Зачем нужны радиолюбительские расчеты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

Радиолюбительство - это творчество. Приступая к изготовлению какой-либо конструкции, даже подробно где-то описанной (будь то усилитель, радиоприемник, блок питания, приставка к телевизору и т. д.), чаще всего не удается повторить ее совершенно точно, потому что нет необходимых деталей, не устраивают какие-то конструктивные или схемные решения, хочется получить несколько иные параметры и результаты, что-то доработать и усовершенствовать. Можно, конечно, действовать методом проб и ошибок, подбирая элементы конструкции вслепую, но не проще ли вооружиться ручкой, листком бумаги и прикинуть, что надо изменить, что должно получиться, в каком направлении действовать и какие именно детали нужны?

Сразу оговоримся, что экспериментальная доводка все равно может потребоваться, но объем ее будет неизмеримо меньше. Освоив и повторив известные конструкции, любитель редко останавливается на достигнутом и начинает разрабатывать что-то свое, оригинальное и неповторимое. Здесь без элементарных расчетов уже никак не обойтись! Как правильно установить режим транзистора, какого номинала и мощности устанавливать резисторы, какая мощность будет рассеиваться на транзисторах и диодах, широкой ли получится полоса пропускания - на эти и многие-многие другие вопросы можно ответить, проведя элементарные расчеты. Я уж не говорю о расчете контуров, числа витков катушек и трансформаторов - еще никому не удавалось угадать на глазок оптимальные данные этих элементов.

Графические представления чрезвычайно полезны и несут очень много информации - не зря же в справочниках приводят характеристики транзисторов и многих других элементов в виде графиков. Теперь предположим, что при каком-то расчете вам встретилась формула V(a + b2), в которую надо подставить а = 6,3 и b = 0,3. Придумайте геометрический аналог этой формулы и получите ответ. Пример взят отнюдь не случайно, именно так складываются активные и реактивные сопротивления. Пока думаете, обсудим вопрос: с какой точностью надо считать? Если вы уже достали калькулятор, чтобы сосчитать ответ в предложенном примере, то не делайте этого, а разделите 1 на 3. Калькулятор заполнит тройками все разряды после запятой. Неужели их все надо переписывать в ответ? Вы же умнее калькулятора и пустой работы делать не будете.

Результат расчета надо округлить, но что записать - 0,3 или 0,33? Это зависит от точности, с которой вы производите расчеты. Последняя цифра отбрасывается, если она меньше 5, а если больше, то к предыдущей прибавляется 1. Например, 0,33 округляется до 0,3, а 0,37 - до 0,4. В обоих случаях ошибка может достигать половины ненаписанного разряда, т.е. 0,05. Точность ответа (относительная ошибка) составит 0,05/0,3 = 17% в первом случае (когда вы записали в ответ 0,3) и лишь 1,5% - во втором (когда записали 0,33)

Очень часто в грамотно записанных исходных данных уже содержатся сведения об их точности. Передо мной лежит кварцевый резонатор, на котором написано 27,000 МГц, и хотя частота дана в мегагерцах, я уверен, что кристалл отшлифован с точностью до 0,5 кГц, а относительная погрешность составляет менее 0,002 %. Если же на нем надпись 27 МГц, такой же точности ожидать трудно.

Высокая точность нужна, чтобы попасть на стандартизованную частоту Си-Би канала, а нужна ли она, скажем, при расчете сопротивления резистора? Конечно, нет, ведь сами резисторы в основном выпускаются с допусками 5, 10, а то и 20 %. То же относится к конденсаторам, а разброс характеристик транзисторов еще больше. Возьму на себя смелость сказать, что в подавляющем большинстве радиотехнических расчетов можно обойтись двумя значащими цифрами и точности 5...10 % вполне достаточно. Когда же что-то надо подрегулировать точнее, устанавливают подстровчные резисторы и конденсаторы, а катушки снабжают регулируемыми магнитопроводами с "сердечниками" - подстроечниками.

Теперь дадим ответ на приведенную выше задачку. Ее геометрическая аналогия - прямоугольный треугольник (рис. 1) и теорема Пифагора. Длины катетов - а и b, ответ - длина гипотенузы. Треугольник с приведенными данными даже невозможно нарисовать в масштабе - слишком он остроуголен! И совершенно ясно, что длина гипотенузы с очень мало отличается от длины большого катета а. Если кто-то из нетерпеливых читателей уже решил задачку на калькуляторе, то увидел ответ: 6,3071388, и это число требует округления. Мы же эту задачку решать вообще не будем, поскольку нам теперь ясно, что в ответе 6,3 при точности лучше 1 %.

Есть и алгебраический способ, упрощающий расчет. Примем а за единицу измерения. А почему бы и нет, ведь все равно, как мерить длину удава - в метрах, в ярдах или в попугаях, надо только знать коэффициенты перевода одних единиц в другие. Итак, а, измеренное в а, равно единице. Но b, измеренное в а, равно b/а = 0,3/6,3 = 0,05 (округляем). Это малая величина, по сравнению с единицей, обозначим ее х =b/а. Теперь формулу удобно представить рядом и ограничиться лишь первыми двумя членами: (1 + х2)1/2 = 1 + х2/2. Легко сосчитать в уме, что второй член составляет лишь 2,5·10-3, и им также можно пренебречь. Итак, ответ в а - единица, а в прежних величинах - 6,3.

Вопрос для самопроверки какова длительность единичных импульсов (по отношению к периоду) на выходе логического элемента (рис. 2), если он переключается при напряжении 2 В, а на вход подан синусоидальный сигнал с амплитудой 4 В?

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 USB-ключи для доступа к сайтам 02.11.2014 Google объявил о запуске на своих сайтах двухфакторной аутентификации с использованием физического USB-ключа. Купить ключ можно на Amazon. Сейчас в магазине представлено три модели ключей стоимостью от $6 до $60. Все ключи используют открытый протокол Universal 2nd Factor (U2F), разработанный FIDO Alliance. Ключи можно будет использовать на любом сайте (не только Google), который добавит поддержку этого протокола. USB-ключи не требуют установки - достаточно поместить его в USB-порт компьютера после ввода пароля на сайте, когда сайт попросит об этом. Все ключи работают с Windows, OS X, Linux и Chrome OS. Для работы с USB-ключом необходимо использовать браузер Google Chrome версии 38 и выше. Использование USB-ключей полностью бесплатно, однако пользователи должны приобретать их за свой счет. Ключи отличаются дизайном. Самая дорогая модель за $60 оснащена технологией Java Card. "Обычно Google отправляет подтверждение на телефонный номер при попытке войти в аккаунт, чтобы мы могли убедиться, что это именно вы. Однако хитроумные хакеры порой создают сайты-двойники Google, чтобы узнать ваши коды подтверждения. Аппаратный токен убережет вас от этого, потому что вход осуществляется физическими методами (а не посредством введения кода) и только в случае распознавания токеном оригинального сайта", - рассказали в компании. Двухфакторную аутентификацию с отсылкой SMS-сообщения с кодом подтверждения Google запустила в 2011 г. В январе 2013 г. корпорация сообщила, что планирует разработать и предложить физические средства подтверждения личности. В частности, именно тогда речь зашла о доступе к сервисам Google с помощью USB-ключей.

Другие интересные новости:

▪ Утонем или не утонем

▪ Кондитерское электричество

▪ Робот-спасатель для бассейнов

▪ Дышащие биоаккумуляторы

▪ Собачья лапа проверит надежность автомобиля

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы. Подборка статей

▪ статья Уважение и преданность - преданность и уважение. Крылатое выражение

▪ Какие были предпосылки к кризису и крушению Первой Французской империи? Подробный ответ

▪ статья Роурут. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Микропередатчик со стабилизацией тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Пропавшая карта. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026