Labortagebuch Oktober 2020
Gerade ist mir ein älteres Widerstandssortiment wieder in die Hände gefallen. Darin waren viele relativ große Widerstände mit 1,2 kOhm und ca. 2 W. Wenn man HF-Endstufen entwickelt, ist es üblich, dass man die Leistung zuerst in einem Widerstand mit 50 Ohm vernichtet. Dabei kann man schön messen, wie das Signal aussieht und welche Spannung es hat. Manch ein Widerstand ist mir in der letzten Zeit schon in Rauch aufgegangen, und passende Leistungswiderstände drohten schon knapp zu werden, Aber mit diesen Widerständen könnte das Problem gelöst werden. Wenn ich 24 Widerstände mit je 1200 Ohm parallel schalte, komme ich auf 50 Ohm. Also wurden 24 Widerstände auf einen Blechdeckel gelötet und passend verbunden.
Zum Test habe ich die Dummyload an mein Netzteil mit 60 V angeschlossen. Wie geplant floss dann ein Strom von 1,2 A, die vernichtete Leistung war also 72 W. Erst nach ca. 20 Sekunden wurden die Widerstände so heiß, dass man es riechen konnte. Das reicht für kurze Messungen aus.
Bei meinen HF-Experimenten verwende ich gern Spulen und Kerne unbekannter Herkunft. Interessant sind z.B. Ferritkerne, die eigentlich für Entstörzwecke vorgesehen waren. Um einzuschätzen, ob sie für einen bestimmten Zweck taugen, muss ich vor allem die Induktivität einer Probewicklung kennen. Dafür habe ich mir einen kleinen Testoszillator mit zwei Transistoren und einem Kondensator von 6800 pF gebaut. Alles ist auf einer Batterie aufgelötet, die eigentlich schon zum Entsorgen aussortiert war. Ich muss nur die unbekannte Spule anklemmen, den offenen Draht des Oszillators an die Batterie halten und mit dem Oszilloskop die Schwingung ansehen. Aus der Frequenz und der Kapazität ergibt sich dann die Induktivität.
Die gemessene Induktivität habe ich nun auf mehreren Spulen und Kernen notiert. Dabei gab es einige Überraschungen. Die weißen Ringkerne sehen sehr ähnlich aus und tragen auch ähnliche Wicklungen. Aber einer hat 700 µH, der andere nur 6 µH. Meine eng gewickelte Luftspule sollte eigentlich 1 µH haben, wurde aber mit 2 µH gemessen. Wenn ich einen unbekannten Lochkern verwenden will, kann ich nun leicht abschätzen, wie viele Windungen ich für eine vorgesehene untere Frequenzgrenze brauche. Ob der Kern dann tatsächlich für den Zweck geeignet ist, hängt auch noch von anderen Daten ab. Aber wenn z.B. ein Balun oder eine Leistungsübertrager im Betrieb kühl bleibt, ist alles in Ordnung.
Dieser Versuch wurde inspiriert vom Petrophon von H.M. Sauer (www.sauerampfer-online.de/e_reports/Petrophon_Sauer2006.pdf)
und funktioniert im Prinzip wie ein Quarzoszillator. Als Resonator
verwende ich eine 37 cm lange Stahlstange aus einem Drucker. Eine mit
Tesa aufgesetzte Piezoscheibe dient als Mikrofon. Ein aufgesetzter
Magenet wird durch eine Spule zu Schwingungen angeregt.
Zwischen Mikrofon und Spule liegt ein Verstärker mit einem LM386. Ich habe dazu die fehlbestückte Platine eines Fledermausdetektors genommen www.elexs.de/SMD1.html . Zehnfach vergrößerte Elkos sollen auch sehr tiefe Frequenzen erlauben.
Wenn ich die Spule an den Magneten halte, beginnt
der Resonator auf einer der vielen möglichen Resonanzfrequenzen zu
schwingen. Man muss etwas experimentieren, um die richtige
Position und den richtigen Winkel des Magneten zu finden, bei der die
tiefste mögliche Frequenz erscheint. Sie beträgt 599,7 Hz und ist sehr
konstant.