Güte eines Kondenstator mit kleiner Kapazität messen

Gast #3393581
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Hallo zusammen,

hat jemand einen guten Vorschlag, wie ich die Güte einer kleinen (einige 
wenige pF) Kapazität möglichst exakt bestimmen könnte? Der Gütefaktor 
wird um die 100 liegen. (Frequenzbereich zw. 500 und 1000 MHz)

Ein Resonanzkreis mit einer Induktivität und der Ermittelung der 
3dB-Bandbreite fällt leider raus, da die Güte der Spule ja extrem hoch 
(Faktor 10+) sein müsste, dass die Güte der Kapazität dominant 
entsprechend wird.

Ein vektorieller Netzwerkanalysator steht zu Verfügung. Einfach X/R 
messen ist aber denke ich zu ungenau, da durch die spannungsbezogenen 
Messung, kleine Änderungen, aufgrund der Steilheit bzgl. des 
Imaginärteils, ja schon große Änderungen hervorgerufen können. Liege ich 
hier falsch?

Vielleicht hat ja jemand eine gute Methode auf Lager, würde mich freuen 
diese zu hören.

Vielen Dank und Gruß,
Johann

PS.: Ich habe leider kein Q-Meter ;-)
Gast #3393651
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Hai!

JohannRF schrieb:

> hat jemand einen guten Vorschlag, wie ich die Güte
> einer kleinen (einige wenige pF) Kapazität möglichst
> exakt bestimmen könnte? Der Gütefaktor wird um
> die 100 liegen. (Frequenzbereich zw. 500 und 1000 MHz)
>
> Ein Resonanzkreis mit einer Induktivität und der
> Ermittelung der 3dB-Bandbreite fällt leider raus,

Wieso?

> da die Güte der Spule ja extrem hoch (Faktor 10+) sein
> müsste,

Ähh... ja... und? Du weisst, welche Güten mit Topfkreisen
erreichbar sind? Ggf. geht auch ein Kreis mit einer
Lecher-Leitung.

Grusz,
Rainer
Moderator Persönliche Seite #3393789
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Harald Wilhelms schrieb:
> Dann sollte eine einfache
> (Na gut im hohen MegOhm-Bereich)Widerstandsmessung ausreichen.

Den wirst du prinzipiell als „unendlich“ messen, denn letztlich ist
das ja nur ein gedachter Parallelwiderstand, kein ohmscher.  Er fasst
die Verluste des Kondensators bei Betriebsfrequenz zusammen, und die
sind primär solche im Dielektrikum (und damit frequenzabhängig).
Gast #3393982
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JohannRF schrieb:
> Ein vektorieller Netzwerkanalysator steht zu Verfügung.

Schau mal nach LLC (low loss calibration) von HP, wenn Du ein C hast was 
noch ca. Q=500-1000 hat (z.B. von ATC), dann könnte die Bestimmung 
klappen
Evtl. unterstützt der VNA diesen Mode ?

VNAs die LLC-Kalibration im Amateuerbereich erlauben sind bis 60MHz der 
VNA von N2PK und 500MHz könnten mit dem VNWA von DG8SAQ noch gut gehen.

EMU
#3394001
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JohannRF schrieb:
> Ein Resonanzkreis mit einer Induktivität und der Ermittelung der
> 3dB-Bandbreite fällt leider raus, da die Güte der Spule ja extrem hoch
> (Faktor 10+) sein müsste, dass die Güte der Kapazität dominant
> entsprechend wird.

Rein geraten: mit einer Vergleichsmessung bezogen auf die Spule? Du 
machst eine Messung mit einem C, dessen Güte du bestimmen kannst, und 
misst damit die Spule aus.
Danach mit deinem eigentlichen C und gleicher Spule.
Hm...
Gast #3394905
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wrdlbrmpf schrieb:
> Wieso?
>
>> da die Güte der Spule ja extrem hoch (Faktor 10+) sein
>> müsste,
>
> Ähh... ja... und? Du weisst, welche Güten mit Topfkreisen
> erreichbar sind? Ggf. geht auch ein Kreis mit einer
> Lecher-Leitung.
>
> Grusz,
> Rainer

Hallo Rainer, vielen Dank für deine Antwort. Wie sollte so ein Aufbau 
denn aussehen? "Einfach" einen Topfkreis mit Resonanzfrequenz = meine 
gewünschte Frequenz für die Messung auslegen? Kapazität in Serie dazu 
und dann über die 3dB-Bandbreite die Güte ermitteln? Wie kann ich denn 
mit einfachen Mitteln so einen Topfkreis bauen? Irgendwelche Tipps? :-)

EMU schrieb:
> JohannRF schrieb:
>> Ein vektorieller Netzwerkanalysator steht zu Verfügung.
>
> Schau mal nach LLC (low loss calibration) von HP, wenn Du ein C hast was
> noch ca. Q=500-1000 hat (z.B. von ATC), dann könnte die Bestimmung
> klappen
> Evtl. unterstützt der VNA diesen Mode ?
>
> VNAs die LLC-Kalibration im Amateuerbereich erlauben sind bis 60MHz der
> VNA von N2PK und 500MHz könnten mit dem VNWA von DG8SAQ noch gut gehen.
>
> EMU

Hallo EMU, vielen Dank auch für deine Antwort! Es stehen 
unterschiedliche professionelle VNA's zur Verfügung, die 
LLC-Kalibrierung ist mir neu. Werde ich mir näher ansehen, vielen Dank!

Michael H. schrieb:
>
> Rein geraten: mit einer Vergleichsmessung bezogen auf die Spule? Du
> machst eine Messung mit einem C, dessen Güte du bestimmen kannst, und
> misst damit die Spule aus.
> Danach mit deinem eigentlichen C und gleicher Spule.
> Hm...
Hallo Michael, danke für die Antwort! Dazu müsste ich ja wiederum mit 
einer anderen Methode erst das erste C bestimmen. Oder verstehe ich dich 
hier falsch?

Grüße, Jo
Gast #3396616
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Hi, JohannRF,

> hat jemand einen guten Vorschlag, wie ich die Güte einer kleinen (einige
> wenige pF) Kapazität möglichst exakt bestimmen könnte?

Eine bewährte Methode ist die Verwendung eines Hohlleiters mit Deinem C 
als Abschluss. So bekommst Du einen Resonanzkreis, den Du nahe am 
niederohmigen Ende anregen kannst - und das Signal auskoppeln - und den 
Du mal mit C messen kannst und auch mal ohne. Wobble, miss die 
-3dB-Punkte, und Du hast ein Maß für die Güte.
Mit einem Topfkreis oder Helical Resonator müßte es auch gehen, auch mit 
einem keramischen, verkürzten Koax-Resonator.

Ciao
Wolfgang Horn
#3398671
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Beim HP-Journal finde ich nur eine Ausgabe Oct 1994 mit "low loss 
capacitor" für ein Impedanz-Messgerät.
Aber ATC war ein guter Tip, wer sowas produziert, weiss auch wie man das 
misst:
http://www.atceramics.com/tech-notes.aspx
speziell http://www.atceramics.com/Userfiles/esrlosses_appnote.pdf
auf der letzten Seite: "Figure3 Coaxial resonator with DUT" (device 
under test)

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