Bouw van de ingangsverzwakker/ ATT (optie)

Dit is het forum voor het project "zelfbouw spectrum analyzer".
Forumregels
Dit is het forum voor het project "zelfbouw spectrum analyzer". Leden van de projectgroep hebben een extra subforum, maar daar worden geen technische zaken in besproken. Er kunnen geen leden meer toegelaten worden. Om die reden is alle informatie nu voor iedereen beschikbaar en kun je printen e.d. bestellen in de "Project winkel"
Gebruikersavatar
Tjalling PE1RQM
Forum beheerder
Forum beheerder
Berichten: 1085
Lid geworden op: 09 feb 2007, 22:13
Roepletters: PE1RQM
Locatie: Leusden
Contacteer:

Bouw van de ingangsverzwakker/ ATT (optie)

Ongelezen bericht door Tjalling PE1RQM » 02 jan 2012, 23:36

VERZWAK1-sch100.pdf
Schema van een ingangsverzwakker.
(14.63 KiB) 334 keer gedownload
Deze schakeling kun je beter wel in een afgeschermde behuizing plaatsen. Een blikje bijvoorbeeld, met de schakelaars door het blik heen.
_____________________________________________

Hoewel dit een optie is, is een ingangsverzwakker eigenlijk onmisbaar. Uiteraard kun je er ook voor kiezen om externe verzwakkers te gebruiken.

Gebruikersavatar
Tjalling PE1RQM
Forum beheerder
Forum beheerder
Berichten: 1085
Lid geworden op: 09 feb 2007, 22:13
Roepletters: PE1RQM
Locatie: Leusden
Contacteer:

Re: Bouw van de ingangsverzwakker/ ATT (optie)

Ongelezen bericht door Tjalling PE1RQM » 03 jan 2012, 22:33

Ik heb de ingangsverzwakker gemaakt volgens het schema van Timo PE1FOD. Timo heeft in dit schema (zie boven) de weerstandswaarden afgerond op de E-12 reeks. Je merkt daar niets van, je krijgt keurig 10dB verzwakking per weerstandsnetwerkje (Pi filter) (per schakelaar dus). Hoeveel je er maakt kun je zelf bepalen. Minimaal 3 netwerkjes is wel aan te raden. Meer dan 5 netwerkjes zou ik niet doen, want dan heb je kans dat je weinig extra demping meer krijgt. En eigenlijk wil je dat iedere schakelaar/netwerk een extra demping oplevert van 10dB.

Ik heb een exemplaar gemaakt met 5 schakelaars en dus 5 Pi netwerkjes van 3 weerstanden elk. Bij mij was het resultaat al, dat de eerste 4 schakelaars (welke in rij maakt niets uit) keurig 10dB per schakelaar demping haalde (40dB dus totaal) en dat de laatste daar nog maar 5 tot 8 dB bij optelde. Het nam dus al af en dat is ook nog eens afhankelijk van de frequentie.
VERZWAK1-sch100.jpg
Werkingsprincipe:
Er worden dubbele wisselschakelaars ("dubbel-om") gebruikt. Niet optimaal voor 50 Ohm, maar het is maar voor kleine signaaltjes of ontvangst. In stand "off" wordt er gewoon een doorverbinding gemaakt en wordt het weerstandsnetwerk gepasseerd. In stand "on" wordt het weerstandsnetwerk ingevoegd. Per schakelaar zijn dat drie weerstanden en met deze waarden (68 en 100 Ohm) levert dat een deming op van ca. 10dB. Dat kun je herhalen met nóg zo'n schakelaar en netwerkje. Je kunt dan 20dB demping verzorgen. Etc. voor 30, 40 of 50dB. Ik ben doorgegaan tot 5 schakelingen. Belangrijk is, dat de schakelingen elkaar onderling niet "zien". Je zult dus moeten gaan werken met schotjes ter afscherming. De massa moet zeer goed zijn en geschikt voor RF signalen.

Waarom het eerst niet goed werkte
En die laatste twee punten uit de vorige paragraaf, daar had ik in de eerste instantie niet voldoende rekening mee gehouden toen ik begon met bouwen. Mijn exemplaar deed wat vreemd. Ik kon met twee schakelaars wel 20dB demping halen (onwillekeurig welke in rij dat was), maar de daaropvolgende schakelaars deden nog maar enkele dB's demping. In totaal haalde ik maar 30dB demping... Straks meer daarover en wat ik heb gedaan om dat op te tillen naar 45 tot 48dB demping.
Verzwakker compleet.jpg
Het bouwen
Ik heb gekozen voor SMD weerstanden, vanwege de compacte afmetingen en de prima RF eigenschappen (laat draadgewonden weerstanden maar liggen). Ik wilde 5 schakelaars maken in een blikken behuizing van 75x55x20mm. Dit blikje kan straks met het schroefdraad van de schakelaars in het front worden gemonteerd van de complete spectrum analyser behuizing.

Voor ik begin; hoe ik het gebouwd heb, is wellicht niet de beste methode. Ik heb mijn overwegingen mede gebaseerd op wat ik in huis had! Bouw vooral op je eigen manier, hi

Ik ben begonnen met wat meten en ontdekte dat met wat experimenteerprint precies de juiste afstand was te maken tussen de netwerkjes, zodanig dat ook nog de schakelaars naast elkaar pasten. Tussen de schakelaars bleef slechts een kier over van nog geen millimeter. De eilandjes onder de SMD weerstanden zijn verwijderd; de weerstandjes zijn klein en kortsluiting is zo gemaakt. Ook wilde ik capacitaire koppeling minimaliseren.
Weerstandsnetwerkjes op experimenteerprint.jpg
Voor de massa had ik al wel een grote ruimte overgelaten op de print, ondanks ik toch eerst te weinig massa had toegepast. Gelukkig had ik vooruit gedacht! Straks zie je hoe ik de schakelaars op de print monteer.

Nadat ik het blikje dichtgesoldeerd had (behalve één dekseltje natuurlijk), ben ik de de schakelaars in het blikje gaan monteren. De gaten in het blikje heb ik overigens afgetekend door de bovenstaande experimenteerprint te gebruiken als mal. Daarna kon ik de bedrading van de "on" standen solderen op de schakelaars. Dit lijkt wel een beetje een spoel en is RF technisch vast niet ideaal, maar het werkt voor ontvangst prima.

Voor de in- en uitgang heb ik BNC chassisdelen gemonteerd. Opmerking tussendoor: het kastje ligt nu met de bovenkant op de werktafel. Alles wordt op de kop gemonteerd.
Schakelaars in blikje.jpg
Die afstand van 13mm die je kunt lezen op dat kladblokje, geldt voor de boorgaten
Ook gelijk de in- en uitgangs-coaxkabel solderen. Als straks de print gesoldeerd wordt op de schakelaars, kan ik er niet meer bij. Eigenlijk had ik de binnenader van de coaxjes nog iets minder ver moeten afstrippen. Tip voor jullie dus; houd dat kort, want anders kan het overstralen in het blikje. Ik had daar nu geen last van gelukkig.

Vervolgens kon de print op de schakelaars gesoldeerd worden en konden de coax kabeltjes gesoldeerd worden aan de BNC chassisdelen (later heb ik de coax kabeltjes nog ingekort en minder ver afgestript):
Print op de schakelaars monteren.jpg
later heb ik de coax kabeltjes nog ingekort en minder ver afgestript
Daarna de massa er aan. Voor de test wat dikker draad gepakt..... ik zeg het maar vast; doe het niet zo:
20120102-_MG_8888.jpg
Te weinig massa en de draad werkt als een soort spoel
Bovenstaand voorbeeld was niet voldoende (ging goed tot 20dB en niet meer). Het moet veel demping opvangen, dus werk met een plaat (stuk koper printplaat ofzo). Dit draadje werkt bovendien als een soort spoel. Ook missen de schotjes tussen de weerstandsnetwerkjes nog. Maar gelukkig had ik ruimte overgelaten:
Eindresultaat.jpg
Zoals je kunt zien, heb ik nu een stuk koperprintplaat gebruikt als massa. Dubbelzijdig ook nog, waarbij beide zijden met elkaar zijn doorverbonden. Een laag tin maakte het nog wat massiever, maar dat was niet echt noodzakelijk. De schotjes tussen de weerstandsnetwerkjes zijn ook gemaakt van koperprintplaat. Ook heb ik in de behuizing nog wat schotjes gesoldeerd. Dat om eventuele overspraak nog verder te reduceren.
Eindresultaat2.jpg
Deksel er op, omdraaien en klaar! Welke BNC je als in- of uitgang gebruikt maakt niet uit.
Verzwakker compleet1.jpg
Mijn resultaat: Op lage (<150MHz) en hoge frequenties (150-500MHz) doen de eerste vier schakelaars keurig 10dB/schakelaar. De laatste schakelaar doet op lage frequenties net geen 10dB en op hoge frequenties ca. 5dB. De volgorde waarop de schakelaars gebruikt worden, maakt niet uit. De complete schakeling heeft in off-stand ook nog iets demping: Op lage frequenties bijna niets en op hoge frequenties loopt dat op tot ca. 3dB.

FAQ:
- Mijn schakeling haalt de 50dB niet en de middelste schakelaars tonen nauwelijks invloed als ik deze uitschakel.
Je hebt te weinig massa, of overspraak tussen de netwerken. Leg meer massa aan en schotjes.
- Als alle schakelaars op OFF staan, heb ik toch nog veel demping
Controleer de bedrading en of deze dik genoeg is. Voorkom capacitieve en inductieve koppelingen. Controleer de coax stukjes naar de BNC connectoren en of de BNC connectoren in orde zijn.
- Is deze schakeling wel 50 Ohm?
Ondanks de schakelaars minder ideaal zijn voor RF, is de schakeling toch ongeveer 50 Ohm
- Is deze schakeling geschikt voor een zender?
De kleine weerstandjes moeten het ingangsvermogen dissiperen. Dit is vooral geschikt voor ontvangstsignalen en signalen uit kleine bronnen, zoals bijvoorbeeld een meetzender.
- Tot welke frequentie is deze schakeling bruikbaar?
Ca. 500MHz maximaal in verband met de bedrading op de schakelaars
- Is deze schakeling ook geschikt voor andere toepassingen dan de zelfbouw spectrum analyser?
Ja, voor meetzenders en kleine bronnen, of als ontvangstverzwakker.
- Wat houdt 10dB en 3dB in?
dB is een logaritmische schaal. 10dB is een factor 10 en 3dB is een halvering (factor 2)
- Hoe moet mijn scoop ingesteld worden om voor deze spectrum analyser 10dB/div te hebben?
Het Y kanaal is hierbij belangrijk. Zet die op 0,5V/div. De IF-logdetector moet éénmalig gecalibreerd worden om echt 0,5V per 10dB variatie (één hokje) te zien op je scoop.
- Moet ik de schakelaars in een bepaalde volgorde gebruiken?
Nee, dat maakt niet uit.

Met dank aan Timo PE1FOD voor het optimaliseren van mijn schakeling.

Juul
.
.
Berichten: 8
Lid geworden op: 23 nov 2008, 11:47

Re: Bouw van de ingangsverzwakker/ ATT (optie)

Ongelezen bericht door Juul » 04 jan 2012, 09:59

Mooi gemaakt Tjalling.


Juul - PE0GJG

Gebruikersavatar
Tjalling PE1RQM
Forum beheerder
Forum beheerder
Berichten: 1085
Lid geworden op: 09 feb 2007, 22:13
Roepletters: PE1RQM
Locatie: Leusden
Contacteer:

Re: Bouw van de ingangsverzwakker/ ATT (optie)

Ongelezen bericht door Tjalling PE1RQM » 06 jan 2012, 16:12

Dank je Juul... En het was bovendien erg leerzaam, want het kostte wat moeite om de schakeling goed te krijgen, terwijl het concept erg eenvoudig lijkt :)

Plaats reactie

Terug naar “Project "zelfbouw spectrum analyzer"”

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: Geen geregistreerde gebruikers en 1 gast