Свежие обсуждения
Консультации

Рассчитать генератор на 2МГц на полтора вольта

1 3 23

1. С1 и С2(а С3 и С4 включены в контур последовательно с С2) для контура включены параллельно, т.е. в контур включена сумма их емкостей.
2.С2 как минимум обеспечивает отделение базы от земли через катушку и может также дополнительно способствовать уменьшению связи контура с транзистором для повышения стабильности частоты(если его емкость будет соизмерима с емкостью контура). Порядок емкостей и индуктивностей можно взять из гетеродинов приёмников средних волн.Длина волны 300:2= 150 м.Можно попробовать С2=С3=С4=300 пФ.А емкость контура получится около 100 пФ.
3. Если R3 заменить на дроссель, то исчезнет стабильность по постоянному току и это нежелательно. А номинал дросселя должен быть таким, чтобы его индуктивное сопротивление 2PiFL было значительно больше емкостного С4.
4.Для примера возьмём ток 3 мА, а на R3 0,5 В. R3=180 Ом. На базе тогда надо иметь +1,1 В. Можно взять R2=11 кОм(или 10), а R1=3,9 кОм.

 

ОКей, c C2, после того, как разъяснил Спец, все понятно, чем он больше, тем больше мы отбираем мощность с контура, но тем лабильнее частота. Спец говорит, что расчеты соотношений отбора мощности с контура и стабильности частоты следует взять из справочника. Цитирую: "В справочнике обычно описывается расчёт, исходя из компромисса между этими двумя крайностями". Хочу справочник, хочу статью оттуда, или фомулы...

Теперь попытаемся определиться с конкретным номиналом, обратимся к пояснению Crot2. Crot2 разъяснял более подробно про номиналы C2, C3 и C4. Для повышения стабильности частоты емкость C2 должна быть соизмерима с емкостью контура. Длина волны на 2 МГц составляет 150 метров. Т.е. мне надо рассчитать таким образом, чтобы емкость C2 была равна емкости всей системы C2, C3 и C4 и будет стабильность. Не знаю, будет ли хорошая мощность, надо обратиться к "справочнику" Спеца.

Насчет замечания Zandy, я старался разъяснить задачу максимально, антенна у меня будет провод пару метров, приемник будет на расстоянии метра, антенна у него такая же. Если рассудить так, нужно ли мне это вообще, и правильно ли я ставлю задачу, то больше всего я хочу не передатчик, а счет в Швейцарском банке

Почему нельзя рассчитать частоту генератора по этой схеме? Конденсаторы C1-C4 образуют последовательные и параллельные связи, разъве я не могу рассчитать результирующую емкость? Спец и Crot2 говорят, что это возможно.

Спец также исчерпывающе объяснил про конденсатор C5 в данной схеме, за это ему исчерпывающее спасибо

ВиНи пишет: "Для болшего КПД вместо резистора R3 надо поставить дроссель". В то же время Crot2 пишет, что "Если R3 заменить на дроссель, то исчезнет стабильность по постоянному току и это нежелательно". Как мне быть? ВиНи советует заменить резистор на дроссель 50 мкГн. Где здесь золотая среедина?

Если ставить резистор R3, то его сопротивление тоже должно быть "значительно" больше индуктивного сопротивления 2PiFL? Хочу спросить у Crot2, что следует подразумевать под фразой "индуктивное сопротивление 2PiFL должно быть значительно больше емкостного C4". Спасибо за формулу, рассчитать по формуле это запросто, но что значит "значительно"?

Crot2 предлагает расчет резисторов R1, R2, R3: "Для примера возьмём ток 3 мА". Откуда взялось 3 мА? На R3 тогда 0,5 В, это тоже от балды? Рассчитываем, исходя из предыдущих, номинал вольтажа на базе. Затем вычисляем Crot2 номиналы R1 и R2. Я разумею, что R=U/I. Поясните пожалуйста как рассчитали напряжение на базе и R1, R2.

 

Далее - с прилагаемой схемой. Генераторы с такими контурами называются 3-точечными, поскольку усилительный элемент связан с контуром в 3-х точках, считая землю. Обе абсолютно равноценны в теории, а на практике - сами видите. Становится ясно, насколько можно упростить схему, не поленившись сделать отводы у катушки... Возможен и некий гибрид - если в генераторе (схема В) эмиттер транзистора подключить к отводу катушки, то R3 не нужен, а вместо С3 и С4 можно оставить один конденсатор соответствующей ёмкости (тему R3 и режима транзистора по постоянному току пока оставим за бортом). И наконец, то же самое будет, если R3 заменить дросселем с индуктивностью, много большей, чем у L1. Это и есть то, о чём упоминал ВиНи. Много больше - чтобы этот дроссель не влиял на генерируемую частоту и её стабильность (обычно достаточно в 10...20 раз), а вообще-то чем больше, тем лучше, если не вдаваться в тонкости. Вот откуда берутся удивляющие Вас своей неконкретностью значения параметров. Кстати, Вы уже могли заметить, что коэффициент "10...20 раз" встречается в электронике (и не только в любительской) очень часто - например, тот же ток в базовом делителе напряжения.
Ну как, пока понятно? Удобнее отвечать, когда вопросы подаются по 1...2, максимум 3, а не пачкой.

 

по 3-х точечному контуру и его вариантам построения все понятно, хотя мне кажется, все-таки проще впаять 3 конденсатора и взять фабриный дроссель, чем мучаться с катушкой тут возникрут другие вопросы, на сколько % делать у катушки перехваты

И вообще! Почему мы говорим о R3, обсуждая работу контура? Нет ничего, не вижу, кроме индуктивности и емкостей в контуре. Я так думал, что R3 это относится к режиму работы транзистора и не далее того.

 

R3 вносит потери в контур, поскольку получилось при низком питании малой величины, и золотая середина может быть в использовании и R3 и последовательно с ним того самого дросселя. Ток транзистора выбирается, если по-простому, исходя из своего опыта и просмотра аналогичных конструкций, можно сделать генератор и при токе 10 мА, надо опять же пробовать на макете устроит ли приём, или может и 1 мА хватит...
На базе открытого транзистора напряжение всегда больше чем на его эмиттере на 0,6 - 0,7 В.Ток базы, если взять коэф. усил по току 100, будет 3 мА: 100= 30 мкА. Я взял ток делителя больше - 100мкА, а током базы пренебрёг, ну чуть не такой режим получится, так ведь исходные данные и точность не оговариваются.
Про С2...Если оставить неизменными С3, С4, а уменьшать С2 (и для сохранения частоты увеличивать L и С1), то мы будем уменьшать влияние всех подключённых к контуру цепей, но и энергии в контур от усилительного каскада будет возвращаться меньше, наступит момент, что этой возвращённой энергии не хватит, и генерация прекратится, надо будет увеличивать мощность генератора. И так опять без конца, там есть ещё понятия угла отсечки коллекторного тока, от которого зависят амплитуды гармоник и экономичность, но эти тонкости уже перебор для такой схемы...Если есть глубокий интерес, то, конечно, надо поискать учебники...

 

При массовом изготовлении действительно проще взять стандартные индуктивности и конденсаторы. В любительских условиях проще с отводами, IMHO. Теперь опять о теории. Та доля, с которой какой-либо сигнал подключен к контуру, называется коэффициентом включения или коэфф. связи. Например, если база транзистора подсоединена к отводу от половины витков катушки, то говорят: Ксв=0,5. Часто базу соединяют со всей катушкой (верхняя точка контура), и тогда Ксв=1. В емкостной трёхточке - то же самое, но Ксв определяется очень похоже на резисторный делитель. Например, допустим, что в схеме В С2=С3=С4, тогда для эмиттера Ксв=0,33, а для базы Ксв=0,67. Или, если С2=100 пф, С3=С4=200 пф, тогда Ксв э=0,25, Ксв б=0,5.
Почему я затеял разговор о Ксв? Потому, что в расчётах каскадов передатчиков определение различных Ксв - это основная часть дела. Но только для профессионалов!!! Любители давно выработали более простой и прагматичный подход - типовые коэффициенты для типовых же случаев. Кроме того, из любительской практики давно известно, что при соблюдении некоторых правил генератор будет неплохо работать при весьма широких вариациях параметров, в т.ч. и Ксв. Расчёт при этом сводится к прикидке или вообще не делается.

 

Чтобы дело потихоньку двигалось, я уже пытаюсь нарисовать бета версию результирующей схемы генератора. Итак, что мы имеем, и как мы это имеем:

Рассчитываем емкость контура как Ckont = C1 + 1 / (1 / C2 + 1 / C3 + 1 / C4)

Если я беру дроссель L1 = 12 мкГн, то общая емкость должна быть 530 Пф

Подбираю варианты, учитывая, что C2 для стабильной частоты должен быть равен общей емкости контура (т.е. 530)

Получаю вариант: C1 = 465, C2 = 530, C3 = 150, C4 = 150

Насчет равенства C2 емкости контура, понятно, но на сколько много, подбирая остальные емкости, я могу увеличивать его емкость, типа для увеличения мощности генератора, все же не ясно.

Так как внятных рекоммендаций насчет C3 и C4 не было, я взял их по 150 пик, т.е. численно равными длине волны в метрах, так как сам это где-то вычитал. В пресловутый справочник меня так и не тыкнули

Ну с C5 все понятно, берем побольше

Идем дальше, дроссель L2 беру в 15 раз больше, чем L1

Насчет резистора R3, "Падение напряжения на сопротивлении в цепи эмиттера желательно чтобы в несколько (сколько?- каждый по своему) превышало Uбэ ( 0,7 В) и немного составляло от питания каскада ( принято 20% считать допустимым), чтобы значительно не терять мощность каскада. Uбэ желательно превышать для независимости режима каскада от типа транзистора и его зависимости от температуры." Ничего не понятно.

Насчет резисторов, беру как мне советуют: "На базе открытого транзистора напряжение всегда больше чем на его эмиттере на 0,6 - 0,7 В.Ток базы, если взять коэф. усил по току 100, будет 3 мА: 100= 30 мкА. Я взял ток делителя больше - 100мкА, а током базы пренебрёг, ну чуть не такой режим получится, так ведь исходные данные и точность не оговариваются". Хотя тоже все еще не понятно.

Как прокомментируете?

 

На первый прикидочный взгляд - работать может, но С2 много больше нужного, а R1 маловато. Рекомендации по выбору С2...С4 - см. в предыдущем посте.
А вообще-то посмотрел только что на название топика, и решил ещё раз напомнить: чем расчитывать, лучше взять паяло и сразу делать. Основа уже есть, и быстрее будет не разъяснять азы теории (это не в форуме лучше делать, для него это неподъёмное дело), а подсказывать, что в имеющейся схеме работает не так.

 

Подбор ёмкостей можно оставить таким. R3, считаю, должен быть исключён, т.к. при столь малом напряжении питания рекомендации типа "Падение напряжения на сопротивлении в цепи эмиттера желательно чтобы в несколько (сколько?- каждый по своему) превышало Uбэ ( 0,7 В) и немного составляло от питания каскада ( принято 20% считать допустимым), чтобы значительно не терять мощность каскада. Uбэ желательно превышать для независимости режима каскада от типа транзистора и его зависимости от температуры" просто не имеют смысла! В делителе R1, R2 имеет смысл взять одинаковые резисторы по несколько килоом, например 3...3,9 к, и при включении генератора одним из них подобрать ток коллектора равным около 10 мА. Это будет соответствовать мощности рассеяния на транзисторе около 15 мВт. Считая КПД каскада около 70% (генератор всегда работает с отсечкой тока!), можно надеяться получить мощность колебаний на выходе около 20 мВт.
Дроссель L2 надо взять стандартного номинала 100, 125 или 150 мкГн. Но и 50 будет работать замечательно.

 

Спасибо Спец за теорию про коэффициент связи, думаю, так как я любитель, правомочно задам вопрос, каково же "типовое" Ксв для эмиттера и для базы? Тогда я смогу переподобрать емкости, основываясь и на этом параметре, попутно уменьшив C2

Все-таки не соглашусь я с утверждением о том, "чем расчитывать, лучше взять паяло и сразу делать". Не знаю, у меня по получалось только тогда, когда я все считал и пересчитывал, это я про жизнь нашу бренную

Внимая категоричности ВиНи, все-таки, наверное исключим R3. Дроссель L2, как советовали, я беру побольше, на 180 мкГн у меня как раз валяется парочка фабричных.

Остается определиться только с делителями R1, R2. Спец говорит номинал R1 маловат. ВиНи советует взять одинаковые резисторы, и осуществлять подбор тока коллектора одним из них. Здесь смиренно спрошу, подбор осуществлять увеличивая R1 и уменьшая R2, или наоборот, уменьшая R1 и увеличивая R2. Результат, подозреваю может быть достигнут и так и так.