Датчик ВЧ тока

[balachoff]

Приветствую!

Возникла задача найти построить резонансную кривую для кварца в пределах 1 - 10 МГц. В качестве генератора планирую использовать Arduino с модулем DDS AD9833 и усилителем сигнала с тремя каскадами на КТ315. Организовать сканирование по частотам несложно.

Основная сложность в регистрации амплитуды возникающих в кварце колебаний тока. Насколько я понял , наилучшим образом подходит трансимпедансный усилитель, напряжение на выходе которого пропорционально току на входе. Здесь у меня возникло два вопроса. На каких элементах собирать этот усилитель? И как измерять амплитуду получившегося ВЧ сигнала?



Из ОУ в моих закромах есть только LM833, LM324. У LM833 токовое смещение на входе 500 нА. У LM324 частота единичного усиления 1.2 МГц. Наверное нужен другой ОУ. Так же думаю, что взять из обвязки. Например, Rf = 10 Ом и Сf = 1 нФ подойдут?

Как детектировать амплитуту полученного ВЧ сигнала? Ставить мост и выпрямлять на конденсаторах? Это медленно. Надо, чтобы сканирование по частотам проходило за десятки секунд.


Есть ещё вариант с измерением падения напряжения на резисторе. Так же есть вариант с токовым трасформатором, но не представляю, как его можно использовать.

Есть у кого-нибудь понимание, как это можно реализовать? Спасибо!

[Asmodey]

Почему ток?

[balachoff]

Asmodey писал(а):

Почему ток?

Подаём напряжение определённой частоты на кварц. На резонансной частоте ток проходит, на остальных - нет.

[Asmodey]

А делать так, как все делают - измерять напряжение на резонаторе подключенном к генератору через последовательный резистор, религия не позволяет?

[balachoff]

Asmodey писал(а):

А делать так, как все делают - измерять напряжение на резонаторе подключенном к генератору через последовательный резистор, религия не позволяет?

Имеешь ввиду между кварцем и землёй поставить резистор и измерять напряжение между ними? А как измерить высокочастотную амплитуду? Выпрямлять или есть другие способы?

[mickbell]

Десять мегагерц? Практически любым осциллографом (кроме современных игрушек). Можно сделать детектор из диода, конденсатора и какого-нибудь показометра.

[vlasovzloy]

Ну если прям уж сильно приспичило можно оптопару резисторную ОЭП

[balachoff]

Спасибо!

В итоге собрал такую схему из транзистора и двух диодов.



После этого амплитуда колебаний в месте детектирования после подключения этого детектора уменьшилась раза в 2, но мне это не мешает.

[mickbell]

Если хочется КОШерности, то надо ему сделать 50-омный вход. Каскад ОБ с током коллектора 0.5 мА как раз таковое входное сопротивление и обеспечит. Ну это если вдруг захочется немного поизвращаться.

[Asmodey]

balachoff писал(а):

А как измерить высокочастотную амплитуду? Выпрямлять или есть другие способы?

Логарифмический усилитель AD8307. На Алике около доллара за штуку вместе с пересылом.

[parovoZZ]

balachoff писал(а):

В итоге собрал такую схему из транзистора и двух диодов.



После этого амплитуда колебаний в месте детектирования после подключения этого детектора уменьшилась раза в 2, но мне это не мешает.

Так нужен был датчик тока или всё же напряжения? Если датчик тока, то первый каскад на транзисторе с ОБ.

[balachoff]

vlasovzloy писал(а):

Ну если прям уж сильно приспичило можно оптопару резисторную ОЭП

А оптопара будет точнее, чем использованный мной детектор амплитуды? И какую оптопару лучше использовать, не у всех же одинаковая чувствительность в нужном мне диапазоне.

Добавлено after 3 minutes 44 seconds:

parovoZZ писал(а):

balachoff писал(а):

В итоге собрал такую схему из транзистора и двух диодов.



После этого амплитуда колебаний в месте детектирования после подключения этого детектора уменьшилась раза в 2, но мне это не мешает.

Так нужен был датчик тока или всё же напряжения? Если датчик тока, то первый каскад на транзисторе с ОБ.

Я измеряю напряжение на резисторе, у которого реактивное сопротивление мало. Можно ли сказать, что в этом случае ток и напряжение будут связаны через величину активного сопротивления Ra, которая не зависит от частоты?

Добавлено after 14 minutes 17 seconds:

mickbell писал(а):

Если хочется КОШерности, то надо ему сделать 50-омный вход. Каскад ОБ с током коллектора 0.5 мА как раз таковое входное сопротивление и обеспечит. Ну это если вдруг захочется немного поизвращаться.

Спасибо, попробую!



Покритикуйте, пожалуйста, собранную мной схему. Вчера, когда я собрал её на макетной плате - всё работало. Сегодня без конденсатора С4 мала амплитуда колебаний. А с конденсатором С4 происходят сильные искажения на первом транзисторе и на самой плате DDS.




Резонанс всё равно находится, и кварц пропускает только основную гармонику, поэтому на вход детектора приходит чистая синусоида. Но всё равно хотелось бы разобраться, почему на входе платы DDS происходит искажение сигнала при введении конденсатора С4.

[сэм]

Кондер увеличивает усиление, резистор уменьшает. Выбирайте нужный режим транзистора, а не какой получится

[Николай_С]

balachoff писал(а):

Возникла задача найти построить резонансную кривую для кварца в пределах 1 - 10 МГц. В качестве генератора планирую использовать Arduino с модулем DDS AD9833 и усилителем сигнала с тремя каскадами на КТ315.

Как-то Вы припозднились с постройкой векторного анализатора цепей. Китайцы уже давным-давно продают Нановну, которая стоит копейки и с успехом решает подобные задачи. Вот, изучайте:

[balachoff]

Николай_С писал(а):

balachoff писал(а):

Возникла задача найти построить резонансную кривую для кварца в пределах 1 - 10 МГц. В качестве генератора планирую использовать Arduino с модулем DDS AD9833 и усилителем сигнала с тремя каскадами на КТ315.

Как-то Вы припозднились с постройкой векторного анализатора цепей. Китайцы уже давным-давно продают Нановну, которая стоит копейки и с успехом решает подобные задачи. Вот, изучайте:

Спасибо за совет!

Интересный прибор, может приобрету. Но мне нужен кастомный девайс для моих конкретных целей. Плюс мне интересно самому разобраться в схемотехнике, спаять электронную цепь и написать софт)