Witajcie!
To mój pierwszy post na tym forum, ale z zamiłowania jestem radioamatorem konstruktorem i ciągle się uczę tego hobby, więc pewnie będę tutaj zaglądał regularnie :-)
Wątek pomiaru dobroci cewek i obwodów rezonansowych jest już dość stary, ale może ktoś jeszcze przeczyta mojego posta ;-)
Od paru dni też usilnie przymierzałem się do pomiaru dobroci cewek i obwodów rezonansowych. Podczas swoich eksperymentów nauczyłem się jednej rzeczy, do której dotarłem dopiero po pewnym czasie, a która tu na forum była również jakby zapomniana/pominięta. Otóż
dobroć cewki/obwodu zależy silnie od częstotliwości!
Zatem nie ma za bardzo sensu podawać zmierzonych wartości dobroci w rodzaju: "dławik 1uH - 50; cewka powietrzna 2uH - 120", bo bez podania częstotliwości, na której element był sprawdzany, to mniej więcej tak, jak podanie impedancji wejściowej anteny bez podania pasma, której ta wartość dotyczy :-)
Ta sama cewka/obwód może mieć Q=50 dla f=3MHz, ale już Q=150 dla np. f=7MHz.
Ostatecznie do pomiaru Q udało mi się zastosować prosty układ, który jest wykorzystywany w różnego rodzaju miernikach dobroci.
Całość polega na podaniu sygnału w.cz. źródłem o znikomej impedancji do obwodu szeregowego (rezonans napięć) złożonego z kondensatora strojeniowego o wysokiej dobroci i badanej cewki oraz na bezpośrednim pomiarze napięcia na kondensatorze w rezonansie i przy odstrojeniu do -3dB.
Układ wygląda jak na załączniku.
Kluczem jest tutaj transformator, który ma duże przełożenie rzędu 50:1, a więc nawet wysoka (np. 1k omów) impedancja wyjściowa generatora jest transformowana na 2500 raza mniejszą. Zastosowałem rdzeń pierścieniowy FT50-43 (AL=523), 50 zwojów jako pierwotne (równomiernie na całym obwodzie rdzenia) i jeden zwój jako wtórne. Wtórne to właściwie króciutki przewód przełożony przez środek rdzenia, z jednej podłączony do masy, a z drugiej do badanej cewki.
Kondensator strojeniowy powietrzny z dwiema sekcjami ~250pF połączonymi równolegle.
To co istotne dla mnie to to, że generator może mieć dowolną (nieznaną nawet) impedancję wyjściową, a w dodatku do pomiaru nie jest potrzebny analizator NWT (którego nie posiadam), a wystarczy zwykły oscyloskop :-)
Pomiar wykonuję następująco:
1. Podłączam badaną cewkę i sondę oscyloskopu do zacisków kondensatora strojeniowego.
2. Generator ustawiam na żądaną częstotliwość, dla której interesuje mnie dobroć cewki. Notuję częstotliwość jako f0.
3. Kondensatorem strojeniowym ustawiam rezonans obwodu na max napięcia na zaciskach kondensatora
4. Notuję pomierzone napięcie (dla prostoty będzie to napięcie w Vp-p podawane mi bezpośrednio przez oscyloskop) np. 2Vpp
5. Obliczam napięcie (znów Vpp) potrzebne do rozstrojenia -3dB mnożąc zanotowane wcześniej napięcie przez 0.707, czyli w przykładzie 2Vpp*0.707 = 1.414Vpp
6. Zmieniam precyzyjnie częstotliwość generatora poniżej rezonansowej, aż do osiągnięcia napięcia 1.414Vpp (według przykładu powyżej) na oscyloskopie i notuję częstotliwość jako f1.
7. Zmieniam precyzyjnie częstotliwość generatora powyżej rezonansowej, aż do osiągnięcia napięcia 1.414Vpp (według przykładu powyżej) na oscyloskopie i notuję częstotliwość jako f2.
8. Obliczam dobroć obwodu jako:
Q = f0/(f2-f1)
pamiętając, że ta dobroć obowiązuje w okolicach częstotliwości f0.
Zakładając dużą dobroć kondensatora strojeniowego powietrznego, mogę przyjąć, że zmierzona/obliczona właśnie dobroć jest bliska dobroci cewki
dla tej częstotliwości.
Czy któryś z Kolegów widzi jakiś problem w tej metodzie pomiaru i ewentualnie mógłby mi wytknąć błędy w moim rozumowaniu? (w sposób możliwie mało bolesny ;-)
Tak jak pisałem wcześniej - ciągle się uczę tego hobby, więc proszę o wyrozumiałość :-)
Jeśli wszystko wydaje się być OK, to dziś przeprowadzę szereg pomiarów dla różnych cewek i różnych częstotliwości, aby zobaczyć takie ogólne zestawienie w postaci wykresu...
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
