Teoria: calcolo dei circuiti oscillatori. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Le considerazioni seguenti sono valide non solo per i circuiti oscillatori, ma anche per qualsiasi altro utilizzato nei dispositivi di ingegneria radio, ad esempio nei ricevitori radio. Abbiamo già fornito la formula per la frequenza di sintonizzazione del circuito e può essere utilizzata con successo sostituendo tutti i dati in unità di base: capacità - in farad, induttanza - in henry. La risposta sarà, ovviamente, in hertz. Per semplificare i calcoli, puoi sostituire la capacità in nanofarad (migliaia di picofarad) e l'induttanza in millihenry, quindi la risposta sarà in megahertz: f = 0,16 / (LC) 1/2

I circuiti oscillatori RF sono spesso sintonizzati in frequenza utilizzando condensatori variabili (CPC). Gli intervalli di capacità tipici per tali condensatori sono 5 ... 180, 5 ... 360 o 17 ... 500 pF. Nel calcolo, è necessario tenere conto delle piccole capacità proprie della bobina, dell'installazione e della capacità di ingresso della cascata collegata al circuito. Aggiungono relativamente poco alla capacità massima del KPI, ma aumentano significativamente la capacità minima del circuito, restringendo l'intervallo di sintonia.

Per equalizzare le capacità minime di più circuiti sintonizzabili contemporaneamente, i condensatori trimmer (C1 e C3 in Fig. 52) sono collegati in parallelo alle sezioni del blocco KPI.

In pratica, la capacità del circuito sintonizzato cambia non più di 10 volte, il che dà solo una tripla variazione di frequenza. La coincidenza delle impostazioni del circuito al limite di bassa frequenza della gamma si ottiene modificando l'induttanza delle bobine, per le quali vengono fornite con trimmer magnetodielettrici (ferrite, magnetite, ecc.). I valori tipici dell'induttanza delle bobine a onde medie sono circa 200 μH, onde lunghe - 2 mH.

La maggiore difficoltà per i radioamatori è il calcolo del numero di spire delle bobine. La formula esatta è derivata per un solenoide con una lunghezza dell'avvolgimento molto maggiore del diametro: L = μμ0N2S/L1 dove μ è la permeabilità magnetica del magnetodielettrico; μ0 = 4π 10-7 H/m - costante magnetica; N è il numero di giri; S è l'area della sezione trasversale della bobina; (- lunghezza dell'avvolgimento. Sostituendo le dimensioni in metri, la risposta è in henry. La stessa formula dà ottimi risultati per bobine toroidali avvolte su anelli di ferrite. La lunghezza dell'avvolgimento in questo caso è la circonferenza della mezzeria dell'anello.

Per le antenne in ferrite anche la formula è adatta, ma poiché il circuito magnetico non è chiuso, è necessario prendere il valore effettivo di μ, che per aste ampiamente utilizzate con una permeabilità magnetica di 400-1000 è solo 50 ... 150 . I valori tipici del numero di giri delle bobine delle antenne magnetiche della gamma MW sono 50 ... 70, LW - 200 ... 250.

Come già accennato nella sezione 7.3, per aumentare il fattore di qualità del DV e MW, le bobine sono avvolte con un filo LESHO attorcigliato da diversi (da 7 a 81) sottili conduttori isolati. In assenza di tale filo, può essere realizzato indipendentemente da un filo PEL con un diametro di 0,07-0,1 mm. Quando si dissaldano i cavi, questi vengono spellati, attorcigliati e saldati insieme. Conduttori rotti o dissaldati riducono il fattore Q della bobina.

Le bobine ad onde corte sono avvolte con un filo di rame unipolare del diametro di 0,4-1,5 mm, preferibilmente argentato, ma è possibile utilizzare anche filo di marca PEL. L'induttanza di una bobina cilindrica a strato singolo (in μH) può essere determinata dalla formula empirica: L \u2d DN102 / (45L / D + 10), in cui il diametro D e la lunghezza dell'avvolgimento L sono sostituiti in cm Per aumentare il fattore di qualità, l'avvolgimento dovrebbe essere eseguito in incrementi (cioè . spazio tra le spire), approssimativamente uguale al diametro del filo. Non cercare di rendere la bobina troppo piccola: il fattore di qualità delle bobine piccole è inferiore! Il numero di spire delle bobine KB di solito non supera 20...XNUMX.

Spesso i radioamatori devono utilizzare bobine già pronte, ad esempio dai circuiti di vecchi ricevitori o televisori. La domanda sorge spontanea, come ricostruire il circuito su una frequenza diversa? Qui è utile parlare di alcune semplici leggi: l'induttanza di una bobina di dimensioni fisse è sempre proporzionale al quadrato del numero di spire, quindi per raddoppiare l'induttanza, ad esempio, è necessario aumentare la numero di giri di 1,4 volte. In questo caso, la frequenza di sintonizzazione del circuito con una capacità fissa diminuisce di un fattore 1,4 - è inversamente proporzionale al numero di giri. È curioso che la lunghezza d'onda su cui è sintonizzato il circuito sia direttamente proporzionale al numero di spire della bobina, e quindi alla lunghezza del filo.

In conclusione, notiamo che i circuiti con un'induttanza molto grande con una piccola capacità sembrano ridicoli e funzionano male, o viceversa. In effetti, con una piccola capacità del circuito, tutti i tipi di capacità parassite iniziano a svolgere un ruolo importante: la capacità interturn della bobina, la capacità di montaggio, la capacità intrinseca delle parti collegate al loop, ecc. Induttanza del loop troppo bassa ad alta la capacità porta ad un aumento del ruolo di induttanza parassita dei fili di collegamento, oltre ad abbassare la resistenza di risonanza del circuito, pari a pQ. La resistenza caratteristica del circuito p \u1d (LC) 2/XNUMX viene solitamente scelta da centinaia di Ohm a diversi kOhm.

Autore: V.Polyakov, Mosca

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