自制超高频毫伏表检波探头

JHXC

meinhard 发表于 2024-5-25 17:49
又制造了一个
    这个尾部螺帽焊接的质量好，前边的像毛坯房

换一个思路，不要在铜管上焊接小螺孔，手工很难弄得美观。不如采用硬质电路板，在板子上合适的地方安装2mm的螺柱，再在铜管对应的地方打孔，用2mm的螺杆固定就行，还可以用这个螺杆固定测试线。如果感觉内部的电路板接地不满意的话，可在适当的地方焊接磷铜或者铍铜材料的簧片，簧片再与外壳接触，效果就会更好。

我已经绘制好PCB几天之后就有，到时给你寄几块，不要给我折腾什么

这是我用的铍铜屏蔽簧片，剪裁一块焊在电路板上，就可以与铜管内壁接触了，弹性很好，也很硬，用锋钢剪刀剪裁，到时与PCB一起寄过去。

meinhard

JHXC 发表于 2024-5-25 18:37
换一个思路，不要在铜管上焊接小螺孔，手工很难弄得美观。不如采用硬质电路板，在板子上合适的地方安装 ...

     老爷子做事认真，向老爷子学习！

mowin

本帖的含金量很高啊看你们折腾东西，能学到很多东西

longshort

meinhard 发表于 2024-5-22 00:22
关于X宝上购买的假2AP31E ,2AP30锗检波二极管的问题。我也是因为懒惰，一直没有测试结电容，2AP30的C ...

鍺管不加反壓的話，0.3V的信號幅度足夠正偏了，結電容肯定大呀。

meinhard

longshort 发表于 2024-5-26 08:18
鍺管不加反壓的話，0.3V的信號幅度足夠正偏了，結電容肯定大呀。

        低电平电桥价格有些不低 ，有没有简单可靠的测试方法，帮帮忙，先行感谢！
        测试电平维持在20mV，测试信号频率1Mhz，能否用串电阻得办法，透过容抗计算出电容大小，这种办法的结果是否可靠？多少给点儿批评，指导，开拓一下思路！

longshort

meinhard 发表于 2024-5-26 17:49
低电平电桥价格有些不低 ，有没有简单可靠的测试方法，帮帮忙，先行感谢！
        测试电 ...

指導不敢！這是樓主在31樓給出的圖片，簡單易用：

JHXC

longshort 发表于 2024-5-26 18:03
指導不敢！這是樓主在31樓給出的圖片，簡單易用：

这个只是一个原理图，由于使用的电容测试仪器的区别、DC电源的不同，可能因为干扰有的就使用不了。

较好的办法是采用有偏置功能的电桥，使用就简单多了。可以设置输出电平的电桥对测试有利，以免较大的激励信号使得二极管交替偏置，难以测试，适当的方法就是给二极管一个较小的偏置，比方说0.1伏-1伏，有些二极管的手册给出的偏置1伏、有些是零偏置，也许就是这个道理。

《扫频测试技术》一书中有一段话，说的就是变容管的测试问题，可作为参考。

meinhard

longshort 发表于 2024-5-26 18:03
指導不敢！這是樓主在31樓給出的圖片，簡單易用：

   借路，跑题一下。下边这玩意儿，用处比较大，结构简单可靠！我手搓了3个了，推荐一下！
单面板就可以搞定 散热问题，双面板靠过孔导热，成本较高。

longshort

JHXC 发表于 2024-5-26 19:16
这个只是一个原理图，由于使用的电容测试仪器的区别、DC电源的不同，可能因为干扰有的就使用不了。

较 ...

這也不複雜，洞洞板上就可以搭。

mowin

很多LCR表能调到0.1V测试电平，我感觉测试二极管三极管的结电容可以啊

顺便看看图，之前的探头还没通电，先测试一下电容，貌似翻车了……



电容还是有点大，加上外壳还得增加，可能只能这样了

lanniao

问一个初级的问题，一个三通，一端接信号源，那另外两端是把信号功率平均分配了吗，那不是和功分器一个作用了吗，可否用三通代替功分器

JHXC

lanniao 发表于 2024-5-27 15:02
问一个初级的问题，一个三通，一端接信号源，那另外两端是把信号功率平均分配了吗，那不是和功分器一个作用 ...

检波探头是高阻输入、终端负载是50Ω、平分不了吧。

JHXC

今天用网分测试了几种检波二极管。
手头的日置3520电桥，虽然可以偏置、可以调节测试信号电平，但是分辨率太低，只有0.1PF，测试10PF以下那就是象征性的，误差会很大！

手头还有一只同惠10KHZ的手持电桥，外部做了一个偏置电路，与电桥结合起来，测试不稳定，测试不了。
有一只镊子式电桥，也不与偏置电路相容，测试不了。

最后尝试用网分，但是网分在一般状态分辨率也很低，最后发现，测试10PF以下电容，可以显示出四位数，那就是说假设显示1PF的话，示值为1.000PF，看来分辨没有问题，不过显示值总是有些波动，不知高端的网分如何。虽然不断刷新示值有波动，但是可以接受，也许是要求的分辨率太高了吧！测试了几种检波二极管，能够明确的反应问题，贴图如下：

说明以下，列表中的“底数”指的是没有接入二极管时网分显示的电容值，本来这个底数可以通过调节网分令其为零，但是实际操作很繁琐，很难为零，接上二极管后测试的值再去减去这个值，结果就是二极管的PN结电容值。由于电容太小，测试仪器简陋，精度不是太高，但是可以说明问题。

JHXC

超高频毫伏表，决定频响的是检波器探头，首先是检波二极管、再就是探头前端元件的布局、屏蔽.......。

探针式结构的高频探头，由于探针的长短不同、粗细不同、接地引线方式不同，因此要想获得较高的频响是困难的，如果探针结构配置三通，就可以最大限度的提高频率上限，如果检波器和三通做成一体，继续提高频响就有可能。

我这里主要实验探针式探头匹配三通后的效果，对五种探头进行了比对。这五种探头。包括产品TH19003，探头可插入N型接口的三通；早期DA22A超高频毫伏表的配置探头，也可以插入N型接口的三通；再就是自制的与SMA同轴连接器完全兼容的结构。

实验表明，自制的与SMA同轴连接器完全兼容的探头，效果还是可以的，可以用同轴转接器转换，适配N型接口、BNC接口......，这给使用带来了方便。如果仅仅用探针去触碰连接测试点，能够工作在100-300MHZ就不错了，采用三通配置后，提高到1000GHZ还是可行的。

实验的探头分别使用了硅肖特基二极管BAT62-03W、1S188A、2AP31(国产早期产品），2AP31能够使用在300MHZ就不错了，这与早期的资料还是吻合的，这种管子不适合用于300MHZ以上的检波测试，其中BAT62-03W效果最好，探针结构频响可达1.2GHZ，1S188AM硬卧没有找到详细的资料，只是了解到可用于2GHZ以下，由于不是贴片元件，即使尽量缩短二极管的引线，效果也不及BAT62-03W。这三种二极管，BAT62-03W导通电压较高，可达500mV，其他两种不超过300mV，也许这与毫伏表内部电路有关，并非导通电压较低的二极管就表现不错。

几种探头实验时，在超过500MHZ以后，显示值波动，甚至出现较高的峰，可能的原因，驻波影响、或者该频率范围有谐振现象，分析测试数据可以窥探一点点，看来其中的学问很深，业余制作好超高频毫伏表探头还真不容易！

废话不说了，看测试数据：

JHXC

高频毫伏表探头的实验达到了预期的目的，自制探头频响可达1GHZ，标准信号发生器最高频率为1GHZ，对探头的频响比对受到限制，虽然手头有更高频率的信号源，但是没有能力对电平定标，用网分的信号大致测试了一下，采用BAT62-03W检波二极管的探头，频率直到1.6GHZ显示的电压值才开始下降，只是一种参考。

实践表明，采用合适的片状元件对整体的性能很重要，除了检波管，使用的贴片电容建议使用NPO电容，分离元件的表现较差、尤其是国内早期的2AP30、31系列。

连接电缆也很重要，良好的屏蔽可以保证10mV以下档位干扰大大减小，翻遍淘宝没有合适的电缆，meinhard网友给我寄过来的四芯屏蔽线，抗干扰性较差，手靠近电缆也会引起显示波动，而用三根射频电缆组合的这种现象就不明显，我用的是RG174的电缆。meinhard网友还给我寄来很细的一种射频电缆，遗憾的是太细我没有能力去驾驭。

探头前端的分布电容大概在2PF左右，进一步减少有困难，探针端我采用SMA焊接头直接焊接，这样相对比较牢靠，操作也简单。

我自制的探头从10KHZ到1GHZ误差在允许范围，我对手头的成品探头和自制的进行频响比对，发现在500-1000MHZ频段内，显示的电压值增大，在某一个频率附近会增大很多，也许是产生了谐振吧，或者是驻波太大。尽量减少探针的长度、减少输入电容，这个增大的频点就会向高频段移动，采用1S188AM的探头通常在700MHZ附近电平值增大、而采用贴片的BAT62-03W大约在1GHZ附近开始上升，2AP31的那就非常惨了，频响低于400MHZ........。