Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transformator zur Anpassung an Vorverstärker


von Marco (Gast)


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Hallo,

Ich suche einen Transformator um das Signal zu Rausch Verhältniss eines 
Vorverstärkers zu verbessern.

Wir haben einen Signal Recovery Model 5184 mit 0.8 nV/ √Hz und einer 
Bandbreite von 0.5 Hz - 1 MHz. Dieser bekommt ein Signal von einer Probe 
mit niedriger Impedanz ~1-3 Ohm (resistive Probe in einem Kryostaten). 
Der Verstärker arbeitet jedoch am besten bei einer Quellimpedanz von ca 
10^4 Ohm. Die Noise Figure des Verstärkers habe ich angehängt.

Unser erwartetes Signal liegt im Bereich einige 10 Hz - ein paar 100 
kHz. Deshalb suche ich einen geeigneten Transformator der diesen 
Frequenzbereich möglichst gut abdeckt.

Bisher war meine Suche nicht von Erfolg gekrönt. Vieleicht kann mir 
einer von euch helfen.

Vielen Dank.

von Uwe B. (uwe_beis)


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Wenn es einen passenden Trafo gäbe, wäre das wohl die einzige 
Möglichkeit, die SNR erheblich zu steigern. Einen solchen Trafo zu 
finden wird wohl irgendwo zwischen schwer und fast unmöglich sein. Ein 
Trafo, der über 3 Dekaden geht, ist normal. 4 Dekaden nicht mehr ganz 
so. 5 Dekaden hatte ich mal, ein spezieller Videotrafo von 50 Hz bis 5 
MHz, ist heftig. Es geht also offensichtlich, aber nicht mit einfachem 
Trafowickeln.

Ich würde nicht erwarten, dass es so etwas von der Stange gibt. Für eine 
Sonderanfertigung muss man 1. genug Geld haben und 2. eine darauf 
spezialisierte Firma finden.

Schade, dass ich keinen konkreten Tipp geben kann. Na ja, Firmen wie 
Pikatron (http://pikatron.de/de/startseite.html) und Haufe 
(http://haufe-uebertrager.de/) verstehen viel von solchen Übertragern. 
Deren Mikrofonübertrager sind aber auch nur mit ca. 3 Dekaden 
spezifiziert.

von Possetitjel (Gast)


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Marco schrieb:

> Wir haben einen Signal Recovery Model 5184 mit 0.8 nV/ √Hz
> und einer Bandbreite von 0.5 Hz - 1 MHz. Dieser bekommt ein
> Signal von einer Probe mit niedriger Impedanz ~1-3 Ohm
> (resistive Probe in einem Kryostaten). Der Verstärker arbeitet
> jedoch am besten bei einer Quellimpedanz von ca 10^4 Ohm.
> Die Noise Figure des Verstärkers habe ich angehängt.

Realistisch bleiben.
Nicht 300% wollen und gar nichts bekommen, sondern 80% wollen
und auch 80% bekommen.

Ihr lebt im Moment mit Rauschzahlen von bis zu 25 dB. Mit einem
(realistischen) Trafo mit Windungszahlverhältnis 1:10 (d.h.
Impedanzverhältnis 1:100) kommt ihr bei Rauschzahlen von 6 dB
und besser heraus. Das bedeutet im Klartext: Die Rauschspannung
ist im Verhältnis zum Signal um Faktor 10 (!!) kleiner geworden.

Falls ihr integrierend messt, um das Signal-Rausch-Verhältnis
zu verbessern: Absenken der Rauschzahl um 20dB ermöglicht
ein Verkürzen der Messzeit auf ein Hundertstel (!).

Übertrager wird wohl Sonderanfertigung werden. Mikrofontrafos
sind für höhere Impedanzen; HF-Trafos sind für höhere Frequenzen.
Passt alles nicht.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Es gibt schon Trafos für mehr als 4 Dekaden - ein Beispiel ist der mit 
600Ohm Ausgangsimpedanz spezifizierte Ausgangstrafo in meinem alten HP 
NF Generator:
http://www.ohio.edu/people/postr/bapix/HP200CD.htm
Ich habe den rechten, etwas neueren, allerdings mit dem Frequenzbereich 
von 1Hz - 100kHz (flat!). Der Trafo ist allerdings ein unglaubliches 
Monster und füllt die Hälfte des Gehäuses aus.
Edit: Nee, der im o.a. Link sieht anders innen aus. Ich muss nochmal 
nach dem richtigen Modell suchen, meiner ist verborgt und steht bei 
einem Freund.

von Peter D. (peda)


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Ich könnte mir vorstellen, daß Breitbandtrafos aus mehreren Trafos 
zusammengesetzt sind.
In hochwertigen Röhrenradios hatte man auch separate Trafos für den Bass 
und die Hochtöner an der selben Endröhre.

von Uwe B. (uwe_beis)


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Peter D. schrieb:
> Breitbandtrafos aus mehreren Trafos

Ich habe das mal vor vielen, vielen Jahren versucht. Es ging um Video, 
wenige 10 Hz bis 5 MHz. Ich wollte L/C-Frequenzweichen davor und 
dahinter schalten, wobei einen Teil davon schon eine Primärinduktivität 
übernommen hätte. Ich war damals zu dem Ergebnis gekommen, dass das 
theoretisch nicht geht. Dummerweise, weiß ich nicht mehr genau, wieso. 
Mit dem Amplitudengang hätte es geklappt, aber mit dem Phasengang nicht. 
Da war irgendein Allpass drin, der sich nicht mehr korrigieren ließ. Das 
Ganze noch mal zu versuchen, mag ich jetzt nicht. Bei 
Lautsprecherweichen mit mehr als 6 dB/Oktave ist das ja grundsätzlich 
nicht ganz anders, aber der Phasengang ist dort nicht so wichtig. 6 
dB/Oktave bedeutet aber eine verlust- und widerstandsbehaftete Weiche, 
was hier auch nicht in Frage kommt.

Letztendlich habe ich es mit einem aktiven Übertrager gemacht. Mit dem 
ließen sich wenige Herz bis einige 10 MHz, mindestens aber 6 Dekaden, 
linear übertragen. Das ist hier aber keine Lösung.

von Marco (Gast)


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Erstmal Danke für die vielen Infos,

Uwe B. schrieb:
> Na ja, Firmen wie
> Pikatron (http://pikatron.de/de/startseite.html) und Haufe
> (http://haufe-uebertrager.de/) verstehen viel von solchen Übertragern.

Danke für die Info, Haufe kannte ich noch nicht.

Possetitjel schrieb:
> Nicht 300% wollen und gar nichts bekommen, sondern 80% wollen
> und auch 80% bekommen.

Da hast du natürlich recht. Das schwierige ist nur zu wissen was die 
100% sind. Hatte bisher wenig mit Übertragern zu tun.

Kennt ihr noch andere Firmen ausser Hauke oder Pikatron bei denen man 
mal anfragen könnte?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Vacuumschmelze fällt mir noch ein:
http://www.vacuumschmelze.com/en/products.html

von Tom (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> Mikrofontrafos
> sind für höhere Impedanzen
Die Plattenspielerfraktion mit Moving-Coil-Tonabnehmern hat 
Quellimpedanzen von ein paar Ohm und gibt gern Geld für übertriebene 
Spezifikationen aus.

Die Übertrager in Bändchenmikrofonen würden impedanzmäßig auch passen, 
haben aber ein viel zu großes Übersetzungverhältnis und einen 
entsprechenden Frequenzgang.

http://www.jensen-transformers.com/transformers/moving-coil/
hat ein paar Teile im Programm, die mit -3dB@200kHz spezifiziert sind, 
Lundahl.se hat in der Moving-Coil-Ecke was mit immerhin -1dB@100kHz im 
Programm. Ob impedanzmäßig und von den Wicklungswiderständen her davon 
was passt, habe ich jetzt nicht überschlagen. Nach Gefühl z.B. Jensen 
JT-346-AXT ist 1:12, für Quellen bis 5Ohm, DC-R 0.643R/154R, -3dB bei 
0.3Hz und 200kHz.

Ob diese Hersteller auch Spezialwünsche bedienen, weiß ich nicht.

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