteristici total nerezonabile?

Nu este de ajuns ca este doar o simulare care nu tine cont de niciun factor real nedorit (mai ales la o sonda cu reactie bootstrap), mai trebuia facuta si pentru circuite... inexistente?

 

Circuitul si valorile respective, au fost alese doar "din intamplare" ca fiind neaparat favorabile unei anumite concluzii, sau a fost intentionat?

Nu de alta, dar etaj baza comuna la 5 MHz este o raritate absoluta, iar chiar daca -de exemplu- circuitele TOKO obisnuite ce se utilizeaza de obicei in asemenea situatii (seria EK de exemplu) au un Q propriu de doar 50...80, si daca oricand putem obtine in practica un Q mai redus (chiar si de numai 1), totusi mai mare este mai greu, iar cat despre Q de 450 si B de 7 kHz nu prea exista defel prin aparatele acelea in care ati vrea sa masurati cu sonda minune!

 

Cam ce efecte ar avea totusi aceleasi sonde, dar intr-o simulare corecta, a unor circuite reale?

Adica intr-un etaj emitor comun, cu circuit avand un Q de -sa zicem- 60, cu impedanta proprie adecvata (adica raport L/C mai redus, poate cu C=200 pF), cat de mult mai este afectat circuitul?

 

Mai sus ati afirmat ca este neaparat necesara sonda din asta minune pentru masurarea in anul de gratie 2017 a filtrului din etajul FI cale comuna TV... Pe ce valoare de impedanta era terminat filtrul respectiv incat sa aiba neaparat nevoie de sonda cu Ri de 1 Mohm, ce valoare Ri prezenta TDA440 la intrare?

[VAX]

Rabufnirati din nou ?

Am precizat ca folosesc in simulare circuite LC cu Q mult mai mare decat in realitate, pentru ca varful curbei de rezonanta este mai ascutit si se poate stabili usor unde este rezonanta. Nu trebuia sa determin cu cat se deplaseaza frecventa de rezonanta la conectarea sondei ? In plus, la un circuit cu Q mic nu se poate vedea bine efectul de amortizare introdus de sonda.

 

Sonda se poate folosi in multe situatii, nu numai la iesirea filtrului LC. Poti sa vezi semnalul intre celulele LC din filtru. Nu mai cautati sa minimizati utilitatea unei astfel de sonde. Si nu este vorba numai de TV, ci de aparatura in general.

Editat Octombrie 5, 2017 de VAX

[Marele Savant]

nici in general, nici in colonel nu este o scula de importanta deosebita fara de care sa inchizi pravalia. Asta in viata reala, in cea simulata, poate ca da! mai ales daca alegem combinatii imposibile cu performante de neintilnit in practica curenta!

[nico_2010]

Sonda se poate folosi in multe situatii, nu numai la iesirea filtrului LC. Poti sa vezi semnalul intre celulele LC din filtru. Nu mai cautati sa minimizati utilitatea unei astfel de sonde. Si nu este vorba numai de TV, ci de aparatura in general.

Tot nu pot sa inteleg, dom' profesor: de ce ar trebui sa stiu ce forma de unda exista intre celulele unui filtru LC?

Spre exemplu, pe mine nu ma intereseaza aceasta informatie, atata timp cat pot analiza asa ceva:

 

 

si sa trag concluzii care sa-mi permita modificari ale componentelor implicate in filtru pentru corectarea caracteristicii lui.

Revin la rugamintea de a ne arata si noua un circuit electronic realizat fizic de domnia voastra (si functional, evident), ca de teorie, si mai ales de teoria bazata pe ideea ":al meu e mai bun" ne-am cam saturat!

[VAX]

Problema deranjanta la sondele cu bootstraparea etajului de la intrare este aceea ca pe simulare apar oscilatii, mai ales cu rezistenta mica a sursei de semnal. Prin simulari repetate am ajuns la concluzia ca trebuie sa se introduca in serie cu intrarea (poarta JFET-ului, sau baza primului tranzistor bipolar - la varianta cu tranzistor bipolar la intrare) un rezistor a carui valoare se stabileste experimental. Pe simulare circuitul functioneaza stabil pentru Rg minim de ordinul 50 Kohmi, la montajul cu JFET la intrare. In acest mod poarta tranzistorului nu mai este pusa la masa prin rezistenta interna a sursei de semnal si nu mai sunt indeplinite conditiile de intrare in oscilatie. Sonda nu merge la frecventa mai mare de 100MHz (optim pana in 50MHz), dar in privinta Ri si Ci este net superioara sondelor fara bootstrapare, in acest domeniu de freventa.

 

 

Sonda_bootstrap_stabila.zip

 

Simularea a fost facuta cu Rg=100K. La Rg mai mica (de ex. 10k) banda de frecventa se largeste putin, dar apare supracreste.

 

 

Amplicatorul in sine amplifica uniform pana la frecventa de aproape 1 GHz. Scaderea semnalului la frecventa mare se produce din cauza atenuarii introdusa de capacitatea de la intrare.

[VAX]

Am bootstrapat etajul de la intrarea sondei simple, cu tranzistor bipolar la intrare, varianta derivata din schema propusa de domnul gsabac. Raspunsul in frecventa este asemanator cu cel de la sonda cu JFET, dar Ri este mai mica si Ci putin mai mare. Pana la aproape 150MHz este utilizabila ca sonda cu impedanta mare, dar cu spracrestere si un maxim la frecventa mare, cu Rs=5k (pentru detector cu dioda). Mai sus de frecventa asta scade efectul bootstraparii si se reduce impedanta la intrare. Cu Rs=50 ohmi nu apare supracrestere (la Rg=100k), dar se observa limitarea alternantei negative la Uvv >4V si frecventa maxima de lucru este de 50MHz.

 

Sonda_gsabac_bootstrap.zip

 

 

 

 

Si in acest caz este necesar sa se introduca un rezistor in serie cu intrarea (baza tranzistorului bootstrapat) pentru eliminarea oscilatiilor.

Concluzia ar fi ca pana la 100 MHz montajul cu FET este superior (are Zi mai mare). La frecventa mai mare poate fi mai bun montajul cu tranzistor bipolar, dar unul cu SiGe (Ft>20GHz). Simularea s-a facut cu tranzistor cu Ft=8GHz (MRF947).

 

Cel mai bine va lamuriti cum merge circuitul daca instalati Circuit Maker si simulati cu diverse valori ale Rg si Rs.

[Vizitator]

Bootstrapati, bootstrapati si iar bootstrapati ! O fi zis-o si pe asta Lenin ?!

[Marele Savant]

Cred ca l-am suparat tare pe dl. Vax, nu a mai dat pe aici de mult!

[gica70]

Trebuie invatatura pentru bootstrapare!

[franzm]

Nu-l mai luati atâta la bascalie pe om. E bine intentionat dar nu si-a ales prea bine locul pentru a-si expune ideile.

Vorba aia: Nino nino ieducheişǎn.

[Vizitator]

Acum, pentru ce vrea dumnealui, in scop didactic, poti face un circuit oscilant la 50 kHz unde poti sa aduci o sonda cu nu stiu ce OPAxxx si nu alterezi parametrii circuitului. Nu e nevoie de impedante de 100 Mohmi. Daca intelegi principiul, poti sa extinzi teoria la 10 GHz fara sa ai nevoie de sonda de 10000 Euro.

[ndor]

...Daca intelegi principiul, poti sa extinzi teoria la 10 GHz fara sa ai nevoie de sonda de 10000 Euro.

Ma cam indoiesc de asta . La 10 Ghz se aplica alte "teorii" fata de 50Khz. Ca sa nu mai vorbim de partea constructiva . De aia si costa atat .

 

Oricum , subiectul era mort . S-a discutat multa teorie , simulari ...etc . N-am vazut pe nimeni sa lipeasca fizic doua sarme pentru asa ceva .

[Vizitator]

Ma refeream la faptul ca circuitul prezinta rezonanta, factor de calitate, etc. Lucrurile astea se intampla si la 10 GHz, nu e nevoie sa masor tocmai acolo pentru a face o demonstratie practica a principiului fizic. Ati folosit in laboratoarele scolare alte instrumente decat cele de uz didactic? Poate ati fost privilegiat in liceu de utilizarea de scule R&S, eu am experimentat cu banale scule autohtone si nu mi-am pus problema ca e posibil ca sinusoida sa fie descrisa de alta functie matematica la 10 GHz si sa vreau sa o vizualizez.

[VAX]

"Nino nino ieducheişǎn"

 

Constat ca "autoritatile forumului" doar pun piedici la discutii, se iau de toti cei care posteaza ceva nou, nu vor sa contribuie cu idei utile. Daca ma uit prin ce au postat, observ ca lipsesc contributiile proprii.

 

Sonda propusa de mine, in varianta pentru RF (c.a.), este extrem de utila celor care au, sau vor sa-si construiasca wobbler. Pentru sonde cu cuplaj in cc conditiile cerute (Ci mic si Ri mare) sunt mai putin restrictive, pentru ca in general se masoara in circuite logice, cu impedante relativ mici.

 

 

​Edit:

Doriti neaparat sa acidulati topicul?

​yo9hrb.