Hi,
für ne Messung (zur Anpassung) brauche ich die Werte für ein
Dämpfungsglied (Pi unsymmetrisch).
Die Dämpfung soll möglichst klein sein bei den gegebenen Werten:
Z(in) = 3000 Ohm
Z(out)= 50 Ohm
Jetzt fehlen die Werte für R1, R2 und R3, Anordnung wie hier:
http://www.sengpielaudio.com/Pad-Pi2.gif
Hat jemand ein Rechenprogramm für so etwas oder kann eine Seite für eine
Online-Berechnung empfehlen?
(im Netz habe ich bisher nur Berechnungsseiten für Z(in) = Z(out)
gefunden, deshalb das Posting hier)
In welchem Frequenzbereich brauchst Du die Anpassung ?
Eventuell kann man transformatorisch mit wesentlich geringerem Verlust
anpassen. Brauchst Du auf der 3000 Ohm Seite wirklich Anpassung?
Martin O. schrieb:> In welchem Frequenzbereich brauchst Du die Anpassung ?> Eventuell kann man transformatorisch mit wesentlich geringerem Verlust> anpassen. Brauchst Du auf der 3000 Ohm Seite wirklich Anpassung?
Es soll ein 50-Ohm-Signal an den symmetrischen Eingang von einem NE602
(3k-Ohm) angeschlossen werden (Frequenzbereich ca. 1 bis 30MHz).
Dafür soll ein Übertrager gewickelt werden.
Um diesen Übertrager ausmessen zu können, möchte ich das Dämpfungsglied
verwenden (der vorhandene NWT kann nur 50 Ohm out und 50 Ohm in).
Die Dämpfung von 24dB ist dabei kein Problem.
Ich möchte nur wissen, ob der Übertrager im geforderten Frequenzbereich
linear, ohne Eigenresonanzen und mit akzeptabler Eigendämpfung
überträgt.
geplanter Messaufbau:
NWT(out) -> ÜT(1:7) -> Dämpfungsglied(s.o.) -> NWT(in)
Tom schrieb:> Ich möchte nur wissen, ob der Übertrager im geforderten Frequenzbereich> linear, ohne Eigenresonanzen und mit akzeptabler Eigendämpfung> überträgt.>> geplanter Messaufbau:>> NWT(out) -> ÜT(1:7) -> Dämpfungsglied(s.o.) -> NWT(in)
Du kannst auch ohne Dämpfungsglied direkt den Übertrager an den NWA
anschliessen. Wohl wissend, dass der eine Port dann massiv fehlangepasst
ist. Aus den gemessenen S-Parametern lässt sich der Frequenzgang des
Übertragers berechnen, wenn der eine Port mit 3k Ohm abgeschlossen
gewesen wäre. D.h. aus den S-Parametern für 50 Ohm / 50 Ohm die
S-Parameter für 50 Ohm / 3k Ohm berechnen.
Einziges Problem: der NWA misst nur bei rund 50 Ohm wirklich genau. Mit
3k Ohm bist du schon nahe beim 'open', d.h. die Messgenauigkeit wird
verschlechtert. Das macht aber nichts, denn wenn du dein Minimum Loss
Pad einsetzt, dann hast du ja fast 30dB weniger Pegel, was die
Messgenauigkeit auch nicht verbessert.
Ich habe mir mal ein kleines Matlab-Skript geschrieben, welches aus den
Messungen eines Übertragers dessen komplettes Ersatzschaltbild
berechnet, in Form eines T-Ersatzschaltbilds. Man bekommt die
Streuinduktivitäten, die Hauptinduktivität, die Eisenverluste und die
parasitären Kapazitäten. Dazu muss man lediglich alle 4 S-Parameter des
Übertragers kennen.
Man kann sich dann berechnen, wie S11 aussähe, wenn Port 2 offen wäre,
und umgekehrt. Man kann auch berechnen, wie S11 aussähe, wenn Port 2
kurzgeschlossen wäre. Mit diesen beiden Rechnungen kommt man auf das
Z11o, Z11s (open/short), sowie Z22o und Z22s. Dort drin stecken die
Kupferverluste und die Streuinduktivitäten. Die Hauptinduktivität und
die Eisenverluste kann man dann auch daraus bestimmen. Einzige
Voraussetzung ist, dass man das Übersetzungsverhältnis kennt - beim
Aufstellen der Gleichungen sieht man, dass man einen Freiheitsgrad mehr
hat, als Gleichungen, d.h. man kann einen Parameter 'wählen'. (Daher
kann man im T-Ersatzschaltbild eines Übertragers dessen
Übersetzungsverhältnis auf 1 setzen.)
Helmut S. schrieb:> Die 24dB stimmen doch gar nicht. Ein Spannungsteiler mit ca. 3kOhm zu> 50Ohm ergibt ca. -36dB.
Schlimmer noch: 5kOhm zu 25Ohm (50Ohm || 50Ohm)
Hallo Tom,
anderer Vorschlag:
Baue zwei identische Übertrager.
Schließe die 3k Seiten zusammen
und miss im 50 Ohm Bereich mit
dem VNA.
Dann wenn die Bandbreite und
Dämpfung und die Welligkeit
zufriedenstellend ist, schließt
Du an eine High-Imp.-Seite des
Übertragers eine 3kOhm Last und
misst den S11, wenn dieser passt,
bist Du fertig.
Eventuell noch Belastung des Kerns
bestimmen, damit er nicht in die
Sättigung geht.
Sollte aber bei den NE612/SE612
Pegeln keine Rolle spielen.
Markus
Ingo W. schrieb:> Helmut S. schrieb:>> Die 24dB stimmen doch gar nicht. Ein Spannungsteiler mit ca. 3kOhm zu>> 50Ohm ergibt ca. -36dB.>> Schlimmer noch: 5kOhm zu 25Ohm (50Ohm || 50Ohm)
Wieso denkt ihr dass es so viel ist?
im Anhang mal die LTSpice-Simulation mit den berechneten Werten aus dem
oben verlinkten Rechner
http://home.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/minl_atten/minlosatten.html
Man sieht
- Port 1 ist angepasst (S11 ~ 0)
- Port 2 ist angepasst (S22 ~ 0)
- Transfer ca. -24dB (20*log10(0.06) ~ -24).
Ingo W. schrieb:> Helmut S. schrieb:>> Die 24dB stimmen doch gar nicht. Ein Spannungsteiler mit ca. 3kOhm zu>> 50Ohm ergibt ca. -36dB.>> Schlimmer noch: 5kOhm zu 25Ohm (50Ohm || 50Ohm)
Oh Danke. Also -42dB.
Dann waren die -24dB ein Zahlendreher.
Da ist man doch schon an der Genauigkeitsgrenze des Networkanlyzers wenn
es um den Reflexionsfaktors geht.
Danke für die Antworten!
Das mit der mathematischen Simulation ist mir ehrlich gesagt zu
aufwendig. Aber coole Sache!
Helmut S. schrieb:> Die 24dB stimmen doch gar nicht. Ein Spannungsteiler mit ca. 3kOhm zu> 50Ohm ergibt ca. -36dB.
Hatte mich hier auf San Diego verlassen, siehe attachement.
Tobias P. schrieb:> Du kannst auch ohne Dämpfungsglied direkt den> Übertrager an den NWA anschliessen. Wohl wissend,> dass der eine Port dann massiv fehlangepasst ist.
???
Er könnte den Übertrager auch durch ein
10dB-Dämpfungsglied (50 Ohm) vom NWA entkoppeln.
Dann wäre der NWA nur minimal fehlangepasst, aber
der Pegelverlust von 10 dB wäre noch nicht dramatisch.
Egon D. schrieb:> ???
was "???" ?
ich habe doch erklärt, wie es gemeint war. Man kann halt nicht alles
direkt schön aus den Messwerten ablesen sondern muss noch ein wenig
herum rechnen.
Tobias P. schrieb:> Egon D. schrieb:>> ???>> was "???" ?> ich habe doch erklärt, wie es gemeint war.
Die Erklärung gibt aber für mich keinen Sinn.
Du schreibst, dass bei direktem Anschluss der NWA
stark fehlangepasst ist, was unschön ist. Genau
DESWEGEN kann man dort ein Dämpfungsglied einschalten,
was bewirkt, dass der NWA nur MINIMAL fehlangepasst ist.
10dB sind weit ausreichend; wahrscheinlich tun es auch
6dB oder 3dB. Bin zu faul zum Nachrechnen.
Die Fehlanpassung auf der hochohmigen Seite des Trafos
hat man so oder so.
> Man kann halt nicht alles direkt schön aus den Messwerten> ablesen sondern muss noch ein wenig herum rechnen.
Ja, der Teil ist klar. Man betreibt den Trafo ja praktisch
im Kurzschluss auf der hochohmigen Seite, also muss man
rechnen.
Tom schrieb:> Es soll ein 50-Ohm-Signal an den symmetrischen Eingang von einem NE602> (3k-Ohm) angeschlossen werden (Frequenzbereich ca. 1 bis 30MHz).> Dafür soll ein Übertrager gewickelt werden.
Es nicht einfach ein so hohes Übersetzungsverhältnis breitbandig zu
realisieren, weshalb i.d.R. entweder selektiv gearbeitet oder die
Eingangsimpedanz des NE612 z.B. auf 200Ohm/450Ohm reduziert wird um
breitbandige 1:4 bzw. 1:9 Übertrager verwenden zu können.
Tom schrieb:> geplanter Messaufbau:>> NWT(out) -> ÜT(1:7) -> Dämpfungsglied(s.o.) -> NWT(in)
Kannst du gerne machen. Der Messwert setzt sich zusammen aus 24dB
Leistungsdämpfung durch das R-Anpassglied und der Einfügedämpfung des
Übertragers. Eine weitere Möglichkeit wurde schon erwähnt, nämlich
gleich 2 Übertrager wickeln und Rücken-an-Rücken messen.
Bedenke dass die diff. Eingangsimpedanz des NE612 komplex ist (3k ||
1,5pF) und der Übertrager sich in der Praxis nicht so verhalten wird wie
in deiner Messumgebung.
Robert M. schrieb:> Es nicht einfach ein so hohes Übersetzungsverhältnis breitbandig zu> realisieren, weshalb i.d.R. entweder selektiv gearbeitet oder die> Eingangsimpedanz des NE612 z.B. auf 200Ohm/450Ohm reduziert wird um> breitbandige 1:4 bzw. 1:9 Übertrager verwenden zu können.
Wenn ich dann lieber einen 1:4-ÜT nehmen würde (also 50 Ohm auf 800
Ohm), dann sollte ich noch einen Festwiderstand 1,1k parallel zum
NE602-Eingang schalten, der die 3000 Ohm auf 800 Ohm runterbringt und
dann eben mit den Verlusten leben, richtig?
Hallo zusammen, hallo Tom.
> ....lieber einen 1:4-ÜT nehmen würde (also 50 Ohm auf 800 Ohm)
Das passt wohl kaum 1:4 50*4 -> 200
Vorausgesetzt es geht um Bi.., Tri.., Quadrifilare
Leitungsübertrager! Leitungs!..., nicht! Leis!tungs..
Es wird ja auch 'neudeutsch' gelesen:
'Transmissionline Transfomers'
Dann probiere doch mal einen Bi-, oder Trifilaren, auch wenn
die Impedanzen nie stimmen mögen.
Ein Trifilarer -> 50*9 -> 450Ohm
450(500) -> 1k5 NE612 SWR ca. 3
450(500) -> 3k NE612 SWR ca. 6
Verluste durch SWR werden wohl nur wenige dBs sein.
Nie getestet, aber aus dem Bauch: ein 'Minimum Loss Pad' wird
bei solch grossen Verhältnissen immer schlechter abschneiden.
Über die Breitbandigkeit mag man streiten, den KW-Bereich (30MHz)
wird man sicher erreichen.
73
Wilhelm
Tom schrieb:> Wenn ich dann lieber einen 1:4-ÜT nehmen würde> (also 50 Ohm auf 800 Ohm), dann sollte ich noch> einen Festwiderstand 1,1k parallel zum> NE602-Eingang schalten, der die 3000 Ohm auf> 800 Ohm runterbringt und dann eben mit den> Verlusten leben, richtig?
Kannst Du machen, ja.
Generell sollte man eine gute Antwort auf die Frage
haben, WARUM man die Anpassung braucht.
Standard-Impedanzen (z.B. 50 Ohm) muss man eigentlich
nur an externen Ein- und Ausgängen erreichen, weil man
stehende Wellen auf den angeschlossenen Leitungen und
damit Beulen im Frequenzgang verhindern will.
Manche Baugruppen (diverse passive Filter, Dioden-
mischer) wollen auch ganz bestimmte Impedanzen sehen,
um optimal zu funktionieren.
Ansonsten ist exakte Anpassung INNERHALB einer Schaltung
selten sinnvoll (und auch selten möglich) -- man sollte
nur die Fehlanpassung nicht zu stark werden lassen.
Deine Idee "Übertrager plus Parallelwiderstand" ist
sinnvoll, wenn der Mischereingang direkt der Eingang
der ganzen Baugruppe ist. Wenn dort aber unmittelbar
davor noch ein Vorverstärker auf der Leiterplatte sitzt,
sind die 50 Ohm völlig egal. Man dimensioniert die
Vorstufe dann auf einen Ausgangswiderstand von ungefähr
2kOhm und gut.
Wilhelm S. schrieb:>> ....lieber einen 1:4-ÜT nehmen würde>> (also 50 Ohm auf 800 Ohm)>> Das passt wohl kaum 1:4 50*4 -> 200
Doch, klar: Windungszahlverhältnis 1:4 gibt
Impedanztransformation 1:16.
Wieso Leute das IMPEDANZVERHÄLTNIS bei Trafos
angeben, werde ich nie verstehen.
Tom schrieb:> Wenn ich dann lieber einen 1:4-ÜT nehmen würde (also 50 Ohm auf 800> Ohm), dann sollte ich noch einen Festwiderstand 1,1k parallel zum> NE602-Eingang schalten, der die 3000 Ohm auf 800 Ohm runterbringt und> dann eben mit den Verlusten leben, richtig?
Korrekt, bei einem Übertrager mit einem Windungsverhältnis von 1:4 ist
parallel zum Eingang ein 1,2k Widerstand vorzusehen, der den
Eingangswiderstand auf ca. 800Ohm reduziert.
Da nicht mehr auf 3kOhm hochtransformiert wird, stellt sich eine
geringere Gesamtverstärkung ein. Zusätzlich fällt das Rauschmaß, bedingt
durch den 1,2kOhm Anpasswiderstand, geringfügig höher aus.
