Je mehr Windungen, desto geringer der Al-Wert von Ringkernen??

Hallo Denis.
Der AL Wert aller Kerne die nicht aus Luft sind ist auch abhängig von der Sättigung.
Je mehr windungen du aus einen Kern wickelst desto höher wird die Indukdivität ja aber bei gleichen Strom auch der magnetische Fluß. Wenn du nun die Flußdichte erhöst gerät das Kernmaterial in die Sättigung und somit wird der AL-wert kleiner.
Bei Wikipedia ist das anschaulich erklärt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Hysterese_(Physik)
Der Vorteil der Ringkerne ist das sie ein minimales Streufeld haben und je nach Material ordendliche Magnetische-Feldstärken auch bei Großen Ummagnetisierungsgeschwindigkeiten ertragen.
Aber wie so oft im Leben gilt auch hier L ~ n²*Al bis zu einer bestimmten magnetischen Flußdichte und dann wird Al immer kleiner. In Schaltnetzteilen wird der Grenzwert sehr weit ausgenutzt und in der Nachrichtentechnik sollte man bei spulen die (analoge) Signale sauber übertragen sollen im linearen ansteigenden bereich der magnetisierung bleiben.
In deinem Fall des Ausmessens veringere den Strom durch die Spulen (Ausgangsspannung des Generators) und du wirst sehen das bei kliner magnetisierung der Al-wert wieder normal wird. H ~ I*n

Herzliche Grüße und fröhliches experimentieren
Daniel Nottarp

Hallo Dennis,

vielleicht siehst Du ja die Kapazitaet zwischen den Windungen des Drahts? Je mehr Windungen, desto hoeher die Kapazitaet?

73 Daniel

ex-M0ERA, jetzt in Duesseldorf

Hallo Denis,
Beachte bitte auch das Induktionsgesetz.
In der einfachen Form U=L*di/dt
Wenn nun der Strom sich schnell ändert (stiegende Frequenz) steigt die Spannung abhängig von der Induktivität.
Soweit ist die Welt in ordnung wenn die Induktivität nicht abhängig von der Höhe des Stromes ist.
Bei einer Spule mit einem Kern aus Luft ist das so.
Dann hast du den Effekt der kapazitiven Kopplung zwischen den Windungen beobachtet. Daniel (ex-M0ERA) hat Dir das sehr gut beschrieben.

Bleiben wir bei der Realen Spule mit einem µr ungleich 1 :
Leider ist die Induktivität abhängig von der Magnetisierung des Kerns.
U = B*L*di/dt
mit L = f(i)
und H = i*n sowie B = H*µ0 * µr
leider ist µr eine Funktion von i(t) *n
und mit größerwerdenden Strom über der Zeit wird µr immer kleiner (siehe Hysteresekurwe)
Deshalb ist in einigen Datenblättern auch die Sättigungs Feldstärke oder (Sättigungsstromwindungszahl) in Abhängigkeit der Fraqunz angegeben.

Wenn nun die Frequenz kleiner wird bei, gleicher Amplitude des Stromes(!) hast du den Effekt das der Strom je Halbwelle mehr Zeit hat den Kern zu magnetisieren. Somit steigt die Magnetische Feldstärke höher an und der Kern kommt in die Sättigung.

Also wenn du Zeit hast dann modeliere Deine Meßreihe:
Reduziere den Strom durch Deine Spulen im gleichen Verhältniß wie die Frequnez sich reduziert.
Du kennst diesen Effekt bei Transformatoren: bei gleicher Bauleistung reduzeirt sich das Bauvolumen mit steigender Betriebsfrequenz. Die Traffos in den 16 2/3Hz Lokomotiven sind um ein vielfaches Größer als die 50Hz im Lichtnetz bei gleicher Bauleistung.

Viel Spaß bei Deinen weitern Experimenten und ich bin gespannt welche Erkenntnisse Du gewinnst.
Herzliche Grüße Daniel aus Querétaro (Mexico oder XE)

Moin Forum,

da wir hier im Theorie-Teil sind, kack ich noch einen Korinthen dazu, um der Korrektheit Genüge zu tun.

Das Produkt n*i(t) ist mitnichten die magnetische Feldstärke H, sondern die Durchflutung. Über die Länge der betrachteten Feldlinie (im Fall des Ringkerns ist das näherungsweise die Linie auf der Hälfte zwischen innerem und äußerem Umfang) kommt die magnetische Feldstärke ins Spiel, also H = n*i(t)/(PI*(ra+ri)). Deshalb ist die Einheit der magnetischen Feldstärke auch A/m und nicht nur A.

Der Rest passt dann wieder.

73 de Heiko, DL2VER

Hallo Dennis,

die Sache mit den "falsch" schwingenden Quarzen ist in der verwendenten
Schwingschaltung begründet. Jeder Quarz benötigt eine bestimmte Lastkapazität und
sollte in einer bestimmten Schaltung erregt werden.

Der von Dir beobachtete Effekt wird in Amateurfunkkreisen sehr gern zum "Ziehen"
einer Quarzfrequenz benutzt, indem man die Lastkapazität ändert. Quarze lassen
sich unter bestimmten Umständen auch auf sog. Obertönen erregen. Allerdings
liegen diese Frequenzen nicht immer harmonisch zur Grundfrequenz.

Zu deutsch: Man soll einen 200 kHz-Quarz nicht in einer Oszillatorschaltung betreiben,
die für einen Frequenzbereich vorgesehen ist, der 10 oder 20 mal höher liegt.
Genaso muß man Grundwellen- und Obertonschaltungen den entsprechenden
Quarzen zuordnen. Dazu gibt es umfangreiche Schaltungssammlungen.

73 de Olaf, DL7VHF

Hallo,

mehr Windungen - prozentual weniger Induktivität läßt sich sicher auch mit dem Koppelfaktor der Windungen auf dem Kern erklären - ich habe in einem Schwingkreis einem Ringkern problemlos 10% Frequenzänderung durch Verschieben der Windungen erreicht (10Wdg auf T68-2). Mit reiner Kapazitätsänderung der Windungen ist das bei 200pF Kreiskapazität nicht anschaulich zu vermitteln.
Reiner

Hallo,

vielleicht mal hier nachschauen (mehr Windungen -> geringere Frequenz):

T37-6 Ringkern Variabilität der Induktivität

73 de Günter
dl5sdc

Lbr Dennis,

zu deiner Frage über die scheinbare Abhängigkeit des AL-Wertes von der Windungszahl, möchte ich noch eine grundsätzliche Frage stellen:

Wie hast Du die wenigen Windungen auf den Ringkern gewickelt?

Gleichmäßig über den Umfang des Ringkernes verteilt oder alle dicht beieinander an einer Stelle?

Wenn Du alle dicht beieinander gewickelt hast, dann könnte eher der Eindruck entstehen, der AL-Wert nehme mit dem Vollwickeln des Ringkernes ab.

Was sagst Du dazu?

73

Hallo Raimung,

> Und direkt einer hinterher: wie kann die obere Transitfrequenz eines Transistors
> einfach und ohne großen techn. Aufwand ermittelt werden. Die Exemplarstreuungen sind
> teilweise beachtlich... ich hatte mal eine BD135, den konnte ich als PA-Transistor
> auf 40m verwenden. Ein anderer tat es nicht mal auf 80m

ich denke, Du willst nicht die Transitfreqzenz messen, sondern die Grenzfrequenz. Die Transitfrequenz ist der Wert, bei dem die Verstärkung auf 1 (eins) abgesunken ist. Und diese Frequenz liegt in der Regel höher, als man den betreffenden Transistor betreiben sollte. Denn was nützt einem ein Verstärker, der eine Verstärkung von 1 hat?

Die Grenzfrequenz ist hingegen der Wert, bei dem die vorher zu 100 % angenommene Verstärkung auf 70,71 % abgesunken ist. Diese Prozentzahl wird Dir bestimmt bekannt vorkommen: Es sind die berühmten -3 dB. Zur Ermittlung/Kontrolle hilft nur eines: Ausprobieren! Dafür eignen sich ein HF-Generator, eine einfache Transistorstufe und ein HF-Messkopf/Detektor - zusammen versteht sich. Erhöhe die Frequenz soweit, dass die Verstärkung auf den oben genannten Wert zurückgeht. Dann hast Du die Grenzfrequenz.

73/72 de Ingo, DK3RED - Don't forget: the fun is the power!

Hallo Dennis,
ich habe eben mal dem 'N30 material' gesucht mit Google. Das ist für Breitbandbaluns und Breitband-Übertrager geeignet. Aus diesem Grund kommt mir das Verhalten nicht komisch vor. Der Ansatz wäre Amidon Txx-06/02 und entsprechend mit einem Material, das zur Frequenz passt. Das sind dann Eisenpulverkerne für Filter und kein Ferrit. Dann wird alles besser. Lese auch http://www.amidon.de .

Schau auch mal bei http://www.dl5swb.de vorbei und lade Dir den mini-ringkern rechner herunter, dann kannst Du das nachvollziehen.

Hallo Dennis,

ehe mir jemand nachsagt, dass ich nur theoretisiere 8):
Du bis jetzt mal schuld, dass ich mit meinem Hobo nicht weiterkomme :D, ich habe den FT 50-43 aus der PA mal mit 15 Windungen bewickelt und dann jeweils eine Windung weggenommen. Das Ergebnis, also die gemessenen Induktivitäten und die gerechneten AL-Werte findest Du in der angehängten Tabelle.

Also mal abgesehen von sehr wenig Windungen, was auch blöd auf dem Kern aussieht: Der berechnete Wert von 430 nH/Wdg² passt gut zum Tabellenwert von 440 nH/Wdg². Gemessen habe ich mit einem L/C Meter IIB von AADE. Insofern scheint es also zu "gehen" und der AL-Wert ist konstant, sofern man den Kern nicht in die Sättigung fährt.

73 de Heiko, DL2VER

P.S. Ich weiss, dass die Angabe der Nachkommastellen beim AL-Wert Quatsch ist, ich wollte nur nicht unterschlagen wo der Wert "genau" liegt.

Edit: Bildchen angehängt, für die Diagrammliebhaber

vom Verfasser gelöscht.

Quote

Original von dj6ev
Hallo,

na, da gibt's ja schon eine Menge Stoff.

Gerhard, DC4LO
Das mit dem N30 ist richtig, für Schwingkreise ist N30 ungeeignet (schon ab 5MHz hat selbst ein Übertrager damit eine um 1-2db höhere Dämpfung als einer mit FTxx_43). Eine Frequenzabhängigkeit des AL ist auch vorhanden, aber bis 2MHz relativ gering. Hier ging es wohl auch nicht um einen VFO o.ä., sondern um eine L-Messmethode. Solange Dennis nicht herauskriegt, was da jeweils aus seinem Oszillator herauskommt, ist das sowieso nicht auswertbar.

@Dennis und alle
Die Messungen des RK10-N30 mit dem AADE (Oszillator) und einem R+S "LARU" (Resonanzmethode) ergaben in etwa gleiche Ergebnisse. Allerdings war die Güte bei 3Wdg (ca. 500kHz beim LARU) schon sehr schlecht. Zum Spaß habe ich den RK10-N30 (3, bzw. 12 Wdg) mit 590pF in Parallresonanz mit dem NWT gemessen - die Kurven sind unten zu sehen. Dennis, ich habe mal die Schaltung des LC-Meters drangehängt. Hier auch der Link zu AADE:
http://www.aade.com/lcmeter.htm
Ähnliche Schaltungen findest Du zuhauf im I-Net. Anbei außerdem noch eine Schaltung von DC6NN (cq-DL 10/79).
So einen L-Messer kannst Du sicher hinkriegen.
Ein VFO sollte als eine komplett andere Baustelle betrachtet werden. Hier würde ich erst mal eine der vielen erprobten Schaltungen aufbauen und zum Spielen bringen.
Jetzt hast Du ja genug zu verdauen. Ferritmaterial wie 43, 73, 77, N30, usw. ist nur für Trafos gedacht und geeignet.

73, Horst

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Hallo Horst,
ich hatte von Txx-xx Kernen und nicht von FTXX-XX Kernen geschrieben. Das hatte mich eben verwundert und ich habe das noch mal in meinem Beitrag geprüftt. Das ist ja wohl ein heißes Thema..., wenn die "Spezialisten" daran gehen. Wir Praktiker machen das gleich so, das es funktioniert.

Hallo,

bei so großen und undurchsichtigen Frequenzänderungen würde ich auch die Anzeige des Frequenzmessers mal kritisch betrachten. Es kann durchaus gelingen, auch industrielle Frequenzmesser durch Ansteuerung mit verschiedenen Kurvenformen und Amplituden einer Frequenz zu unterschiedlichen Aussagen zu bewegen.

Reiner