Um eine Spule zur Frequenzerweiterung wickeln zu können, benötigen wir die Anfangs- und die Endkapazität des Dipmeters. Danach lässt sich die Induktivität der Spule berechnen. Aus der Baumappe sind zwar die Wickeldaten für die Spulen angegeben, nicht aber die Kapazitätswerte.
Diese Kapazitätswerte sind sehr toleranzbehaftet. Bei dem Konzept des Dipmeters werden diese Toleranzen durch die exakte Frequenzmessung abgefangen. Wir können die Induktivitäten mit einem Induktivitätsmessgerät messen. Man kann aber auch die Induktivitäten der Spulen 3 bis 5 aus den tatsächlichen Wickeldaten als Mittelwert berechnen. Oder man schaltet einer Spule einen Kondensator von ca. 200 bis 250 pF parallel zur vollen Wicklung und kann dann mit dem aufgesteckten Spule des nächst tieferen Frequenzbereiches die Resonanzfrequenz ablesen. Danach ist aus der Frequenz und der Kapazität die Induktivität zu berechnen. Hat man die Induktivität für diese Spule, kann (ohne diesen Kondensator!) die Anfangs- und Endfrequenz messen und damit die entsprechenden Kapazitäten berechnen. Oder aber man baut sich einen kleinen L-Messzusatz. Es werden hierzu nur wenige Bauelemente benötigt. Nachdem die notwendigen Berechnungswerte vorliegen, kann die Windungsanzahl entsprechend der Spulengeometrie berechnet werden. Für einen Frequenzbereich von 360 bis 663 kHz ergaben sich bei mir 1954 µH. Für den gerade vorhandenen 4-Kammer-Spulenkörper waren es 568 Wdg. (mit der Anzapfung bei 20% =114. Wdg.). Anzumerken ist, dass für mehrlagige Spulen der Algorithmus für einlagige Spulen nur annähernd gilt. Zum Glück gibt es ja die genaue Frequenzanzeige. Das Wickeln sollte lieber mit einer Wickelmaschine erfolgen. Eine ausfühliche Beschreibung ist für den QRP-Report vorbereitet.
Also:
Ermittlung der Induktivität einer Spule (z.B. Nr. 3).
Messen der Anfangs- und Endfrequenz dieser Spule.
Berechnen der Anfangs- und Endkapazität vom DipIt.
Berechnung der Windungsanzahl für die gewünschte Spule.
Spulenkörper wickeln und mit Stecker versehen.
Fertig.
Neue Spule
-
Hallo Klaus
Dein Berechnungsprogramm sieht sehr vielversprechend aus. Um welche Software handelt es sich?
Hagen
-
Zitat
Original von Klaus
Hallo Hagen,
auf Anregung von Peter, DL2FI, ist das Programm QRPcalc entstanden. In Anlehnung an HAMCALC, aber mit einer modernen Bedienoberfläche unter Windows als Freewareprogramm. Es soll ständig erweitert werden. Ich werde heute abend ein paar Bilder und Erläuterungen unter der Rubrik Software / Andere Software einstellen.
Gruss Klausund wo gibt es dieses Programm
-
Hallo Klaus, sehr hübsche Konstruktion, Deine Spulenwickelmaschine! Saubere Arbeit.
Fehlt nur noch ein Zählwerk für Spulen wie abgebildet.
73 de Olaf, DL7VHF -
Zitat
Original von Klaus
Bei 600 Wdg. ist ein Mitzählen kaum zu schaffen.
Gruss Klausna das iss nich richtig
ich hab Trafos für Röhren-NF-Verstärker gewickelt.100wicklungen = 1 Streichholz
-
Danke an Klaus für seine Anleitung, eine Spule für den ZF-Bereich zu wickeln.
Mit einem kommerziellen LCR-Messgerät konnte ich meine Spulen 3,4,5 messen
und daraus den Kapazitätsbereich meines DipIt ermitteln: 30...130pF
(gegenüber 29.5...100pF bei Klaus).Mein Bereich ist grösser, weil ich R45 extra darum verringert habe (22k parallel).
In der originalen Dimensionierung konnte ich mit einer Spule nur ganz knapp eine
Oktave (fmax/fmin=2) abdecken.Leider habe ich keine Wickelmaschine und auch keinen Mehrkammer-Spulenkörper.
Auf das übrig gebliebene Plastikrohr brachte ich 80+310 Windungen 0.1mm CuL auf,
so gut es von Hand eben geht. Mehrlagig, aber ohne spezielle Wickelordnung.L= 1.4mH, damit müsste ich rechnerisch den Bereich 371...774 kHz überstreichen
können. In Realität messe ich aber 310...890 kHz. Warum wohl?Der Frequenzverlauf über die 10 Umdrehungen von P5 ist extrem nichtlinear.
Am oberen Ende ist die Einstellgenauigkeit sehr schlecht. Dieser Effekt tritt nur
gerade bei dieser Spule auf.Liegts vielleicht doch an meiner rudimentären Wickelmethode für die 390 Windungen?
Oder am schlechten Q dieser Spule? Deren Widerstand beträgt 27 Ohm,
das Q ist also nur 10...30.73, Markus
-
ZitatAlles anzeigen
Original von hb9brj
Der Frequenzverlauf über die 10 Umdrehungen von P5 ist extrem nichtlinear.
Am oberen Ende ist die Einstellgenauigkeit sehr schlecht. Dieser Effekt tritt nur
gerade bei dieser Spule auf.Liegts vielleicht doch an meiner rudimentären Wickelmethode für die 390 Windungen?
Oder am schlechten Q dieser Spule? Deren Widerstand beträgt 27 Ohm,
das Q ist also nur 10...30.73, Markus
Der U/f Verlauf der Kapazitätsdioden ist etwa S-förmig. Wir begrenzen die untere Spannung mit einem Teiler um möglichst weitgehend im linearen Teil der KapDiode zu bleiben. Wenn der Variationsbereich durch zulassen einer kleineren Anfangsspannung = größere Endkapazität erweitert wird, kommt man zwangsläufig in einen Bereich der sich nur gröber abstimmen läßt.
-
Hallo Klaus
Danke für deine Hinweise.
Die 1.4mH sind gemessen. Mit der bekannten Wheeler-Formel
erhalte ich 1.05mH, also nicht meilenweit davon entfernt.Richtig, die Sperrschicht-Kapazität einer Diode hat einen stark
nichtlinearen Verlauf, wenn die Rückwärtsspannung kleiner wird.
Und mit meiner R45 Modifikation gelange ich ja in jenen Bereich.Nun, mein Problem ist eigentlich gar keines, denn im 455kHz ZF Bereich
ist die Einstellgenauigkeit noch absolut ausreichend. Habe mich halt
einfach gefragt, was der Grund sein könnte für den beobachteten
Frequenzverlauf am oberen Bandende.Wo gibts das schöne Programm, mit dem du die beiden Screenshots gemacht hast?
73, Markus
-
Hallo Allerseits,
ich wollte jetzt auch einmal versuchen, weitere Spulen herzustellen. Dazu wollte ich einfach einen neuen Bereich "unten dran" überdecken. Wie oben beschrieben habe ich die Kapazität des DipIt bestimmt und bin auf 29...122 pF gekommen. (Mit 18k Widerstand // R45, ohne war nie eine Oktave erreichbar)So, für 700kHz bis 1,4 MHz sollen es 456 uH sein. Mehrlagige Spule, mit einem Onlinerechner kam ich auf 208 Windungen. Sicherheitshalber habe ich 250 Windungen gemacht, 0,1 mm Draht auf etwa 1,5cm Länge gewickelt. (auf einem Plasterrohr wie das original mitgelieferte)
Ergebnis: 347 ... 443 Khz
Komisch, daß ich zu niedrig liege war ja klar, ich habe ja mehr Windungen als berechnet, aber so viel? Und eine Frequenzverdoppelung ist das ja auch bei Weitem nicht???
* Meine Schlußfolgerung: Die Spule muß eine recht hohe (111pF) Eigenkapazität haben. Ist das richtig?
Ich habe darauf hin beschlossen, doch eine einlagige Spule zu wickeln, die würde ja hoffentlich eine geringere Kapazität haben und damit einen größeren Frequenzbereich überstreichen. Ich habe etwa 250 Windungen berechnet und dann also 260 Windungen auf etwa 3cm Länge gewickelt. Anzapfung bei 50 Windungen.
* Funktionstest und jetzt die Überraschung:
483...553 -------> 1827...2076 kHz
Bei etwa 550kHz springt die Frequenz auf 1827kHz! Wieso das denn??? Wieso komme ich jetzt auf bis über 2MHz??
Mache ich etwas prinzipiell falsch? Es sieht so aus, als ob ich plötzlich bei rund der 3-fachen Frequenz (553kHz*3 ist rund 1800kHz) rauskomme...* Wenn ich mir das Signal am 7dBm Ausgang mit meinem EO213 anschaue, dann sieht das recht verzerrt aus und wird bei höheren (mehrere MHz) Frequenzen besser. Messe ich da einfach nur falsch oder kann das sogar die Ursache sein?
Seltsam, seltsam...
Gruß Alexander
-
Hallo Klaus,
vielen Dank für Deine schnelle Antwort und den Bericht über Deine positiven Erfahrungen. Dann bin ich also nicht komplett auf dem Holzweg.
AUf die angenommenen 111pF EIgenkapazität bin ich gekommen, da bei meiner ersten Versuchsspule der Frequenzbereich mit 347 ... 443 Khz ja sehr klein war. Aus dem Kapazitätsverhältnis von 30...120PF=1:4 folgt ja ein Frequenzverhältnis von 1:2. Auf das eingeschränkte Frequenzverhältnis würde ich mit den angenommenen zusätzlichen 111pF kommen.
Wenn die Literatur sagt, max 10pF will ich Dir das natürlich gerne glauben. Ich habe da keinerlei Erfahrung.
Ich habe wie gesagt 0.1mm Draht verwendet, anderen habe ich gerade nicht zu Hand. Der liegt natürlich schön sauber und eng Windung an Windung.
Ich habe die Spulen gerade noch einmal überprüft. Leider kein so einfacher und blöder Fehler. Am Diodenstecker gemessen, alle 3 ANschlüsse haben Kontakt, also keine kalten Lötstellen durch den Kupferlackdraht. Die Anschlüsse sind auf der Lötseite des Diodensteckers beschriftet, man kann also eigentlich keine Anschlüsse verwechseln. Anfang an Pin2, Anzapfung an Pin1 und Ende der Spule an Pin3. Laut Multimeter hat die Spule einen Widerstand von 27 Ohm. Oder ist der Widerstand jetzt zu hoch geworden?
Wundern tut mich vor allem der Sprung bei dieser Spule von 550kHz auf 1827kHz.
Die 5 Originalspulen hatten mir keine Probleme bereitet.
Sicher wieder ein ganz blöder Fehler... Hm.
Gruß Alexander
-
Hallo Alexander,
wilde Wicklungen haben geringere Eigenkapazitäten als schön saubere mit Windung an Windung. Deswegen gab es auch früher für die Lang- und Mittelwellenkreis in alten Empfängern sogenannte "Kreuzwickelspulen".
Also hau den Draht schön kreuz und quer durcheinander, vile Erfolg.
-
Hallo Alexander,
ich vermute, daß die Amplitude zu groß ist , dann mißt der Zähler die Oberwellen , wenn der Triggerpunkt nicht stimmt. Mache mal die Anzapfung bei weniger Windungen. Kontrolliere mal den Oszillator mit 'nem Oszi - es sollte schon zumindest noch annähernd Sinus sein. Übrigens lassen sich kapazitätsärmere Spulen mit CuL, wie schon gesagt durch wides Wickeln, aber auch durch genaues Wickeln , Windung neben Windung aber mit einer Drahtstärke Luft dazwischen, und dann die nächste Lage auf eine Papierzwischenlage usw.. Oder Du nimmst eine alte Kreuzwickelspule und wickelst sie auf die passende Frequenz ab - die paar Windungen bis zur Anzapfung kannst Du einfach mit CuL daneben Wickeln.
Der Geregelte Verstärker wid bei niedrigen Frequenzen wegen der verwendeten PIN-Diode und Scheinsnasen auch nicht funktionieren. Aber Der Dipper funktioniert auch noch bis zu wesentlich niedrigeren Frequenzen.Viel Erfolg
Bernd