Funktionsgenerator zum Testen von Filterkondensatoren

Es hängt wirklich von dem Wert ab, den Sie zu messen versuchen, und mit welcher Genauigkeit Sie ihn zu messen versuchen. Machen Sie sich bewusst, dass Ihr System Rauschen haben wird und der wahrscheinlich größte einschränkende Faktor die Auflösung Ihres Oszilloskops sein wird. Kaufen Sie den Funktionsgenerator mit einer Reichweite basierend auf der gewünschten Frequenz unten.

Hier ist ein großartiger Artikel zum Messen von Kapazität oder Induktivität. Kurz gesagt, Sie messen den Widerstand der Schaltung.

Wenn Sie sich mit Algebra auskennen und diese Methode für Kondensatoren anstelle von Indikatoren verwenden möchten, funktioniert sie gut. Sie wählen einen Punkt, sagen wir 1/2 Ihrer Eingangsspannung, und lösen dann die Gleichungen dafür. Normalerweise mache ich einen Sweep und passe dann die gesamte Gleichung an eine Kurve an, sodass ich mehrere Punkte habe, die durchschnittlich sind, aber nur ein Punkt sollte ausreichen.

Und dann auflösen$\omega$welches ist$2\pi f$mit R = 50

Hier ist die Schaltung als Referenz

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Wenn Ihr Budget etwa 300 US-Dollar aushält, kann ich persönlich für das Digilent Analog Discovery 2 bürgen . Meiner Meinung nach ein Muss für jeden Elektronik-Enthusiasten. Seine Kombination aus Spannungsquelle/Funktionsgenerator/Oszilloskop und gut gestalteter/dokumentierter Software ermöglicht es ihm, genau das zu tun, was Sie beschrieben haben. Es klingt so, als würde „die Wirkung, die ein Filterkondensator auf eine Spannungsquelle mit Wellen mit unterschiedlichen Frequenzen hat“, die Netzwerkanalysatorfunktion des Digilent Analog Discovery 2 beschreiben. Es hat auch eine Reihe anderer Funktionen wie Impedanzanalysator, FFT, Spektrumanalysator, digitaler Mustergenerator/-analysator und vieles mehr. Ihre Website/Software weist Sie an, wie Sie jede Funktion auf ziemlich einfache und einfache Weise einrichten können.

Ich würde so etwas wie Baudline verwenden. Es hat einen Signalgenerator und kann eine Kreuz-FFT durchführen. Es läuft allerdings nur unter Linux.

Sie benötigen 2 Kabel mit 1/8 Zoll Kopfhörersteckern. Eines der Kabel geht an den Line-Out Ihres PCs, das andere an den Line-In.

So was:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Dies richtet die Dinge so ein, dass Sie eine Spektrumanalyse des Ausgangs des Filters (Verbindung R1 und C1) durchführen können.

Sie verwenden die Cross-FFT und legen Line In Left als Referenz fest.

Die Kreuz-FFT berechnet dann die Differenz zwischen den Spektren auf Line In Left und Line In Right.

Verwenden Sie den Rauschgenerator und die Mittelwertbildung, um ein glattes Diagramm zu erhalten. Verwenden Sie kein Zwitschern. Ich glaube nicht, dass es mit dem Sampling synchronisiert ist, was zu Problemen mit der Fensterung führen wird.

Es wird ein Magnitudendiagramm ähnlich dem Magnitudendiagramm des Bode-Diagramms auf diesem Filterrechner erzeugt. Der Unterschied besteht darin, dass es Ihren echten Filter anstelle eines simulierten verwendet.

Sie können dann die Werte für R1 und C1 für verschiedene Tiefpassfilter ändern oder die Positionen von R1 und C1 tauschen, um mit Hochpassfiltern zu spielen.

Sie können dasselbe mit aktiven Filtern tun, aber dann müssen Sie möglicherweise einen Spannungsteiler verwenden, um das Ausgangssignal auf einen Wert zu senken, den die PC-Soundkarte verwenden kann.

Sie verwenden die Cross-FFT und zwei Eingänge, um den Frequenzgang der Soundkartenausgänge und -eingänge automatisch zu berücksichtigen. Eine unterschiedliche Belastung des Ausgangs kann dazu führen, dass sich der Frequenzgang ändert oder verfälscht wird. Die zwei Verbindungsarten, die ich skizziert habe, berücksichtigen das automatisch.

Der einzige Haken an dieser Methode ist, dass Sie möglicherweise links und rechts tauschen müssen. Sie sind nicht immer so, wie Sie es erwarten. Wenn Sie alles angeschlossen haben und die Reaktion auf dem Kopf steht, tauschen Sie die Eingangskanäle aus. Sie können dies in der Software tun oder indem Sie die physischen Kanäle ändern.

Wenn Sie detaillierte Anweisungen benötigen, lassen Sie es mich wissen und ich werde sie aufschreiben. Baudline habe ich gerade nicht zur Hand.

Baudline enthält auch einen Funktionsgenerator, sodass Sie verschiedene Arten von Signalen mit unterschiedlichen Frequenzen durch Ihren Filter senden und die Auswirkungen auf Ihrem Oszilloskop beobachten können.

Ich bin mir sicher, dass es Windows-Programme gibt, die dasselbe können. Ich benutze allerdings Linux und Baudline ist ein alter Freund.

Wenn Sie nach einem vergleichbaren Windows-Programm suchen, suchen Sie nach einem, das einen Signalgenerator enthält und Cross-FFTs ausführen kann.