problema con fitro r.f.

Inizio subito con una domanda: Come si costruisce una "buona" bobina di circa un microhenry per frequenze dell'ordine dei 10-50 MHz? Il mio problema e' che ho progettato un semplice filtro LC ellittico passa basso del 3' ordine. In pratica, una bobina in parallelo ad un condensatore collegano l'ingresso e l'uscita, e inoltre all'ingresso, cosi' come all'uscita, vi e' un condensatore verso massa. Sulla carta dovrebbe iniziare ad attenuare a 10 MHz, a meno di un ripple di 3 dB in tutta la banda, e arrivare a circa

-30 dB a 15 MHz. A circa 16 MHz la curva dovrebbe avere un minimo per poi salire fino a circa -20 db verso i 20 MHz e infine tornare a scendere con pendenza costante fino all' infinito. Per costruirlo ho usato dei preziosi condesatori a mica argentata al 2%, mentre la bobina l'ho trovatata nello scatolone dei rottami, aveva qualche spira in meno del necessario ma contavo di portarla al valore giusto per mezzo del nucleo avvitabile. Infatti e' stato semplice portare il picco della massima attenuazione alla frequenza prevista dal calcolo. Purtroppo pero' il risultato complessivo e' una schifezza, inizia ad attenuare verso i 7 MHz, arrivando a 15 MHz a -15 db, segue il picco a -25 dB, ma la cosa peggiore e' che a frequenze superiori l'attenuazione resta stabile intorno ai -20 dB. Da un calcolo a occhio il Q dell'induttanza sembrerebbe piuttosto basso, forse meno di 10. Pero' non mi spiego la scarsa attenuazione sopra ai

25 MHz. Escudendo i condensatori, devo supporre che la causa sia la bobina. O ci possono essere altre cause?
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Valeria Dal Monte
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Di solito il Q degli induttori, pur essendo importante, non da` risultati cosi` drammatici, perche' il filtro, quando lavora fra le sue impedenze di ingresso e uscita ha il Q dei risonatori controllato da queste impedenze a valori abbastanza piu` bassi rispetto a quelli proprii dei componenti. Quello che fa il Q degli induttori e` rovinare i buchi di risonanza nella funzione di trasferimento.

La mia impressione e` che sia andato a sbattere contro le non idealita` dei componenti. In particolare ogni induttore ha una capacita` in parallelo e ogni condensatore ha una induttanza in serie. Questo fa si` che ad alta frequenza, dove ti aspetti una discesa dovuto ai condensatori verso lo 0V, i condensatori in realta` si comportino come induttanze, e quindi non filtrino piu` come dovrebbero.

Tieni presente che 1 mm di circuito (reoforo+dimensione del condensatore) fa circa un nanohenry. Invece per le L stimare le capacita` parassite e la frequenza di autorisonanza e` piu` difficile, meglio misurarla.

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
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Franco

Ho cambiato bobina, adesso e' in aria senza nucleo e il buco di risonanza e' migliorato di una ventina di dB. Evidentemente era il nucleo magnetico che abbassava mostruosamente il Q. Anche il ripple in banda adesso corrisponde quasi perfettamente a quello teorico.

Penso che il problema sia proprio questo. Io non davo la colpa ai condensatori in mica argentata, che dovrebbero essere i migliori per alta frequenza, ma effettivamente sono piuttosto grandi e con i terminali a 90 gradi e percio' hanno sicuramente una bella induttanza in serie. Provero' con dei volgari ceramici smd. Attualmente il filtro oltre i 30 MHz attenua solo 30 db, praticamente costanti fino a 100 Mhz, oltre non ho potuto provare. Pensavo che la causa potesse essere il modo in cui e' costruita la bobina, con le spire affiancate una all'altra e percio' con notevole capacita' parassita. Provero' a costruire una bobina con le spire leggermente distanziate, dovrebbe bastare poco per diminuire drasticamente queste capacita'.

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Valeria Dal Monte

Se e` un filtro ellittico con un LC parallelo, la capacita` parassita dell'induttore va in parallelo con il condensatore e *non dovrebbe* dare troppi problemi (finche' non entra in gioco la induttanza serie del condensatore). I ceramici sono quasi sempre delle schifezze, quelli con materiale a basso epsilon r sono un po' meno schifezze ;-). Non hai una email, che mi e` piu` comodo?

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Franco

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(L. Wittgenstein)
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Franco

Occhio alla bonta' dei ritorni di massa: l'attenuazione di quel filtro ad alta f dipende dalla capacita' dei condensatori a cortocircuitare la RF verso massa. Se hai costruito un prototipo filato e' ben difficile andare oltre quello che hai ottenuto.

Ciao, RoV

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RoV

cut

Ciao Se inserisci lo schema (in fidocad ,coi valori e le impedenze di chiusura),una simulazione si fa i due minuti e almeno si vede se in teoria e' corretto. E forse dai valori si puo' capire se e' critico rispetto alle parassite. Sarebbero utili anche i Q delle bobine.....o almeno i dati meccanici. Ciao Giorgio

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Giorgio Montaguti

Ciao E' quello che volevo dire io. Un sistema ottimo e' quello di fare un circuito tipo SMD (tutto sopra,componenti e piste )e lasciare il layer di sotto tutto come massa . Fori solo per i punti che devono andare a massa. Esteticamente non e' sempre bello , ma il funzionamento e' assicurato. Indispensabile se lavori con microstriscie.

Ciao Giorgio

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Giorgio Montaguti

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