| |
G8MNY > TECH 24.04.16 12:43l 94 Lines 4096 Bytes #999 (0) @ WW
BID : 2271_GB7CIP
Read: GUEST
Subj: Tuned Circuit Scope Demo
Path: IZ3LSV<IW8PGT<CX2SA<GB7CIP
Sent: 160424/0826Z @:GB7CIP.#32.GBR.EURO #:2271 [Caterham Surrey GBR] $:2271_GB
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
| |
