Medición de tensión de RF transformada por un toroide

Esta noche intenté medir el voltaje de un transformador utilizado para detectar corrientes de RF. Este transformador se implementó como una sola vuelta de conductor, a través del centro de un toroide enrollado con más de una docena de vueltas. (El toroide vino preenrollado, pero AFAICT es simplemente un devanado bifilar con una derivación central).

Ahora, esperaría que con 1 devanado primario y digamos incluso 10 devanados secundarios, el voltaje en la salida debería ser 10 veces más alto que el voltaje en la entrada, ¿verdad?

Diagrama esquemático de la mitad del vatímetro del MFJ-941EK

Pero cuando puse alrededor de 30 Vpp de señal en el primario de T1, a alrededor de 14 MHz, el voltaje que medí en todos los puertos secundarios (por ejemplo, estaba midiendo en R1 y R2, referenciado a través de la otra sonda de alcance a la misma tierra del chasis que la entrada) era mucho, mucho menor que la entrada, ¡tal vez más como 2Vpp! Parecía que apenas tenía más voltaje en el lado secundario de T1 de lo que podía medir en la caja a través de la punta de la segunda sonda.

¿Cómo podría ser esto? Entiendo que habría muy poca corriente disponible, pero con la típica impedancia de entrada de mega-ohmios de mi osciloscopio, no debería esperar que eso sea un factor, ¿verdad? Del mismo modo, cualquier caída de voltaje causada por el resto del circuito, incluso si el circuito está defectuoso, tampoco debería afectar la medición, ¿verdad?

  • Tengo la relación de vueltas/voltaje al revés a pesar de verificar dos veces
  • que algo cambia sobre la relación habitual de giros/voltaje a medida que aumenta la frecuencia, es decir, componentes severamente no ideales
  • que el acoplamiento capacitivo de C4 de alguna manera está cambiando el juego significativamente
  • que usar solo un clip de tierra está arruinando mis mediciones, incluso a solo 14 MHz

Para ser claros, se supone que mi alcance y sondas son capaces de medir hasta 100 MHz. Puedo ver la señal de entrada (medida en el "transmisor") muy bien a 30 Vpp, es solo la salida del transformador T1 la que tiene un voltaje tan severamente reducido (¡en lugar de multiplicarse!).

a 14 MHz, su osciloscopio tiene una impedancia de entrada de 1 Mohm // 30 pF, que es de unos 300 o 400 johms, antes de que haya agregado ningún cable coaxial. Si su fuente es de 50 ohmios, entonces será de 5k después de pasar por un transformador elevador de 1:10. Debería poder cambiar un alcance de 100 MHz a una entrada de 50 ohmios (// muy pocos pF), lo que le brinda una interfaz de RF más limpia. Obviamente, aún necesitará hacer un atenuador con él, pero le brinda un mejor lugar para comenzar.
Se necesitan detalles del toroide.
Solo por contexto, esta es una continuación de una pregunta en Amateur Radio.SE .

Respuestas (1)

No. Es un transformador de corriente . El voltaje de salida no es una función directa del voltaje de entrada; en cambio, es proporcional a la corriente . La corriente es una función tanto del voltaje de entrada como de la impedancia de carga.

El voltaje de salida también es una función de la resistencia unida al secundario del transformador.

Si aplica 30 Vpp a la entrada y la carga es de 50 Ω, tendrá alrededor de 600 mApp fluyendo en el primario del transformador. Un transformador 1:10 ideal reducirá esto a 60 mApp, que luego desarrollará alrededor de 9 Vpp en la resistencia de 150 Ω. Sin embargo, como observa, este transformador está lejos de ser ideal, por lo que mide un voltaje más bajo.

Además, hacer una medición de un solo extremo desde un extremo de R1 a tierra no le dirá mucho. Todo el circuito secundario es básicamente "flotante" con respecto a tierra. Debe realizar una medición diferencial directamente a través de R1.

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