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Forum: HF, Funk und Felder Induktivität -> Was stimmt nun?


Autor: Christian S. (mueke)
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Hallo Leute.

Ich habe einen Colpittsoszillator aufgebaut. Dieser Schwingt mit 7,7MHz 
(+- 100kHz). Die Frequenz wurde mit dem integrierten Frequenzzähler 
eines Tektronix-Oszilloskops gemessen.

Verwendet habe ich als Kondensatoren 330pF und 820pF. Macht einen 
Gesamtkapazität von 235,3pF.

Nach der thmosonschen Schwingungsgleichung erhalte ich so eine 
Induktivität von 1,8157µH.

Wenn ich aber mit einem LCR-Meter der Fa. Agilent (HP) des Typs 4263A 
messe, bekomme ich eine Induktivität von 2,49µH. Kann es daran liegen, 
dass das LCR-Meter nur mit 100kHz misst? Welchem Wert kann ich nun mehr 
glauben schenken?

Autor: Mike (Gast)
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Wurde die Induktivität an der ausgebauten Spule oder direkt am 
Schwingkreis gemessen? Eventuell ist die Messung ungenau, da die 
Induktivität der Zuleitungen hinzukommt. Da können einige 100nH schnell 
mal zusammenkommen.
Wenn die Spule einen Ferritkern hat, ist die Induktivität 
frequenzabhängig, da Permeabilität des Materials mit steigender Frequenz 
im allgemeinen abnimmt. Vergleiche mal die Messergebnisse bei 100 kHz 
und einer anderen Messfrequenz. Jedes vernünftige LRC-Meter sollte diese 
Möglichkeit bieten.

Gruss
Mike

Autor: Christian S. (mueke)
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Hallo. Bei dieser Spule handelt es sich um eine "gedruckte" Spule auf 
eine Leiterkarte. Also auch keinen Kern. Gemessen habe ich an einer 
"rohen" Leiterkarte, als noch keine Bauteile darauf waren. Sollte ich 
dies mit Bauteilen messen?

Autor: Christian S. (mueke)
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Habe jetzt mit den Bauteilen gemessen und komme auf 1,737µH. Das passt 
ja fast mit der Rechnung überein.

Ich idiot. Klar das die Bauteile auch noch Induktivitäten haben... :-(

Autor: Martin Laabs (mla)
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Nur mal als Gedankenansatz: Wie kann die Spule im Schwingkreis auf 
einmal eine geringere Induktivität haben wo nach eurer Theorie die 
anderen Bauteile doch noch viel eher Induktivität hinzufügen?
Ich glaube viel mehr, dass die gemessende Induktivität von 2.5uH 
durchaus stimmt und bei der Kapazitätsbetrachtung viel mehr die 
Gate-Source bzw. Basis-Emitter und Basis-Kollektor Kapazität vergessen 
wurde ...

Viele Grüße,
 Martin L.

PS: Die Angabe der Induktivität auf 3 Nachkommastellen genau ist nicht 
so wirklich sinnvoll, oder?

Autor: Christian S. (mueke)
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Hallo.

Das kann natürlich auch sein, wo du das so sagst. Aber ich dachte die 
Kapazitäten hier gegenüber den 235pF vernachlässigen könnte (BC847C -> 
Ceb = 8pF, Ccb = 3pF).

Oder wie muss ich hier das genau rechnen?

Autor: Martin Laabs (mla)
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Ich habe es nicht nachgerechnet. Die Millerkapazität erscheint aber um 
den Faktor der Spannungsverstärkung größer. (Was man sich auch leicht 
vorstellen kann - das Signal am Kollektor ist ja invertiert.)
Ansonsten ist die Induktivität einer Spule bei vernünftigen (tm) 
Frequenzen einigermaßen stabil. Was sich ändert ist die Güte ...

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Martin L. wrote:

> Ansonsten ist die Induktivität einer Spule bei vernünftigen (tm)
> Frequenzen einigermaßen stabil.

Ich habe noch keine finden können, bei der unser Fluke-RLC-Meter in
der Firma deiner Meinung gewesen wäre. ;-)  Messfrequenz variiert
zwischen 1 kHz und 1 MHz, die Induktivität all dessen, was ich
bislang finden konnte, schwankt dabei um mindestens 10 %.

Autor: Martin Laabs (mla)
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Ich hätte erwähnen sollen, dass ich da von Luftspulen ausgeganten bin. 
Bei Eisen oder Ferritkernen gibt es tatsächlich eine 
Frequenzabhängigkeit.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Martin L. wrote:

> Ich hätte erwähnen sollen, dass ich da von Luftspulen ausgeganten bin.
> Bei Eisen oder Ferritkernen gibt es tatsächlich eine
> Frequenzabhängigkeit.

Selbst für eine Luftspule hat es für mich nicht funktioniert.  Aber
vermutlich ist deren Dilemma einfach ihre geringe Grundinduktivität,
sodass der induktive Blindwiderstand bei Frequenzen im Bereich
weniger Kilohertz bereits Werte unter 1 Ω annimmt.

Autor: Nicht_neuer_Hase (Gast)
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@Jörg Wunsch:

Was bitte, ist denn eine "Grundinduktivität", gibt es auch eine 
erweiterte ?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Nicht_neuer_Hase wrote:

> Was bitte, ist denn eine "Grundinduktivität", ...

Ziemlicher Unsinn natürlich. ;-)

Autor: Jupp (Gast)
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>Selbst für eine Luftspule hat es für mich nicht funktioniert.  Aber
>vermutlich ist deren Dilemma einfach ihre geringe Grundinduktivität,
>sodass der induktive Blindwiderstand bei Frequenzen im Bereich
>weniger Kilohertz bereits Werte unter 1 Ω annimmt.

Der Grund kann natürlich auch ein nicht sehr geeignetes Messprinzip im 
Fluke sien.

Autor: Jonny Obivan (-geo-)
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> Wie kann die Spule im Schwingkreis auf
> einmal eine geringere Induktivität haben

Durch Parallelschalten einer weiteren Induktivität.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Jupp wrote:

> Der Grund kann natürlich auch ein nicht sehr geeignetes Messprinzip im
> Fluke sien.

Dann bau mal ein geeigneteres. ;-)

Nee, ehrlich, das Datenblatt zu dem Teil habe ich mir noch nicht
angesehen, aber wenn ich mir die Details der Messwertaussage ansehe
(da erfolgt auf einem GLCD eine automatisch ermittelte Darstellung
der R-, L- und C-Komponente des angeschlossenen Messobjekts), dann
halte ich das Teil rein vom dafür zu treibenden Aufwand (zuzüglich
dem, das alles noch für die variable, vom Benutzer vorzugebende
Messfrequenz zu bauen) für wenigstens zwei Größenordnungen genauer
als alles, was ich an LC-Metern sonst irgendwo gesehen habe.  Es
fällt auch auf, dass bei so einer Luftspule von ca. 20 µH die
erkannte Hauptkomponente bei niedrigen Frequenzen irgendwann von L
auf R umschaltet.  Das hätte mich natürlich schon stutzig machen
sollen, dass ich mich jetzt in Regionen bewege, in denen ich keine
vernünftige Messaussage mehr bekommen kann.

Aber ich kann dir, wenn du das unbedingt willst, die Genauigkeits-
daten des Teils mal raussuchen.  Ich bin mir gerade nicht sicher,
möglicherweise ist das Gerät sogar noch aktiv in den Kalibrierzyklen
mit drin.

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