Hallo! ich habe da ein kleines Verstaendnisproblem: Wenn man eine Schaltung mit dem Betrag einer komplexen Impedanz von einigen MegaOhm bei 50 MHz hat und diese Schaltung auf den 50 Ohm Eingang eines Generators transformieren will, kann man da auch die Lambda/4-Leitungen verwenden? Laut ZL^2=ZE*ZA muesste dann die Lamda/4 Leitung bei einer Impedanz von z.B. 2MegaOhm dann 10 kOhm Leitungswiderstand haben und eine Laenge von 1.5m. Ist das ueberhautp moeglich? Wenn nein, gibt es dann ueberhaupt eine Moeglichkeit solche Impedanzen mit Hilfe von Leitungen anzupassen? Vielleicht auch noch eine Frage zum Schluss: Wie realisiert man eigentlich eine Lambda/4 Trafo? Ist es wirklich so einfach, das ich z.B. am Ausgang des Frequenzgenerators ein BNC-Kabel mit definiertem Leitungswiderstand und Laenge anschliesse und dieses dann auch mit der Schaltung verbinde? Danke!
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Rein theoretisch funktioniert die Anpassung so wie von Dir beschrieben. Zu berücksichtigen ist dabei, daß die Viertelwellenleitung die reelle Impedanz der Quelle am einen Ende auch wieder in eine reelle Impedanz am lastseitigen Ende transformiert - der Blindanteil der Last muß dann noch durch eine geeignete Maßnahme kompensiert werden (Parallelkondensator oder -induktivität oder entsprechende Stichleitung). In dem von Dir beschriebenen Fall ist die Herstellung der benötigten Viertelwellenleitung praktisch kaum möglich: Bei einer Koaxialleitung mit üblichem Dielektrikum müßte der Außenleiter mehr als eine Million mal so dick sein wie der Innenleiter; bei einer Streifenleitung sieht es nicht viel besser aus. In der Praxis reicht in vielen Fällen, in denen die Quellimpedanz niederohmig und die Lastimpedanz sehr hochohmig ist, eine einfache Spannungsanpassung aus, d.h. die Quelle wird mit 50 Ohm gegen Masse abgeschlossen und die hochohmige Last parallel zu diesem Widerstand angeschlossen. Falls doch eine Leistungsanpassung erforderlich ist, kann z.B. ein Übertrager (als "Spartransformator" oder mit zwei getrennten Wicklungen auf geeigneten Ferritkern gewickelt) verwendet werden, oder man bezieht die Blindkomponente der Lastimpedanz in einen Schwingkreis ein, den man dann als Transformationsglied benutzt (also z.B. den kapazitiven Blindanteil der Last mit einer parallelgeschalteten Luftspule kompensieren und die niederohmige Quelle über eine Anzapfung nahe am fußpunktseitigen Ende dieser Spule anschließen.) Ein Zahlenbeispiel zur Veranschaulichung des erforderlichen Transformationsfaktors: 1mW an 50 Ohm entsprechen einer Spannung von 223mV eff. An 1Megaohm entspricht 1mW dann 31,6V eff!
Elecool Phix schrieb: > > Laut ZL^2=ZE*ZA muesste dann die Lamda/4 Leitung bei einer Impedanz von > z.B. 2MegaOhm dann 10 kOhm Leitungswiderstand haben und eine Laenge von > 1.5m. Ist das ueberhautp moeglich? Wenn nein, gibt es dann ueberhaupt > eine Moeglichkeit solche Impedanzen mit Hilfe von Leitungen anzupassen? Nein, solche Impedanzwerte sind vollkommen unrealitisch. Musst du denn wirklich die gesamte Leistung des Generators in die 2MOhm bringen? Wenn nicht, reicht doch ein einfacher 50Ohm-Parallelwiderstand, um Reflexionen zu vermeiden. > Vielleicht auch noch eine Frage zum Schluss: Wie realisiert man > eigentlich eine Lambda/4 Trafo? Ist es wirklich so einfach, das ich z.B. > am Ausgang des Frequenzgenerators ein BNC-Kabel mit definiertem > Leitungswiderstand und Laenge anschliesse und dieses dann auch mit der > Schaltung verbinde? Ja, wobei man eher versuchen würde, die Steckverbindungen zu vermeiden.
Elecool Phix schrieb: > ich habe da ein kleines Verstaendnisproblem: > > Wenn man eine Schaltung mit dem Betrag einer komplexen Impedanz von > einigen MegaOhm bei 50 MHz hat Wie sieht diese Schaltung real aus? Verwundert Bernhard
Also irgendwie bin ich jetzt total verwirrt.... Eigentlich moechte ich nur gewaehrleisten, dass die Spannung mit definierter Amplitude des Generators auch an der Schaltung mit derselben Amplitude liegt...dann brauche ich wohl keine Leistungsanpassung, oder? Aber ich habe noch zwei Fragen: Wenn ich eine gute Spannungsanpassung, haben moechte sollte der Lastwiderstand sehr gross sein. Es kommt aber zu Reflexionen, d.h. ich muesste einen 50 Ohm parallel schalten. 1) Durch die Parallelschaltung wird doch mein Abschluss veraendert und dann ist die Spannungsanpassung nicht mehr so gut, oder? Danke nochmals!
>Wie sieht diese Schaltung real aus?
Ja. eine Last von 1 Megaohm bei 50MHz ist unrealistisch. Auch nur schon
100pF ziehen ordentlich Strom. Und ein Koax hat 100pF/m
Pico Oschi schrieb: > 100pF ziehen ordentlich Strom. Und ein Koax hat 100pF/m Das ist in einem 50Ohm-System ja vollkommen irrelevant.
Ja. Aber nicht wenn die 1M Ohm Last noch an einem Koax angeschlossen ist, das irgendwie vergessen ging ...
Normalerweise, wenn man eine hohe Spannung will, verwendet man einen Resonanzkreis, den man auf eine hohe Gute abstimmt.
Okay, ich denke, dass ich den Unterschied zwischen Spannungs und Leistungsanpassung irgendwie verstanden habe! Vielleicht noch eine Frage aus Interesse: Wenn ich an einer hohen Impedanz die Spannung bei so hohen Frequenzen messen will, sollte ich die 50-Ohm-Messtechnik verwenden, d.h. Oszi aus 50-Ohm Eingang, dann Leitung und dann ...??? 1) Wenn ich die Leitung direkt parallel zur Impedanz anschliesse, ist die Leitung nicht reflexionsfrei, dann messe ich die Spannung sehr fehlerbehaftet am Oszi oder? 2) Wenn ich aber z.B. einen 50-Widerstand parallel zur Impedanz schalte, dann ist die Leitung zwar angepasst, aber habe ich nicht dadurch die Spannung an der Impedanz bzw. den Strom veraendert? Lg und vielen Dank! PS: Finde es echt toll, dass ihr einem Anfaenger geduldig die Sachen erklaert!
Elecool Phix schrieb: > 2) Wenn ich aber z.B. einen 50-Widerstand parallel zur Impedanz schalte, > dann ist die Leitung zwar angepasst, aber habe ich nicht dadurch die > Spannung an der Impedanz bzw. den Strom veraendert? Klar: wenn du eine 50-Ohm-Quelle hast (sonst macht es ja keinen Sinn), kommt genau die halbe Leerlaufspannung raus, weil an den beiden Innenwiderständen die gleiche Spannung abfällt. Das musst du beim Aufbau beachten, denn wenn du z.B. an einem 50-Ohm-Pulsgenerator 5V einstellst und nicht mit 50 Ohm abschliesst, gibt er 10V von sich. Gruss Reinhard
Bernhard R. schrieb: > Elecool Phix schrieb: >> ich habe da ein kleines Verstaendnisproblem: >> >> Wenn man eine Schaltung mit dem Betrag einer komplexen Impedanz von >> einigen MegaOhm bei 50 MHz hat > > Wie sieht diese Schaltung real aus? > > Verwundert > Bernhard Eine Frage: In vielen Lehrbüchern steht nur, dass die Leitung am Anfang und Ende mit dem gleichen Widerstand wie dem Leitungswellenwiderstand abgeschlossen werden sollte. Allerdings sagen bzw. verwenden sie nicht relle Widerstaende (R) sondern immer Beträge komplexer Impedanzen (Z). Daher verstehe ich die Frage von Bernhard nicht... Ich könnte doch auch eine Leitung mit Kapazitäten usw. abschliessen. Das gilt dann wahrscheinlich nur für eine Frequenz aber ich könnte es theoretisch schon, oder?
Angehängte Dateien:
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Impedanzanpassung.jpg
91 KB
Bernhard wollte nur wissen wie die Schaltung aussieht. Also eine Skizze oder sowas in der Art! Du musst immer bedenken, der Leser muss sich in dich reinversetzen können und das geht mit Bildern wesentlich besser. Zu deiner Frage: Du kannst JEDE Impedanz anpassen, egal ob real, komplex, mit Spulen, Kondensatoren, Widerständen oder Leiterbahnen aufgebaut. Zeichne die Impedanz in ein Smith-Diagramm ein. Da steht dann genau wie diese sich verhält und wie die Anpassung auszusehen hat. Vorrausgesetzt, du kannst das Diagramm lesen. Google einfach mal. Im Anhang ein Bild einer Anpassung einer x-beliebigen Impedanz, die ich vorher nicht kannte (auch nicht die Werte, quasi Blackbox). Die Anpassung wurde mit einer langen Stichleitung vorgenommen, die dann parallel zur Impedanz angelötet wurde. Wie man schön auf dem Display sieht, meine gewünschte Frequenz geht durch den Nullpunkt des Smith-Diagramms.
@Pascal O. Hey was studierst du an der HS-Karlsruhe? Wusste garnicht, dass es dort so tolles Messequipment gibt. Gruß
Bin im Studiengang Nachrichtentechnik, da sieht man einige hübsche Geräte. Seit neuestem wird in der Bachelor HF-Vorlesung auch Labor gemacht, unter anderem Impedanzanpassung in der Praxis. Bei mir gabs das damals noch nicht.
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