Schéma zapojení
1. Měřená indukčnost je připojena paralelně ke generátoru
VNA (CH0) pomocí konektoru SMA s krokodýlky.
2.
Vstup CH1 je připojen přes koaxiální kabel 50 Ohmů
paralelně k indukčnosti - viz schéma vpravo.
Princip měření je vysvětlen na konci.
Metodou lze
měřit pouze malé indukčnosti. Takové, které nám nezabloudí
k okrajům Smithova diagramu (tam už je dopočet extrémně
nepřesný). Vždy kontrolujeme ve Smith. diagramu, zda může
být měřený výsledek reálný.
Měřená indukčnost je vidět na
fotografii dole (u přímoukazujícího měřiče).
|
 |
|
|
Měření
Výsledek je označen v oranžovém kroužku na obrázku dole.
|
 |
| |
Princip
měření (teoretický základ)
Princip měření
si vysvětlíme ve Smithově diagramu. Vybereme kmitočet 14
MHz a nakreslíme bod s impedancí 50+j0 (střed diagramu).
Vybereme v menu paralelní indukčnost a namalujeme ji do
diagramu. Na dvou obrázcích dole jsou dvě hodnoty (500 nH
a 1000 nH). Obě hodnoty jsou v rozumné vzdálenosti od
středu. Pokud nám hodnoty vyjdou blízko středu nebo blízko
okraje diagramu, metodu nemůžeme použít. |
 |
| |
 |
|
|
|
Z bodu od indukčnosti připojíme vedení 50 Ohmů takové
délky, aby nám hezky točilo téměř jednu půlvlnu. Všimněte
si, že u malé indukčnosti je velký kroužek se středem
uprostřed. U větší indukčnosti je menší kroužek. Žádný
kroužek není blízko středu ani blízko okraje. Každý
kroužek probíhá jinými hodnotami indukčností. Pokud bychom
zadali do Smithova diagramu bod s impedancí, kterou jsme
naměřili, uměli bychom udělat dopočet a stanovit tak
hodnotu paralelní indukčnosti. Náš příklad je tady. U
paralelní indukčnosti za nás dopočet udělal SW VNA, ale
můžeme si obě hodnoty porovnat: |
 |
|
|
|
Protože jsem nekreslil až tak přesně, vyšla mi dopočtená
hodnota L = 1.3 mikroH. Na VNA jsem naměřil L = 1.4
mikroH. Kdepak bychom měli hodnotu stanovenou výpočtem? |
|
|
Porovnání s výpočtem
Často
používám na výpočet indukčností kalkulátor z MMANA. Je
vždy při ruce. Nacpal
jsem do něho geometrické rozměry a vypočítal jsem
indukčnost. Podle výpočtu by měla být její hodnota asi
1.37 mikroH. Co říkáte na takovou shodu?
|
 |
|
|
Porovnání s přímoukazujícím měřičem
Pro ilustraci jsem použil školní měřič. Pro měření
malých indukčností se nehodí. Nejmenší rozsah je až 199.9
mikroH. I když jsem změřil indukčnost zkratovaných
jumperů, kterou jsem odečetl od výsledku, stále je měření
zatíženo vysokou chybou (L = 3.7 - 1.6 = 2.1 mikroH). S
touto metodou jsme jaksi mimo.
|
 |
 |
|
|
Závěr
1. Měření malých indukčností
poblíž pracovního kmitočtu je jednoduché a rychlé. Použitý
program sám provádí dopočet, takže jsme schopni odečíst
naměřenou hodnotu přímo.
2. Kontrolu ve Smithově
diagramu vřele doporučuji. |
|
|
