Расширяем возможности nanoVNA. Часть 1. Высокоомный малоемкостной пробник

Векторный анализатор цепей nanoVNA позволяет производить десятки разных видов измерений параметров ВЧ цепей и пользуется заслуженной популярностью у радиолюбителей. Однако проводить измерения в высокоомных резонансных цепях с прямым подключением к ним входа nanoVNA (Port2) крайне затруднительно, поскольку входное сопротивления Port2 всего лишь 50 Ом. Для решения этой проблемы применяют активные высокоомные малоемкостные пробники выполненные на транзисторах и ОУ. Мой вариант такого пробника для работы с прибором NWT7 я уже описывал в статье  Щуп-приставка к NWT для тестирования контуров.

Но у nanoVNA амплитуда сигнала на 50-омном входе Port2 при уровне сигнала 0 дБ составляет примерно 87 мВ (175 мВ Up-p). При этом амплитуда тока нагрузки пробника не превысит 2 мА. При такой небольшой нагрузке совсем не обязательно делать мощный выход (до 20-25 мА) пробника, да и напряжение питания можно понизить в несколько раз, например запитать пробник от литиевого аккумулятора. В качестве входного транзистора был выбран полевой BF999, хорошо работающий при малом напряжении на стоке. Мой вариант высокоомного малоемкостного пробника для nanoNVA представлен на схеме ниже.

Схема высокоомного пробника на BF999 by US5MSQ__1.GIF

Схема высокоомного пробника на BF999 by US5MSQ__1.GIF

Опытный образец был собран на стандартной китайской макетке, испытан совместно с nanoNVA и показал хорошие результаты. Кус пробника равен практически 1 на частотах до 15 МГц, далее идёт небольшой равномерный завал АЧХ, достигающий на частоте 30 МГц примерно 5 дБ. На частоте 100 МГц спад достигает 18 дБ. Входная емкость пробника всего 2 пФ — отличный результат!!!

АЧХ пробника с полосой 30 и 100 МГц при Uпит=4,2v и 9v

На фото показаны АЧХ пробника, снятые при напряжения питания 4.2 и 9в.

Процесс измерния АЧХ высокоомного пробника на BF999

Процесс измерния АЧХ высокоомного пробника на BF999

При испытаниях выход nanoNVA Port1 был нагружен на резистор 51 Ом, к которому и  подключался наш высокоомный пробник. При напряжении питания 9в параметры пробника немного улучшились: затухание АЧХ на частотах 30 и 100 МГц снизилось на 1 дБ. Чтобы иметь возможность применять этот пробник с NWT7, схема пробника была немного доработана и обеспечивает 2 режима работы:
1. При напряжении питания 3,5-5В работу в экономичном режиме при работе nanoNVA
2. При напряжении питания 9В обеспечивается мощный выход (до 20-25 мА) пробника для работы с NWT7.

По окончании испытаний на плату надел изолирующую термоусадочную трубку и пробник готов к работе.

Вид готового высокоомного пробника на BF999 US5MSQ

Вид готового высокоомного пробника на BF999 US5MSQ

Пример практического применения этого высокоомного малоемкостного пробника для измерения АЧХ ЭМФа.

процесс измерения АЧХ ЭМФ US5MSQ

процесс измерения АЧХ ЭМФ

Выход (POPT1) nanoNVA подключался через согласующий резистор 20 кОм ко входной обмотке ЭМФа. К выходной обмотке ЭМФа непосредственно подключался вход пробника, а уже к его выходу — вход (POPT2) nanoNVA. Параллельно входной и выходной обмоткам ЭМФ подключались постоянный конденсатор 62 пФ+ подстроечный 6-30 пФ, которыми подстраивался резонанс обмоток по максимальному выходному уровню и минимальной неравномерности верхушки АЧХ. Результат измерений приведён ниже на картинке.

Измерение-АЧХ-ЭМФ-018-500-3В

Как видим, несмотря на сильно потрёпанный внешний вид этот ЭМФ отлично выполняет свои функции, его АЧХ близка к идеальной.

Обсудить статью, а также скачать Руководство начинающего пользователя NanoVNA на русском языке и дополнительные материалы можно на форуме.

С.Э.Беленецкий  US5MSQ                      май 2026г.                                  г.Киев

Tags: , , ,

Подписаться
Уведомить о
0 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x