Sonda RF

[nico_2010]

Dupa ce am facut DDS cu AD9850, am facut o sonda logaritmica cu AD8307. Din pacate, impedanta de intrare este relativ mica, circa 1.1K, cred eu ca la frecvente HF, nu foarte mari. Asa ca m-am gandit sa pun si un etaj de intare cu un AO de frecventa ceva, AD8130, nu pentru a amplifica foarte mult, ci mai mult pentru a mari impedanta de intrare. Mie-mi place o impedanta mai mare pentru acordarea circuitelor oscilante.

Sebi_c, "din pacate" masuratorile in RF presupun utilizarea impedantei de 50 ohm (sau, mai rar 75 ohm), la care se raporteaza nivelurile de tensiune si/sau putere masurate in diferite etaje si/sau filtre. Nu vreau sa intru in polemica cu nimeni, insa astea sunt standardele in materie, asa cum in domeniul audio impedanta standard pentru efectuarea masuratorilor de nivel de semnal este de 600 ohmi, iar pentru puterea de iesire 2/4/8/16 ohm.

Masuratorile efectuate de tine cu privire la raspunsul in frecventa al filtrului (cu o sonda de impedanta diferita de 50 ohm) sunt cel mult orientative, deoarece imaginea de pe ecranul osciloscopului nu iti furnizeaza informatii referitoare la pierderile de insertie si atenuarea maxima in afara benzii de trecere.

Cu toate astea, este un pas inainte si poti continua prin adaptarea intrarii AD8130 si a iesirii acestuia la impedanta de 50 ohm (AD8307 are nevoie de 50 ohmi la intrare), ca sa obtii si acele informatii de mai sus.

Succes

[sebi_c]

Nico_2010, din pacate nu ai inteles sensul afirmatiilor mele! Intr-adevar, in RF este importanta impedanta de intrare/iesire, care uneori este de 50 sau 75 Ohm si ca sunt multe calcule simplificatoare in jurul acestor valori. Asta nu inseamna ca eu cand gandesc un etaj RF sau altceva trebuie ma racordez la aceasta gandire! Bineinteles ca iesirea dintr-un emitator, sau altceva ce este legat de linii sau cabluri coaxiale, va trebui sa fie de valoare impusa de materialul la dispozitie. Marind impedanta de intrare am facut-o in scopul de putea sa influientez cat mai putin circuitele oscilante (acordate), cand vreau sa le vobulez la frecvente relativ mici, pentru ca la frecvente mari chestiunile sunt mai complicate, tocmai pentru ca capacitatile sau inductantele sunt apreciabile. Daca tot ai adus vorba de filtrul ala scara, are si el o rezistenta de intrare/iesire de circa 150 Ohm, deci nu e chiar 50 sau 75. La iesirea din DDS, Analog Devices recomanda 200 Ohm, asa ca si filtrul eliptic facut de mine raspunde la aceasta cerinta. Altfel rezistenta de intrare/iesire este un parametru care se ia in considerare tocmai pentru respectarea legii transferului maxim de putere, avand in vedere ca liniile de toate felurile au impedante caracteristice. Din cauza asta, de ex. cea mai cunoscuta linie din telefonie era din sarma pe stalpi si avea 600 Ohm. In acest fel apare in telefonie valoarea de 600 Ohm; in AF nu este neaparat necesara racordarea gandirii la 600 Ohm. Lamparilor le place rezistenta mare la intrare in etajele lor, tocmai pentru ca lampile au rezistenta mare la intrare, deci ei adapteaza etajele in tensiune, cel putin la frecvente nu prea mari. Chestunile sunt relative si se abordeaza asa cum fiecare crede ca e mai bine, pentru ca binele absolut nu exista. Referitor la standarde, eu cand am devenit radioamator, mi-am alimentat antena dipol cu o linie de 600 Ohm simetrica, tip scarita. A doua antena am alimentat-o cu cablu simetric TV de 300 Ohm. Mi-au placut antenele simetrice.Investigatiile pe 50 Ohm le fac direct la intrare AD8307, fara amplificatorul diferential. Amplificatorul diferential se poate si el forta pe o rezistenta de intrare; dar cel mai util lucru pe care-l poate face in acest caz, este ca se pot investiga semnale simetrice, adica fara sa referentiezi fata de masa.Dudikoff, semnalele la intrarea in amplificatorul diferential sunt limitate la 1 volt si ceva. Nu mi-am pus problema sa umblu cu nivele mari, precum si faptul ca sonda nu va fi utilizata pentru masurare puteri. Cand o sa fac asta (un micropower-metru, poate) o sa ma gandesc mai bine, desi despre pinul 5 cu "intercept point" nu prea am inteles la cum merge, observand si ca este sensibil la factorul de forma al semnalului. Totusi, AD-ul meu are un offset cam mare! Nu am analizat de ce, dar o sa o fac cand o sa fie nevoie de ceva masuratori (in curand). Intr-adevar, AD-ul are amplificare DC foarte mare, asa ca chestiunea offset-ului este una fireasca, dar ar trebui sa fie un mecanism pentru al micsora. O sa vad la celalalt AD8307, cum se intampla.La mine DDS-ul cu AD9851 merge excelent, semnal foarte curat si bine filtrat. Vezi aici viewtopic.php?f=217&t=12580&start=150 in josul paginii.

[Ion_Bumbu]

@ nico_2001Cu o sonda Rf de impedanta ridicata de pe ecranul osciloscopului Sebi iti va citi si atenuarea de insertie a filtului si caracteristical a 3dB si 6dB fara probleme.In multe aplicatii daca ai ceva de construit o sonda cu impedanta mare e necesara.Totul e sa stii sa o folosesti iar el stie!Daca ai un osc mai vechi o sa vezi niste linii suplimentare la 0,707 din deflectia maxima.Alea au rolul lor!Grig

[MifTy]

Diodele Schottky sunt mult mai liniare si merg mult mai sus in frecventa decat cele cu germaniu.Pentru sonde sunt recomandate cele cu capacitate parazita cat mai mica posibil.Recomand diodele Schottky de semnal mic, oricare ar fi ele ca tip sau producator.

Despre diodele folosibile la o sonda RF se poate citi aici: http://www.cliftonlaboratories.com/diod ... probes.htm Sonda mea de RF (vezi poza atasata) este construita dupa Hendricks ( http://www.qrpkits.com/rfprobe.html ) folosind si informatile de aici ( http://www.n5ese.com/rfprobe1.htm ) si de aici ( http://www.flashwebhost.com/circuit/rfprobe.php ).In sonda, pe care o utilizez doar in unde scurte, am pus o dioda cu germaniu - EFD108.73 de 3cen

tocmai am făcut și eu una cu o EFD108 recuperată de pe o placă de ”Mamaia” din care nu mai rămăsese prea mare lucru (ce bine era să mai fie condensatorul variabil...)n5ese spune clar că e o sondă destinată exclusiv ca adaptor de RF pentru un DMM, și măsoară valori RMS, cu condiția împerecherii rezistenței de ieșire cu impedanța de intrare a DMM-ului, nicidecum ca sondă de osciloscop.se pare că poate fi folosită destul de bine și ca sondă pentru frecvențmetru... pe net sunt câțiva care spun că se comportă destul de bine în limitele diodei folosite.dacă țineți musai să faceți o sondă RF pentru osciloscop, cei de la elektor au conceput mai demult o sondă activă cu o limită de 1 Ghz. dezavantajul ar fi că aia trebuie alimentată la cel puțin 7 volți... sau 6, dacă puneți în loc un regulator LDO.schema (și o idee de cablaj) e aici: http://elektrotanya.com/files/forum/2009/10/e04a036.pdfdin textul de acolo s-ar părea că e pretabilă și la frecvențmetru... ceea ce e destul de interesant...succesuri!

[nico_2010]

@sebi_c si Ion Bumbu: Intr-adevar, ca sa admiri o imagine pe ecranul osciloscopului este suficient sa folosesti o sonda de inalta impedanta care nu influenteaza comportamentul etajului/circuitului oscilat/acordat.Ca sa cunosti comportamentul acelui etaj/circuit acordat ai nevoie de o referinta, de obicei de putere (Watt si submultiplii sai). Ca sa cunosti puterea ai nevoie sa cunosti rezistenta/impedanta si tensiunea pe aceasta. Ca urmare, in domeniul sistemelor RF de emisie si/sau receptie standardul de putere la ca se raporteaza masuratorile este 1mW (0.001W) sau 0 dBm, respectiv puterea debitata pe o sarcina de 50 sau 75 ohmi (asta din urma este folosita preponderent in sistemele CATV).Tot in sistemele de receptie se mai foloseste si dBu = 1x10e-6 W ca unitate de masura a nivelului RF de intrare in receptoare.Aceeasi putere de referinta (1mW) este folosita si in masuratorile efectuate asupra sistemelor audio, dar in acest caz impedanta de sarcina este 600 ohmi, la fel ca si in telefonie.Restul e lautarie, pe principiul ca "asa vrea muschii mei".Cat priveste filtrul Cauer de ordinul 7 propus de AD, impedanta de 200 ohmi este special aleasa pentru a putea conecta un transformator de impedanta (gen linie de transmisie) pentru adaptare la 50 ohmi si nu pentru ca asa li s-a sculat lor ideea.Si apropo de filtrul tau in scara: din ceea ce vad eu in fotografiile atasate trag urmatoarele concluzii:1. este neadaptat ca impedante de intrare si iesire2. este asimetric3. mai trebuie sa umbli la condensatorii dintre quartzuri si masa pana obtii riplul minim4. 28 kHz la baza curbei este cam mult pentru 4 quartzuri (chiar si la -60dB atenuare in afara benzii de trecere, cat presupun ca ai la baza ecranului).5. Nu rezulta atenuarea de insertie. Poate fi oricat (mare sau mica), atata timp cat excursia de semnal pe ecran este de circa 12.5V. Si ca sa iti faci o idee despre ce vorbesc, in atasament postez curba de raspuns a unui filtru pe 10,7MHz cu 4 quarturi si adaptat la intrare/iesire cu circuite LC. Se poate observa atenuarea de insertie de circa 4dB, cauzata de adaptare, care nu este perfecta.L.E.: Am uitat sa dau datele de masura: 0dBm, impedanta de intrare/iesire a filtrului 326 ohm.

10.7MHz adaptat.pdf

[MifTy]

în fine, ca de obicei, căutând una găsesc alta: am dat peste o chestie interesantă:A compensated modular RF voltmeter, unde se dau atât schema voltmetrului în sine, cât și construcția sondei de măsură... de fapt, sondele!...

[sebi_c]

De la inceput, trebuie sa-ti atrag atentia la modul cum te exprimi, sa eviti un stil ofensator, si sa manifesti buna credinta.Tot ce am aratat e la nivel exemplificativ si nu sunt cu pretentii de masuratori absolut exacte. Pe osciloscop nu am facut inca nici o corespondenta intre grila de pe ecran si atenuare, asa ca chestiunile stau la nivel exemplificativ. Pentru rigurozitate ar fitrebuit sa fac o etalonare folosind un atenuator. Banda vobulata am dedus-o restrangand banda si observand care este pozitia fata de gradatiile de pe ecran.In primul rand, referitor la filtru, pe aceeasi placa pe care ai incercat sa o analizezi, in afara de filtrul scara care este socotit dupa linkul pe care l-am evidentiat acolo, mai este fi un filtru cu 4 poli pe 45MHz (doua de 2 poli in serie). Nu se vede chiar exact rezistenta care se inseriaza cu intrarea, care este de 100 Ohm (+50 cat e iesirea din generatoare). Filtrul l-am facut pur si simplu sa vad daca programelul rusului este bun, ceea ce se demonstreaza ca este destul de aproximativ. In rest, performantele sunt ale unui filtru scara, socotit pentru o banda de trecere pe care nu mi-o amintesc (parca 3.4KHz, la 3dB). Nu ma omor acum sa caut pe unde am pus socotelile respective. Pentru o buna functionare, filtrul trebuie adaptat atat la intrare cat si la iesire, si-ti garantez ca filtrul respectiv este adaptat. Caracteristica oricarui filtru scara este asimetric! Semnalul are un nivel de circa 1Vvv la intrare, dar cum sonda este activa, nu te baza pe indicatiile de pe ecran.In al doilea rand, 200 de ohm nu este acolo pentru ca e multiplu de 50, mai ales ca mai este nevoie de un buffer. Daca modifici curentul de iesire din DAC, o sa modifici si impedanta de iesire.In al treilea rand, nu ma intereseaza un standard de putere! Nu stiu la ce vrei sa te referi? Eu stiu sa-mi abordez aplicatiile functie de specificitatea lor. Pe vremea cand eu faceam scoli, se foloseau mai putin notiunile de dBm, de ex. Lumea se referea direct la, W sau daca era vorba de o sensibilitate de receptor, la uV. Bineinteles ca dB era o marime foarte utilizata ca o marime care coreleaza o marime de iesire la una de intrare. Imi aduc aminte ca la circuitele oscilante (ca de altfel si la amplificatoare) 3dB era 1/sqrt2 =0.707 din Umax, asa cum arata si Bumbu. De ce s-a ales asta? Ar trebui sa raspunzi tu, daca chiar stii.Iti garantez ca nu ma uit la curbele unor circuite acordate ca sa ma apuce admiratia, ci pentru ca simt ca este util.Daca te uti la filtrele SAW, alea au atenuare de insertie de pana la 20dB! Ce conteaza, 4dB atenuare de insertie. Nu stiu cum ai adaptat tu 50Ohm la cei 326 de Ohmi, rezistenta de iesire din filtrul ala? Daca aveai impedanta mare la intrare in scula ta de masura, pune-i o rezistenta de 326 Ohm in paralel si faceai o adaptare suficient de buna, fara sa alterezi masuratorileIn fapt nu stiu de ce trebuie sa-ti dau explicatiile astea?

[Ion_Bumbu]

@ nico Profesore , m`ai rupt!Da sa stii ca admiratul ala face mult !Dioda aia face enorm daca stii ce vrei si cum sa lucrezi.Inca se mai gasesc sonde de la Agilent (mai nou desi ptr mine tot HP ramine)La mine pina sa ajung la Advantest , HP si mai recent Agilent a durat citiva aniin care m`am folosit si de dioda si de EKD si de SMV 8.5 alte minuni pt masurat nivele si cimp.Si ca idee cimpul se masoara in dBuV unde 0dBuV= 1uV/50ohm.De aici poti face si echivalarea in dBm daca vrei , cred ca 0dBm = 107 dBuV, poate gresesc da nu am mai folosit uV de multi ani.Oricum sa stii ca e dificil sa obtii un filtru cu factor de patraticitate mai bun de 2 mai ales la frecvente mari.Grig

[nico_2010]

@ nico

Profesore , m`ai rupt!

Si ca idee cimpul se masoara in dBuV unde 0dBuV= 1uV/50ohm.

De aici poti face si echivalarea in dBm daca vrei , cred ca 0dBm = 107 dBuV, poate gresesc

da nu am mai folosit uV de multi ani.

Felicitari pentru perspicacitate, ai reusit sa gasesti eroarea de dactilografiere.

Oricum sa stii ca e dificil sa obtii un filtru cu factor de patraticitate mai bun de 2 mai ales la frecvente mari.

Nu este dificil, ci doar tine de resursele pe care le ai la dispozitie, studiu intens=cunostinte si vointa.

Un factor de forma (patricitate cum i-ai spus tu) sub 2, la 60/80dB nu poate fi atins decat de firmele producatoare de filtre, care isi pot permite sa solicite furnizorilor de quartzuri componente cu anumite caracteristici bine definite si rezultate din calcule destul de laborioase, ceea ce un constructor amator nu poate face. In schimb, acelasi constructor amator poate obtine un filtru IN SCARA, simetric si cu un factor de forma sub 3.

 

@sebi_c:

 

Filtrul l-am facut pur si simplu sa vad daca programelul rusului este bun, ceea ce se demonstreaza ca este destul de aproximativ. In rest, performantele sunt ale unui filtru scara, socotit pentru o banda de trecere pe care nu mi-o amintesc (parca 3.4KHz, la 3dB).

Incearca si cu DISHAL, vei avea o surpriza placuta cu privire la reallizarea filtrelor in scara.

Pentru o buna functionare, filtrul trebuie adaptat atat la intrare cat si la iesire, si-ti garantez ca filtrul respectiv este adaptat. Caracteristica oricarui filtru scara este asimetric! Semnalul are un nivel de circa 1Vvv la intrare, dar cum sonda este activa, nu te baza pe indicatiile de pe ecran.

Introducand o rezistenta, "in serie" cu impedanta de iesire a generatorului in niciun caz nu se poate numi "adaptat".

Da, intr-adevar, caracteristica oricarui filtru scara este asimetrica, insa tine de cunostintele tale sa o modifici astfel incat sa obtii o cat mai buna simetrizare, care se traduce implicit si intr-un factor de forma cat mai bun.

Imi aduc aminte ca la circuitele oscilante (ca de altfel si la amplificatoare) 3dB era 1/sqrt2 =0.707 din Umax, asa cum arata si Bumbu. De ce s-a ales asta? Ar trebui sa raspunzi tu, daca chiar stii.

Iti aduci aminte corect, da' nu-ti mai aduci aminte de ce! Pai sa vedem: frecventele la care care curba de rezonanta intersecteaza nivelul 0.707 Umax sunt frecventele limita, inferioara si superioara, la care puterea (nu avem ce-i face, tot ne impiedicam de acest termen) scade la jumatate fata de puterea la rezonanta circuitului oscilant. Tu mai stii si ca diferenta dintre valorile celor doua frecvente limita defineste largimea de banda a circuitului (sau banda de trecere, daca iti place mai mult), 2xDeltaF.

Cu privire la impedanta de 200 ohmi a filtrului propus de AD, iti sugerez sa mai citesti despre liniile de transmisie si rolul lor in adaptarea de impedante.

Cum am facut eu adaptarea de impedanta de la 50 ohm cat are iesirea, respectiv intrarea vobblerului (realizat tot cu DDS) la 326 ohmi, am mentionat deja: cu circuit LC.

[Ion_Bumbu]

Tot in sistemele de receptie se mai foloseste si dBu = 1x10e-6 W ca unitate de masura a nivelului RF de intrare in receptoare.

 

Nu ma leg de amanunte cind e eroare de scriere , era vorba de altceva,

de dBuV care nu`i acelasi lucru cu dBuW insa aia se foloseste la masurarea sensibilitarii receptoarelor.

Daca era vorba de corectie trebuia sa pun dBuW , unde 0dBuW=1uW/50ohm.

Factor de patraticitate mai bun de 2(6/60) la frecvente inalte e greu de obtinut.

 

 

Grig

[nico_2010]

Tot in sistemele de receptie se mai foloseste si dBu = 1x10e-6 W ca unitate de masura a nivelului RF de intrare in receptoare.

 

Nu ma leg de amanunte cind e eroare de scriere , era vorba de altceva,

de dBuV care nu`i acelasi lucru cu dBuW insa aia se foloseste la masurarea sensibilitarii receptoarelor.

Daca era vorba de corectie trebuia sa pun dBuW , unde 0dBuW=1uW/50ohm.

Factor de patraticitate mai bun de 2(6/60) la frecvente inalte e greu de obtinut.

 

 

Grig

Am spus ca e vorba de o eroare de dactilografiere. In fapt, ceea ce vroiam sa scriu era: dBuV=1x10e-6V.

Te rog defineste expresia "frecvente inalte" pentru a vorbi in acelasi registru.

[sebi_c]

Nico_2010, nu vreau sa intru in teorie, dar nu ai raspuns la o provocare simpla. Faptul ca tensiune are val 1/sqrt(2)=0.707 din Vmax pt 3dB, vine de la faza semnalului care este de Pi/4, adica 45deg. Asa ca putem observa, sin(Pi/4)=1/sqrt(2)=0.707, cand valoarea normalizata este Vmax=1. Daca ne referim la putere, stiind ca este o functie produs tensiune-curent, valoarea devine (sin(Pi/4))^2=(1/sqrt(2))^2= 0.5. Adica puterea devine 0.5 din Pmax la 3dB.Referitor la filtrul scara, am scanat bine internetul si mie mi s-a parut mai usor de facut cu programul rusului, din cauza modului de masurare a cuarturilor. El a propus folosirea unui oscilator pentru a determina rezonantele cuartului, pe cand altii faceau asta prin vobulare. Este necesara o masurare, pentru ca dispersia cuarturilor este destul de mare si astfel deabia am gasit 4 din 20 masurate care erau pe aproape. Fara masurare, se obtine un filtru cu rezultate slabe.In rest, fiecare priveste lucrurile asa cum vrea, conteaza mai putin. Important e sa gandim corect, altfel practica ne va demonstra ca avem probleme.

[nico_2010]

Nico_2010, nu vreau sa intru in teorie, dar nu ai raspuns la o provocare simpla. Faptul ca tensiune are val 1/sqrt(2)=0.707 din Vmax pt 3dB, vine de la faza semnalului care este de Pi/4, adica 45deg. Asa ca putem observa, sin(Pi/4)=1/sqrt(2)=0.707, cand valoarea normalizata este Vmax=1. Daca ne referim la putere, stiind ca este o functie produs tensiune-curent, valoarea devine (sin(Pi/4))^2=(1/sqrt(2))^2= 0.5. Adica puterea devine 0.5 din Pmax la 3dB.

Nici mie nu-mi place sa intru in teorie, asa ca am scris pe scurt raspunsul.

Referitor la filtrul scara, am scanat bine internetul si mie mi s-a parut mai usor de facut cu programul rusului, din cauza modului de masurare a cuarturilor. El a propus folosirea unui oscilator pentru a determina rezonantele cuartului, pe cand altii faceau asta prin vobulare. Este necesara o masurare, pentru ca dispersia cuarturilor este destul de mare si astfel deabia am gasit 4 din 20 masurate care erau pe aproape. Fara masurare, se obtine un filtru cu rezultate slabe.

Cand ti-am sugerat DISHAL (pe care il folosesc ori de cate ori trebuie sa proiectez un filtru, impreuna cu LT Spice), am facut-o tocmai pentru ca stabilirea valorilor frecventelor de rezonanta ale quartzurilor se face usor prin metoda lui G3UUR (adica cea descrisa de tine).

[Blacksmith]

Ce chestie, cu semnal de la 4 V in sus, pe diodele din sonda nu mai cade nici o tensiune, de ex. la 6Vpp pe osciloscop imi arata 6V pe aparatul de masura.... :doh: Am folosit diode 1N5711.

[Blacksmith]

Scuzati, a fost o eroare de masura Am cadere de tensiune in jur de 150mV...