optimales L/C Verhältnis eines L/C Tanks

    Hallo Radiobastler-/AFU Gemeinde,


    heute habe ich ein Thema das mir schon seit langer Zeit auf den Nägeln brennt....


    Wie ich mittlerweile gelernt habe, ist für eine gute Empfindlichkeit/Selektivität ein hohes L/C Verhältnis beim L/C Tank nötig.


    Meine Frage wäre nun: wie hoch kann ich mit der Induktivität der Spule rauf gehen (bei gleichzeitiger Verkleinerung der Parallelkapazität)....


    Spuleneigenresonanz oder weit drunter....?


    Die Belastung des Kreises wird durch einen als Impedanzwandler geschalteten FET erfolgen (hochohmig)


    Gibt es da irgendwelche Erfahrungswerte...Richtlinien?


    Danke schon mal im voraus,


    Heinz DE0RST/DL3RAD

  • DL3RAD

    Hat den Titel des Themas von „optimale Leerlaufgüte eines L/C Tanks“ zu „optimales L/C Verhältnis eines L/C Tanks“ geändert.

    Hallo Heinz,


    ganz allgemein: die Bandbreite eines Schwing-Kreises wird durch seine Güte bestimmt. Als Güte bezeichnet man das Verhältnis von Blindwiderstand und Verlustwiderstand im Kreis. Dabei ist in der Praxis die belastete Güte (Betriebsgüte) maßgeblich. Die Belastung des Kreises erfolgt durch eingekoppelte Widerstände, die den Kreis bedämpfen. Im Falle einer Auskoppelung durch einen FET ist die Ausgangslast sehr klein. Aber auch der Innenwiderstand der speisenden Quelle wirkt als Last, die die Betriebsgüte bestimmt. Darum wird oft durch Anzapfungen oder Koppelwicklungen ein- oder ausgekoppelt. Die Lastimpedanz wird dann nur über das Transformations-Verhältnis in den Kreis transformiert.


    Die grundlegenden Zusammenhänge sind in diesem Papier kurz zusammgefasst: "Schwingungskreise" (pdf)


    Noch ausführlicher hier::

    Der Reihenschwingkreis

    Der Parallelschwingkreis


    73

    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    4 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    Hallo Günter,


    erstmal vielen Dank für die viele Arbeit, die du in meine Anfrage investiert hast!

    Die verlinkten Unterlagen sind komplex, erklären aber einiges, was mir bis dato

    so noch nicht bekannt war.....

    Interessant fand ich auch die Erklärungen über die eingangsseitige Belastung des

    Schwingkreises durch die Quellimpedanz (50 Ohm Koax).

    Eine ausgangsseitige Belastung durch die Lastimpedanz (FET) scheint bei mir ja

    vernachlässigbar... :)


    Nun habe ich gelesen, dass bei der Induktivitätssteigerung die Spulen Impedanz

    und somit auch die Güte (bei gleichbleibendem oder nur geringfügig gestiegenen

    ohmschen Widerstand) zunimmt...

    Deswegen sollte auch eine Zunahme der Signalspannung

    sowie eine Verringerung der Bandbreite zu beobachten sein....


    aber und das war der Kern meiner Frage....


    wie weit kann ich bei einem selbst gebauten Schwingkreis diese Induktivitäts.

    Impedanzsteigerung betreiben ohne das sich dann irgendwann durch die steigenden

    Streukapazitäten das ganze (Güte) wieder ins Gegenteil umkehrt...? (vlt. bei Eigenresonanz der Spule???)


    natürlich kann man das ganze auch durch try und error ermitteln aber vlt. gibts ja auch Erfahrungs-

    werte die dann viel Arbeit ersparen....?


    das waren so meine Gedankengänge....


    vy73,


    Heinz, DE0RST/DL3RAD


    sorry für den langen Text :(

    Hallo Heinz,


    es gibt da so einige Eckdaten aus der Praxis. So von alten Bandfiltern kenne ich für 455khz etwa 1nf . Für 80m so etwa 330pf und bei 28MHz so etwa 47pf.

    Man kann vieles per hand und mit Zettel und Bleistift ausrechnen, aber es gibt auch kleine Programme die das für einen erledigen. Der OM Thomas , DL1ANH ,

    hat schon vor vielen Jahren ein kleines Programm " HF-Rechner " erstellt. Bei mir läuft die alte Version 2.2 und eine neuere v3.61 im Betriebssystem Windows ,

    unter Linux dann mit " wine " . Suche mal im Internet , HF-Rechner und DL1ANH , kann ich dir nur empfehlen , denn es beantwortet die von dir gestellten Fragen.


    73 de

    Manfred , dl3arw

    Heinz, wir wissen jetzt: bei Resonanz sind XL und XC gleich groß und die Leerlauf-Güte eines Kreises ist am höchsten, wenn das Verhältnis des Blindwiderstandes XL bzw. XC zum Verlustwiderstand R am größten ist. Unter der Annahme verlustloser Spulen oder Kondensatoren lässt sich folgern, dass die Güte am größten sein muss, wenn XL möglichst groß ist (hohe Induktivität) bzw. XC möglichst groß ist (kleine Kapazität). Daher strebt man ein hohes LC Verhältnis an.


    Dummerweise gibt es aber in der Praxis keine verlustlosen Bauelemente. Insbesondere keine verlustlosen Spulen. Man kann bei Spulen wegen ihres Drahtwiderstandes und des Skineffektes und des Proximityeffektes die Induktivität nicht beliebig groß machen, ohne die parasitären Verlustwiderstände in Kauf zu nehmen. Man kann das zwar mit HF-Litze, dicken Spulenleitern oder Ferrit- oder Eisenkernen etwas optimieren, aber nicht eliminieren. Darum strebt man beim LC-Verhältnis einen vernünftigen Kompromiss an, um die geforderte Bandbreite bei der angestrebten Betriebsgüte zu erreichen. Aus der Vielzahl der möglichen Parametern, die das beeinflussen, lässt sich nicht kochbuchmäßig ein Ratschlag für ein optimales LC-Verhältnis geben. Es kommt immer auf die Anforderung und auf die Art der Anwendung an (Selektionskreis, Filter etc) um einen günstigen und machbaren Kompromiss zu finden.


    73

    Günter

    "For every complex problem there is an answer that is clear, simple, and wrong" (H.L. Mencken)

    3 Mal editiert, zuletzt von DL4ZAO ()

    Hallo Manfred,


    vln Dank für den Tipp mit DL1ANHs HF Rechner und die Angabe von "Referenzwerten".


    habe gerade eben den HF Rechner ausprobiert funktioniert bestens!


    alle Unklarheiten beseitigt :)


    Danke!


    Heinz

    Hallo Günter,


    auch dir vielen Dank für deine Tipps....


    bei diesem Forum kann man wirklich sagen....


    ...hier wird einem geholfen....


    ja das Thema ist wirklich tiefgründig, ich werde mal mit den Werten von Manfred ein wenig experimentieren

    und sehen was sich Güte mäßig ergibt....oder wie mir früher immer gepredigt wurde....learning bei doing!


    vy 73, Heinz

    Hallo Heinz,


    wie der Günter schon ausführte, es gibt keine " idealen " Bauteile.

    Der HF-Rechner ist mir neben anderen ähnlichen Programmen immer ein gutes " Nachschlagewerk " zur Kontrolle

    meiner angenommenen Bauteilwerte.

    Viel Freude beim Bauen....


    73 de

    Manfred , dl3arw