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标题: 0.05-10MHz高频Q表制作 [打印本页]
作者: Google Earth 时间: 2024-7-16 09:48
标题: 0.05-10MHz高频Q表制作
本帖最后由 shangh 于 2024-7-16 14:08 编辑
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为了编辑方便分为三段来发
一.组装与初步调试
二.机箱定制与机芯初步装进机箱
三.前级板重制与最终调试总装
这表用途不大那为啥还要花精力去折腾？我大部分制作都是好奇心驱使，不是为了实用才去折腾，这个制作也不例外。为了这个制作花了很多精力，可以说是目前为止精力花费最多没有之一。
这表设计者是大名鼎鼎的福建莆田的许大佬（据说是中学老师），后来出了一批套件。从仅有的资料获知这表的软件历经多次升级，最后版本量程2500，但是最后版本代码没有公开（我同时在此向广大坛友求助，如你有这个代码能否分享给我，万分感谢），我这个制作软件只能用已公开的第一版，量程只有1000，硬件也有细微的改动。
这表坑不少软件与硬件原理图对不上，一是矩阵键盘第一版原理图X轴从上至下是P1.4-7，最后的版本却倒过来了，另外一处是单片机与DDS 芯片AD9833数据通讯IO口，原理图P2.1是数据，P2.3是使能，代码却是反的，坑得我以为是AD9833芯片都是坏的，换了芯片还是没有信号输出，最后查AD9833 PDF再对照程序代码IO口设置才发现是程序与硬件对不上，试着改下代码IO口设置看行不行（本人单片机门外汉），不行那就只能改硬件，
代码IO口设置改后试机有信号输出了狂喜呀！不用改硬件了，不是说改硬件难而是硬件改了就难看，对我这个追求完美与有强迫症的人来说是很难接受的。
这Q表有自动关机功能，键盘无操作8分钟关机，我改到15分钟
元件清单
1：拆机君用双连可变空气电容9/265pF（修改后的容量）
2：单片机STC 12LE5A602S2
3：DDS芯片 AD9833（未知是否翻新）
4：0.56吋4位共阳动态数码管
5：拆机场效应管 2SK117 TO-92（japan）
6：三极管 C9018 TO-92（韩产）
7：三极管9013 9012 SOT-23（长电）
8：三极管8550 SOT-89 （长电）
9：二极管1N4148 LL34 1206
10：电压基准TL431 SOT-23（TI）
11：多规格 NP0 0603 pF电容（Samsung）
12：多规格1% 0805 电阻
13：250R 1k 0.1% 0805电阻各一（Panasonic）
14：多规格电解电容（Rubycon Panasonic）
15：陶瓷空气微调电容VC-5P 5 pF
16：有源晶振25MHz 7050
17： 61材质磁环5961000301 12.7×7.15×4.9mm （Fair_Rite）
18：八位拨码开关贴片（进口）
19：三脚镀金钮子开关（台湾）
20：贴片6×6屏蔽电感
21：直插工字功率电感 4.7mH直流电阻小于50mΩ
22：双刀单掷带耳自锁按动开关
23：SMA镀镍射频母座/公头
24：2.54圆形插针/座排
25：4×4硅胶按键
26：1：10减速旋钮
27：Φ9转Φ6铝质梅花连轴器
28：紫铜实心铆钉M6×50mm 连轴器用
29：全铜质镀镍M6接线柱
30：M3×5mm铜柱
31：聚四氟乙烯板 100×100×4mm
32：2mm厚不锈钢支架（废物利用自己裁切）
33：电源一节锂电18650 3400mA/h 3.7V （Panasonic）
34：单节锂电充放保护板
35：定制铝合金机箱 220×105×190mm
36：铸铝屏蔽盒50.5×50.5×31mm
10多年前出的套件主板
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第一版原理图
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最后一版原理图，画PCB板图是按最后一版原理图画的
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第一步先把键盘定下来
由于键盘排列顺序特别，而又想用市售成品键盘，这就要改硬件或者软件，改硬件那要就自己画个键盘PCB。
先试试改软件看了代码自己没能力改，然后在本坛发帖求助，
帮忙改与提出修改思路，开始改的编译通不过会报错，最后改的不会报错，但能不能用没有去验证，
因为在最后改好的出来之前已经画了键盘按键PCB，所以后来就没有去验证。
再次非常感谢上述几位坛友！
找键盘花了好几天时间
开始是找市售成品4×4的矩阵键盘来改线路，但是按键丝印全是功能标识相差太多，
最后放弃还是自己画PCB吧，但又不愿用轻触开关的要硅胶的，然后找硅胶的眼睛都看花了，
最后总算不负苦心人找到了，但商家说可能没有货了要找找（整个TB就一家），真担心找不到不
然好不容易辛苦找到了却没有货，那心情不用说大家应该都知道吧？谢天谢地后来商家说找到了几片。
要想找到一模一样的那跟中彩票的概率差不多，只有“F”键不一样
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硅胶按键到手，实物很漂亮质感也非常满意，随后把硅胶按键的尺寸量出来，
就进入下一步画键盘按键PCB板
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PCB画好拿去JLC制板，用上个月有消费领的沉金券做。
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沉金效果还不错，阻焊依然是酷黑
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键盘按键板问题解决了，但是键盘按键面板就不好弄了，手工开这样的孔根本是无法完成，
就算可以那开出来的孔也不好看，想想还是画PCB的面板吧。
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为了制板不出错板子画好后先1：1打印出来，把硅胶键盘放上面查看孔位有无偏离。
检验完成没问题拿JP去制板
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横纵向均没有问题
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检验键盘按键位置是否在中心，是把图纸浸蜡后贴到键盘按键板图纸上的方法，所有的检验完成。
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制好的PCB板到货阻焊选的白色，试装按键孔距，孔径都很完美没有不妥之处。
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在这期间还给数码管画了转接PCB板
本着能省则省的精神第一次用LC EDA画，对这EDA不熟乱画一通，
没什么要求线路能通就行，画好再领张券拿去制板就好了。
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还试了下程序到底能不能用，找出以前做的小系统板，把单片机焊上，
程序写进去。只能试下键盘，数码管，A/D口，试过后都没有问题。
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键盘问题解决了，其他的疑问也都消除了接下来就是画主板PCB了。
按照最终版的原理图画，最终版是兼容初版的，用不上的地方空在哪里就可以。
目前是没有最终版的程序，以后万一能找到就不用改硬件了。
前级与AD9833转接板与主板拼在一起，没有开槽担心通不过制板厂的审核。还是自己切算了
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主板分为5个区域来画，画好拿去JLC制板，还是用的上个月有实际消费领的第二张免费券
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制好的主板PCB到货，阻焊依旧酷黑，现在是偏爱黑色的阻焊，
看着非常有质感，以前是红蓝紫都用过，看图片是很漂亮，实物就不怎么样了，
黑色是相反反，试了一次黑色的后就看不上其他颜色的了
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开割，割板工具美工刀，怎么割？一般人不告诉他，
用刀背上的那个月牙状的弯钩割，谁割谁知道的好用
割完后用砂纸打磨一下
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先把DDS AD9833焊好，这个真有点难焊太小了引脚是又细又密，
主要是对脚位光凭肉眼很吃力，就算是二九十八的小鲜肉都费劲。
这来自TB上7.5元含运费的芯片不知道是不是正规合格货，
反正LCSC里是不便宜要几十，mao ze上更贵比LCSC贵一倍还不止
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焊了两片
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然后开始焊主板，焊板顺序从低到高，焊了差不多一天，时间都花在找电阻电容的身上
焊完装上电池开机，开不了机要手动启动一下才能开机，开机后稳压输出电压才1.9V，
与正常2.75V相差也太多了，蓝色电源灯是微微刚亮起，由于电源电压及输出是受单片机控制的，
通过排查发现电源单片机电压取样口P1.1的电压只有几百mV，再对照原理图看不用计算这
分压值肯定不对，起码得有1.4V才对，然后断电用通断档测取样分压电阻R201与R202连接
点对地是否短路，果真万用表大叫呀，寻思着是不是R202焊连锡了吧，仔细看没有看到有连锡，
用烙铁重新焊一遍再测万用表依旧大叫，用肉眼看电阻丝印看到有62得字样，电阻貌似也没有焊错呀，
难道是电阻变质了还是PCB板有问题？拆下电阻测PCB电阻两焊盘之间电阻无穷大，PCB没有问题呀！
再测电阻阻值只有六十几Ω，再用手机放大看电阻丝印前两位是没错是62，
后面字的被焊剂覆盖看不清楚，不会是样品电阻商家搞错了，拿出样品本里的620kΩ
电阻一看丝印有点不对劲，再用万用表验证果然是商家搞错了，把62Ω的当成620kΩ的了，
真坑！还得去买620kΩ的先用680kΩ+7.5mΩ并联焊上应急。
这是电源电压正常时电源灯的亮度
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换上620kΩ输出电压就精准显示2.75V
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板子后期用工业酒精洗了，漂亮多了
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酒精洗完再投进热水里洗一遍
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用热风枪吹干，洗完漂亮多了，这工业酒精有腐蚀洗过后板子阻焊与塑料件都有变色，
阻焊泛白，电源开关按钮帽褪色。
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在酒精里泡了两个小时还有死角没有洗到，原因就是弄错了的那个电阻，
换的时候焊剂残留比其他的多很多，又是在角落里刷子没有刷到
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主板焊完焊前级板，这个但是没拍，调试中补拍几张算了，
这个板只是临时用，后期整机装配要重新画PCB板
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这个2SK117场管是话筒里常用的，我拆了一个步步高无绳电话机话筒里的不是这个
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所有板子焊完接下来连上数码管，键盘，下载程序做初步测试。
先得绕激励变压器，用三种磁环分别绕了一个，第一个是用直径大的NXO-100绕，
激励变压器是核心关键元件，它的好坏直接影响Q表的精度，对绕法工艺有要求，
下面摘录设计者的关于激励变压器制作方法的原文：
刚才测试了一个节能灯磁环，得到的结果时：
(1)电感引线串过节能灯磁环（相当于串联一个1圈的磁环电感），测Q=191的那个线圈，
Q值下降近一半，约为Q=110。经测量和计算，在600kHz时，节能灯磁环1圈的等效感抗是5欧，
串联内阻是1.9欧。这就是说，这是个低Q的磁环，次级电感量很大（单匝1.3uH），
在回路中所占比重不可忽略。如果两匝接入，内阻变为1.9*4=7.2欧，整个回路的Q值下降得惨不忍睹
，Q只剩下45。所以说，当初级开路时，这个磁环是不能直接用于激励的，因为内阻高达1.9欧（600kHz时）
(2)要降低内阻，可在初级或次级接入低阻抗元件。
A、如果在次级接入0.04欧电阻，那么这个单匝磁环的输出内阻约为0.04欧。
B、如果在初级（20匝）接入低阻元件（如短路），那么次级了阻抗也非常低，测Q基本不变
通过以上实验，节能灯磁环要实现Q表的激励，可采取以下措施：（1）在次级接入0.04欧左右电阻（2）
在初级接入的信号源内阻为100欧以下（或直接在初级并联100欧电阻，当然信号源要能够驱动100欧且恒幅输出）。
通过这两个错施就可使输出内阻小于0.02欧。实际上，从那台HP Q表的电路上看，他已实现非常低的阻抗输出。
我还测试了那个电脑主板磁环，性能要好得多，不管初级与次级有没有接入低阻元件，都不影响Q值。原因是：
这个磁环的单圈电感量非常小，而且Q值也比节能灯磁环高得多，磁环损耗可忽略，主要由导线长度损耗够成，
由于导线非常短，所以根本不影响Q值。
使用高频磁环比较好，导磁率高的频率低，感抗高，而中波段Q值却低。导磁率低的，感抗小且高频段Q值高。
单圈电感如果是1.3uH，Q=3 ,频率600kHz，等效串联电阻1.6欧
单圈电感如果是0.05uH，Q=20，频率600kHz，等效串联电阻0.01欧
二者比较，相差了160倍。前者需要很多补求措施才能得到低阻信号源，后者无须补救。如果后者也采用低阻信号
发生器接输入初级，那么次级的等效串联阻抗的电阻分量几乎为0
其实电脑主板磁环的工作频率还是偏低了，Q值不好。最好使用导磁率为50至100的高频磁环，
50多圈得到100uH至200uH的磁环，Q值最好在20以上，这种磁环就比较理想了。
信号源内阻最好做到只有50欧以下
这次采用的磁环的导磁率比较高，所以在10MHz时工作的并不很理想，今天再次对它检测，
在10MHz时的精度没有达到1%，正确安装的话，精度可以控制在2%以内，不正确安装，精度甚至只有15%
磁环绕线时，请均匀绕一层，约40圈，余16圈在第二层均匀绕一层。初级绕完后，两条引线应在同一位置。
5MHz时，不正确的安装方法，也会造成精度只有2%
最糟糕的装法，就是把初级紧扣在初级引出线位置上。这会造成Q值测量偏大。
第二糟糕的装法，就是把初级紧扣在初级引出线对面的位置上。这会造成Q值测量偏小。
改进绕法：绕成传输线变压器
双线并绕，均匀绕成28圈，第一层可以绕下21圈，余7圈在第2层均匀绕制。
然后两线串联起来，变成56圈，这样，磁环的频响会变成几十兆，比原来绕法增加一倍以上。
这种绕法，大大提高了电压变换的精度，在10MHz达到了1%
次级虽然只有一圈，但装法很重要，不然误差要可能达到2%：
1、次级引线请从磁环中间穿过，不要扣在磁环上。
2、次级引线要有较大的弧度引出
通过1、2两点，可以使次级远离初级。
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分别用三种材质的磁环来做激励变压器
1号激励变压器磁环
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这两种磁环是前两年做天线买的
2号激励变压器磁环
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磁环上用生料带先绕3层再绕线
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3号激励变压器磁环
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3个绕好的激励变压器对比
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2-3号磁环文档
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可变电容先用这个
电容详细情况：
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所有这些完成后，把整机连接好线开始测试，注意测试时Q表所有
的部件都要放在泡沫上进行，这是为了减小损耗
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电压未矫正前分别用三个激励变压器测同一个电感，发现激励变压器的磁环大小电感量对Q表的测量结果影响不大，
影响大的是磁环的μi 初始导磁率，电压矫后再测得出的结果也是一样。
就是测这个材质未知，线用1mm²的镀银线
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电压未矫正测出的Q值
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初步测试功能没有问题后，开始调试，调试很麻烦，调试前最好是把Q表操作菜单熟悉记牢
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调试按照原设计者给出的步骤与方法进行，
调试步骤原文摘录如下：
首次使用须知
| 首次使用，需按顺序完成以下工作：
1、进入3-0菜单，设备比值基数。按“C”键清除原来的数据。在此输入磁环的初次级的匝数比的10倍值。 例如激励磁环的初次级匝数比是56:1，请在此输出560(放大10倍)。按下“E”键确认保存。
2、进入3-1菜单，输入主可变电容最大容量的10倍，例如主要变电容的容量是512.4pF，则输入5124， 按下“E”键确认保存。
3、进入3-2菜单，输入主可变电容最小容量的10倍(目前软件未提供此菜单)。
4、对毫伏表进行非线性改正，详见下文关于毫伏表的调试部分。
5、接入信号源至主可变，详见电路图中的“激励电压测量跳线”，量程切换到低量程档，可变电容调到最 小。然后进入4号菜单，按下“C”键清除当前数据，再按“0”键可清除所有频率上的数据，最后按下“E”键 确认保存，保存时，软件自动扫描各个频点的激励电压，如果被置0，则重新测量并保存。如果频点的 某数据没有清除，则按原来的数据保存，因此，利用这一原理，用户可以自行输入自己认为合理的激 励电压值。保后，按“+”或“-”键检查激励电压值。 |
毫伏表的矫正方法
| 二、毫伏表线性度测试
1、取得非线性矫正数据
开机后，默认频率为600kHz
C8接入P5点，断开接到场效应管的线路。切换到2-2菜单监视无调零电压输出。如电路图所示， 把非线性矫正器接到P7点。
调节Rj，使输出电压达到1022(也可以是1000至1022任选一个值，大概即可)，不得调到1023， 因为，当电压达到或大于1023，均显示为1023
记下此时电压读数，标识为V125
C8接入P4点，读出电压，标识为V100
C8接入P3点，读出电压，标识为V75
C8接入P2点，读出电压，标识为V50
C8接入P1点，读出电压，标识为V25
C8重新接到P5，调节Rj，使电压读数为V25
C8接入P4点，读出电压，标识为V20
C8接入P3点，读出电压，标识为V15
C8接入P2点，读出电压，标识为V10
C8接入P1点，读出电压，标识为V5
C8重新接到P5，调节Rj，使电压读数为V5
C8接入P4点，读出电压，标识为V4
C8接入P3点，读出电压，标识为V3
C8接入P2点，读出电压，标识为V2
C8接入P1点，读出电压，标识为V1
C8接入P0点，读出电压，标识为V0(V0实即就是调零电压)
将已测得的V125、V100……V0全部减去V0，得到已调零的电压，记为U125、U100……U1、U0
2、存入非线性矫正数据
切换到5号菜单，把已测得的非线性矫正数数数据U0……U125输入单片机
按“+”、“-”号，可以切换U0、U1……U125输入点。
当显示为U0时，把U0输入，然后按“+”号键，跳到U1并输入U1值，其余类推。每次输入前 请按“C”清除原来的数值，应注意，屏幕采用分屏显示U的标识符和电压值。
首次下载程序后，内部数据不是0，即使显示为0，但内部真正的数值不是为0，因为 EEPROW的初始值超过4位数，屏显为0，其实不一定是0。
按上面的算法，U0总是0，程序中，U0不再置为0，而是指未调零的值（即V0），该值将用于 检测温标的参考值。
3、一组参考数据
如果暂时不想立刻进行非线性矫正，可先用以下我测得的数据，并输入，以便使单片机尽快工作， 等您有空的时候再做仔细矫正。
U0=122，U1=1，U2=2，U3=3，U4=6，
U5=9，U10=32，U15=61，U20=93，
U25=127，U50=310，U75=503，U100=700，U125=898
程序中的温漂系数采用0.7，详见程序中的该语句“b = (V0-cs.jz[0])*7/10”，这个温度 系数是我的Q表的温度系数，您的Q表不一定是该值，如果不确定，温度系数可置为0。
4、矫正完成，请复原电路。
5、激励电压未测量 Q表全部接好以后，把5pF电容接到变压器初级（断开主调电容），进入4号菜单，按下C键，再按下0键，然后按E键，所有频点激励电压将自动被测量并保存
适当调节5pF的电容量，使500kHz时的激励电压为290至310即可
如果您已经把5pF固定好了，取下来麻烦，用以下方法测激励电压也可以，但（如5MHz以上）高频的精度稍差一点。
接上电路图中的“激励电压测量临时跳线”，把可变电容调到最小，然后进入4号菜单。按下C键清除单前频点数据，再按0键可自动清除所有频点数据，按下“E”键，系统将自动测量出所有频点的激励信号电压，并保存到EEPROW。
激励信号在显示屏上显示3位，最后1位是频点标识，“0”表示0kHz(实际采用300kHz)，“0.”表示500kHz，“1”表示1MHz，“1.”表示1.5MHz，“2”表示2MHz……
适当调5pF电容的容量，使500kHz时的激励电压为290至310即可，每次调节后，都要重测激励电压。
6、毫伏表线性度的频响综合测试之一（以下测试报告，供参考，读者不一定要做这项实验。）
测试方法：菜单切换到2-0菜单（显示已非线性矫正的调零输出电压），用AD9850做为信号发生器， 接入电路图中非线性矫正器上的分压器进行测试，把C8接入P5并调节Rj使输入电压为1226， 然后用电阻分压法，得到不同的输入电压，比例关系详见下表中的“输入电压”
第一段超字节，超出的发到第二段
|
到这里先告一段落，接下来是为Q表找个房子安身，
大家先别插楼
楼下继续。。。。。。。。。。
作者: kkdkj 时间: 2024-7-16 10:14
虽然不太懂，制作辛苦就得加分
作者: Google Earth 时间: 2024-7-16 10:58
本帖最后由 shangh 于 2024-7-16 11:07 编辑
接第一段未发完
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| 二、毫伏表线性度测试
1、取得非线性矫正数据
开机后，默认频率为600kHz
C8接入P5点，断开接到场效应管的线路。切换到2-2菜单监视无调零电压输出。如电路图所示， 把非线性矫正器接到P7点。
调节Rj，使输出电压达到1022(也可以是1000至1022任选一个值，大概即可)，不得调到1023， 因为，当电压达到或大于1023，均显示为1023
记下此时电压读数，标识为V125
C8接入P4点，读出电压，标识为V100
C8接入P3点，读出电压，标识为V75
C8接入P2点，读出电压，标识为V50
C8接入P1点，读出电压，标识为V25
C8重新接到P5，调节Rj，使电压读数为V25
C8接入P4点，读出电压，标识为V20
C8接入P3点，读出电压，标识为V15
C8接入P2点，读出电压，标识为V10
C8接入P1点，读出电压，标识为V5
C8重新接到P5，调节Rj，使电压读数为V5
C8接入P4点，读出电压，标识为V4
C8接入P3点，读出电压，标识为V3
C8接入P2点，读出电压，标识为V2
C8接入P1点，读出电压，标识为V1
C8接入P0点，读出电压，标识为V0(V0实即就是调零电压)
将已测得的V125、V100……V0全部减去V0，得到已调零的电压，记为U125、U100……U1、U0
2、存入非线性矫正数据
切换到5号菜单，把已测得的非线性矫正数数数据U0……U125输入单片机
按“+”、“-”号，可以切换U0、U1……U125输入点。
当显示为U0时，把U0输入，然后按“+”号键，跳到U1并输入U1值，其余类推。每次输入前 请按“C”清除原来的数值，应注意，屏幕采用分屏显示U的标识符和电压值。
首次下载程序后，内部数据不是0，即使显示为0，但内部真正的数值不是为0，因为 EEPROW的初始值超过4位数，屏显为0，其实不一定是0。
按上面的算法，U0总是0，程序中，U0不再置为0，而是指未调零的值（即V0），该值将用于 检测温标的参考值。
3、一组参考数据
如果暂时不想立刻进行非线性矫正，可先用以下我测得的数据，并输入，以便使单片机尽快工作， 等您有空的时候再做仔细矫正。
U0=122，U1=1，U2=2，U3=3，U4=6，
U5=9，U10=32，U15=61，U20=93，
U25=127，U50=310，U75=503，U100=700，U125=898
程序中的温漂系数采用0.7，详见程序中的该语句“b = (V0-cs.jz[0])*7/10”，这个温度 系数是我的Q表的温度系数，您的Q表不一定是该值，如果不确定，温度系数可置为0。
4、矫正完成，请复原电路。
5、激励电压未测量 Q表全部接好以后，把5pF电容接到变压器初级（断开主调电容），进入4号菜单，按下C键，再按下0键，然后按E键，所有频点激励电压将自动被测量并保存
适当调节5pF的电容量，使500kHz时的激励电压为290至310即可
如果您已经把5pF固定好了，取下来麻烦，用以下方法测激励电压也可以，但（如5MHz以上）高频的精度稍差一点。
接上电路图中的“激励电压测量临时跳线”，把可变电容调到最小，然后进入4号菜单。按下C键清除单前频点数据，再按0键可自动清除所有频点数据，按下“E”键，系统将自动测量出所有频点的激励信号电压，并保存到EEPROW。
激励信号在显示屏上显示3位，最后1位是频点标识，“0”表示0kHz(实际采用300kHz)，“0.”表示500kHz，“1”表示1MHz，“1.”表示1.5MHz，“2”表示2MHz……
适当调5pF电容的容量，使500kHz时的激励电压为290至310即可，每次调节后，都要重测激励电压。
6、毫伏表线性度的频响综合测试之一（以下测试报告，供参考，读者不一定要做这项实验。）
测试方法：菜单切换到2-0菜单（显示已非线性矫正的调零输出电压），用AD9850做为信号发生器， 接入电路图中非线性矫正器上的分压器进行测试，把C8接入P5并调节Rj使输入电压为1226， 然后用电阻分压法，得到不同的输入电压，比例关系详见下表中的“输入电压” 注：表中的输入电压没有单位，只是一个相对量，反映比例关系。图中10MHz时，当时没有仔细调到1226， 只调到了1228。表中数据是在上一版本软件实测得到的数据上变换为该版本软件的数据。
图中黄色的部分，线性度较差，这说明，该毫伏表在频率大于8MHz以后，动态能力变差。因此， 频率高于8MHz时，建议使用2-0菜单监视一下电压，如果在以上黄色区域，建仪用高量程档测量， 降低电压。
由于激励信号在高频段衰减明显，所以8MHz以上测量时，满量程时的Q值比低频段要高了近1倍。 测量时，如果发现Q值已超过低频段的满量程的Q值，则切换到高量程档测量。如此测法，毫伏表总 是在线性区工作。低频段满量程的Q值约为250左右。
6、毫伏表线性度的频响综合测试之二（含场效应管。以下测试报告，供参考，读者不一定要做这项实验。)
信号从场效应管输入，临时接入一个C3做为耦合。利用DDS可以得到精确的输入信号电压，这个电压
并不是指加载到场效应管G极上的电压，而是指信号源电动势。信号源受椭圆滤波器、传输线以及C2 的影响，G极上的电压实际上随频率升高而下降，所以下表中数据无法进行直接横向比较，只能比较 比例值。即某两列要对比，可以其中一列整体放缩，使某一参考值(如最大值)对齐，然后就可比对了。 由上表可知，除10MHz的线性度稍差一点，其它的都达到了1%的精度。注意，最后一行误差很大， 并不在Q表的有效量程之内（对应的Q值约为5左右），本Q表适用于测量Q大于10
表中黄色的两个数值，误差偏大，原因是小信号时，检波管的结电容比较大，对放大器的输出移相比较多， 造成放大器的增益发生变化。其它数据的线性度都很高。以下举例说明线性度问题：
磁环的实际激励信号定标约在280左右，所以我们就取第5行(58.6mV那一行)做为线性基准行。 8MHz以上，实际的激励电压约在140左。
定标输入电压值是万用表交流档测得的，误差约1%，所以以下数据误差1%是正常的，实际线性度 将优于下面的分析值。
第5行，500kHz时输出248，那么在第1行294mV输入，理想线性输出应是248*294/58.6=1244， 实测值是1233，误差小于1%，
第5行，1MHzHz时输出246，那么在第1行294mV输入，理想线性输出应是246*294/58.6=1234， 实测值是1236，误差小于1%，
第5行，4MHzHz时输出234，那么在第1行294mV输入，理想线性输出应是234*294/58.6=1173， 实测值是1169，误差小于1%，
第5行，8MHzHz时输出196，那么在第1行294mV输入，理想线性输出应是196*294/58.6=983， 实测值是980，误差小于1%，
第5行，8MHzHz时输出173，那么在第1行294mV输入，理想线性输出应是173*294/58.6=868， 实测值是852，误差2%，第二行理想输出是694，实测689，误差1% |
这个是我最后装进机箱后的调试数据
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第二段：机箱定制与机芯初步装进机箱
各项调试好后就去找合适的机箱，开始是想用塑料机箱，但是没有合适的，最后决定用金属的，
找了好久也没有找到只能定制了，面板上手工很难搞定的孔就让商家开好，可是不会机械制图，
就用画PCB的软件AD来画，然后截图发给商家
机箱花费的精力财力是最多的了，一个面板做了三次还是有些不如意………..
这是第一版总共做了三版才基本上做好。板厚3mm
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在机箱未做好前先把其他可以做的提前做了，就是可变电容的清洗。
装机箱里可变电容用后来另外买的，买了两种规格的，1号的价格不绯呀最后还没有用它，
两种可变电容都需修改容量才可以用。
可变电容按买的先后顺序编个号
1号体积太大了，容量也不好改，然后重新买个体积小一些改容量容易的
为了提高可变电容的Q值需要用酒精清洗一遍，为此特意买了一瓶高纯度乙醇与一个大小合适的盒子用来清洗
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为了更好地把可变电容清洗干净，要把它拆开再洗，盒子与可变电容差不多大，
一次只能洗一部分得分两次洗，先洗拆下来的定片再洗动片，放酒精泡1个小时再用刷子刷，
花了半个下午洗好。
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定片洗好后洗动片
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洗完后酒精成黄色了
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酒精洗过后投热清水过一遍，用于彻底把酒精挥发后的残留物冲洗掉
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清洗后漂亮多了
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然后给动片轴承注黄油，开始用铜丝沾黄油往上沫，这样黄油不仅很难沫到轴承里面，
还弄得已洗干净了的轴上与其他地方都是油，后用注射器往轴承里打黄油，
这些做完后复原可变电容。
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可变电容是侧卧在机箱里，需要安装支架，为了美观不想手搓于是上TB找，
找花眼也没有合适的，没辙还得手搓拿出以前收集的2mm厚的L形不锈钢板割，打孔攻丝，
难看是难看没办法就这样了
顶端短的是自己手工折弯的难看的要死
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可变电容需要减速，又上淘宝找减速器，也是找花眼没有合适的，
主要是体积太大，后来看到别人用带减速的旋钮，才知道有这种玩意，体积小减速比也合适。
可变电容减速旋钮
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减速旋钮的孔与可变电容轴直径不一样大，需要用连轴器来连接，继续买呀！
螺丝换成不锈钢
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可变电容不能靠近面板安装，这个地方要放前级放大板，要靠后面板安装，
这样减速旋钮要用加长杆才能与可变电容连接上，不想用图中那个现成的铁销，
因为它是锥形一头稍微大一点点，虽然几乎不影响但是还是觉得不如意，继续买吧，
买的这个铜铆钉直径不够标准才5.8mm。想用0.2mm的铜箔做个紧箍咒，套上后又大了，
那就缠一圈金手指胶带吧
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机箱一个星期才到，由于在定制时对机箱结构了解不够，以为机箱是折弯成型的，
画开孔图只是按板材厚度来定的位置，而机箱是拼装形式的，四个边是用很宽的角铝来固
定上下左右四块机箱板的，这样就占用了机箱内部的空间，机箱里布置的东西就要移动位置，
孔的位置自然就对不上了。当时画好开孔图后发给商家后，在开始加工时商家对我说键盘
孔位有错，我寻思没有错呀，然后他给他们的加工图给我看，原来是面板的固定螺丝孔与
键盘孔打架了，我是按照M3的螺丝画的，而实际面板固定螺丝用的是M4的，后来让他们
把键盘孔往下移5mm。减速旋钮与可变等容也对不上，错位了半个孔位，然后就没有进一步试装，
就重新做过了一块，这就给第二次做挖了个坑.....................
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盖板孔是安装Q表测试接线柱安装板的
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重新做的面板，把键盘水平方向向内移2mm，垂直方向上移1mm， 减速旋钮孔位移到正确位置，
并增加安装螺丝孔这个安装孔在实物上要开准位置是个大挑战。同时键盘安装螺丝孔也增加上，
还有电源开关安装孔，但是孔径却标注错了，要开ф10mm的标小了一半，这个倒没什么影响扩
下孔就好了。原本是计划主板紧帖着面板安装这样电源开关就可以伸出来，这就是为什么第一
块面板没有开电源开关孔，因为不确定准确孔位在那。面板回来后发现这种方法行不通，
键盘PCB与机箱底板之间的空间不够，主板上的电池超高了主板紧帖不了面板，被键盘PCB板顶住了，
只能采取电源开关独立安装了。
第二块面板开孔图
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面板到货后试装新的问题又出现，电流表遮住了键盘PCB右下的安装螺丝孔，这就是为前
一次没有认真试装挖的坑而买单了，自己挖坑自己跳，唉！
还试着用沉头螺丝固定键盘，但是电流表的安装锁紧螺母又被键盘PCB顶住旋压不到面板上去，
虽然压在键盘PCB上也可以凑合了，但是有强迫症接受不了，还是重新做一块吧，仔细试装后重新画开孔图。
第二次做的面板
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数码管安装孔要修一下，就是数码管壳子卡扣那个地方要挫掉一些，这样才好安装上去。
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电源开关扩后安装效果
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面板安装完的效果，电流表遮住了键盘PCB右下安装螺丝孔，面板上的元件布局受面板
尺寸限制没有什么美感，不愿把机箱做得过大尽可能做到最小就最小，就这样了吧。
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接下来安装可变电容，主板。电容有缝隙的地方用金手指胶带封起来，减少进灰尘而引起电容Q值下降
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充电口插座也装好
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双连需并联起来，并联后容量为：37.7/550.8pF
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把所有的线连好，就可以调试了，放进机箱后必须重新调试
。
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前级板与可变电容连接线，激励变压器次级一匝的线都是用的镀银线，全是从美国进口传感器上剪下来的镀银屏蔽编织线
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作者: Google Earth 时间: 2024-7-16 11:44
本帖最后由 shangh 于 2024-7-16 12:07 编辑
三.前级板重制与最终调试总装
调试好后把机箱盖子盖上，接线柱安装板装上，再开机试机工作正常，至此Q表算是完成了70%。
最后就剩重做面板与前级放板，还有宽带放大器（毫伏表）部分需要屏蔽罩，屏蔽罩制作见这里：
https://www.mydigit.cn/thread-458860-1-1.html
接线柱安装板装上没问题后再接线，板子100×100×4mm
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标签贴错了位置，先不管它到最后整个制作完成再改正
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安装没问题可以接线盖上了
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所有完成开机显示正常
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接下来把第三次重做的面板开孔图画出来，这次所有的孔都调整了位置。
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最后做好的面板
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第一块与第三块面板对比
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接下来是重做前级放大板，为什么要重做？是因为有量程开关，量程开关不能与板子分开安装，分开装要连接线这样会增加不必要的干扰，所以要与板子为一体，
这就牵涉到板子安装的问题，原本计划是一端垂直装在可变电容安装支架上，一端紧贴面板这样量程开关就可以伸出面板，但是等机箱内部所有的元件安装好后，发现没空间这样安装，因为电流表的屁股已经紧贴在可变电容支架上。
只有想其他办法安装，思来想后还是把前级放大板用屏蔽盒装起来，这样屏蔽效果就更好了，继续上TB又是找花眼还不错找到了一个如意的铸铝盒。
找到这个盒子50.5×50.5×31mm
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盒子收到后把尺寸量出来就可以开始画PCB板
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板子画好拿到JP制板
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板子收到后试装进盒子，装不到底，有点坑盒子口与底不一样大是梯形的，
那只能磨PCB或者盒子，PCB板子虽说容易磨，但不是它的问题也不想破坏它的外形，还是磨盒子吧
这次PCB包装真了草
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PCB装不到盒子底
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磨盒子
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总算磨好，PCB可以装到盒子底，接下来在盒子上打安装孔
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先打盒子的安装孔
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PCB安装孔需用沉头螺丝，用大号的钻头扩成沉头孔
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螺丝装上可以了，效果还行
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然后开量程开关的孔
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铜柱高度5mm，固定螺丝需要5mm长的，没有合适的得用长螺丝割
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盒子孔开完结就可以焊板子
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连接线除了电源线其余都是用美国进口传感器的铁氟龙镀银屏蔽线
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装进盒子
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最后装到机箱里，按照原本计划前级板是不用屏蔽盒用屏蔽罩的，安装装在电流表下方，
用了屏蔽盒就放不下超高了3mm，
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不折腾面板了换个能装得下的地方安装，幸好可变电容的连轴下面刚好能放下，不然想不折腾面板都不行
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屏蔽盒盖子盖上的效果
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把线接好，再重新调试一遍，机箱盖上盖子开机显示没有问题，整个制作就算结束了
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把接线柱的标签改正
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开机显示正常
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最后附上本Q表原理图
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前后历时2个月的制作完成，确切说还没有完成，因为电流表还是摆设，
以后要是找不到最后升级版的代码就只能这样。
谢谢观看！
作者: ixc1227 时间: 2024-7-16 12:36
太牛了。。不懂就乱问。Q表的具体作用是干什么的？
作者: Google Earth 时间: 2024-7-16 13:10
测电感Q值
设计者说
还可以实现以下功能：
1、精确测电感量
2、测量大环接收到的信号的强度(毫伏值)，测定大环Q值与接收功率的关系
3、主谐振电容值
4、Q的变差
5、测定各种磁环的损耗、残余电感
6、测定谐振阻抗
7、当成精确的信号发生器，比您手上那台信号发生器，精确很多哦
8、粗略定测分布电容
9、间接测量电容值
10、做电小环激励实验
11、利用辅助线圈检验各种物质的质耗
12、做有载Q值测定、效率测定
作者: 闻太师 时间: 2024-7-16 14:01
这个厉害，LCR我基本玩明白了，感觉Q表比LCR难很多。
作者: Google Earth 时间: 2024-7-16 16:32
设计者确实厉害，
作者: 闻太师 时间: 2024-7-16 17:07
做出来也不容易啊，高频的东西讲究太多了，而且一直是我的弱项。看过高频电路，都是复变函数，看了脑袋疼。不知道别人都是怎么学的，尤其是业余学法怎么学。
作者: 闻太师 时间: 2024-7-16 17:09
做出来也不容易啊，高频的东西讲究太多了，而且一直是我的弱项。看过高频电路，都是复变函数，看了脑袋疼。不知道别人都是怎么学的，尤其是业余学法怎么学。
作者: qrut 时间: 2024-7-16 18:00
这个就厉害了大工程啊～
作者: 石墨 时间: 2024-7-16 18:09
大制作，精华帖
楼主不计成本啊
作者: cooleaf 时间: 2024-7-16 19:17
真的是长篇巨作呀，用料也不错。
作者: 2n3055 时间: 2024-7-16 20:08
对于玩无线电来说，Q表是个非常有用的工具。只是现在频率越来越高，Q表的应用也就少之又少了。
作者: cdma20001 时间: 2024-7-16 20:44
真正的高手啊
作者: Google Earth 时间: 2024-7-16 20:49
闻太师 发表于 2024-7-16 17:09
做出来也不容易啊，高频的东西讲究太多了，而且一直是我的弱项。看过高频电路，都是复变函数，看了脑袋疼 ...
高频确实有讲究，说实话有点玄学的感觉，好在这Q表频率不很高，仿制时按照设计要求做成功还是有希望，像我这种没有正规学过纯业余爱好，仿制困难不小，仿制出来的测Q值也不知道准不准，按照设计者说的，只要常规模式测出Q值不大于3db模式测的Q值，也不小于很多，就证明这Q表还是很准的
作者: Google Earth 时间: 2024-7-16 20:51
qrut 发表于 2024-7-16 18:00
这个就厉害了大工程啊～
工作量确实不小，还好没烂尾
作者: Google Earth 时间: 2024-7-16 20:53
石墨 发表于 2024-7-16 18:09
大制作，精华帖
楼主不计成本啊
玩就玩个痛快哈哈哈
作者: wqwq212 时间: 2024-7-16 21:16
技术性比较强，有时间了再看看。
作者: vip2128 时间: 2024-7-16 22:11
暂时看不懂....... .................... .........
作者: qrut 时间: 2024-7-17 06:26
本帖最后由 qrut 于 2024-7-17 06:29 编辑
难以想象这帖子到现在都没给精华，那种误导大众错误百出插座换个电阻哗众取宠的烂帖子秒给精华，还挂在首页扩大影响范围，精华胡乱评定只要流量不要质量的不负责任不听劝的态度必糟反噬。。。。。。
作者: Google Earth 时间: 2024-7-17 09:08
现今的网络环境就是这样，为了博眼球可以无下限
作者: 闻太师 时间: 2024-7-17 09:46
所谓的得屌丝者得天下，所以真正讨论技术的越来越少。
作者: nesw 时间: 2024-7-17 10:02
我是进来学习的，就佩服这类的大佬，收需要了仿制一台
作者: 512330096 时间: 2024-7-17 13:36
虽然用不到，但这种帖子看着真过瘾！谢谢楼主分享
作者: Google Earth 时间: 2024-7-17 13:58
有真技术的半吊子的都在忙着想方设法变现
作者: 1759944652 时间: 2024-7-17 19:50
学习学习
作者: bg4ifm 时间: 2024-8-26 07:21
大师级作品，理论水平 动手能力 摄影水平，文字组织 语言表达能力，都值得学习，顶。
作者: mmxx2015 时间: 2024-8-26 10:29
最近想提高BPC电波钟接收性能，想从提高磁棒天线Q值入手，想临时用这种东西，看了几种简易Q表制作方案，要么制作比较复杂，要么操作比较复杂，没有合适的（最好是成品）。
作者: Google Earth 时间: 2024-8-26 16:17
本帖最后由 shangh 于 2024-8-26 16:24 编辑
这个是最简单的，开始我是打算做这个
原理图都画了，准备画PCB后来改了主意
R5-R8总阻值需要达到70MΩ，
R9-R12总阻值需要达到10MΩ，
电压表V1使用普通数字表2V档,
电压表V1后面的是可选的模拟指针表
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作者: mmxx2015 时间: 2024-8-26 16:34
我想做的是这个，我也刚好有那种示波器。不知道它的精度怎么样。
http://www.crystalradio.cn/thread-2113903-1-1.html
[attach]2187810[/attach]
作者: 飞向狙沙 时间: 2024-8-26 16:37
感觉完美融合了美与丑
作者: Google Earth 时间: 2024-8-26 16:39
先前我也看过，这个代码貌似没有开源的，
作者: Google Earth 时间: 2024-8-26 16:41
要兼顾美那箱子的体积要增大1/3
作者: mmxx2015 时间: 2024-8-26 16:47
有源码，不过，是Arduino的。
这个要移植到其它CPU上很容易，我想用信号发生器模块代替示波器的信号发生器，但是，好的信号发生器模块输出信号强度只有0.5Vp-p，还得加放大。有个设计说用方波做信号源也行，不知道是不是真的。
作者: 闻太师 时间: 2024-8-26 22:21
我帮你推荐加精，终于批下来了
作者: Google Earth 时间: 2024-8-27 08:37
非常感谢！朋友你的推荐
作者: Google Earth 时间: 2024-8-27 08:39
手上有配件那就试试，这东西想要买成品价格不便宜
作者: 325804 时间: 2024-8-27 08:51
技术性真强
作者: 闻太师 时间: 2024-8-27 08:53
你也可以毛遂自荐https://www.mydigit.cn/thread-7-1-1.html
推荐别人的话也可以在帖子里点举报，然后填写建议加精的理由。
作者: cctv8139 时间: 2024-8-27 09:58
专业高手，Q表搞的好
作者: Google Earth 时间: 2024-8-29 08:33
原来还有这样的操作，谢谢分享
作者: 沧浪氵 时间: 2024-8-29 18:14
一已做出工业品，厉害
作者: z6531069 时间: 2024-8-29 21:20
佩服，写了这么多
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