Messung der von einem Toroid transformierten HF-Spannung

Heute Abend habe ich versucht, die Spannung eines Transformators zu messen, der zur Erkennung von HF-Strömen verwendet wird. Dieser Transformator wurde als einzelne Leiterwindung durch die Mitte eines Ringkerns mit über einem Dutzend Windungen implementiert. (Der Toroid wurde vorgewickelt geliefert, aber AFAICT ist einfach eine bifilare Wicklung mit Mittelanzapfung.)

Nun würde ich erwarten, dass bei 1 Primärwicklung und sagen wir mal 10 Sekundärwicklungen die Spannung am Ausgang 10 mal höher sein sollte als die Spannung am Eingang, oder?

Wattmeter-Hälfte des MFJ-941EK-Schaltplans

Aber als ich etwa 30 Vpp Signal in die Primärseite von T1 legte, bei etwa 14 MHz, die Spannung, die ich an allen sekundären Anschlüssen gemessen habe (z. B. habe ich an R1 und R2 gemessen, die über die andere Oszilloskopsonde auf dieselbe Gehäusemasse wie referenziert wurden der Eingang) war viel, viel weniger als der Eingang – vielleicht eher wie 2 Vpp! Es schien, als hätte ich auf der Sekundärseite von T1 kaum mehr Spannung, als ich am Gehäuse selbst über die Spitze der zweiten Sonde messen konnte.

Wie konnte das sein? Ich verstehe, dass nur sehr wenig Strom zur Verfügung stehen würde, aber bei der typischen Mega-Ohm-Eingangsimpedanz meines Oszilloskops sollte ich nicht erwarten, dass dies ein Faktor ist, oder? Ebenso sollte jeder Spannungsabfall, der durch den Rest des Stromkreises verursacht wird, auch wenn der Stromkreis fehlerhaft ist, die Messung nicht beeinflussen, oder?

  • Ich habe das Windungs- / Spannungsverhältnis trotz doppelter Überprüfung rückwärts
  • dass sich mit zunehmender Frequenz etwas an der üblichen Windungs- / Spannungsbeziehung ändert, dh stark nicht ideale Komponenten
  • dass die kapazitive Kopplung von C4 das Spiel irgendwie signifikant verändert
  • dass die Verwendung von nur einem Erdungsclip meine Messungen durcheinander bringt, selbst bei nur 14 MHz

Um es klar zu sagen, mein Oszilloskop und meine Sonden sollen beide in der Lage sein, bis zu 100 MHz zu messen. Ich kann das Eingangssignal (gemessen am "Sender") bei 30 Vpp gut sehen, nur der Ausgang des Transformators T1 wird so stark in der Spannung reduziert (statt multipliziert!).

Bei 14 MHz hat Ihr Oszilloskop eine Eingangsimpedanz von 1 MOhm // 30 pF, was ungefähr 300 oder 400 Ohm entspricht, bevor Sie Koaxialkabel hinzugefügt haben. Wenn Ihre Quelle 50 Ohm hat, sind es 5 k, nachdem Sie einen 1:10-Aufwärtstransformator durchlaufen haben. Sie sollten in der Lage sein, ein 100-MHz-Oszilloskop auf einen 50-Ohm-Eingang (// überhaupt nur sehr wenige pFs) umzuschalten, wodurch Sie eine sauberere HF-Schnittstelle erhalten. Natürlich müssen Sie immer noch einen Dämpfer damit machen, aber es gibt Ihnen einen besseren Ausgangspunkt.
Details des benötigten Ringkerns.
Nur für den Kontext, dies ist eine Fortsetzung einer Frage auf Amateur Radio.SE .

Antworten (1)

Nein. Es ist ein Stromwandler . Die Ausgangsspannung ist keine direkte Funktion der Eingangsspannung; stattdessen ist es proportional zum Strom . Der Strom ist eine Funktion sowohl der Eingangsspannung als auch der Lastimpedanz.

Die Ausgangsspannung ist auch eine Funktion des an der Sekundärseite des Transformators angebrachten Widerstands.

Wenn Sie 30 Vpp an den Eingang anlegen und die Last 50 Ω beträgt, fließen etwa 600 mApp in die Primärwicklung des Transformators. Ein idealer 1:10-Transformator reduziert dies auf 60 mApp, was dann über dem 150-Ω-Widerstand etwa 9 Vpp entwickelt. Wie Sie jedoch bemerken, ist dieser Transformator alles andere als ideal, sodass Sie eine niedrigere Spannung messen.

Darüber hinaus wird Ihnen eine asymmetrische Messung von einem Ende von R1 zur Masse nicht viel sagen. Der gesamte Sekundärkreis ist grundsätzlich gegenüber Erde "schwebend". Sie müssen eine Differenzmessung direkt über R1 durchführen.

Messung der von einem Toroid transformierten HF-Spannung
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