Impedanční přizpůsobení

Zpráva

#16 Příspěvek od **Hill** » 07 úno 2014, 06:03

Jeví se mi to stejně - vidím tam vyvážený odporový můstek, jehož napětí v úhlopříčce jsou (při přesně symetrické konstrukci) stejná a ještě mají stejnou fázi nezávisle na kmitočtu, takže mezi výstupy do vedení nebude žádný rozdíl napětí.
Až se tam něco objeví, bude to způsobené nesymetrií vyvolanou především případně nesymetrickými parazitními kapacitami balunu a něco málo kapacitou měřeného vedení proti zemi, protože celý pár je napájený soufázově.
Tolik první pohled praktický.
Nebo snad Kirchhoffovy a Ohmův zákon mají něčím omezenou platnost?

Milan · #17 Příspěvek od **Milan** » 07 úno 2014, 08:46

Máte pravdu pánové,nechal jsem se nachytat rozsáhlou studií jakési vysoké školy,o jejíž správnosti bych si netroufl pochybovat.Zvláštní je,že mají krásně v grafech pod tím změřeny ty přenosové charakteristiky. V té diagonále vyváženého můstku neteče nic, tak jak to naměřili ? Asi tomu přestávám rozumět ,staroba je zřejmě tady.

Darthy · #18 Příspěvek od **Darthy** » 07 úno 2014, 09:14

Z toho pro mě nejspíš vyplývá že první schéma nemám použít. Co druhé, případně třetí jež se v tématu objevilo?
Problematika, o které se tady bavíte, je trochu nad moje znalosti, nevím kdo teda má a kdo nemá pravdu.

Jinak předpokládám, že stále platí použití SMD při takové frekvenci..?

#19 Příspěvek od **Hill** » 07 úno 2014, 09:57

Obávám se, že bez symetrizačního členu to vedení souměrně nenakrmíš.
Ale pro rozsah 50MHz-250MHz můžeš použít normální symetrizační člen používaný ve VHF anténách, jen výstup generátoru bude třeba odporovým děličem sundat na 25Ω. Ten symetrizační člen transformuje impedanci 4x nahoru (původně byl určený pro 75/300Ω).
Nevýhodou bude, že budeš muset měřit charakteristiku na začátku a na konci vedení a na základě té "začáteční" provedeš korekci "koncové", jinak sotva bude mít měření dostatečnou vypovídací hodnotu.

Druhou možností je invertor buzený generátorem, výstupní impedance invertoru musí být ale upravená na těch 100Ω.

Darthy · #20 Příspěvek od **Darthy** » 07 úno 2014, 10:13

Pokud tomu tedy rozumím, můžu použít druhé schéma od Milana, jelikož obsahuje symetrizační/desymetrizační člen.

Milan · #21 Příspěvek od **Milan** » 07 úno 2014, 10:31

I to by šlo,nějaký hrbek odečte.Ale když nad tím přemítám,výše popsaným způsobem změří modul přenosové charakteristiky,tj.absolutní hodnotu přenosu. Co ale fáze - to změřit takhle nedokáže,a nebude pro simulaci potřeba ? Neznám ten předpokládaný model vedení,ale nějaký vnitřní hlas mi říká (asi schíza) ,že by spíše bylo u vedení,které může být různě dlouhé ( a pro různé frekvence to mohou být násobky vlnové délky) potřeba pracovat s s-parametry - na to ovšem generátor a osciloskop nestačí. Těžko již vzpomenu kdysi sice nastudovaných ale nikdy použitých teorií informací a různých transformací z frekvenční do časové oblasti a zpátky ,no možná je to jen ta schíza...

.Možná otázku zjednoduším - jak dlouhý musí být měřený kabel,abych v pásmu 1-100 MHz neměřil bludy,i když to budu mít ideálně přizpůsobené a symetrické ,tj. dostanu stejné výsledky pro model ,když bude kabel jednou dlouhý třeba 1m a jednou třeba 200 m ? Obávám se,že ne. Pak snad jedině změřit-spočítat prvky R,L,C,Y do fyzikálního modelu vedení (telegrafní rovnice) , ale k tomu již tu fázi určitě potřebuji.
Ale mé pochyby jsou možná naprosto liché a řešitel má ten model promyšlen a ví,jak se k výsledku dostane přes měření absolutní hodnoty přenosu - nebo ne ?

Milan · #22 Příspěvek od **Milan** » 07 úno 2014, 10:40

K tvému poslednímu dotazu- máš-li přístup k přístrojům,nabastli si ty odporové články z malých klasických odporů s krátkými vývody ( nestandartní hodnoty slož ) a bez vedení to zkus měřit - do pár MHz by to neměl být problém,aby to bylo rovné. Když to bude fungovat,tak to převeď na dps a smd včetně konektorů. Oba přístroje nápájej při měření z jedné zásuvky a použij sondu 1:10.

Darthy · #23 Příspěvek od **Darthy** » 07 úno 2014, 12:46

Dobře, vyzkouším to hned jak se dostanu do laboratoře. Otázkou je jak poznám, že to funguje správně? Zkoušel jsem měřit jeden pár, do vzdálenosti 50m a frekvence 75MHz byl signál na výstupu ještě relativně čistý. S klesající vzdáleností a frekvencí signál sílil a naopak, předpokládám ale, že hodnoty byly ovlivněné odrazem?

Jinak na bastlení mám veškeré potřebné nástroje u sebe. Jediná věc kvůli které chodím do laboratoře je generátor a kilometry UTP...

#24 Příspěvek od **Bernard** » 07 úno 2014, 14:50

Pokud to funguje správně, měl bys naměřit přibližně to, co předpokládá teorie, kterou pro tento případ představují tzv. telegrafní rovnice. Primární parametry kabelu jsou v katlistě, z těch vypočítáš měrný útlum β, a pro měřené délky bys měl dostat výsledky trochu podobné s výpočtem.

Balun 50Ω/100Ω se dá vygůglit na stránce bastlíře http://www.dg0sa.de/ , menu Balune. Je to kombinace balunu 1:1 a symetrického autotransformátoru 1:1,4. Jeho návrhy jsou pro výkony 200 W a 800 W, a pro pásmo 1,8 - 50 MHz, takže ta idea by se musela přizpůsobit na nižší výkon a širší pásmo.

Milan · #25 Příspěvek od **Milan** » 07 úno 2014, 17:24

Já bych začal ,jak píše kolega, spočítáním těch parametrů,abych alespoň přibližně věděl,co mám naměřit - tj. pro nějakou délku kabelu a frekvence.
Pak bych si udělal ty symetr.členy ( osobně bych se balunu pro rozsah 1-100 MHz vyhnul,to by mohlo být samo o sobě na doktorát) a zapojil je
na výstup generátoru a před osciloskop,bez vedení. Změřil bych,jak to vypadá frekvenčně,na nejnižších kmitočtech naměříš útlum,který pak budeš muset k výsledkům přičíst. Asi bych také uvažoval,co ty ostatní páry v kabelu -zřejmě bych to zkusil s těmi ostatními nezapojenými a pak se všemi zakončenými na obou koncích jmen.impedancí - pokud nebude velký rozdíl,dál bych nad tím nebádal.Z praktického hlediska se pro vyšší frekvence nedoporučuje pár rozplétat více než cca 13mm.Na vyšších kmitočtech ( desítky MHz) ti měření budou ovlivňovat zejména parazitní kapacity montáže,odporů a sondy.To ale uvidíš hned při měření bez kabelu - dopředu těžko říci,zda bude signál větší či menší než by měl být.Parazitní kapacity u sériových odporů a sondy jej zvětší,u příčných jej zmenší .Když by sis s tím chtěl hrát,dalo by se to dokompenzovat nějakým C trimrem podobně jako se kompenzuje sonda u osciloskopu, resp.je zmenšit smd odpory a pečlivě navrženou deskou včetně konektorů.

Darthy · #26 Příspěvek od **Darthy** » 07 úno 2014, 19:24

Moc děkuji za podrobné a trpělivé vysvětlení a popis, budu se tím řídit. Hrát se s tím moc nebudu, neboť na dokončení mi zbývají jen dva měsíce a je potřeba toho ještě dost udělat. Ještě jednou díky.

Darthy · #27 Příspěvek od **Darthy** » 24 úno 2014, 11:09

Takže jsem byl měřit, vlastně už minulý týden. Hodnoty se mi ani trochu nelíbí a po pravdě nevím co s něma.
Jako první musím říct, že jsem neměřil se sondou 1:10, ale 1:1, protože při nižších frekvencích na výstupu nebylo nic vidět.
První jsem tedy změřil samotné přizpůsobení. Výsledky jsou následující. Na generátoru - tedy na vstupu bylo nastaveno 20dBm (to by mělo odpovídat 2.236V podle http://www.sengpielaudio.com/calculator-volt.htm) a 1MHz, na výstupu jsem naměřil 2.32V, při 60MHz bylo napětí nejmenší, 380mV, na konci měření na 100MHz, bylo výstupní napětí 960mV. Podle kalkulátoru je při 1MHz na výstupu 20.32dBm, tedy 0.32dB zisk, při těch 60MHz 15.39dB útlum (4.6dBm), ale na 100MHz je útlum zase menší, jen 7.3dB.
Výstupní hodnoty jsem počítal následovně. Napětí jsem převedl na výkon podle V=√(P×Z) => P=V²/Z. Pak jsem to převedl na dBm pomocí L=10×Log(P/0.001). Spočítané hodnoty jsem pak odečítal od 20dBm.

Při měření kabelů se to chovalo obdobně, ale s tím, že na výstupu byl do 10MHz zisk. Při 1MHz napětí dokonce dvojnásobné (při 1m kabelu 4.32V, při 50m už jen 2.78V).

Kde jsem tedy udělal zásadní chybu? Mohlo ty zvýšené hodnoty způsobit indukované napětí, nebo je přizpůsobení špatně navrhnuté?

Výsledné mnou navrhnuté přizpůsobení vypadá takhle...

#28 Příspěvek od **Bernard** » 24 úno 2014, 11:43

Mohl bys dát schéma, jak to máš zapojené.

Darthy · #29 Příspěvek od **Darthy** » 24 úno 2014, 11:55

Bernard píše:Mohl bys dát schéma, jak to máš zapojené.

SV jsou "svorky" pro sondy, nejsou to rezistory, použil jsem jen jejich dírky. Levá strana SV1 (vstup) je pro generátor, SV2 (výstup) je pro osciloskop.

#30 Příspěvek od **Bernard** » 24 úno 2014, 12:24

Já myslím, že je to nepoužitelné zapojení. Máš tam nezakreslený další spoj přes zemní smyčku, na tom spoji je rušení od proudu v síti, od vf indukce do té smyčky, a její impedance se taky uplatní.