OpenBCM V1.08 (Linux)

Packet Radio Mailbox

PI8DRE

[Drenthe]

 Login: GUEST





  
G8MNY  > TECHNI   24.11.21 08:50l 94 Lines 4096 Bytes #999 (0) @ WW
BID : 53949_GB7CIP
Read: GUEST
Subj: Tuned Circuit Scope Demo
Path: PI8DRE<PI8CDR<DB0RES<SR4BBX<SR1BSZ<IW0QNL<IW2OHX<UA6ADV<LU4ECL<JE7YGF<
      GB7CIP
Sent: 211124/0734Z @:GB7CIP.#32.GBR.EURO #:53949 [Caterham Surrey GBR]
From: G8MNY@GB7CIP.#32.GBR.EURO
To  : TECH@WW

By G8MNY                                    (New Jan 10)
(8 Bit ASCII graphics use code page 437 or 850, Terminal Font)

Recently I used an oscilloscope to demonstrate what is going on in a tuned
circuit for an advanced Ham class.

My 100MHz scope can do 4 traces using the 2 triggers as inputs, so I looked at
using all 4 traces.

                   ÚÄ/ oÄÄ¿
        ÚÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÁÄÄRsÄÄÁÄÄÂÄÄÄÂÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿
ÚÄÄÄÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄ¿  /|\         ³   (|       /|\      ³        Rs = 1k
³     AF      ³   |       C ===  (| L      |    ÚÄÄÁÄÄÄ¿    Rc = 10R
³   SIGNAL    ³   |          ³   (|        |    ³AF Amp³    Rl = 10R
³ GENERATOR   ³ Input       Ä´   ÃÄ     Output  ³ & LS ³     C = 1uF Poly
³Sine Triangle³   |     /|\  ³   ³  /|\    |    ÀÄÄÂÄÄÄÙ     L = 88mH Pot core
³  & Square   ³   |      Ic  Rc  Rl  Il    |       ³      Freq = 536Hz
ÀÄÄÄÄÄÄÄÂÄÄÄÄÄÙ  \|/    \|/  ³   ³  \|/   \|/      ³
        ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÁÄÄÄÁÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÙ

I used 10:1 scope probes for the larger Input & Output signals, & 1:1 probes on
the smaller current sampling voltages. The Rs short is used when you sweep the
frequency so you can better see the L & C currents levels varying. With Rs in
circuit the selectivity can be shown & also heard on the LS.

SCOPE DISPLAY

       Frequency Below Res      Freq @ Resonance       Frequency Above Res
      ÚÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿   ÚÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿   ÚÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿
Input ³/~~\    /~~\    /~~³   ³/~~\    /~~\    /~~³   ³/~~\    /~~\    /~~³
      ³    \__/    \__/   ³   ³    \__/    \__/   ³   ³    \__/    \__/   ³
      ³                   ³   ³                   ³   ³                   ³
   Ic ³_    _--_    _--_  ³   ³~\    /~~\    /~~\ ³   ³~~\    /~~\    /~~\³
      ³ ~--~    ~--~    ~-³   ³  \__/    \__/    \³   ³   \__/    \__/    ³
      ³  __      __      _³   ³                   ³   ³                   ³
   Il ³ /  \    /  \    / ³   ³  /~~\    /~~\    /³   ³   _--_    _--_    ³
      ³/    \  /    \__/  ³   ³_/    \__/    \__/ ³   ³--~    ~--~    ~--~³
      ³      ~~           ³   ³                   ³   ³                   ³
      ³--_    _--_    _--_³   ³/~~\    /~~\    /~~³   ³ _--_    _--_    _-³
Output³   ~--~    ~--~    ³   ³    \__/    \__/   ³   ³~    ~--~    ~--~  ³
      ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÙ   ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÙ   ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÙ

Points to notice:
Ic is always 90ø leading the Output voltage.
Il is always 90ø lagging the Output voltage.
Ic is always 180ø out of phase with Il.
Ic = Il at resonance, & it is why the circuit exhibit high Z at resonance.
The Output is not only largest @ resonance but also in phase with the Input.

WHAT IS Q
The meaning of Q can also be discussed & measured with this arrangement.

 100% Ä´      .-.      ÃÄ 0dB                 Fc
       ³     /   \     ³            Q = --------------
70.7% Ä´    Þ-----Ý    ÃÄ -3dB          -3dB Bandwidth
  50% Ä´    Ý-3dB Þ    ÃÄ -6dB
       ³   / Band- \   ³
  10% _³_.Ä  width  -._³_ -20dB
       ÀÄÄÄÄÄÄÄÂÄÄÄÄÄÄÄÙ
               Fc

OTHER WAVEFORMS
The filtering effect on Triangle & Square waves can be shown, & notice the high
pulse shaped currents in the capacitor! This means that capacitors need low
inductance leads (very short) if they are to filter out harmonics!

The harmonics present in a Square wave can be demonstrated too by making the
frequency 1/2, 1/3, 1/4 & 1/5 of 536Hz resonance! Sine wave harmonic Outputs @
536Hz will be seen on the odd harmonics only.

     _ Level
  0dB ³ ³100%
      ³ ³
      ³ ³
      ³ ³            S Q U A R E   W A V E   S P E C T R U M
-10dB_³ ³   33%
      ³ ³    |   20%
-20dB-³ ³    ³    ³   14%  11%  9%   8%   7%   6%   5%    5%   4%   4%   3%
      ÀÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄÄÄÄÁÄ>Hz
        1    3    5    7    9   11   13   15   17   19   21   23   25   27 
                                   Harmonic


See my Tech buls on "Scope RF Trick", "SSB Demo circuit", & "Oscilloscopes" &
"Spectrum Harmonic Demo circuit".


Why Don't U send an interesting bul?

73 De John, G8MNY @ GB7CIP


Read previous mail | Read next mail


 29.11.2021 03:46:44lGo back Go up