Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NF-Übertrager


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von Marco S. (hochfrequenz)


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Hallo,
bei einem Übertrager mit Ü =1, wird ein ekundörseitiger Widerstand R auf 
der Primärseite mit R  erscheinen.

Im folgenden Fall soll einsekundörseitig X = 60üOhm exakt so auf der 
Primärseite als X = 600 Ohm erscheinen.

Wenn ich nun einen Übertrager baue , könnte ich ja dann primärseitig 
einfach mal 100 Windungen nehmen und auch 100 Windungen sekundörseitig. 
Es könnten aber auch nur 10 oder 1000 oder 10.000 Windungen seinn. Das ü 
ändert sich nicht. Wonach richtet sich nun denn dann die Windungszahl?

Kann man den induktiven Eingangswiderstand wegkompensieren mit einem 
Kondensator?


Grüße
Marco

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Marco S. schrieb:
> Wonach richtet sich nun denn dann die Windungszahl?

Die ganze Chose funktioniert nur, wenn der Blindwiderstand bei deiner 
gewünschten Frequenz deutlich höher ist als der reale Widerstand, der in 
der Schaltung benutzt wird.

von Nichtverzweifelter (Gast)


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Suche mal nach dem Begriff "Leerlaufinduktivität" eines Übertragers.

Die Induktivität der Primärwicklung muss hoch genug sein, wenn 
sekundärseitig kein Verbraucher angeschlossen ist. So als ersten Ansatz.

Beitrag #6702778 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6702783 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6702785 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Bernd (Gast)


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Marco S. schrieb:
> Wonach richtet sich nun denn dann die Windungszahl?
Je mehr Windungen drauf sind, desto größer wird der ohmsche Widerstand. 
Damit sinkt die Güte. Außerdem erhöht sich die Streukapazität und das 
reduziert den nutzbaren Frequenzbereich.

Wenn Verzerrungen vermieden werden sollen, sollte auch das Kernmaterial 
nicht die in Sättigung gebracht werden:
https://de.wikipedia.org/wiki/Ferromagnetismus#/media/Datei:Hysteresiskurve.svg

Hier hat sich mal jemand praktisch mit Ringkernspulen beschäftigt:
https://www.robkalmeijer.nl/techniek/electronica/radiotechniek/hambladen/cq-dl/1985/page496/index.html

von Marco S. (hochfrequenz)


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Der ausgebaute NF-Übertrager hat primärseitig bei kurzgeschlossener 
Sekundärspule ein gemessenes Ispule= 10mH. Bei offener Sekundärseite ist 
das Xspule wesentlich höher (Messgerät zeigt overload).

Angepriesen wird der Übertrager als für 600 Ohm System geeignet. Ü = 
1:1.

DC-Widerstand ist ca. 52 Ohm. Sekundärseitig etwas größer. 
Wahrscheinlich mehr Windungen um Verluste auszugleichen.

Bei Ispule = 10mH ergibt sich für 1kHz   Xspule = 62 Ohm. Für 10kHz dann 
620 Ohm.

Im sehr knappen Datenblatt soll dann ein 3,3uF Kondensator primärseitig 
in Reihe vor die Primärwindung. Ich denke, dass ist nur um DC-Strom 
durch Windung zu verhindern. Für NF betrachte ich die 3,3uF als 
Kurzschluss (Xc = 48 Ohm bei 1kHz; mit 10uF bei 1kHz dann Xc = 12 Ohm). 
Dieser primärseitige Kondensator in Reihe hat also hier keine weitete 
Bewandnis.

Nun angenommen die Quelle 600 Ohm Innenwiderstand, die  Last (ohmsche) 
600 Ohm.und dazwischen ist dieser Übertrager. Dann sieht die Quelle

bei 1kHz Xspule = 62 Ohm  || Rlast = 600 Ohm Last, also in Summe Z = 60 
Ohm
bei 10kHz Xspule = 620 Ohm || Rlast 600 Ohm , also Z = 423 Ohm.

Könnte oder sollte man bei 1 kHz primärseitig der Wicklung noch mal 
einen  500 Ohm Widerstand in Reihe vorschalten. Dann sieht die Quelle 
wirklich 500 + 60 Ohm. + DC widerstand von 50 Ohm. Macht das Sinn?

Ist er Übertrager ist für den Sprachbereich geeignet?

Sekundärseitig  sind noch 22 nF parallel zur Sekundärwicklung vorhanden. 
Wofür sind die? Kompensieren die was weg?


Für mich ist das Thema Übertrager immer noch seltsam. Mir helfen hier 
Kommentare
zu den einzelnen Punkten weiter um im Verständnis weiterzukommen.


Grüße
Marco

: Bearbeitet durch User
von Marco S. (hochfrequenz)


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Jörg W. schrieb:
> Die ganze Chose funktioniert nur, wenn der Blindwiderstand bei deiner
> gewünschten Frequenz deutlich höher ist als der reale Widerstand, der in
> der Schaltung benutzt wird.

Bei dem obigen Übertrager müsste als mit 20KHz gearbeitet werden um das 
zu erfüllen. Oder die Induktivitöt des Übertragers  muss größer sein.

von Marco S. (hochfrequenz)


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@Nichtverzweifelter und Bernd
Lese mir die Hinweise an. Danke.

von Tom K. (ez81)


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Marco S. schrieb:
> Der ausgebaute NF-Übertrager hat primärseitig bei kurzgeschlossener
> Sekundärspule ein gemessenes Ispule= 10mH.

Damit misst Du die Streuinduktivität und nicht die interessante 
Querinduktivität.
https://www.elektroniktutor.de/bauteilkunde/trafo_nf.html


> Dann sieht die Quelle
> wirklich 500 + 60 Ohm. + DC widerstand von 50 Ohm. Macht das Sinn?

Leistungsanpassung darf man der HF-Fraktion überlassen, niederohmig 
ansteuern ist besser.

von Marco S. (hochfrequenz)



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Jörg W. schrieb:
> Die ganze Chose funktioniert nur, wenn der Blindwiderstand bei deiner
> gewünschten Frequenz deutlich höher ist als der reale Widerstand, der in
> der Schaltung benutzt wird.

Bei dem obigen Übertrager müsste also mit 20KHz gearbeitet werden um das 
zu erfüllen. Oder die Induktivitöt des Übertragers  muss größer sein.

Anbei mal 2 Datenblätter zu den Übertragern.

von Rainer V. (a_zip)


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Ich weiß ja nicht, was du jetzt wirklich verstehen willst...aber nach 
den Daten aus den Blättern handelt es sich doch um Übertrager für den 
Sprachbereich. Und da du die Impedanzen kennst, weißt du, dass du den 
Übertrager mit mindestens 600Ohm, besser weniger, ansteuern mußt. Die 
nachfolgende Stufe sollte entsprechend einiges mehr an 
Eingangswiderstand haben.
Gruß Rainer

von Bernd (Gast)


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Marco S. schrieb:
> Anbei mal 2 Datenblätter zu den Übertragern.
Die Spezifikationen sprechen von 300 Hz bis 4 kHz. Das ist 
Telefonqualität. Unter NF würde ich eher Audio (bis 20 kHz) verstehen. 
Die 600 Ohm Nennimpedanz sind auch ein Hinweis auf Telefonieanwendung.

Marco S. schrieb:
> Im sehr knappen Datenblatt soll dann ein 3,3uF Kondensator primärseitig
> in Reihe vor die Primärwindung.
Der Kondensator ist nur für die Messschaltung dort. Wenn es bei Dir 
keinen DC-Anteil gibt, kannst Du den auch weglassen.

Ansonsten: Einfach mal eine Simulation anwerfen und versuchen, diese mit 
den Messergebnissen in Einklang zu bringen...

von Marco S. (hochfrequenz)


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Der Übertrager soll Teil einer Anschlusseinheit für einen 
Telefon-Analoganschluss sein, bei dem der Anrufer durch Eingabe von 
DTMF-Tönen Schalthandlungen ausführen kann. Daher
Soll er tatsächlich NF-Sprachband bis 3,xx kHz  übertragen.

Im Prinzip kann ich nachbauen, ich will hier aber das Thema Übertrager 
mal richtig verstehen.

Grüße Marco

von Klaus B. (butzo)


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Marco S. schrieb:
> Anbei mal 2 Datenblätter zu den Übertragern.
>
> Bei dem obigen Übertrager müsste also mit 20KHz gearbeitet werden um das
> zu erfüllen. Oder die Induktivitöt des Übertragers  muss größer sein.
Ich sehe da eher Telefonqualität, bei 4 kHz ist da Ende.

Butzo

von Marco S. (hochfrequenz)


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Im 2ten Dokument steht 1,6H min.
Messen tue ich bei kurzgeschlossenenr Sekundärwicklung 10mH.

Was mache ich nun falsch?  Weiter oben steht ich Messe die 
Streuinduktivität. Aber wenn ich die Induktivität der Primärwicklung 
messen möchte, dann schließe ich doch einfach an den beiden 
Wicklungsenden mein LCR-Meter an. Oder?

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


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Marco S. schrieb:
> dann schließe ich doch einfach an den beiden Wicklungsenden mein
> LCR-Meter an. Oder?

du schließt die primärwicklung an das LCR-Meter. aber die 
Sekundärwicklung lässt du offen statt sie kurzzuschließen

von Marco S. (hochfrequenz)


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Induktivität gemessen bei offener Sekundärwicklung.
Von links nach rechts nimmt auch das Gewicht der Übertrager zu.

Links: China-billig =》 225mH  =》 bei 1kHz dann XL = 1,4kOhm
Mitte: Midcom (Datenblätter oben) =》 3,6 H =》 bei 1kHz dann XL = 
22,6kOhm
Rechts: Übertrager aus Elsa Modem 56k =》 14H (erscheint mir sehr hoch) 
=》 XL = 82kOhm

Ich muss das mit dem offenen und kurzgeschlossenen Ende noch verstehen.

Irgendwo stand, dass die Primärimpedanz mindestens 4 x so groß sein muss 
wie RLast, damit das mit dem Ü-faktor hinkommt.
Der Midcom hat bei 0,3KHz ein XL = 6,8kOhm  und bei 0,1 kHz von 2,25kOhm 
wenn man die 3,4H nimmt. Also mehr als 4-fach.
Bei 1,6H aus dem Datenblatt wären es bei 0,3kHz dann XL = 3kOhm. (auch 
mehr als 4-fach).
De China-Übertrager liegt für den unteren Sprachbereich bei deutlich 
weniger.

Ich stelle mir jetzt das so vor, dass RLast = 600Ohm bei ü = 1 genau so 
auf die Primärseite transformiert wird. Dort liegt dann XL || RLast .
 Beim Midcom dann im Fall 1kHz:  22,6kOhm || 600 Ohm, was etwa 595 Ohm 
ergibt.
Ist das richtig gedacht?

: Bearbeitet durch User
von argos (Gast)


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Marco S. schrieb:
> Im sehr knappen Datenblatt soll dann ein 3,3uF Kondensator primärseitig
> in Reihe vor die Primärwindung.

Dieser Kondensator bestimmt, zusammen mit der Hauptinduktivität (1,6H) 
die untere Grenzfrequenz und die Anpassung in diesem Bereich. Wird 
beidseitig kompensiert, ergibt sich im Ersatzschaltbild, zusammen mit 
der Hauptinduktivität, ein C-L-C Hochpassfilter.

Marco S. schrieb:
> Sekundärseitig  sind noch 22 nF parallel zur Sekundärwicklung vorhanden.
> Wofür sind die? Kompensieren die was weg?

Die 22nF kompensieren die von dir gemessene Streuinduktivität (10mH) und 
bestimmen die obere Grenzfrequenz und die Anpassung in diesem Bereich. 
Idealerweise wird beidseitig kompensiert. Zusammen mit der 
Streuinduktivität der Primär-/Sekundärwicklung bildet sich ein C-L-L-C 
Tiefpassfilter, was im Ersatzschaltbild gut zu sehen ist.

Selbst der Drahtwiderstand der Primär-/Sekundärwicklung lässt sich in 
einem R-R-R PI-Glied absorbieren. Die Durchgangsdämpfung steigt zwar 
leicht an, die Anpassung (Return Loss) lässt sich im Durchlassbereich 
jedoch stark verbessern.

Angehängt ist ein Ersatzschaltbild mit sämtlichen 
Kompensationsmaßnahmen. Es fehlen die Eisenverluste, da unbekannt. Die 
Anpassung ist im Sprachband ausgezeichnet. Die Frequenzgrenzen liegen 
bei etwa 30Hz und 9kHz.

von Alfons (Gast)


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Marco S. schrieb:
> ekundörseitiger
> einsekundörseitig

Was soll das bedeuten?

von Günter Lenz (Gast)


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von Marco S. schrieb:
>X = 60üOhm exakt so auf der
>Primärseite als X = 600 Ohm erscheinen.

Die Widerstandsübersetzung ist quadratisch mit
dem Verhältnis der Windungszahlen. Zum Beispiel
bei einem Verhältnis von 1:10  ist die
Widerstandsübersetzung 1:100.
Die Induktivität ist auch quadratisch abhängig.
Zum Beispiel doppelte Windungszahl = vierfache
Induktivität.

>Könnte oder sollte man bei 1 kHz primärseitig der Wicklung noch mal
>einen  500 Ohm Widerstand in Reihe vorschalten. Dann sieht die Quelle
>wirklich 500 + 60 Ohm. + DC widerstand von 50 Ohm. Macht das Sinn?

Nein

>Ist er Übertrager ist für den Sprachbereich geeignet?

Der Induktive Widerstand XL sollte bei der nidrigsten
zu übertragenen Frequenz größer als die Impedanz der
Quelle sein.

von Pille (Gast)


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Bernd schrieb:
> Der Kondensator ist nur für die Messschaltung dort. Wenn es bei Dir
> keinen DC-Anteil gibt, kannst Du den auch weglassen.

Vorsicht!!

Hochpermeable Kernamterielien vertragen keine DC-Vormagnetisierung, 
Mirkofonübertrager schädigt man u.U. schon mit einem Ohmmeter 
irreversibel.
Die Kernbleche müßten ausgebaut und erneut geglüht werden um die 
Magnetisierung wieder los zu werden. Ok, das Ding hier sieht nach 
Billigteil aus und ichwarte da keine Nickel- oder Mu-Metall Bleche, aber 
besser ist man läßt das sein..

Pille

von Pille (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Marco S. schrieb:
>> dann schließe ich doch einfach an den beiden Wicklungsenden mein
>> LCR-Meter an. Oder?
>
> du schließt die primärwicklung an das LCR-Meter. aber die
> Sekundärwicklung lässt du offen statt sie kurzzuschließen

..das stimmt auch nur im Prinzip, weil sich die gemessene 
Primärinduktivität je nach Frequenz und Aussteuerung heftig ändern wird. 
Man kann sich generell Spulen "recht gut zurecht messen"..also Alles 
messen was man messen möchte, kommt stark auf die Bedingungen an.

Pille

von theme (Gast)


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Alfons schrieb:
> Marco S. schrieb:
>> ekundörseitiger
>> einsekundörseitig
>
> Was soll das bedeuten?

Ist ganz einfach: Empfangsstörung + falsche Priorisierung.
Empfehlung: Einrichtung von Empfangs- wie auch Sendepause.

Pille schrieb:
> Achim S. schrieb:
>> Marco S. schrieb:
>>> dann schließe ich doch einfach an den beiden Wicklungsenden mein
>>> LCR-Meter an. Oder?
>>
>> du schließt die primärwicklung an das LCR-Meter. aber die
>> Sekundärwicklung lässt du offen statt sie kurzzuschließen
>
> ..das stimmt auch nur im Prinzip, weil sich die gemessene
> Primärinduktivität je nach Frequenz und Aussteuerung heftig ändern wird.

Daher baut man verzerrungsarme Signal(!)-Übertrager auch so,
daß die Aussteuerung so gering wie nur irgendwie praktikabel
bleibt ("im linearen Bereich arbeitend").

Im Betrieb, und auch bei einer Messung, darf nur sehr gering
ausgesteuert werden - so kenne ich das. Ist das falsch?

von Gerald K. (geku)


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**Typischer Einsatzfall für einen Ortleitungsübertrager** :

https://historische-roehrenelektronik.lima-city.de/Hyperlink%20F/RFOLUE%2061.htm

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Pille schrieb:
> Vorsicht!!
>
> Hochpermeable Kernamterielien vertragen keine DC-Vormagnetisierung,
> Mirkofonübertrager schädigt man u.U. schon mit einem Ohmmeter
> irreversibel.

Das kann ich kaum glauben. Gibt dafür belastbare Beweise?

Die meisten Ohmmeter arbeiten mit typ. 1mA im <1kOhm Bereich.

von Zeno (Gast)


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Marco S. schrieb:
> DC-Widerstand ist ca. 52 Ohm. Sekundärseitig etwas größer.
> Wahrscheinlich mehr Windungen um Verluste auszugleichen.
Wenn der Übertrager 1:1 sein soll, dann haben/müssen Primär- als auch 
Sekundärwicklung die gleiche Windungszahl haben. Der höhere Widerstand 
kann in verschiedenen Drahtdurchmessern begründet sein aber auch das 
wird beim 1:1 NF-Übertrager nicht der Fall sein. Die Erklärung dürfte 
relativ einfach sein: Die Primärwicklung wird zuerst aufgebracht. Dann 
kommt die Sekundärwicklung darüber. Die beim Wickeln der 
Sekundärwicklung bereits vorhandene Primärwicklung führt dazu, daß die 
für eine Windung nötige Drahtlänge größer wird. Mit anderen Worten für 
die Sekundärwicklung wird mehr Kupfer benötigt, der Draht wird also 
länger - der Widerstand steigt.

Vergiß beim NF-Übertrager das Messen des Gleichstromwiderstandes - der 
ist für NF-Übertrager irrelevant. Wichtig ist hier Impedanz der Primär- 
und der Sekundärspule und die wird üblicherweise im NF-Bereich bei 1kHz 
angegeben, genauso wie die Pegel. Also bei 1kHz hat Dein Übertrager eine 
Impedanz von 600Ohm. Der Bezug 1kHz (man kann sich auch auf andere 
Frequenzen beziehen) ist wichtig, weil Impedanzen frequenzabhängig sind.

Weiterhin gilt im NF-Bereich Spannungsanpassung. Spannungsanpassung ist 
dann gegeben, wenn für Quell- und Zielimpedanz ein Verhältnis von 1:10 
gilt. Bedeutet für Dich, daß die ansteuernde Impedanz bei so 60 Ohm 
liegen sollte. Die Eingangsimpedanz der Folgestufe sollte dann bei 
mindestens 6kOhm liegen. Wenn Du das alles beachtest ist alles gut.

von Carlo (Gast)


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Zeno schrieb:
> NF-Bereich Spannungsanpassung.

zur Berechnung :-)
http://www.sengpielaudio.com/Rechner-spannungsanpassung.htm

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