Coincidencia de impedancia con filtro desconocido

Mi pregunta está relacionada con la coincidencia de impedancia cuando se usa un generador de funciones y un osciloscopio para identificar un tipo de filtro pasivo, es decir, paso bajo, paso alto, etc.

Si envío un barrido de funciones desde un generador de funciones con una impedancia de salida de 50 ohmios al dispositivo bajo prueba (filtro desconocido) y la salida del dispositivo bajo prueba está conectada a un osciloscopio con una impedancia de entrada de 50 ohmios, ¿necesito algo adicional? componentes de adaptación de impedancia?

Las frecuencias mínimas y máximas del barrido estarían dictadas por las frecuencias mínimas y máximas medibles del osciloscopio. Además se están utilizando conexiones BNC para conectar los equipos.

¿Qué frecuencias se están utilizando? Si está por encima de los 100 MHz más o menos, todo se vuelve más difícil. Además, ¿puede usar una entrada de osciloscopio de alta impedancia, en lugar de una entrada de 50 ohmios? Por otro lado, lo que está describiendo es muy similar a lo que hace un analizador de red, y sus entradas son generalmente de 50 ohmios.
Gracias por la respuesta. ¿Estaría seguro simplemente agregando una ganancia unitaria, sin invertir el amplificador operacional como etapa de amortiguación entre el generador de funciones y el DUT, y entre el DUT y el osciloscopio?
Puede alquilar un analizador de red por alrededor de $ 1,200 USD al mes, bueno para 9 KHZ a 6 GHZ más o menos. Si es posible, limite el rango de frecuencia a menos de 50 MHz, por lo que no es obligatoria una carga de 50 ohmios. Utilice el mismo tipo de cable coaxial para la señal y la medición, de modo que no agreguen "incógnitas" a sus pruebas.

Respuestas (2)

Los filtros están diseñados para funcionar solo con una impedancia de fuente dada y una impedancia de carga dada. Los casos más comunes son:

  • en frecuencias de audio: impedancia de fuente = 0 Ohms (<10 Ohms por ejemplo), impedancia de carga = Infinito (> 10KOhms por ejemplo)

  • en frecuencias de radio (> 10Mhz por ejemplo) : 50 Ohms en ambos extremos

En general, estas impedancias no necesitan ser muy precisas (por ejemplo, para frecuencias de radio: un error del 10% no debería ser un problema en la mayoría de los casos).

En su caso, si no sabe para qué impedancias ha sido diseñado el filtro y, además, si no tiene una idea de la función de transferencia que debe obtener, el problema puede volverse arbitrariamente difícil.

Espero que su filtro sea de alguna manera clásico (50 ohmios, Tchebychev & Co)

Sus instrumentos serán los más sensibles con impedancias de entrada y salida coincidentes, aunque los equipos de medición generalmente pueden manejar desajustes significativos sin dejar de brindar buenos resultados.

Se prefiere la coincidencia de impedancia debido al hecho de que el equipo de medición generalmente es el más preciso a niveles de potencia altos, y que la transferencia de potencia máxima ocurre cuando las impedancias de fuente y carga son iguales. Otra dificultad es que a altas frecuencias, los reflejos de las señales en las discontinuidades de impedancia se vuelven bastante significativos. Estos reflejos se reducen cuando se igualan las impedancias.

Otro tema a contemplar es el número de mediciones que necesitas hacer. Una red de 2 puertos (uno con una "entrada" y una "salida") se describe con un conjunto de cuatro valores complejos. Deberá diseñar una medida para la impedancia de entrada, la impedancia de salida, la ganancia directa y la ganancia inversa de su filtro. Esto requiere que se realicen cuatro mediciones separadas. Cada medición debe registrar una magnitud y un cambio de fase.

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