Измерение входного сопротивления связных приёмников

Проекты, технические решения и расчёты самодельной ламповой аппаратуры. Работа в эфире на самодельной ламповой аппаратуре.

Модератор: RA3PKJ

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 1265
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Измерение входного сопротивления связных приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 10 июл 2021, 04:25

При проектировании связных приёмников хочется иметь достоверную информацию о реальном входном сопротивлении.

Если говорить о бытовых приёмниках, то там измерение входного сопротивления проблематично, так как вход таких приёмников антенно-ориентированный. Катушки связи в бытовых приёмниках составляют единое целое с ёмкостью проволочной антенны. Углубляться не буду, так как всё уже было изучено в другой теме - viewtopic.php?f=3&t=104

Ниже показан вариант схемы переходника для измерения Rвх связного приёмника, которая имеет достаточную точность. Технология измерения предусматривает расчёт Rвх по простой формуле на конечном этапе.
Измерение входного сопротивления.JPG
Измерение входного сопротивления.JPG (24.12 КБ) 652 просмотра

Опишу методику.
1. Подаём от ГСС напряжение 15мВ, которое обозначаем как U1. Регулятор громкости ставим в такое положение, чтобы тестер, подключённый к выходу приёмника, уверенно показывал какое-то любое напряжение (конкретное значение не играет роли).
2. Замечаем показание тестера, подключённого к выходу приёмника.
3. Переключаем тумблер. Показание тестера на выходе приёмника становится меньше.
4. Увеличиваем напряжение ГСС до восстановления прежнего показания тестера. При этом записываем новый уровень напряжения ГСС, обозначаем его как U2.
5. Вычисляем Rвх приёмника по формуле Rвх=R4/(U2/U1-1). С учётом того, что R4 = 200 Ом, получаем окончательно Rвх=200/(U2/U1-1).

Такая методика, при которой производится восстановление прежнего показания тестера на выходе приёмника, позволяет избавиться от влияния АРУ, а также от влияния нелинейности диодного детектора, если говорить о АМ-режиме..

Начальный уровень ГСС выбран так, что после резистивного делителя на 100 на приёмник поступает напряжение 150мкВ, которое заведомо превышает шум приёмника в десятки раз, чтобы шум, наложенный на сигнал, не вносил погрешность.

Естественно, перед измерением входного сопротивления должна быть проведена процедура сопряжения входных контуров, чтобы входные контуры по возможности имели минимум реактивности на рабочей частоте ГСС, короче настроены в резонанс. Хотя, измеряем полное сопротивление, т.е. сумму активного и реактивного сопротивлений. Просто нет смысла измерять, когда что-то не настроено.

Для уменьшения погрешности измерения лучше использовать в схеме резисторы с точностью лучше, чем 5%. На крайняк и 5% сойдёт, если не пугает возможная суммарная погрешность до 10%.
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Ламповый форум - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 1265
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Измерение входного сопротивления связных приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 10 июл 2021, 21:07

Не терпелось скорее проверить этот замечательный электронный супер-пупер агрегат. Нашёл резисторы по-быстрому, из которых почти все с точностью 10% :lol: . Думаю ладно, для проверки концепции сойдёт, погрешность измерения конечно будет заметная.

Временно в качестве регистрирующего прибора на период проверки концепции применил ВЧ-милливольтметр, т.е. вместо приёмника и подключённого к нему тестера. Позже выяснилось, что при измерении больших сопротивлений необходимо подключать милливольтметр напрямую, а не с помощью кабеля. По сути это замечание касается будущих измерений с реальным приёмником, где кабель между приёмником и переходником тоже должен быть максимально коротким.
макет_2.jpg
макет_2.jpg (54.68 КБ) 648 просмотров
макет_1.jpg
макет_1.jpg (64.76 КБ) 648 просмотров

Первым делом на выход переходника подцепил 330 Ом для имитации входного сопротивления приёмника. Измерение показало 300 Ом. ОК, годится.
Потом подцепил 50 Ом. Показало 49,6 Ом. Тоже нормально.
Ну что же, концепция работает! Желательно теперь найти точные резисторы (или скомбинировать из нескольких).
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Ламповый форум - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 1265
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Измерение входного сопротивления связных приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 11 июл 2021, 20:41

Установил точные резисторы.

Ещё раз повторюсь. При измерении выше 300 Ом начинает нарастать погрешность из-за длинного кабеля между переходником и измеряемым сопротивлением. Влияние ёмкости кабеля. Поэтому мерить выше 300 Ом надо напрямую без кабеля (или возможно с помощью двухпроводной лапши). Впрочем, связные приёмники не имеют большое входное сопротивление.

Диапазон измерения устройства до 400 Ом. Очень хорошая точность получается при измерении небольших сопротивлений. Погрешность постепенно растёт, и при 400 Ом достигает 10%.

Качество измерения серьёзно зависит от точности установки выходного напряжения ГСС. Если лимбы ГСС имеют люфт или точность считывания с лимбов хромает (глазомер подводит), то измерить большие сопротивления точно не получится. Небольшие сопротивления измеряются без проблем, так как разница между контрольными напряжениями U1 и U2 получается большой.

Продолжаю изучать поведение устройства.
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Ламповый форум - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 1265
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Измерение входного сопротивления связных приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 19 июл 2021, 17:20

Схема скорректирована и уточнена методика с целью уменьшения погрешности измерений.
Измеритель входного сопротивления связного приёмника.JPG
Измеритель входного сопротивления связного приёмника.JPG (58.33 КБ) 402 просмотра

Методика измерения:
1. Подаём от ГСС напряжение 15мВ...30мВ, которое обозначаем как U1. Регулятор громкости ставим в такое положение, чтобы тестер, подключённый к выходу приёмника, уверенно показывал какое-то любое напряжение (конкретное значение не играет роли).
2. Замечаем показание тестера, подключённого к выходу приёмника.
3. Переключаем необходимый тумблер. Показание тестера на выходе приёмника становится меньше.
4. Увеличиваем напряжение ГСС до восстановления прежнего показания тестера. При этом записываем новый уровень напряжения ГСС, обозначаем его как U2.
5. Вычисляем Rвх приёмника по формуле:
Rвх=100/(U2/U1-1) для предела 40-100 Ом.
Rвх=200/(U2/U1-1) для предела 100-200 Ом.
Rвх=400/(U2/U1-1) для предела 200-400 Ом.

Рекомендации при измерении:
1. Так как ступенчатый аттенюатор ГСС может иметь погрешность при переключении ступеней (у меня такое обнаружилось), то в процессе измерения необходимо пользоваться только плавным аттенюатором, а ступенчатый аттенюатор должен находиться в одном заранее выбранном положении.

2. Первоначально от ГСС подводится напряжение U1, значение которого может быть выбрано в диапазоне 15...30мВ. Конкретное значение не критично, однако надо учитывать, что точность измерения увеличивается, если используется максимально возможный участок периметра оцифровки лимба плавного аттенюатора при переходе от U1 к U2. На практике это означает, что значение U1 надо выбирать большим, но если напряжение U2 окажется за пределами лимба (не хватит регулировки), то надо вернуться к установке значения напряжения U1, уменьшив его значение.
Выполнение данной рекомендации даёт погрешность измерения не более 2%. Например, при измерении точного резистора 361 Ом, устройство показало 368 Ом, а не выполнение данной рекомендации дало 343 Ом.
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Ламповый форум - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488

Аватара пользователя
RA3PKJ
Администратор
Сообщения: 1265
Зарегистрирован: 02 мар 2017, 16:16

Re: Измерение входного сопротивления связных приёмников

Непрочитанное сообщение RA3PKJ » 30 дек 2021, 22:01

Окончательно собрал конструкцию. Напаял китайские точные резисторы:
изм_вх_сопрот_внутри.jpg
изм_вх_сопрот_внутри.jpg (45.88 КБ) 397 просмотров

Вид спереди (инструкция на морде):
изм_вх_сопрот_спереди.jpg
изм_вх_сопрот_спереди.jpg (49.1 КБ) 397 просмотров

Вид сзади:
изм_вх_сопрот_сзади.jpg
изм_вх_сопрот_сзади.jpg (60.06 КБ) 397 просмотров

Как я говорил ранее, точность измерения зависит от точности считывания с лимба ГСС. Если считывать с него абы как, то можно получить большую ошибку.
И да, всё-таки Г4-102 это ширпотреб как не крути. Лимб очень маленький и риски редкие. Хрень короче. Уже давно посещают мысли, что надо что-то другое. Ну это так...

Сегодня занимался обмером своего SDR-трансивера. Входное сопротивление по диапазонам очень разное (разница до двух раз!), несмотря на то, что АЧХ полосовиков мной были ранее настроены тщательно. Ясно, что АЧХ и входное сопротивление это хотя и пересекающиеся вещи, но всё-таки разные.
Кстати, провёл лабораторные исследования измерителя на предмет широкополосности. До 28МГц не увидел ничего криминального, как не старался.

Файлы в формате sPlan 6.0 (схема и надписи на морде) -
Измеритель Rвх.zip
(4.37 КБ) 34 скачивания
Николай, ra3pkj(((@)))yandex.ru
Ламповый форум - исследовательский с прицелом на практическое применение. Фразы типа - "примени известное решение и на этом успокойся" караются. Навязывание авторам тем собственного видения со стороны других пользователей запрещено. Только обмен мнениями! Все требования - viewtopic.php?f=3&t=72&p=488#p488


Вернуться в «Ламповый форум»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя