Medidor Q

Un medidor Q es un equipo utilizado para probar circuitos de radiofrecuencia . En los laboratorios profesionales, ha sido reemplazado en gran medida por otros tipos de dispositivos de medición de impedancia , aunque todavía se usa entre radioaficionados. Fue desarrollado en la Boonton Radio Corporation en Boonton, Nueva Jersey, en 1934 por William D. Loughlin . ^{[ 1 ]}

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:

${\displaystyle Q=2\pi \times {\frac {\mbox{Energía máxima almacenada}}{\mbox{Energía disipada por ciclo}}}.\,}$

Esta expresión se aplica a un filtro de RF y microondas , filtro LC de paso de banda o cualquier resonador. También se puede aplicar a un inductor o condensador a una frecuencia elegida. Para inductores

${\displaystyle Q={\frac {X_{L}}{R}}={\frac {\omega L}{R}}}$

Dónde${\displaystyle X_{L}}$es la reactancia del inductor,${\displaystyle L}$es la inductancia,${\displaystyle \omega }$es la frecuencia angular y${\displaystyle R}$es la resistencia del inductor. La resistencia${\displaystyle R}$Representa la pérdida en el inductor, debida principalmente a la resistencia del cable. Un medidor Q funciona según el principio de resonancia en serie.

Para circuitos y filtros pasabanda LC:

${\displaystyle Q={\frac {F}{BW}}}$

Dónde${\displaystyle F}$es la frecuencia de resonancia (frecuencia central) y${\displaystyle BW}$El ancho de banda del filtro es... En un filtro paso banda que utiliza un circuito resonante LC , cuando la pérdida (resistencia) del inductor aumenta, su factor Q disminuye, y por lo tanto, el ancho de banda del filtro aumenta. 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.

Internamente, un medidor Q mínimo consta de un generador de RF sintonizable con una salida de impedancia muy baja (paso) y un detector con una entrada de impedancia muy alta. Generalmente, se incluye la posibilidad de añadir una capacitancia de alto factor Q calibrada en paralelo con el componente bajo prueba para permitir la medición aislada de inductores. El generador se coloca en serie con el circuito sintonizado formado por los componentes bajo prueba y, al tener una resistencia de salida despreciable, no afecta significativamente al factor Q , mientras que el detector mide la tensión desarrollada en un elemento (normalmente el condensador) y, al tener una alta impedancia en paralelo, tampoco afecta significativamente al factor Q.

La relación entre la tensión de RF generada y la corriente de RF aplicada, junto con el conocimiento de la impedancia reactiva a partir de la frecuencia de resonancia y la impedancia de la fuente, permite leer directamente el factor Q escalando la tensión detectada.

• medidor LCR
• Medidor ESR