Hallo, ich habe aus China ein Sortiment mit SMD Induktivtäten gekauft. Bauform 0805. Der Bereich des Sortiments reicht von 1nH bis 10µH. Jetzt angekommen sehe ich, das sind keine gewickelten Induktivitäten sondern Ferrit Beads. Beim Nachmessen stellte ich fest, das es sehr große Abweichungen bei der Induktivität gibt. Vergleichsmessung mit gewickelten Induktivitäten die ich noch habe. Ich habe auch noch SMD Induktivitäten die Lasergeschnitten sind, wo so ein Meander eingeschnitten ist, selbst die sind vom Wert her genauer aus die Ferrite. Ich wollte damit einen Tief und Hochpass aufbauen, Frequenz 50 und 200MHz. Sind solche Bauteile dafür eigentlich geeignet? Kann es sein, dass es sich auch um einen Messfehler handelt, da sich Gewickelte Induktivitäten anders verhalten als Ferrite. Messgerät ist ein 30 Jahre altes HP LCR Meter, das wie gesagt bei gewickelten Bauteilen Werte liefert die innerhalb der Toleranz liegen.
Max Pellhammer schrieb: > Jetzt angekommen sehe ich, das sind keine gewickelten Induktivitäten > sondern Ferrit Beads. Beim Nachmessen stellte ich fest, das es sehr Tja, sowas guckt man sich vorher an ... > große Abweichungen bei der Induktivität gibt. Was heist groß? > Vergleichsmessung mit gewickelten Induktivitäten die ich noch habe. > Ich habe auch noch SMD Induktivitäten die Lasergeschnitten sind, wo so > ein Meander eingeschnitten ist, selbst die sind vom Wert her genauer aus > die Ferrite. > > Ich wollte damit einen Tief und Hochpass aufbauen, Frequenz 50 und > 200MHz. > Sind solche Bauteile dafür eigentlich geeignet? Meistens sind das wohl eher Dinger zum entstören. Aber gehen tun die wohl auch als Filter, wenn die Toleranz reicht, und die sonstigen Eigenschaften unwichtig sind. > Kann es sein, dass es sich auch um einen Messfehler handelt, da sich > Gewickelte Induktivitäten anders verhalten als Ferrite. Ja, die Meßwerte hängen schon von den Meßbedingungen ab, wie eben die Frequenz. > Messgerät ist ein 30 Jahre altes HP LCR Meter, das wie gesagt bei > gewickelten Bauteilen Werte liefert die innerhalb der Toleranz liegen. Also nochmal kaufen, und zwar definierten Kram, und nicht einfach das billigste.
Max Pellhammer schrieb: > Sind solche Bauteile dafür eigentlich geeignet? Nein. Denn Ferrite Beads sind Induktivitäten die bewusst stark verlustbehaftet sind um gut zu dämpfen. Deswegen gibt es auch keine bzw sehr geringe Ansprüche an die Genauigkeit.
Also, man sollte sich ein paar Gedanken machen, was man wie baut. 1mm Draht ist um die 1nH. Bauform 0805 hat vielleicht 3mm umfang. Macht um die 3nH. Bei Spulen geht's mit der Windungszahl im Quadrat. Dafuer wird der Draht, welcher eh schon duenn ist, schnell immer duenner. Mit Guete schaut's dann schlcht aus. Das Ferritmaterial wirkt als Multiplikator, um erhoehte Werte zu erreichen. Dabei ist zu beachten, dass die Eigenresonanz ein rechtes Stueck hoeher ist. Die Exemplarstreuung.. naja. ist spezifiziert. Ich haette erwartet, dass groessere Bauformen, zB 1206, oder groesser, bessere Gueten errecichen. Ohne Guete kannst du gleich ein RC nehmen. Ja, wir haben fuer zB um 100Mhz auch Ferrit Spulen verwendet. Die waren in Topfkernausfuehrung, mit einschraubbarem Kern zum Abstimmen, Etwas 7mm, im Kubik. Das hat dann gepasst fuer Filter auch 7. Ordnung. Die Topfkern Ausfuhrung hat dann auch nirgendwo hin gekoppelt, waehrend die 0805 je nach Layout mit den Nachbarelementen koppeln.
Jens G. schrieb: > Also nochmal kaufen, und zwar definierten Kram, und nicht einfach das > billigste. Da hilft nur eins, dort kaufen wo es auch ein Datenblatt gibt, da steht dann nicht nur die Bauform und Induktivität drin, auch DC R, Resonanz Frequenz, Güte usw. Pandur S. schrieb: > was man wie baut. 1mm > Draht ist um die 1nH. Bauform 0805 hat vielleicht 3mm umfang. Bei den Teilen unter 10nH sind das meist keine Drahtgewickelten Teile sondern das was der TE schon beschrieben hat. Lasergeschnittene Leiterschicht. Das taugt aber auch nicht wirklich was. Im Bereich bis ca. 300nH sieht man auch oft Luftspulen, gewickelt aus Kupferlackdraht, was deutlich besser ist als so eine SMD Spule. Wobei solche Luftspulen auch in SMD Technik zu sehen sind.
zB hier https://www.mouser.de/new/coilcraft/coilcraft-RF-magnetics/ insbesondere Luftspulen https://www.mouser.de/Search/Refine?Ntk=P_MarCom&Ntt=184431910 Wobei man bei Preisen von 1-2€/Stück schon überlegen könnte, das selbst zu wickeln, wenn es ein Bastelprojekt und keine Serienfertigung ist. Und selbst für einen Prototypen wäre eine selbstgewickelte Spule fürst erste geeignet, wenn man danach eine fertige mit denselben Eigenschaften findet. Für die Coilcraft-Spulen gibt es beim Hersteller auch SPICE-Modelldaten.
Max Pellhammer schrieb: > Ich wollte damit einen Tief und Hochpass aufbauen, Frequenz 50 und > 200MHz. > Sind solche Bauteile dafür eigentlich geeignet? Nein, für Filter brauchst Du Induktivitäten mit hoher Güte! Erst Recht bei so hohen Frequenzen. Josef L. schrieb: > Wobei man bei Preisen von 1-2€/Stück schon überlegen könnte, das selbst > zu wickeln, wenn es ein Bastelprojekt und keine Serienfertigung ist. Luftspulen im Bereich ab 1 µH (auch kleiner) lassen sich gut selber wickeln, Spulenkörper irgendein Kunststoff-Röhrchen. Ich nehme gerne Installationsrohre aus dem Baumarkt mit 0,5-5cm Durchmesser. Gibt auch extra Spulenkörper, sind aber inzwischen schwerer beschaffbar. Kupferlackdraht, möglichst großer Durchmesser (Skineffekt) bei hohen Frequenzen. Oder, noch besser, silberbeschichteten Cu-Draht. Wenn die Güte besonders hoch sein soll: Windungsabstand = Drahtdurchmesser. Die Induktivität einer einlagigen Luftspule läßt sich mit einiger Genauigkeit (< 5%) nach Wheeler berechnen: L = N² r² / (9r + 10L) µH mit: - N = Anzahl Windungen - r = Radius der Spule [inch] - L = Länge der Spule [inch] Alles in inch (= 25,4mm) eingeben - ich habe die Formel in meinen Taschenrechner einprogrammiert um in mm eingeben zu können und weil ich öfter Spulen wickele. Gibt eine äquivalente Formel auch in mm, habe ich nicht im Kopf. Und es gibt auch empirische Formeln für mehrlagige Spulen und andere Bauformen. Mit der Zeit bekommt man Übung und Du hast ja ein gutes LCR-Meter.
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Mohandes H. schrieb: > Gibt eine äquivalente Formel auch in mm ich hab sie in cm :-) N = Windungszahl D = Spulendurchmesser in cm l = Spulenlänge in cm; K = D/l (dimensionslos!) dann ist L = N² * π² D K / (1 + 0.45K - 0.003K²) [nH] wobei π² ≈ 9.87 und Gültigkeitsbereich 0 < K < 30 und vor/nach D auch ein * drin sein sollte - den entfernt die Formatierung! Für den ins Auge gefassten Frequenzbereich 50...200 MHz liegen die Induktivitätswerte für Spulenfilter mit 50Ω-Anschluss bei 25...300nH und nach Umformung der Formel (Vorsicht: l=kleines L, 1=eins) N = (1/πD) * √(l*L*(1 + 0.45K - 0.003K²)) Mit l=0.5cm, D=0.5cm bekommt man N = 0.6366 * √(0.7235*L) und damit Windungszahlen zwischen knapp 3 und gut 9, also nur wenige cm Draht. Wie schon geschrieben wurde, kann man mit 1nH/mm Leiterlänge rechnen, so dass man beim Ausmessen immer die Anschlussinduktivitäten mit berücksichtigen muss bzw. besser gleich die Spule in der fertigen Schaltung durch "Zurechtbiegen" auf den richtigen Wert bringen sollte.
Mohandes H. schrieb: > Gibt eine äquivalente Formel auch in mm, habe ich nicht im Kopf. Und es > gibt auch empirische Formeln für mehrlagige Spulen und andere Bauformen. Es gibt auch einige Online / Offline Rechner für Spulen. z.B. http://www.df7sx.de/luftspule/ Hier wird auch noch der Abstand zwischen den Windungen berücksichtigt. Eine weitere Möglichkeit ist, sich die Datenblätter solcher Spulen anzuschauen, die Bauteile sind bemaßt, das kann auch als Vorlage nehmen. Das hat den Vorteil, das sind Spulen die Real vorhanden sind, diese Formeln und Online Rechner, die liefern nur Annäherungswerte. Josef L. schrieb: > so > dass man beim Ausmessen immer die Anschlussinduktivitäten mit > berücksichtigen muss bzw. Ein geeignetes Messgerät hat dafür eine Kalibrierfunktion. Am besten ist es, wenn es für das Messgerät einen Bauteiladapter gibt. Dürfte aber für Privat von den Kosten her ausscheiden. Josef L. schrieb: > Und > selbst für einen Prototypen wäre eine selbstgewickelte Spule fürst erste > geeignet, wenn man danach eine fertige mit denselben Eigenschaften > findet. In der Firma habe ich es immer so gemacht, dass ich mir von den Lieferanten Muster für die Prototypen bestellt habe. Die waren Kostenlos. Nur sind die meisten Lieferanten in den letzten Jahren mit Mustern geizig geworden. Josef L. schrieb: > besser gleich die Spule in der fertigen > Schaltung durch "Zurechtbiegen" auf den richtigen Wert bringen sollte. Das wurde z.B. bei Kathrein bei den Antennen Verstärkern und Antennen Weichen so gemacht.
Felix Linner schrieb: > Antennen Weichen Ja da gibt es massig Seiten wo man sich visuelle Anregungen holen kann, zB https://www.rundfunkforum.de/viewtopic.php?t=27975 oder auch hier auf µCnet mit der Suchfunktion ;-)
Bei Hoch- und Tiefpassfiltern ist die Güte der Komponenten zwar nicht ganz so kritisch wie bei Bandpassfiltern, aber ferrite beads sind ausschliesslich zur (dissipativen) Entstörung gedacht und für Frequenzfilter völlig ungeeignet. Schau dir doch mal das Datenblatt eines beliebigen ferrite beads z.B von Murata an, dort ist auch die Impedanz vs. Frequenz abgebildet. Ab einer gewissen Frequenz werden FB resistiv und haben ein mehr oder weniger ausgeprägtes Impedanzmaximum um 100-200 MHz. Das LCR meter wird also je nach Prüffrequenz etwas völlig anderes messen
GHz N. schrieb: > Das LCR meter wird also je > nach Prüffrequenz etwas völlig anderes messen Genau das ist dem TE wieder fahren.
Mohandes H. schrieb: > Die Induktivität einer einlagigen Luftspule läßt sich mit einiger > Genauigkeit (< 5%) nach Wheeler berechnen: > L = N² r² / (9r + 10L) µH > mit: > > N = Anzahl Windungen > r = Radius der Spule [inch] > L = Länge der Spule [inch Gestern habe ich das noch mal von inch in cm umgerechnet, es kommt dann heraus: L = N² D² / (46D + 102L) µH mit D und L jeweils in cm. Diese Näherungsformel findet man auch in der Literatur, allerdings mit 45D + 100L. Josef L. schrieb: > ich hab sie in cm :-) > N = Windungszahl > D = Spulendurchmesser in cm > l = Spulenlänge in cm; K = D/l (dimensionslos!) > dann ist L = N² * π² D K / (1 + 0.45K - 0.003K²) [nH] Bei meiner Beispielspule mit D=5cm, L=5cm und N=20 ergibt sich mit 'Deiner' Formel L=13,6µH, nach Wheeler L=13,5µH. Bei anderen K als 1 werden sich natürlich größere Abweichungen ergeben. Trotzdem erstaunlich wie gut solche empirischen Formeln sind und man würde das ja eh noch mal nachmessen wenn es genau sein soll. > ... ein * drin sein sollte - den entfernt die Formatierung! Weil ein * die Formatierung für fett ist.
Mohandes H. schrieb: > allerdings mit 45D + 100L. Die rechnen nicht mit piquadrat im Zähler sondern runden auf 10 auf: π²/10 = 0.98696... 45/46 = 0.97826... 100/102 = 0.98039...
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