Теория: расчет колебательных контуров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Приводимые ниже соображения справедливы не только для контуров автогенераторов, но и для любых других, применяемых в радиотехнических устройствах, например, в радиоприемниках. Формулу для частоты настройки контура мы уже приводили, и ею с успехом можно пользоваться, подставляя все данные в основных единицах: емкость - в фарадах, индуктивность - в генри. Ответ получится, естественно, в герцах. Для упрощения вычислений можно подставить емкость в нанофарадах (тысячах пикофарад), а индуктивность - в миллигенри, тогда ответ будет в мегагерцах: f = 0,16/(LC)1/2

Радиочастотные колебательные контуры часто перестраивают по частоте с помощью конденсаторов переменной емкости (КПЕ). Типовые диапазоны изменения емкости таких конденсаторов - 5...180, 5...360 или 17...500 пФ. При расчетах надо учесть еще небольшие собственные емкости катушки, монтажа и входную емкость каскада, подключенного к контуру. Они относительно мало добавляют к максимальной емкости КПЕ, но значительно увеличивают минимальную емкость контура, сужая диапазон перестройки.

Чтобы выровнять минимальные емкости у нескольких одновременно перестраиваемых контуров, параллельно секциям блока КПЕ присоединяют подстроечные конденсаторы (С1 и C3 на рис. 52).

Практически емкость настраиваемого контура изменяется не более чем в 10 раз, что дает лишь трехкратное изменение частоты. Совпадения настроек контуров на низкочастотном краю диапазона добиваются изменением индуктивности катушек, для чего их снабжают подстроечниками из магнитодиэлектрика (феррит, магнетит и т. д.). Типичные значения индуктивности средневолновых катушек - около 200 мкГн, длинноволновых - 2 мГн.

Наибольшие трудности у радиолюбителей вызывает расчет числа витков катушек. Точная формула выведена для соленоида с длиной намотки, много большей диаметра: L = μμ0N2S/L1 где μ - магнитная проницаемость магнитодиэлектрика; μ0 = 4π· 10-7 Гн/м - магнитная постоянная; N - число витков; S - площадь поперечного сечения катушки; (- длина намотки. При подстановке размеров в метрах ответ получается в генри. Эта же формула дает очень хорошие результаты для тороидальных катушек, намотанных на кольцах из феррита. Длина намотки в этом случае - это длина окружности средней линии кольца.

Для ферритовых антенн формула тоже годится, но поскольку магнитопровод не замкнут, надо брать эффективное значение μ, которое для широко распространенных стержней с магнитной проницаемостью 400-1000 составляет всего 50...150. Типичные значения числа витков катушек магнитных антенн СВ диапазона - 50...70, ДВ - 200...250.

Как уже упоминалось в разделе 7.3, для повышения добротности ДВ и СВ катушки наматывают проводом ЛЭШО, скрученным из нескольких (от 7 до 81) тонких изолированных проводников. При отсутствии такого провода его можно изготовить самостоятельно из провода ПЭЛ диаметром 0,07-0,1 мм. При распайке выводов их зачищают, скручивают и пропаивают вместе. Оборванные или непропаянные проводники снижают добротность катушки.

Коротковолновые катушки наматывают одножильным медным проводом диаметром 0,4-1,5 мм, желательно посеребренным, но можно использовать и провод марки ПЭЛ. Индуктивность однослойной цилиндрической катушки (в мкГн) можно определить по эмпирической формуле: L = DN2/(102L/D+45), в которую диаметр D и длину намотки L подставляют в см. Для повышения добротности намотку следует вести с шагом (т. е. зазором между витками), примерно равным диаметру провода. Не надо стараться сделать катушку слишком маленькой - добротность малогабаритных катушек меньше! Число витков KB катушек обычно не превышает 10...20.

Нередко радиолюбителям приходится применять готовые катушки, например, от контуров старых радиовещательных приемников или телевизоров. Возникает вопрос, как перестроить контур на другую частоту? Здесь полезно сказать о нескольких простых закономерностях: индуктивность катушки при фиксированных размерах всегда пропорциональна квадрату числа витков, поэтому, чтобы увеличить индуктивность, например, вдвое, надо увеличить число витков в 1,4 раза. Частота настройки контура при фиксированной емкости при этом понижается в 1,4 раза - она обратно пропорциональна числу витков. Любопытно, что длина волны, на которую настроен контур, прямо пропорциональна числу витков катушки, а значит, и длине провода.

В заключение отметим, что нелепо выглядят и плохо работают контуры с очень большой индуктивностью при малой емкости, или наоборот. Действительно, при малой емкости контура большую роль начинают играть всевозможные паразитные емкости: междувитковая емкость катушки, емкость монтажа, собственная емкость подключенных к контуру деталей и т. д. Слишком малая индуктивность контура при большой емкости приводит к возрастанию роли паразитной индуктивности соединительных проводов, а также понижению резонансного сопротивления контура, равного pQ. Характеристическое сопротивление контура p=(LC)1/2 выбирают обычно от сотен Ом до нескольких кОм.

Автор: В.Поляков, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Метан на Марсе - это не признак жизни 13.06.2012 Когда 9 лет назад ученые обнаружили метан в атмосфере Марса, это стало сенсацией. Многие посчитали наличие этого газа явным свидетельством жизни на негостеприимной планете, поскольку на Земле метан образуется преимущественно в результате биологических процессов. Другие ученые предположили, что метан на Марсе появился в результате вулканической деятельности. В 2003 году наблюдения Марса выявили большое количество метана в атмосфере. Одна гипотеза утверждает, что это результат жизнедеятельности марсианских микроорганизмов, другая - что это результат геологической активности. Однако на сегодняшний день ни одна из теорий не может окончательно объяснить большое количество (200-300 тонн) метана, которое ежегодно выбрасывается в атмосферу Красной планеты. Ученые из Института Макса Планка выяснили, что марсианский метан скорее всего не является признаком жизни. Исследователи облучили метеорит ультрафиолетовым светом, как в условиях пустынь Марса, и обнаружили, что из камня высвобождается газообразный метан. Таким образом, углеродистые соединения из межпланетной пыли и метеоритов, постоянно оседающие на поверхности Марса, в условиях мощного УФ-облучения высвобождают метан, который ошибочно посчитали признаком марсианской жизни. Для исследования выбрали метеорит, упавший в австралийском городе Мурчисон в 1969 году. Этому небесному камню около 4,6 млрд лет, он содержит несколько процентов углерода и по химическому составу схож с большинством метеоритного вещества на Марсе. Как только метеорит поместили в камеру, имитирующую марсианские условия (мощный УФ-свет и температура от -143 до +17 по Цельсию), он начал выделять метан. В отличие от Земли, Марс не имеет защитного озонового слоя, который поглощает большую часть ультрафиолетового излучения из космоса. Кроме того, атмосфера Марса очень тонкая, так что по сравнению с Землей в ней сгорает значительно меньшая часть метеоритного вещества. Теория о метеоритном происхождении метана также согласуется с наблюдениями орбитальных зондов, которые выявили повышенную концентрацию метана именно в хорошо освещаемых экваториальных районах Марса.

Другие интересные новости:

▪ Balluga Bed: умная кровать

▪ Операция при светодиодах

▪ Материнские платы ASUS TUF Sabertooth Z97 и Gryphon Z97

▪ Приводы UHD Blu-ray для ПК

▪ Солнечные элементы для систем передачи лазерной энергии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Блоки питания. Подборка статей

▪ статья Бумажный голубь. Советы моделисту

▪ статья Какое условие поставил Аид Орфею, спустившемуся за женой в царство мертвых? Подробный ответ

▪ статья Заправщик текстильного оборудования. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Драйвер шагового двигателя с микрошаговым режимом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Защита аппаратуры от повышенного сетевого напряжения при помощи интегрального таймера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026