о добротности контура

 
1 2 3 4

TEvg

аксакал

админ. бан
У меня вопрос - как достигнуть максимальной добротности колебательного контура, работающего на частоте порядка 10 МГц? Какой емкости должен быть конденсатор, и какого типа? Каким проводом следует мотать катушку и какую геометрию должны иметь сама катушка? Какого типа нужен сердечник и из материала какой марки? Как подводить к контуру сигнал и как организовать его съем, ведь нагрузка завсегда снижает добротность?
 
RU Андрей Суворов #27.10.2004 14:49
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

TEvg>У меня вопрос - как достигнуть максимальной добротности колебательного контура, работающего на частоте порядка 10 МГц?

Нужно использовать катушку на керамическом каркасе, изготовленную методом вжигания серебра в керамику.

TEvg>Какой емкости должен быть конденсатор, и какого типа?

В идеале - вакуумный (грустная шутка, хотя, в общем-то это так и есть). В реале - керамический подстроечный, 4-12 пФ

TEvg> Каким проводом следует мотать катушку и какую геометрию должны иметь сама катушка?

Мотать катушку не стоит, она должна быть вожжена. Это, кстати, нужно еще и для термостабильности контура. Если катушка однослойная, то отношение длины к диаметру лучше иметь в районе 2:3, если двухслойная - 1:1

TEvg>Какого типа нужен сердечник и из материала какой марки?

Сердечник на 10 МГц не нужен, любой сердечник на этой частоте снижает добротность. Латунный - из-за того, что латунь не идеальный проводник, ферромагнитный - из-за гистерезиса.

TEvg>Как подводить к контуру сигнал и как организовать его съем, ведь нагрузка завсегда снижает добротность?

Так оно и есть. На 10 МГц лучше ёмкостной связи ничего не придумано, вопрос в ёмкости связи - она должна быть меньше 1 пФ. К "горячему" проводу катушки. Можно, конечно, сделать отвод, связь автотрансформаторную, тогда ёмкость можно взять побольше, выходное сопротивление будет меньше. Но технически это всё трудноисполнимо.

А не проще кварц взять для этой цели? Двух- или четырехкристальный фильтр.

А, может, умножитель добротности (активный) спасёт?

 
TEvg>У меня вопрос - как достигнуть максимальной добротности колебательного контура, работающего на частоте порядка 10 МГц?

по частотам и требованиям задача м.б. несколько аналогична постороению выходного п-контура кв передатчика. ну а там рекомендаций, если поискать, хватает. например



катушки самые добротные ессно будут бескаркасные. но ежели такие скажем на пепелац ставить, то будут проблемы с вибростойкостью - микрофонный эффект.
 

ED

старожил
★★☆

Значит так:
Каждой частоте соответствует определённое значение LC. Можно посчитать самому или взять из стандартной таблицы. Теоретически их соотношение может быть любым, лишь бы произведение сохранялось. Но на практике для уменьшения потерь в контуре принято, чтобы соотношение ёмкости (в пФ) к индуктивности (в мкГн) примерно равнялось 10 к 1.
Например, для частоты 10 МГц произведение LC равно 253,3. Сначала считаем индуктивность (корень квадратный из 25,33) – 5,03 мкГн. Потом находим ёмкость – 50,3 пФ. Берём ближайшее стандартное значение – 51 пФ. Индуктивность можно не пересчитывать, всё равно катушку придётся подстраивать.
Конденсатор надо брать с наименьшими диэлектрическими потерями, для 10 МГц это конденсатор из высокочастотной керамики (не считая экзотики). Но в колебательном контуре основные потери происходят в катушке, поэтому основное внимание ей. Провод должен быть с наименьшим сопротивлением (серебряный). Так как на этой частоте токи текут в основном по поверхности проводника, то, во первых - провод должен быть гладким, без шероховатостей, во вторых - вполне достаточно посеребрить предварительно отполированный медный провод. Катушка должна быть однослойная, без сердечника, высота катушки примерно равна её диаметру. Конструкция катушки (вожжёный провод и пр.) влияет на стабильность контура, но не на добротность.
Как подводить сигнал и как организовать его съём зависит от назначения контура. Задающий генератор это или фильтр какой? В общем случае связь с контуром должна быть минимальной. Рулят лампы и полевые транзисторы.
 
Это сообщение редактировалось 28.10.2004 в 02:56

hcube

старожил
★☆

Да, Жень, поделись - зачем оно нужно? Может проще поставить 'накачивающий' генератор прямоугольника, а потому уже под эту частоту подстроить контур?
Убей в себе зомби!  

TEvg

аксакал

админ. бан
>Нужно использовать катушку на керамическом каркасе, изготовленную методом вжигания серебра в керамику.

т.е. получается однослойную.
А я почему-то думал что надо использовать провод из кучи тоненьких жил. Но раз вжигание выгоднее..

>Мотать катушку не стоит, она должна быть вожжена. Это, кстати, нужно еще и для термостабильности контура. Если катушка однослойная, то отношение длины к диаметру лучше иметь в районе 2:3, если двухслойная - 1:1
>Сердечник на 10 МГц не нужен, любой сердечник на этой частоте снижает добротность. Латунный - из-за того, что латунь не идеальный проводник, ферромагнитный - из-за гистерезиса.

т.е. цилиндрическая без сердечника? Я почему про форму и сердечник спросил - у простой катушки магнитное поле же наружу вылазит. А поскольку оно меняется, то наводит в окружающих ее вещах токи, а стало быть теряет энергию и добротность. Может тороидальную катушку лучше? У нее все поле внутри сидит.

>Как подводить сигнал и как организовать его съём зависит от назначения контура. Задающий генератор это или фильтр какой?
>Да, Жень, поделись - зачем оно нужно?

Это входной контур приемника. Стало быть сигнал на него пойдет с антенны, а с него на арсенид-галиевый полевой транзистор первого каскада УРЧ. Поскольку сигнал очень узкополосный (CW-телеграф), то имеет смысл иметь добротность самую высокую. Это и полосу сузит и уровень сигнала повысит.
Вот мне и интересны решения которые могут дать высокую добротность.
 

ED

старожил
★★☆

Приёмник прямого усиления что ли? А как тогда телеграф слушать? И на 10 МГц ширина пропускания одиночного контура всё равно великовата для телеграфа.
Если всё же с преобразованием частоты, то тогда основную селекцию надо проводить на ПЧ, входной контур сложным делать не нужно.
 

TEvg

аксакал

админ. бан
>Приёмник прямого усиления что ли? А как тогда телеграф слушать?

Прямого преобразования. :)

>И на 10 МГц ширина пропускания одиночного контура всё равно великовата для телеграфа.

Да, я знаю. Додавливать лишнее после преобразования частоты все равно придеться.

>Если всё же с преобразованием частоты, то тогда основную селекцию надо проводить на ПЧ, входной контур сложным делать не нужно.

Одно другому не мешает. И чем больше мы ненужного на входе отфильтруем - тем лучше. Если например принимаемый сигнал слабый, а рядышком идет мощный, то ослабить помеху на самом входе архиважно.
 

ED

старожил
★★☆

>Прямого преобразования.
Тогда Полякова читать. Для начала:

 

TEvg

аксакал

админ. бан
Да, Поляков ист гуд. Не раз читал его статьи в Радио.

Так что скажете товарищи? Может быть тороидальная катушка лучше цилиндрической? Или нет?
 

GrayCat

координатор

TEvg>Да, Поляков ист гуд. Не раз читал его статьи в Радио.

Есть у меня его книжечка "Радиолюбителям о технике прямого преобразования". В ней, кстати, никаких особых требований ко входному контуру не упоминаеися.

TEvg>Так что скажете товарищи? Может быть тороидальная катушка лучше цилиндрической? Или нет?[»]

Именно по указанным тобой причинам, в принципе, может . Пробуй! ;) :D Кроме того, т.к. тороидальные катушки имеют наибольшую (/на виток) индуктивность, то за счет меньшего количества витков по сравнению с другими типами может иметь меньшие потери ;) .

И еще. Очень многое зависит от диаметра провода. С ростом диаметра, падают потери от скин-эффекта, но растут потери от токов Фуко "поперек" самого проводника. Так что оптимальное сечение зависит от частоты. Литцендрат (тот самый "провод из кучи тоненьких жил" ;) ) как раз предназначен для устранения этого противоречия.

Опять-таки, вопрос: требуется именно добротность, или стабильность ? Или и то, и другое? ;)
Gray ©at <i>[Семейство кошачих]</i>  

TEvg

аксакал

админ. бан
>Опять-таки, вопрос: требуется именно добротность, или стабильность?

Прежде всего добротность.

>Так что оптимальное сечение зависит от частоты. Литцендрат (тот самый "провод из кучи тоненьких жил" ) как раз предназначен для устранения этого противоречия.

Мне понравилась идея с вжиганем серебра в керамику. Будет ли такая катушка иметь меньшие потери по сравнению с литцендратной?
 

TEvg

аксакал

админ. бан
Кстати о вжигании и прочем. Серебро - весьма активный металл который легко окисляется. На поверхности появляется окисел, а этож вредно, ток ведь течет по поверхности. Как защитить серебго при обжиге? В аргоне жечь? А готовую катушку от окисления?
 
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★☆
TEvg>Серебро - весьма активный металл

Жень, у тебя что по химии было? :)
 

GrayCat

координатор

TEvg>Мне понравилась идея с вжиганем серебра в керамику. Будет ли такая катушка иметь меньшие потери по сравнению с литцендратной?[»]

Не факт. Вжигание в керамику применяется именно для стабильности.

TEvg>>Серебро - весьма активный металл
Balancer>Жень, у тебя что по химии было? :)[»]

Увы, "голое" серебро постепенно набирает какую-то серную гадость из атмосферы, и потихоньку чернеет.
Gray ©at <i>[Семейство кошачих]</i>  
RU Андрей Суворов #28.10.2004 22:55
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

TEvg>Кстати о вжигании и прочем. Серебро - весьма активный металл который легко окисляется. На поверхности появляется окисел, а этож вредно, ток ведь течет по поверхности. Как защитить серебго при обжиге? В аргоне жечь? А готовую катушку от окисления?

Не от окисления, к кислороду серебро устойчиво и при температуре плавления, а от сульфидирования. Защищают лаком, тем же, которым от влаги защищают платы.

Что касается литцендрата, то он хорош на низких частотах (из радиолюбительских - только 160 метров, ну, в отдельных случаях, 80 метров), а на более высоких частотах (в вопросе было 10 МГц, т.е. 30 метров) рулит монолитный провод большого сечения).

Причём плоский имеет большое преимущество перед круглым. Поэтому вожжённая катушка имеет преимущество перед бескаркасной, намотанной обычным проводом.

А стабильность при высокой добротности лишней не бывает.

Тороидальная же катушка имеет, конечно, преимущество перед цилиндрической, но конструктивно её гораздо тяжелее сделать, поэтому в задающих контурах они практически не применяются.
 

ED

старожил
★★☆

TEvg>Если например принимаемый сигнал слабый, а рядышком идет мощный, то ослабить помеху на самом входе архиважно.
А приёмник то на фиксированной частоте? Хорошо бы если так, а то крутил я как-то приёмник Чалышева (сделанный автором) у которого на входе стоял ПЯТИЗВЕННЫЙ ПЕРЕСТРАЕВАЕМЫЙ полосовой фильтр. Соседнюю помеху давил замечательно, конечно, но повторить такое я бы не решился. ИМХО лучше до ФОС применить каскады с большим динамическим диапазоном. Пусть себе помеха лезет, потом задавим.
 

Rada

опытный

Я очень сомневаюсь, что выигрыш по Q даст какие-то преимущества для приёмника. Селективность улучшается другими методами. Нужно просто купить нормальную качественную катушку и селекцию делать в ПЧ-области. Если уж неймётся, для ПЧ есть замечательные фильтры поверхностных волн, с Q недостижимими для катушек.
С себя можно начать когда все остальное будет в порядке.  

TEvg

аксакал

админ. бан
>Я очень сомневаюсь, что выигрыш по Q даст какие-то преимущества для приёмника.

Даст, и не сомневайтесь.

>Селективность улучшается другими методами

Увеличением Q. А ТАКЖЕ другими методами.

>Нужно просто купить нормальную качественную катушку

КУПИТЬ?? Rada, у нас тут не силиконовая долина и катушки у нас покупать не принято. Катушки у нас испокон веку делались и делаются своими силами!

>и селекцию делать в ПЧ-области.

В ПЧ тоже надо делать. Но важно как можно лучше продрать сигнал на входе. Бо УРЧ не любит когда помеха в 1000 раз сильнее сигнала, пусть и на другой частоте.

>Если уж неймётся, для ПЧ есть замечательные фильтры поверхностных волн, с Q недостижимими для катушек.

Кстати о ПАВ-фильтрах и проч.. После преобразования я получу сигнал уже звуковой частоты. Для таких условий ведь супер-фильтров не существует? Придецца наверное простой фильтр на кондюках и резюках делать. Или ввести в конструкцию еще и ПЧ-тракт, давануть на ней ПАВ-фильтром, а потом еще раз частоту преобразовать? Надо ли это? Для телеграфа на 10 МГц?
 

TEvg

аксакал

админ. бан
>А приёмник то на фиксированной частоте?

Да на фиксированной.
 
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★☆
GrayCat>Увы, "голое" серебро постепенно набирает какую-то серную гадость из атмосферы, и потихоньку чернеет.[»]

Вот только, сам понимаешь, по этим признакам активность не определяют. А то у тебя получится, что, например, серебро активнее алюминия :D Вот потому про оценки по химии и спрашиваю :D

Медь, вон, и того хлеще. Не от серы, а обычным кислородом с водой окисляется. Но никто её от этого активной не обзывает :)
 

TEvg

аксакал

админ. бан
>А то у тебя получится, что, например, серебро активнее алюминия Вот потому про оценки по химии и спрашиваю

Оценка по химии у меня - пять твердая. То на что Рома намекает - мне понятно. Действительно есть металлы значительно более активные. Тот же алюминий нельзя получить электролизом из водного раствора. И он реагирует с водой при комнатной температуре. Да, серебро по активности пропускает впереди себя и алюминий и железо и медь и олово и никель. И ТЕМ НЕ МЕНЕЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ СЕРЕБРО В АТМОСФЕРЕ ЧЕРНЕЕТ ВЗАИМОДЕЙСВУЯ С ДРУГИМИ ВЕЩЕСТВАМИ. Это я и имел в ввиду, говоря об активности серебра.
 

Rada

опытный

TEvg>Кстати о ПАВ-фильтрах и проч.. После преобразования я получу сигнал уже звуковой частоты. Для таких условий ведь супер-фильтров не существует? Придецца наверное простой фильтр на кондюках и резюках делать. Или ввести в конструкцию еще и ПЧ-тракт, давануть на ней ПАВ-фильтром, а потом еще раз частоту преобразовать? Надо ли это?

Так и делается в схемах с высокой селективностью, напр. в анализаторах спектра. Именно так.
С себя можно начать когда все остальное будет в порядке.  

ED

старожил
★★☆

TEvg>Но важно как можно лучше продрать сигнал на входе. Бо УРЧ не любит когда помеха в 1000 раз сильнее сигнала, пусть и на другой частоте.
Евгений, не надо изобретать велосипед. Этот вопрос уже обсосан со всех сторон. Входным LC фильтром нужной селективности не достигнуть, помеха всё равно имеет шанс попасть на УРЧ и смеситель. Поэтому эффективнее сделать так, чтобы они не боялись такой помехи. В 1000 раз сильнее – это 30 дБ (ну 60, если имелось в виду по напряжению). Ничего страшного, по нынешним меркам.

TEvg>После преобразования я получу сигнал уже звуковой частоты. Для таких условий ведь супер-фильтров не существует?
Как это не существует? Хороший фильтр на звуковой частоте – фигня вопрос. Схем море.

TEvg>Или ввести в конструкцию еще и ПЧ-тракт
Тут вот какая мысль:
Замечательные фильтры ПЧ на 5-20 МГц недефицитны и недороги. Обычно их и ставят. Но у тебя ведь частота фиксированная. Вот и ставь такой фильтр на вход и вырезай нужный сигнал прямо на рабочей частоте. Зачем тебе ПЧ? :-)
 

TEvg

аксакал

админ. бан
>Замечательные фильтры ПЧ на 5-20 МГц недефицитны и недороги. Обычно их и ставят. Но у тебя ведь частота фиксированная. Вот и ставь такой фильтр на вход и вырезай нужный сигнал прямо на рабочей частоте. Зачем тебе ПЧ?

Все это очень заманчиво. Вы хотите сказать что в пределах 5-20 МГц можно купить очень хороший узкополосный фильтр НА ЛЮБУЮ ЧАСТОТУ? А не только на стандартные, типа 465 кГц?
 
1 2 3 4

в начало страницы | новое
 
1914: Покушение Гаврилы Принципа на австрийского престолонаследника Франца Фердинанда в Сараево и его жену, послужившее поводом к началу Первой мировой войны. (102 года).
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru