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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Утоление боли без лекарств 09.07.2021 Исследователи из Нью-Йоркского университета разработали аппарат, способный эффективно бороться с хроническим болевым синдромом без использования лекарств. Устройство имплантируют прямо в головной мозг. "Уникальная технология принадлежит компании Neuralink, которой владеет американский предприниматель Илон Маск. С помощью нового импланта планировали корректировать эпилепсию, нейродегенеративные болезни, паралич и прочие",- отмечается в статье. Когда один обнаруживает электрический сигнал "обнаруженную боль", автоматически запускается световой луч, что стимулирует нейроны, которые подавляют сигналы боли. При этом имплант активизируется только при возникновении боли и никак не влияет на мозг в обычном состоянии. Отмечается, что модели крыс, на которых производились эксперименты, показали хороший результат. Известно, что в режиме реального времени устройство справляется с хроническим, механическим, а также невропатическим болевым синдромом.

Другие интересные новости:

▪ Гибридный квадроцикл Krampus

▪ По пятницам выходить из больницы опасно

▪ Драйвер высокоскоростных моторов IRMCK201/203

▪ Трехколесный электромобиль

▪ Управление дроном движением корпуса

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ваши истории. Подборка статей

▪ статья Одноразовая посуда. История изобретения и производства

▪ статья Какую скорость показал победитель первых автогонок в США? Подробный ответ

▪ статья Работы с воздействием на призабойную зону скважин. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Контрольный экран для светодинамического установки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электроустановки во взрывоопасных зонах. Зануление и заземление. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026