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:

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Квантовый процессор IBM Nighthawk R2 09.09.2026

Квантовые компьютеры пока существенно уступают классическим системам в универсальности, однако в специализированных задачах они уже демонстрируют впечатляющие возможности. При этом важна не только вычислительная мощность отдельных кубитов, но и скорость, с которой процессор способен выполнять последовательность квантовых операций. Именно на сокращение таких задержек специалисты IBM сделали ставку при создании нового процессора Nighthawk R2, оснащенного 120 программируемыми кубитами. Главным достижением Nighthawk R2 стала значительно более высокая скорость выполнения квантовых схем. Новый процессор способен обрабатывать более 100 тысяч схем в секунду, тогда как предшествующий Heron выполнял около 4 тысяч. Такой разрыв связан не столько с увеличением количества кубитов, сколько с устранением одного из узких мест квантовых вычислений - длительного промежутка между последовательными запусками программ. В предыдущей архитектуре Heron после завершения вычисления кубит необходимо было и ...>>

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Случайная новость из Архива Математика собачьей красоты 09.12.2023 Ученые из компании Money Beach предприняли удивительный эксперимент, применив золотую пропорцию для определения самых красивых пород собак. Результаты вычислений привели к интересному рейтингу, где каждая порода оценивается по проценту соответствия идеалу. Эксперимент с использованием золотой пропорции для определения красоты собак позволил создать уникальный рейтинг пород. Хотя восприятие красоты может быть субъективным, применение математических принципов к этому вопросу открывает новые интересные возможности и вызывает увлекательный диалог между наукой и эстетикой. Красота - концепция субъективная, и каждый человек имеет свои представления о том, что считать красивым. Если применить золотую пропорцию для измерения идеальной красоты человеческих лиц, почему бы не попытаться вычислить идеальную красоту среди собак? "Золотая середина" или "золотая пропорция" является формулой, используемой древними учеными для определения красоты. В основе этой формулы лежат принципы алгебры и геометрии, выраженные через идеальное соотношение величин, создающее гармонию в природе и человеке. Исследователи из Money Beach задались вопросом: можно ли применить этот принцип для определения идеальной красоты среди собак? С использованием компьютерных технологий был вычислен рейтинг, включающий пятнадцать пород, считающихся самыми красивыми с математической точки зрения. На первом месте оказались далматины с результатом 67%. Ирландские водяные спаниели заняли второе место, а третье - жесткошерстные фокстерьеры. Рейтинг также включает в себя лабрадор-ретривер, бассет-хаунд, самоедскую брань, джек-рассел-терьер, ротвейлер, сенбернар, золотистый ретривер, ньюфаундленд, мопс, все породы шнауцеров и леонбергер. Замыкает список дизайнерская порода кавапа.

Другие интересные новости:

▪ Иммунитет работает по сезону

▪ Freescale пополняет ассортимент микроконтроллеров для автомобилей

▪ 6 рукопожатий или 19 кликов

▪ По пятницам выходить из больницы опасно

▪ Топливо из отходов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телефония. Подборка статей

▪ статья Микроскоп на поверхностных плазмонах. История изобретения и производства

▪ статья Почему Карфаген враждовал с Римом? Подробный ответ

▪ статья Проведение экскурсий по биологии. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Тестер в кармане. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадочный перелет двух карт. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026