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Time Domain Reflectometer (TDR)

MCL beschrieb in einem seiner Videos wie man mit einem "Time Domain Reflectometer", TDR, welches sehr scharfe Nadelimpulse mit vielleicht sogar unter 1ns rise time erzeugt, z.B. die Länge eines unbekannten Koaxialkabels messen kann, ohne es ganz auszurollen. Auch andere YouTuber haben dies gezeigt, auch Alan Wolke, W2AEW. Um diese Impulse zu erzeugen, wird der Avalanche-Durchbruch einer p-n-Schicht benutzt. Jim Williams hat das vor vielen Jahren schon beschrieben.

Da die Schaltung sehr einfach ist, wollte ich das mal aufbauen:

Bis die Collektor-Basis-Strecke durchbricht, ist eine recht hohe Spannung von ca. 100V erforderlich (je nach verwendetem Transistor). Die Erzeugung dieser Spannung kann recht einfach mit dem Blitzgerät aus einer Wegwerfkamera erfolgen. Dieses hat typischerweise auch gleich den Batteriehalter für eine 1.5V Mignonzelle dabei. Ich verwende einen 1.2V NiMH Akku, da die Spannung nicht so hoch wie bei einer Blitzröhre sein muss.

Ich habe andere Schaltungsvarianten, z.B. den Durchbruch der Basis-Emitter-Diode, probiert, jedoch hat es damit nicht funktioniert. Hier wird wohl noch die hohe (ca. 500) Verstärkung des Transistors mit ausgenutzt.

Mr. Carlson hat den eigentlichen Kopf direkt an einen BNC-Stecker gelötet, jedoch habe ich dafür kein passendes Gehäuse gefunden, sodass ich Spannungserzeugung und Impulserzeugung in einem Gehäuse untergebracht habe und dann die Impulse über ein kurzes Stück Koax zum Oszilloscope leite. Geht auch.

Ich habe meine Metallgehäuse leider nicht gefunden, sodass ich ein Plastikgehäuse verwendet habe, das ich aber mit Aluminiumfolie ausgekleidet habe, damit nichts einstreut und vor allem auch keine Impulse das Gehäuse unerlaubt verlassen. Damit es zu keinen Kurzschüssen kommt, habe ich innen die Alufolie mit Isolierband isoliert.

Rechts ist die Hochspannungserzeugung und links die Impulserzeugung.

Die rote LED vom Blitzgerät dient auch gleich als Betriebsanzeige. Sie leuchtet, wenn die Hochspannung vorhanden ist und die Impulse kommen.

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