Un medidor Q es un equipo que se utiliza en la prueba de circuitos de radiofrecuencia . Ha sido reemplazado en gran parte en laboratorios profesionales por otros tipos de dispositivos de medición de impedancia , aunque todavía se usa entre los radioaficionados. Fue desarrollado en Boonton Radio Corporation en Boonton, Nueva Jersey en 1934 por William D. Loughlin . [1]
Descripción
Un medidor Q mide el factor de calidad de un circuito, Q , que expresa cuánta energía se disipa por ciclo en un circuito reactivo no ideal:
Esta expresión se aplica a un filtro de RF y microondas , un filtro LC de paso de banda o cualquier resonador. También se puede aplicar a un inductor o condensador a una frecuencia elegida. Para inductores
Dónde es la reactancia del inductor, es la inductancia, es la frecuencia angular y es la resistencia del inductor. La resistenciarepresenta la pérdida en el inductor, principalmente debido a la resistencia del cable. Un medidor Q funciona según el principio de resonancia en serie.
Para filtros y circuitos de paso de banda LC:
Dónde es la frecuencia de resonancia (frecuencia central) y es el ancho de banda del filtro. En un filtro de paso de banda que utiliza un circuito resonante LC , cuando aumenta la pérdida (resistencia) del inductor, se reduce su factor Q y, por lo tanto , aumenta el ancho de banda del filtro. En un filtro de cavidad coaxial, no hay inductores ni condensadores, pero la cavidad tiene un modelo LC equivalente con pérdidas (resistencia) y también se puede aplicar el factor Q.
Operación
Internamente, un medidor Q mínimo consiste en un generador de RF sintonizable con una salida de impedancia muy baja (de paso) y un detector con una entrada de impedancia muy alta. Por lo general, existe la posibilidad de agregar una cantidad calibrada de capacitancia Q alta a través del componente bajo prueba para permitir que los inductores se midan de forma aislada. El generador se coloca efectivamente en serie con el circuito sintonizado formado por los componentes bajo prueba, y al tener una resistencia de salida insignificante, no afecta materialmente el factor Q , mientras que el detector mide el voltaje desarrollado a través de un elemento (generalmente el capacitor) y es alto. La impedancia en derivación tampoco afecta significativamente al factor Q.
La relación entre el voltaje de RF desarrollado y la corriente de RF aplicada, junto con el conocimiento de la impedancia reactiva de la frecuencia resonante y la impedancia de la fuente, permite leer directamente el factor Q escalando el voltaje detectado.
Ver también
Referencias
- ^ Boonton Q-Meter tipo 160-A, 1946 - Museo virtual de HP
Otras lecturas
- "Un medidor 'Q' experimental" : artículo de Lloyd Butler (publicado originalmente en Amateur Radio , noviembre de 1988; revisado en abril de 2004)
- Jacques Audet, VE2AZX (enero-febrero de 2012). "Medidas del factor Q en circuitos LC". QEX . ARRL : 7–11.