Impedanz von VCO messen

Martin Laabs schrieb:

Hallo,

es fehlt die Angabe der Frequenz.

Bernd Mayer

HF-Millivoltmeter und verschiedene (möglichst ohmsche) Lastwiderstände? HTH Günter

Hallo,

Oh - hatte ich vergessen. Also einmal 670MHz und dann nochmal 243MHz.

Viele Grüße, Martin L.

So bekomme ich aber leider nur den Realteil der Ausgangsimpedanz heraus. Aber wenn man noch etwas Reaktives dazu schaltet müsste es funktionieren. (Vielleicht kann man, wenn ich es kurz halte, auch die Impedanztransformation der Leitung bis zur Lastimpedanz vernachlässigen.)

Danke, Martin L.

Ich w=FCrde einen NWA mit meinem Scope versuchsweise Improvisieren:

Also mein Scope hat einen breitbandigen Kalibrator/Trigger Ausgang. Diesen w=FCrde ich auf den laufenden VCO koppeln und die Sprungantwort aufnehmen mit Averaging so dass die VCO Frequenz ausreichend Unterdr=FCckt wird. Diese Sprungantwort ableiten, davon eine FFT und fertig ist der Real&Imagin=E4rteil der Impedanz. Die Messgenauigkeit ist bestimmt recht eingeschr=E4nkt und kann wohl nicht mit einem NWA konkurrieren, w=FCrde er denn f=FCr diesen Sonderfall funktionieren.

Was soll dabei rauskommen? Die Impedanz eines LC Vco's?

Entweder mit einer Stehwellenmessbruecke aus dem Amateurfunkbereich oder so:

Bolometer-Messkopf (meist 50ohm) ueber Serienwiderstand an den Ausgang. Wenn der VCO weniger als 50ohm hat, muss der Widerstand parallel. Notfalls ausprobieren. Widerstand solange aendern, bis sich ein Maximum fuer die Serie ergibt. Da der VCO-Ausgang vermutlich leicht kapazitiv ist, nun eine Induktivitaet parallel schalten und so lange aendern, bis sich wieder ein Maximum ergibt. Wechselweise Widerstand und Spule aendern, bis das Optimum gut genug ist. Nun Spule und Widerstand messen und rueckrechnen.

Anhand der TU-Dresden Domain vermute ich, dass es dort ein HF-Institut geben sollte, welches normalerweise einige aeltere HP Bolometergeraete besitzt. Die neueren haben sogar eine Digitalanzeige. Miss aber vorher an einer bekannten 50-ohm Quelle nach, nicht dass jemand den Bolometerkopf geschossen und dann nix gesacht hat ;-)

Die Induktivitaet sollte am besten einen Drehkern haben, dass man sie einstellen kann. Deren Wert kann man am Ende mit einem Dipmeter oder einem HP4191 messen. Ersteres haben HF-Institute (leider) meist nicht, letzteres haben sie. Das Honorar fuer solche Gefaelligkeiten war zu meiner Uni-Zeit eine Gerstenkaltschale. Koestritzer waere in Dresden sicher nicht verkehrt ...

Wozu brauchst du das?

Die gibt es vieleicht gar nicht.

Du hast einen Generator, dessen Ersatzschaltbild vereinfacht aus einem Generatur mit dem Innenwiderstand 0 und einem komplexen Reihenwiderstand besteht.

Wenn du an diesen Generator eine Last anschließt, ergibt sich eine Ausgangsspannung, die du theoretisch über den komplexen Spannungsteiler bestehend aus deiner Last und der Serienimpedanz des Generators berechnen kannst.

Im Ergenis bedeutet das lediglich eine lastabhängige Ausgangsspannung. Wenn deine Lastimpedanz konstant ist, kann dir der Phasenwinkel eigentlich egal sein.

Wenn du da dann ein Kabel anschließt, das mit dem Wellenwiderstand des Kabels abgeschlossen ist, hast du unabhängig von der Impedanz des VCO nur eine hineinlaufende Welle, weil am Kabelende keine Reflexion auftritt.

Interessant wird es nur, wenn das Kabel nicht mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen ist. In dem Fall gibt es eine Welle, die vom VCO in das Kabel läuft, am Ende teilweise reflektiert wird, zum VCO zurückläuft und dort erneut reflektiert wird. Diese drei Wellen überlagen sich dann entsprechend.

Diese Betrachtungsweise von vor- und rücklaufender Welle ist aber nur interessant, wenn es eine Leitung gibt.

Man könnte diesen Effekt aber für die Messung verwenden. Man nimmt den VCO, schließt den an eine Paralleldrahtleitung mit bekannter Impedanz an und macht am Ende einen Kurzschluss, d.h. Reflexionsfaktor 100%. Alternativ kann man das Ende offen lassen (ebenfalls r=100%).

Dann misst man die Maxima und Minima auf der Messleitung. Diese ergeben sich aus der hinlaufenden Welle, der rücklaufenden Welle (r=100%) und der 2. hinlaufenden Welle, d.h. die am VCO reflektierte Welle.

Aus der Position der Maxima und Minima und dem Betrag müsste man dann die Impedanz des VCO berechnen können.

Erklär mal, was du damit erreichen willst. Vieleicht gibt es da ja einen ganz anderen Ansatz, bzw. vieleicht brauchts du das gar nicht.

Bei den von dir angegebenen Frequenzen, Wellenlängen im Bereich >50cm müsste das eigentlich möglich sein.

Gruß

Stefan DF9BI

Es hängt davon ab.

Bei unserem NWA, den Du ja kennst, hat es eine Smooth Funktion, mit der man in solchen Fällen ziemlich Ruhe bekommt, wenn man die Messfrequenz nicht gerade exakt auf die VCO Frequenz legt.

Ein paar andere Parameter sollten auch noch stimmen, z.B. die Amplitude.

Und dann kann man in der Tat einfach reinmessen.

Alternativ gibt es noch die Option, ein Dämpfungsglied davorzuschalten und das rauszukalibrieren oder vom NWA rausrechnen zu lassen. Ist zwar natürlich nicht so genau, geht aber auch.

Gruß Oliver

Hallo Martin,

Mart>

einen einfachen Ansatz alternativ zur Leistungsanpassung könnte ich mir so vorstellen: 3 verschiedene bekannte Widerstände im Bereich des unbekannten komplexen Innenwiderstandes anschließen und mit HF-Millivoltmeter oder so Betrag der 3 Spannungen messen. Dann die 3 Gleichungen für den Betrag aufstellen und mit einem Programm die unbekannten Größen Leerlaufspannung, Real- und Imaginärteil berechnen. Wenn ich die GNU-Entwicklungsumgebung jetzt hätte, wäre das schnell programmiert. Wegen Rechnerwechsel und WinXP (Win98 geht nicht mehr) muß ich die aber erst wieder zum Laufen kriegen.

Bei rein reellen Innenwiderständen habe ich das jedenfalls immer so gemacht mit verschiedenen Belastungen, Linearität vorausgesetzt.

Der VCO sollte dann allerdings Sinus liefern, sonst wird es unübersichtlich. Da nur Beträge gemessen werden, müßte man sich wegen des Vorzeichens des Imaginärteils was überlegen.

mfg. Winfried

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Huch, militärische Flugfunk-Notfrequenz? Da sollte das Labor aber dicht sein... Guenter

Hihi. In Wirklichkeit sind es 243.95MHz und das ist auch nur die ZF Frequenz. Der VCO ist nochmal anderthalb MHz höher.

Danke, Martin L.

Ich will wissen wie niederohmig der Ausgang ist und wie viel Mühe ich mir beim Dimensionieren der Pufferstufe geben muss. Und beim anderen VCO (inkl. Puffer) will ich Leistungsan- passung erreichen um möglichst wenig Strom zu verbrauchen.

Ich meinte auch gar nicht Welle sondern Strom und Spannung. Sorry.

Viele Grüße, Martin L.

In beiden Fällen belaste ich den VCO aber mit 50 Ohm was er mir mit abrupten Abbruch der Schwingung quit- tieren wird ;) Wenn ich allerdings einen Serienwiderstand vor den VCO- Ausgang platziere - z.B. 1k - kann ich, wenn mir der NWA dann 1.2k+j23 ausgibt sagen, dass der VCO wohl 200+j23 Ohm Ausgangsimpedanz hat. Meintest Du das mit "Dämpfungsglied"?

Danke, Martin L.

Einige hundert Ohm dran und mit FET Probe sehen, wieweit er absackt.

Anpassnetzwerk dran, DVM in die Versorgung und so lange drehen, bis sich halbwegs ein Optimum ergibt.

Martin Laabs schrieb:

Leistungsanpassung und wenig Strom? Welchen Strom meinst Du da?

Gruß Gunther