stromkompensierte Drosseln zweckentfremdet

  • Hallo werte Praktiker,


    wer kennt das nicht- man sucht manchmal nach einer "eleganten" Lösung und sieht den Wald vor lauter Bäumen nicht.


    Ich suchte immer mal wieder nach einer Lösung ein abstimmbares Nf-Filter aufzubauen, das weder OP noch besonders schwierig beschaffbare Bauteile benötigt. Gerade im Hinblick auf qrp outdoor (obgleich ich das nicht betreibe) scheint mir mein Vorschlag interessant.


    Nun - auf der Suche nach einem Bauteil im qrl fielen mir zwei kleine stromkompensierte Drosseln in die Finger und ich erinnerte mich an einen der letzten QRP Reporte, in dem ein OM Filter mit solchen Drosseln aufbaute. So probierte ich verschiedene Verschaltungen am LCR Meter und DANN hatte ich die Idee..


    Was passiert, wenn ich eine der beiden Spulen einfach mit einem niederohmigen Poti belege?
    Gesagt, getan und siehe da... die andere Induktivität wird beeinflusst.


    Fix hatte ich ein Tiefpassfilter aufgelötet. Die Zutaten dazu:
    2 stromkompensierte Drosseln
    2 Potitrimmer 550 Ohm
    2 Folienkondensatoren 220nF


    Der TP wird wie allgemein bekannt verdrahtet und die beiden übriggebliebenen Spulen mit je einem Poti beschaltet. Nun lässt sich die gewünschte Grenzfrequenz bequem einstellen.


    Abends machte ich einen Schnellversuch an einem RX Lautsprecherausgang. Ich war verblüfft...


    Varianten mit den Drosseln zu experimentieren fallen mir ne Menge ein... doch andere Projekte lauern auch täglich auf Bearbeitung...



    vy73
    Andy
    DK3JI

    AK

  • Hallo Andy,


    wäre es eine gross Mühe deine Schaltung kurz zu skizieren?


    73
    de
    Addi / DC0DW

  • Moin Andy,

    ... die andere Induktivität wird beeinflusst.


    mich würde es einmal interessieren, wie diese Beeinflussung aussieht. Lässt sich damit die Grenzfrequenz des Tiefpasses variieren? Meinen Überlegungen nach wird damit "nur" ein (ohmscher) Widerstand parallel zu der Induktivität "hineintransformiert". Dieses müsste dann die Trennschärfe/Flankensteilheit/Shapefaktor des Filters beeinflussen, jedoch nicht die Induktiviät. Etwas Anderes wäre es jedoch, wenn du über den Widerstand eine Gleichspannung leitest und den Ferritkern "in die Sättigung treibst". Damit müsste sich dann auch die Grenzfrequenz variieren lassen. Falls du Messungen mit dieser Konstruktion anstellst, wäre ich sehr interessiert an den Ergebnissen.


    73 de Roland / DK1RM

  • Hallo Roland,


    mein erster "Versuch" am LCR- Meter sah so aus:


    1) ausmessen der beiden einzelnen Wicklungen


    2) eine Wicklung bleibt am LCR-Meter und ich beschalte wie in meiner Schaltung beschrieben die andere Wicklung mit einem Widerstand- mit Änderung des Widerstandes ändert sich die "wirksame Induktivität" die am LCR Meter angezeigt wird


    Klar- die reine einzelne Induktivität liegt durch den Kern, die Geometrie und die Windungszahl fest. Das ist so, doch sind zwei oder mehrere Wicklungen auf einem Kern, so sind sie magnetisch miteinander gekoppelt und beeinflussen sich auch gegenseitig. Man denke nur daran, wie schön man einen Oszillator abwürgen kann, wenn man eine angezapfte Wicklung nach Masse kurz schliesst.


    Warum ist das so? Ich erkläre es mir wie folgt: Je nach Wickelsinn und Beschaltung der einzelnen Wicklungen die sich auf dem gleichen Kern (hier Ringkern) befinden ergeben sich unterschiedliche resultierende Induktivitäten. Mit anderen Worten - durch die Mitwirkung der zweiten bedämpften Wicklung ergibt sich ein anderer Fluss im Kern, was als Folge eine andere wirksame Induktivität zeigt. Diesen Effekt nutzte ich eben zur TP-Filterung bei der ich die Grenzfrequenz eben "hindrehen" konnte. Vielleicht habe ich es etwas früh hier eingestellt ohne alle Details zu erforschen.... man sehe es mir nach.... Basteln für Praktiker :D


    Was ich auch nicht getestet habe ist bspw. das Verhalten der Anordnung bei mehr "Dampf". Ich habe lediglich mal die +/-10V vom Funktionsgenerator angeschlossen und mit dem Oscar den Amplitudenabfall über der Frequenz beobachtet, wenn ich an den Potis drehe.


    So und nun können alle kommen und und mir ihre Kenntnisse der theoretischen E-Technik um die Ohren hauen...hihi.


    vy 73


    Andy


    DK3JI

    AK

  • Moin Andy,

    ...mit Änderung des Widerstandes ändert sich die "wirksame Induktivität" die am LCR Meter angezeigt wird


    das hätte ich nicht vermutet. Aber was wirklich zählt, ist die Praxis, auch wenn die Theorie mal zurückbleibt (oder nicht so offensichtlich ist). Danke für die Info, diese Erkenntnis kann ich ggf. bei meinen Oszillatoren gebrauchen.


    73 de Roland / DK1RM

  • Guten Morgen,


    ich habe die Sache mal ansatzweise mit LTSpice simuliert.
    Die Ergebnisse sind sehr stark davon abhängig, wie groß die Kopplung zwischen den Spulen auf dem Kern ist.
    Ich habe (s. Schaltung) einen Koppelfaktor von 0,7 angenommen. Die beiden Frequenzgänge sind bei Bedämpfungswiderständen von 10Ohm (drossel_f1) und 1000Ohm (drossel_f2) gerechnet.
    Eine Belastung am Ausgang hat ebenfalls einen extremen Einfluss auf das Signal.

  • hallo eine interessante nutzung der drosselspulen.


    dazu auch ein tip -in den defekten rechnernetzteilen und in den defekten sparlampen sind entsprechende drosselringe vorhanden - diese kann man durch einfache beschaltung zb für eine lautsprecherüberwachung benutzen - eine windung reicht und es wird der lautsprecherstrom überwacht der ton ist zwar recht hell aber es reicht.


    73 horst

  • Hallo werte Praktiker,


    was ich noch an spontanenIdeen zu diesen Drosselspulen habe:


    1) Doppelpoti für 2 Drosseln statt der Einzeltrimmer (Werte zwischen 220 und 1k Ohm)
    2) Vorschaltung eines Hochpasses und Eingrenzung des Sprachbereichs
    3) Ausführung eines CW Bandpasses
    4) Entkopplung des Tp durch einen OP am Ausgang (nur versuchsweise - da es sonst die Stromersparniss mindert)
    5) nach Auspuhlen des Kerns samt Wicklungen aus dem Gehäuse und Anbringung einer Koppelwicklung Nutzung als "Leistungsoszillator" zur Erzeugung einer größeren Spannung...z.B. für Abstimmspannung oder Erzeugung einer negativen Hilfsspannung (Operationsverstärkerversorgung)


    Also wenn ich das mit all meinen Baustellen verheiraten wollte, müsste ich schon gestern in Rente gegangen sein.... und nicht erst darauf hoffen diese erst in 15 oder 20 Jahren geniessen zu können. :D


    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

  • hallo Andreas


    die frage ?


    wie ist der eingangswiderstand - liegt alles in der lautsprecherleitung oder im 10k ohm bereich ?



    73 horst

  • Hallo Horst und werte Praktiker,


    ich werde in Kürze mal |Z| und die Phase über der Frequenz ermitteln. Die Kurven folgen... vielleicht klappt es ja schon am Wochenende, wenn alle dem runden Leder "nachgaffen" statt selbst die eigenen Beine schwungvoll zu bewegen....-))


    vy 73
    Andy
    DK3JI

    AK

  • Hallo Drosselmenschen,


    als ich heute einen Ringkern gesucht habe, fiel mir auch so eine Drossel in die Hände.
    Ich habe das Bauelement an ein LC-Meter angeschlossen und habe die Induktivität einer Spule mit 30,2mH gemessen. Die zweite Spule lief leer.
    Als ich die "Sekundärwicklung" kurzgeschlossen habe, ging die Induktivität auf 400µH zurück. Das sah nach einem sehr großen möglichen Variationsbereich aus.
    Ich habe nun den Kurzschluss durch ein Poti von 470Ohm ersetzt und langsam von 0 an hochgedreht und dabei die Anzeige des Messgerätes beobachtet. Als die Induktivität über 1mH steigen wollte, zeigte mein Gerät dann aber plötzlich 5,6H(!) an.
    Kurios? Nein!
    Diesen Effekt hatte ich schon einmal beobachtet, als eine Spule, die ich messen wollte, zu hochohmig war.
    Genau das tritt hier auch ein.
    Der Übertrager transformiert den Widerstand an der Sekundärspule in den Primärkreis und verursacht dadurch die schlechte Güte der Anordnung. Die Induktivitätsvariation ist zwar erheblich, doch die erreichte Spulengüte ist dann so schlecht, dass diese für ein gutes Filter wohl jenseits von Gut und Böse liegen dürfte.
    Ich habe die Anordnung an einen Gütemesser (nach Hans Nussbaum) angeschlossen und beobachtet, wie die Spulengüte von ca. 100 im Leerlauf (f=40kHz) und ca. 50 (f=300kHz) bei kurzgeschlossener Sekundärspule auf unter 5 bei 1kOhm Bedämpfung/Last abgefallen ist (f=40kHz).
    Ich will hier niemandem den Enthusiasmus nehmen, aber die Ergebnisse der Filterei könnten recht ernüchternd ausfallen.
    Trotzdem viel Spaß beim Tüfteln.


    P.S.:Ich glaube mich an einen Beitrag zu erinnern, bei dem es um die Schwingkreisabstimmung mittels Poti (ohne C-Diode) ging. Dort hing es, glaube ich, auch an diesem Effekt.

    73. Bernd, DB1BKA
    ______________________________________________________________________________
    "Das Denken gehört zu den größten Vergnügungen der menschlichen Rasse."
    Bert Brecht

    Einmal editiert, zuletzt von DB1BKA ()

  • Hallo Bernd,


    Deine Messungen in Ehren, aber mir ging es lediglich darum im Nf Bereich ein "wenig" zu filtern. Dabei sind mir -hier im Amateurfunk oberhalb 2,9kHz alle Frequenzen im Hörbereich schnuppe. Klar ist mir bewusst, dass diese Art eine Drossel zu "missbrauchen" nicht zu besonderen Ergebnissen führen wird. Dennoch kann man mit diesem TP mit ein wenig "Abgleich" zu einem wirksamen Filter gelangen.


    In Kürze liefer ich auch ein wenig "Kurvenfutter".


    vy73
    Andy
    DK3JI

    AK

  • Hallo Andreas,


    es ging mir bestimmt nicht darum, die Idee schlecht zu reden, ich wollte nur mal meine Bedenken von mir geben.
    Wenn Du das Filter fertig hast, kannst Du dann mal die Schaltung und Audiofiles zur Verfügung stellen? Kurven sind zwar schön anzuschauen, aber wir sind doch eher akustisch als mathematisch veranlagt. Nicht alles, was man messen kann, ist dann auch hörbar.

    73. Bernd, DB1BKA
    ______________________________________________________________________________
    "Das Denken gehört zu den größten Vergnügungen der menschlichen Rasse."
    Bert Brecht

  • Hallo, Andreas,

    die Drosseln hatten 2x27mH...

    ich wäre noch neugierig auf den Koppelfaktor.


    Kannst Du dazu bitte beide Wicklungen der Spule in Reihe schalten, die sich ergebende Gesamtinduktivität messen, dann eine der beiden Wicklungen umpolen, und die sich dann ergebende Gesamtinduktivität messen?


    Damit kann man den Koppelfaktor des Trafos ausrechnen wie folgt (aus ARRL Radio Amateur's Handbook):


    k = (Lmax - Lmin) / (4 Wurzel(L1 L2))


    Dabei sind L1 und L2 die Induktivitäten der Primär- und Sekundärseite bei unbeschaltetem Trafo. Lmax ist die Induktivität, die sich ergibt, wenn man beide Wicklungen hintereinander schaltet, so dass sich die Induktivitäten ergänzen. Lmin ist die Induktivität, die sich ergibt, wenn man beide Wicklungen so hintereinander schaltet, dass sie gegen einander arbeiten. In Deinem Fall müssten Sie sich fast gegenseitig aufheben.


    Wenn man L1, L2 und k hat, kann man ausrechnen, was die Primärseite sieht, wenn man an die Sekundärseite eine beliebige Impedanz anschließt. Ich spiele schon mal ganz gerne mit solchen Formeln herum, zur Zeit im Zusammenhang mit einem Z-Match-Projekt.


    Vy 73, Andreas, DJ3EI

    Hansdampf auf vielen Gassen, mag das Bunte im Amateurfunk.
    Vergeudet zu viel Zeit im Fediverse.

    AfuBarcamp-Aktivist (das nächste ist Online am 31.01.2024 auf treff.darc.de).
    Halte schon mal gerne einen Weiterbildungsvortrag, das nächste Mal am 19.12.2023 über HF-Leitungen auf treff.darc.de.