理論: 振動回路の計算。スキーム、説明

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理論: 発振回路の計算。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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以下の考慮事項は、発振器回路だけでなく、無線受信機などの無線工学デバイスで使用される他の回路にも当てはまります。回路の同調周波数の公式はすでに与えられていますが、すべてのデータを基本単位であるキャパシタンス - ファラッド、インダクタンス - ヘンリーに置き換えることでうまく使用できます。もちろん、答えはヘルツ単位になります。計算を簡略化するために、静電容量をナノファラッド (数千ピコファラッド)、インダクタンスをミリヘンリーに置き換えると、答えはメガヘルツになります: f = 0,16 / (LC) 1/2

RF 発振回路は、多くの場合、可変コンデンサ (CPC) を使用して周波数を調整します。このようなコンデンサの一般的な静電容量範囲は、5 ～ 180、5 ～ 360、または 17 ～ 500 pF です。計算するときは、コイルの小さな固有容量、設置、回路に接続されているカスケードの入力容量を考慮する必要があります。これらは、KPI の最大静電容量に比較的わずかしか追加しませんが、回路の最小静電容量を大幅に増加させ、調整範囲を狭めます。

同時に調整可能ないくつかの回路の最小静電容量を等しくするために、トリマーコンデンサ (図 1 の C3 と C52) が KPI ブロックのセクションに並列に接続されます。

理論：振動回路の計算

実際には、同調回路の静電容量は 10 倍しか変化せず、周波数の変化は 200 倍にすぎません。範囲の低周波数端での回路設定の一致は、コイルのインダクタンスを変更することによって実現されます。コイルには磁気誘電体トリマー (フェライト、マグネタイトなど) が付属しています。中波コイルのインダクタンスの一般的な値は約2μH、長波コイルはXNUMXmHです。

アマチュア無線家にとって最大の難関はコイルの巻き数の計算です。正確な式は、巻きの長さが直径よりはるかに長いソレノイドに対して導出されます。 L = μμ0N2S/L1 ここで、μ は磁気誘電体の透磁率です。 μ0 = 4π 10-7 H/m - 磁気定数。 N はターン数です。 S はコイルの断面積です。 (- 巻き長さ。寸法をメートルに置き換えると、答えはヘンリー単位になります。フェライトリングに巻かれたトロイダルコイルについても、同じ公式で非常に良い結果が得られます。この場合の巻き長さは、リングの中心線の円周です。

フェライトアンテナの場合もこの式は適していますが、磁気回路が閉じていないため、μの実効値を取得する必要があります。透磁率 400 ～ 1000 の広く使用されているロッドの場合、この値はわずか 50 ～ 150 です。。 MW範囲の磁気アンテナのコイルの巻数の一般的な値は50 ... 70、LW - 200 ... 250です。

セクション 7.3 ですでに述べたように、DV および MW の品質係数を高めるために、コイルは数本 (7 ～ 81 本) の薄い絶縁導体を撚った LESHO ワイヤで巻かれます。このようなワイヤーがない場合は、直径 0,07 ～ 0,1 mm の PEL ワイヤーから独立して作成できます。リード線のはんだを除去するときは、リード線を剥がし、ねじってからはんだ付けします。導体が壊れたり、はんだ付けされていないと、コイルの Q 値が低下します。

短波コイルは、直径 0,4 ～ 1,5 mm の単芯銅線 (銀メッキが望ましい) で巻かれますが、PEL ブランドの線も使用できます。単層円筒コイルのインダクタンス（μH単位）は、実験式：L \u2d DN102 / (45L / D + 10)で決定できます。これには、直径Dと巻線の長さLがcm単位で代入されます。品質係数を高めるには、ワイヤの直径にほぼ等しい増分（つまり、巻き間のギャップ）で巻き付けを実行する必要があります。コイルを小さくしすぎないでください。コイルが小さいと品質係数が低くなります。 KB コイルの巻き数は通常 20 ～ XNUMX を超えません。

多くの場合、アマチュア無線家は、古い放送受信機やテレビの回路などから既製のコイルを使用しなければなりません。回路を別の周波数に再構築するにはどうすればよいかという疑問が生じます。ここで、いくつかの簡単な法則について説明すると役に立ちます。固定寸法のコイルのインダクタンスは常に巻数の 1,4 乗に比例します。したがって、たとえばインダクタンスを 1,4 倍にするには、インダクタンスを増やす必要があります。ターン数がXNUMX倍になります。この場合、固定静電容量による回路の同調周波数は XNUMX 分の XNUMX に減少します。これは巻数に反比例します。回路が同調される波長がコイルの巻き数、つまりワイヤの長さに直接比例するのは興味深いことです。

結論として、小さな静電容量を持つ非常に大きなインダクタンスを持つ回路はばかげて見えて動作が悪く、あるいはその逆であることがわかります。実際、回路容量が小さいと、コイルの巻線間容量、実装容量、ループに接続されている部品の固有容量など、あらゆる種類の寄生容量が重要な役割を果たし始めます。静電容量は、回路の共振抵抗 (pQ に等しい) を低下させるだけでなく、接続ワイヤの寄生インダクタンスの役割の増加につながります。回路の特性抵抗p \u1d (LC) 2/XNUMXは、通常、数百オームから数kオームまで選択されます。

著者: V.Polyakov、モスクワ

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