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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Портативный накопитель Kingston Wi-Drive 29.07.2011 Вслед за Seagate функциональный портативный накопитель представила и Kingston. Wi-Drive отличается более компактными габаритами (121,5x61,8x9,8 мм), так как использует флеш-память (16 или 32 ГБ) вместо HDD. Модель оснащена модулем Wi-Fi и аккумулятором, достаточным для 4 часов функционирования в режиме медиасервера. Диск ориентирован на работу с устройствами под управлением iOS. Стоимость модели 16 ГБ - $130.

Другие интересные новости:

▪ Молоко из картофеля

▪ Компьютер-изобретатель

▪ Приятные воспоминания побеждают депрессию

▪ Через десять лет водители в Японии станут не нужны

▪ Никотин из электронных сигарет вносит мутации в ДНК

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Нет повести печальнее на свете. Крылатое выражение

▪ статья Какой литературный персонаж Дюма был придуман только с целью увеличения гонорара? Подробный ответ

▪ статья Учитель. Должностная инструкция

▪ статья Сенсорный переключатель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Транзисторы IRFZ14 - IRFZ48N. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026