Medir RF con osciloscopio

Toni:

un osciloscopio es un instrumento de medida que necesita la señal de RF (o de continua) para poder desplazar la traza y que se pueda medir.

Lo que NO se puede hacer es conectar directamente la salida del transmisor a la entrada del osciloscopio, de la misma manera que no le metes 220 V a un móvil (a no ser que quieras fundirlo).

Un transmisor de 100 W sobre una carga de 50 ohmios produce una tensión pico-pico de 200 V o una tensión de pico de 100 V, con lo cual podrías medir con la punta de prueba del osciloscopio en, por ejemplo, en una T entre el transmisor y la carga.

Para otros equipos más sensibles (por ejemplo los analizadores de espectro) se usan muestreadores en línea que se pueden calcular para tener atenuaciones conocidas. Tienes ejemplos en esta página, al final: https://www.webx.dk/oz2cpu/radios/miliwatt.htm

Un saludo

jon, ea2sn

Tienes que tener cuidado con medir señales sobre la misma masa que utiliza el osciloscopio . Ejemplo medir el voltaje en la misma toma de tensión de alimentación del osciloscopio. Debes aislar para no romper el osciloscopio.

En lo relativo a medir las señales de los finales .

 Normalmente los manuales técnicos te dicen que tensiones pico a poco debe tener. ( adjunto ejemplo de un ts2000 de kenwood) la parte de HF.

calcular la potencia al final es aplicar la ley de ohm.

hay osciloscopio que te calculan la potencia si le das por un canal la tensión y por el otro la intensidad. No sé si ese lo hace .

siempre podrás hacer el promedio y sacar un valor aproximado .

un saludo 

Exacto, Toni.

con la punta de prueba del osciloscopio como dice Jon. Suponemos que tienes punta(s) de prueba (Sondas de osciloscopio) con atenuación 10:1 y tal, ¿verdad? de las de jeringuilla, digo. Si no la tienes, ya estás tardando. Aunque para medir cositas electrónicas normalitas encima de la mesa, como yo hacía con los alumnos, no usábamos las sondas porque.... razones obvias.....Hi! Las hacíamos con cable RG59 y cocodrilos. El cable RG59 nos los regalaban los de informática de cuando las redes cutres antiguas.

Una T y en un extremo una resistencia de valor alto, como 1K o así para medir salida vale, pero no te preocupes que el Osciloscopio aguanta tela, sin hacerle barbaridades, claro. Como meterle una peseta por una ranura y agitarlo como si fuera una coctelera a ver si hay chispas....como te digo.

Hola a todos y muchas gracias por vuestras respuestas. 

Tengo un icom 751 que no saca potencia. Lo que quiero hacer con el osciloscopio es lo siguiente:

1- mirar si de la unidad de RF sale señal hacia la entrada del PA.

2- mirar si en el predriver le entra RF (miliwatios) y si el predriver amplifica esa señal.

3- mirar si a los drivers les entra la señal amplidicada del predriver y estos amplifican (creo que darían unos 10 watios).

4- mirar si les llega a los transistores finales la señal de los drivers y esta es amplificada (100 wats).

Ya está claro que no se le puede poner los 100 watios a la entrada del osciloscopio pero...

se pueden medir los miliwatios que llegan de la unidad de rf?

se puede medir la salida del predriver? Que serían unos miliwatios también.

se puede medir la salida de los drivers? Serían unos 10 watios

se puede medir la salida de los transistores finales? Ya sabemos que 100 watios no pero.... y si reduzco la potencia de salida a 5 watios? 

Otra cosa...

lo de medir los 100 watios con una T, lo que yo he entendido es que del equipo sale el coaxial que iría a una T. En esa T quedan dos salidas que una iría a la carga ficticia de 50 ohmios y la salida que queda sería un coaxial que iría a la entrada del osciloscopio. 

Y mi duda es... desde esa T no irían igualmente 100 watios y se estropearía el osciloscopio?

De antemano muchas gracias por vuestra ayuda y paciencia.

Un saludo Toni Olmo EA3KE 

Toni:

con el osciloscopio no vas a medir potencia, vas a medir tensiones. Y la corriente que se deriva a la entrada del osciloscopio depende de la impedancia propia con relación a la del circuito.

Si a la salida del equipo pones un cable con una T seguido de una carga artificial, la potencia se disipará en la carga artificial, que tiene una impedancia baja (de 50 ohmios). La sonda del osciloscopio presenta una impedancia de entrada tan alta que, prácticamente, no "chupa" corriente y por tanto no disipa potencia: lo único que hace es permitir medir la tensión que hay en la carga, que será de 100 V de pico para 100 W sobre 50 ohmios.

¿Vas a poder ver las señales previas en la cadena de amplificación del transmisor? Previsiblemente sí en la entrada al paso final: supongamos 5 W (37 dBm), que equivale a unos 22 V de pico (o 44 V pico-pico).

En la etapa anterior, supongamos 100 mW (20 dBm) serían unos 3.2 V de pico, fácilmente medibles.

Si nos vamos a la etapa inicial, supongamos 1 mW (0 dBm), la tensión sería 316 mV de pico, siempre suponiendo una impedancia de 50 ohmios. El osciloscopio que quieres comprar indica un margen inferior de 2 mV/división por lo que podrías ver esa señal sin problema.

Espero que mi explicación no tenga alguna errata que tire por tierra lo dicho.

jon, ea2sn

P.D. eso sí, no sirve para seguir una señal en la cadena del receptor porque los niveles habituales son muy inferiores. Por ejemplo, una señal S9 inyectada (-73 dBm) serían 70 microvoltios, muy por debajo de la "sensibilidad" del osciloscopio.

Tienes una tabla de potencia vs. tensión en: http://wera.cen.uni-hamburg.de/DBM.shtml

@ea2sn Muchas gracias Jon por tu respuesta

Entonces lo que entiendo es que en la cadena de amplificación, en la base del predriver veré una señal que tendrá X voltios y si el predriver amplifica en su emisor veré una señal más grande, de más voltios. Así mismo con los drivers y transistores finales.

Muchas gracias.

@ea3ke

Exacto, eso es Toni. Ten en cuenta que si el osciloscopio tiene un ancho de banda determinado, puede que la señal que veas no sea del todo fiable en cuanto a voltaje, porque el osciloscopio no la pueda "captar" bien, pero, como dices, que creo que es lo que a ti te importa, apreciar si se amplifica o no.

Cuando yo he estado media vida con el osciloscopio en mis manos siguiendo averías o funcionamiento de circuitos, en el caso de averías es ir tocando con la sonda a ver si hay o no y si crece o no (lo que tú mencionas). En el caso de funcionamiento de circuitos y, estando dentro del margen de frecuencia que el osciloscopio pueda captar, ya es medir con precisión la tensión, la frecuencia, la longitud del pulso, etc. etc. Es muy entretenido, según los casos, ver algún impulso que se produzca en un circuito, medir con precisión la subida de una curva o un filtro.... el osciloscopio es una herramienta crucial para determinados casos, claro.

Te lo estás pasando de p.m. adelante.

Por cierto, no es el caso tuyo, claro, pero cuando yo daba clase, los Hameg que utilizábamos no se averiaron nunca, excepto uno que se le fue el FET de entrada de un canal, pero mira que le hacían perrerías (técnicas en el buen sentido) los alumnos, siempre con la vigilancia del profe. Esto lo están leyendo colegas muy profesionales de la electrónica, seguro. Cuando sobre el 76-77 se diseñaron los primeros teclados de teléfono de multifrecuencia para Telefónica en la empresa donde yo trabajaba, llegué a tener un Textronik de 4 canales con memoria que nos volvíamos micos el ingeniero y yo. Guiñando el ojo para medir, apagando la luz para ver bien....Vaya tiempos.

Toni,

yo empezaría por comprobar que esa etapa final tiene las tensiones correctas y consumos apropiados. Incluso que cuando pasas a tx aparece la tensión de tx para que se polaricen los transistores con la tensión de bias correspondiente.

efectivamente si tienes señal a la entrada y nada a la salida de esa etapa algo mal está en esa etapa . Pero creo recomendable antes de ponerte a mirar tensiones ( señales de RF) con el osciloscopio , compruebes que es correcto las tensiones de alimentación etc .  En el manual de servicio te indica qué tensiones en continua y en tx tienes en cada base y cada colector de cada transistor . Con eso ya te puedes hacer una idea de dónde puede estar el fallo . Te mucho cuidado y no hagas ningún corto al medir ( esas tensiones en usb sin micro o con la ganancia a cero )

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Juan

@ea1cn

Muchas gracias Diego por tu comentario.

Y yo pienso, pongamos el ejemplo de que el transistor final amplifica pero por lo que sea esa esa RF no va a la unidad de filtros pasa bajos y se queda en el PA, por algún componente en mal estado, necesitaría medir en la etapa final que es donde hay más potencia. Ya tengo claro que el osciloscopio no mide potencia pero...

en caso de que tuviera que medir en el emisor del transistor final y obvio que no puedo hacer los de la T, no sería una buena idea poner un sonda atenuada x10 o x100?

Gracias y un saludo 

@ea8ayu

Gracias por tu aportación.

Las tensiones de polarización están más o menos correctas. Digo más o menos porque por ejemplo donde ha de dar 0,6v da 0,42. No sé si esa diferencia es suficiente para que no funcione. 

Las tensiones en los colectores son correctas. 

Un cordial saludo 

No esperes ver siempre mucha amplificación de tensión entre la entrada y la salida de un transistor ni calcular la potencia con la fórmula VxV/50, precisamente por eso, porque los transistores no tienen 50 ohmios a la entrada y la salida, sino impedancias que pueden ser mucho más altas o más bajas, dependiendo del tipo de transistor, del tipo de montaje y de los valores de potencia. Por esos se emplean redes de adaptación y transformadores entre un transistor y otro o entre el final y la antena. Por poner un ejemplo, en un amplificador de 100W alimentado a 12V, la impedancia de colector será de unos pocos ohmios.

Donde sí se cumpliría sería en amplificadores con MMIC, que están adaptados a 50 ohmios tanto en su entrada como en su salida.

Los fabricantes de equipos antiguos solían incluir en sus manuales de servicio unos diagramas con los valores de tensión esperables en varios puntos de la cadena amplificadora de transmisión y de recepción.

Saludos

Hola Tomi,

Es mucha la diferencia . Debería estar más cerca de 0,7 volt para  finales y drivers en la tensión de base .

Así que me da que tiene algún transistor el Q6 o el Q7 mal o que no está correctamente polarizado . Supongo que tienes los 8 voltios cuando pulsas Tx .

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Hola, con una simple sonda demoduladora/detectora normalmente es suficiente para "seguir" señales y reparar averías en pasos finales. Son baratas y tambien te puedes hacer una.

Aunque mola visualizar la señal con un  Osciloscopio casi nunca es necesario realmente. 

Nacho

@ea3ke

Por supuesto. Insisto en el ancho de banda que el osciloscopio tenga para que el valor de la tensión que ves sea correcto, pero una vez que con la sonda ya ves "cantidad", con el vatimetro y la carga ficticia ya mides W. Esto lo sabes. 

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Muchas gracias a todos por vuestras respuestas. Me pondré manos a la obra.

Saludos