Forum: Platinen Gedruckte Spulen


von Knippser (Gast)


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Hallo allerseits

für ein Bandpassfilter um ca. 150 MHz brauche ich sehr kleine Spulen von 
rund 27 nH. Ich habe mir eine Prototypen-Leiterplatte gebaut mit kleinen 
SMD-Spulen von Epcos, das Filter funktioniert zwar sehr gut, die 
Mittenfrequenz stimmt recht genau, aber die Einfügungsdämpfung ist 
einfach zu gross. Ich habe das dann in Spice simuliert mit den real 
gemessenen ESR der SMD-Spulen und siehe da, SPICE sagt mir genau die 
gleiche Einfügungsdämpfung voraus, die ich auch gemessen habe. Es liegt 
also an der schlechten Güte meiner SMD-Spulen (ca. 0.5 Ohm ESR).
Jetzt die Frage:

a) könnt ihr mir eine SMD-Spule empfehlen die besser ist. Gehäuse sollte 
ca. 0603 oder 0805 sein, weil ich wenig Platz habe.

b) wäre es sinnvoll, einen Versuch mit einer Leiterbahn als Spule zu 
machen? Ich müsste ja "nur" eine ca. 27 mm lange Leiterbahn als Mäander 
irgendwie verlegen. Ginge das wohl, ist das genug genau reproduzierbar? 
was sind eure Erfahrungen mit solchen gedruckten Spulen? Ich möchte es 
gerne auf FR4 realisieren und es soll nachher in Kleinserie gefertigt 
werden d.h. es müsste schon einigermassen stabil hinzubekommen sein.

von Chris F. (chfreund) Benutzerseite


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Bei 0805er Spulen sind die 0,5Ohm aber in Ordnung. Wenn die bei 150MHz 
noch unter 1Ohm sind, dann ist das gut.

Bei den gedruckten Spulen habe ich keine Erfahrung, aber es gibt da 
Kalkulatoren im Netz: 
http://coil32.net/online-calculators/pcb-inductor-calculator.html

Das hat natürlich auch einen Widerstand und braucht Platz.

von Knippser (Gast)


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Hallo

vielen Dank für den tollen Link zu Coil32. Ich habe mit dem Programm ein 
paar Spulen berechnet und mal in meinem Layout eingefügt. (Kleine 
Testplatine um zu schauen wie die Grösse der Spulen zu den anderen 
Bauteilen passt).
Ist eine solche Induktivität gut reproduzierbar? ich bin sehr gespannt 
auf die Ergebnisse. Ich werde mal eine kleine Testplatine fertigen 
lassen und mal schauen.

von Georg (Gast)


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Knippser schrieb:
> Ich habe mit dem Programm ein
> paar Spulen berechnet und mal in meinem Layout eingefügt.

Verstehe ich nicht: mit dem Programm werden echte Spulen berechnet, was 
du gezeichnet hast sind aber einfache Mäander - in Prinzip nur lange 
Leiterbahnen. Natürlich hat jede Leiterbahn eine Induktivität, wie jedes 
Ding im Universum, aber das würde ich nicht als Spule bezeichnen.

Was richtige Spulen angeht: es liegt in der Natur der Sache, dass die 
nicht einseitig realisierbar sind.

Georg

von Knippser (Gast)


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Hallo Georg

es gibt in dem Programm zum Download einen Mäanderspulenrechner.

http://coil32.net/meandr-pcb-coil.html

Der von mir gezeichnete Mäander hat ca. 12nH laut Programm.
Aber eben, ich frage mich halt wie genau das reproduzierbar ist!

von Georg (Gast)


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Knippser schrieb:
> zum Download einen Mäanderspulenrechner

Ok, aber Zitat "Meander line inductors have lower inductance per unit 
area than coil inductors".

Mäander sind für diesen Zweck sehr ineffektiv, sieht man daher so gut 
wie nie. Allerdings sieht man überhaupt nur selten gedruckte Spulen.

Es wäre interessant, bei gegebener Induktivität den Flächenbedarf zu 
vergleichen, ist mir aber zu viel Arbeit. Früher mal hatten wir in der 
Fertigung oft Leiterplatten mit gedruckten Spulen, das waren meistens 
Antennenverstärker fürs Fernsehen. Aber die sind längst ausgestorben.

Georg

von Gedruckt (Gast)


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Georg schrieb:
> Allerdings sieht man überhaupt nur selten gedruckte Spulen.

Nicht in der HF.

Georg schrieb:
> Es wäre interessant, bei gegebener Induktivität den Flächenbedarf zu
> vergleichen, ist mir aber zu viel Arbeit.

Darum gehts ihm aber doch überhaupt nicht.

Knippser schrieb:
> Der von mir gezeichnete Mäander hat ca. 12nH laut Programm.
> Aber eben, ich frage mich halt wie genau das reproduzierbar ist!

Reproduzierbarer als mit aufgelöteten Spulen, wenn dir die Güte bei 
diesen zu schlecht ist.

Schreib mal welche Abstände und Leiterbahnenbreiten rausgekommen sind. 
Diese Angaben sind der Faktor auf den es ankommt bei der 
Reproduzierbarkeit in der Fertigung. Mit diesen Daten kann man mal ruhig 
beim Fertiger durchklingeln und fragen.

von vn nn (Gast)


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Gedruckt schrieb:
> Mit diesen Daten kann man mal ruhig
> beim Fertiger durchklingeln und fragen.

Bzw. mit den angegebenen Toleranzen des Fertigers eine obere und eine 
untere Grenze abstecken.

von Chris F. (chfreund) Benutzerseite


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Die mäanderförmigen klappen aber auf der einseitigen Platine ohne 
weiteres Bauteil. Vielleicht deswegen keine Ringe.

Was genau für ein Filter ist das?

von Knippser (Gast)


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Hallo allerseits

ja ich muss die Toleranzen vom Fertiger erst noch abklären. Danke für 
den Hinweis! wisst ihr, wie genau die berechneten Spulenwerte mit der 
Realität übereinstimmen? ich lass gerade einen kleinen Prototypen 
fräsen, aber das dauert noch ein bisschen.

@Chris F.
es ist ein Bandpass für 150 MHz, ich habe ein konstant-k Filter benutzt, 
damit alle Spulen die gleiche Grösse haben. Aus je einer Spule und einem 
Kondensator macht man dann mehrere Parallelschringkreise, die man 
kapazitiv miteinander koppelt. Über die stärke der Kopplung kann die 
Bandbreite und die Charakteristik (Butterworth, Chebyshev) gewählt 
werden.

von Sinus T. (micha_micha)


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Da du bei Mäander auf der selben Fläche viel weniger Induktivität bei 
gleicher Leiterlänge bekommst, wird auch die Güte entsprechend schlecht 
sein. Das wolltest du ja eigendlich vermeiden, oder?

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