Pengiraan penapis LC. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Radio amatur pemula

 Komen artikel

Dengan menggabungkan induktor dan kapasitor, adalah mungkin untuk membina penapis, pertama, pesanan yang lebih tinggi (urutan penapis, sebagai peraturan, adalah sama dengan bilangan unsur reaktifnya), iaitu, mempunyai cerun yang lebih curam bagi tindak balas frekuensi dalam jalur henti, dan kedua, memperkenalkan pengurangan ketara dalam jalur laluan. Sebaik-baiknya, apabila gegelung dan kapasitor tidak hilang (faktor kualitinya tidak terhingga), penapis LC tidak akan mengalami kerugian sama sekali.

Penapis LC yang paling mudah ialah litar berayun. Termasuk seperti yang ditunjukkan dalam rajah. 38, ia akan bertindak sebagai penapis laluan jalur sempit yang ditala kepada frekuensi

f0= 1/2π√LC.

Pada frekuensi resonans, rintangan gelung aktif:

R0 = pQ.

di mana p ialah rintangan ciri, sama dengan tindak balas gegelung dan kapasitor. Lebih mudah untuk mengiranya dengan formula

p = √L / C.

Oleh kerana kapasitor biasanya memperkenalkan hampir tiada kerugian, faktor kualiti litar adalah sama dengan faktor kualiti gegelung. Lebih mudah untuk menentukan frekuensi resonans dan faktor kualiti secara eksperimen dengan memasang lata mengikut skema di atas. Anda memerlukan penjana isyarat yang mencipta voltan masukan Uin, dan sejenis meter keluaran dengan rintangan dalaman yang tinggi, yang terbaik adalah osiloskop. Ia akan berfungsi untuk mendaftarkan voltan Uout.

Dengan menukar frekuensi penjana, adalah mungkin untuk mendaftarkan Uout maksimum pada frekuensi resonan litar f0. Perintang R1 dan rintangan litar resonan r0 membentuk pembahagi, dan

Uout = Uin/(R1+r0).

Setelah mengukur voltan pada input dan output, kini mudah untuk mengira impedans resonans, dan kemudian faktor kualiti litar.

Satu lagi cara untuk mengukur faktor kualiti adalah dengan mengukur lebar jalur gelung 2Δf, di mana Δf ialah sisihan frekuensi pengayun di mana Uout jatuh kepada 0,7 daripada nilai resonans. Faktor kualiti berkaitan dengan lebar jalur dengan formula mudah

Q = f0/2Δf.

Dalam kes ini, perlu diingat bahawa bukan faktor kualiti intrinsik (konstruktif) litar Q0 yang akan diukur, tetapi nilai yang sedikit lebih kecil - faktor kualiti litar yang dipinggirkan oleh perintang R1. Oleh itu, rintangan perintang dalam eksperimen ini harus dipilih sebesar mungkin. Selalunya perintang digantikan dengan kapasitor kecil, dalam praktiknya sudah cukup untuk membawa probe penjana ke output atas (mengikut gambar rajah) litar.

Impedans input osiloskop, atau peranti lain yang disambungkan ke litar, juga tidak besar, dan, sudah tentu, ia mengurangkan faktor kualitinya. Kaedah untuk mengira faktor kualiti "dimuatkan" adalah mudah: anda perlu mencari rintangan resonans baru yang dibentuk oleh sambungan selari R1 dan R0, dan kemudian bahagikannya dengan p. Kemudian, rintangan R2 yang disambungkan ke output diambil kira dengan cara yang sama.

Penapis laluan jalur gelung tunggal ialah peranti yang sangat tidak sempurna. Jika kita ingin menggunakan sifat litar sepenuhnya, iaitu, untuk mendapatkan lengkung resonans yang tajam sepadan dengan faktor kualiti membina, maka litar mesti dimuatkan dengan lemah dengan memilih R1 dan R2 jauh lebih besar daripada R0. Kemudian pekali pemindahan kuasa adalah kecil, yang bermaksud kehilangan besar dalam lebar jalur. Jika litar dimuatkan dengan banyak dengan memilih R1 = R2 << R0, maka pekali penghantaran cenderung kepada maksimum yang mungkin (-6 dB), tetapi litar hampir kehilangan sifat resonansnya. Walau bagaimanapun, litar tunggal sering digunakan pada input penerima radio atau dalam penguat resonan kerana kesederhanaannya.

Pekali pemindahan voltan meningkat jika sekurang-kurangnya R2 boleh dibuat besar (contohnya, dengan menyambungkan litar ke gerbang transistor kesan medan, yang berfungsi untuk menguatkan lagi isyarat). Ia kekal untuk menyelaraskan litar dari bahagian input (contohnya, dengan penyuap antena 75-ohm). Gunakan sambungan autotransformer (Gamb. 39) atau pembahagi kapasitif (Gamb. 40).

Dalam kes pertama

R1 = R0(n1/n0)²,

di mana n1 ialah bilangan lilitan dari "tanah" ke pili: n0 ialah jumlah bilangan lilitan gegelung (sambungan bahagian gegelung diandaikan kuat) Dalam kes kedua

R1 = R0C1²/(C1 +C2)².

Jika R2 tidak terhingga, maka mula-mula anda perlu mengambil kira dengan mengira R0 baharu (dikurangkan dengan sambungan selari R2), dan kemudian mengira padanan input. Parameter penapis laluan jalur sempit boleh dipertingkatkan dengan ketara, termasuk dua, tiga atau lebih litar. Sambungan antara mereka boleh menjadi kapasitif induktif atau luaran. Pekali kearuhan bersama dipilih untuk menjadi Q kali kurang daripada kearuhan gegelung, dan kemuatan kapasitor gandingan adalah Q kali kurang daripada kapasitans gelung, dengan Q ditentukan daripada lebar jalur penuras yang diperlukan. Jika O adalah lebih rendah daripada faktor kualiti konstruktif gegelung, kerugian dalam penapis adalah kecil. Input dan output penapis dimuatkan dengan perintang R = pQ.

Isyarat kepada litar boleh digunakan bukan sahaja secara selari, seperti yang diterangkan di atas, tetapi juga secara bersiri, seperti dalam Rajah. 41. Dalam kes ini, jika perlu untuk mendapatkan lengkung resonans yang tajam, rintangan R2, seperti sebelumnya, mesti dipilih sebanyak mungkin, dan R1, sebaliknya, sesedikit mungkin. Dengan rintangan dalaman kecil penjana, litar sedemikian mempunyai pekali pemindahan voltan yang besar pada frekuensi resonans, sama dengan Q dalam had. Pada frekuensi terendah, pekali pemindahan cenderung tidak sifar, seperti dalam penapis yang telah dipertimbangkan, tetapi kepada satu.

Kes yang sangat menarik ialah apabila dalam penapis mengikut skema Rajah. 41, pilih rintangan pada input dan output yang sama dengan ciri, iaitu R1 \u2d RXNUMX \uXNUMXd p.

Ternyata penapis laluan rendah yang dipadankan, pekali pemindahan yang malar dan sama dengan 1/2 (-6 dB) pada semua frekuensi dari sifar kepada frekuensi resonan litar L1C1, dan berkurangan dengan peningkatan frekuensi yang selanjutnya . Kecerunan tindak balas frekuensi ialah 12 dB setiap oktaf, seperti yang sepatutnya untuk penapis tertib kedua.

Dalam jalur laluan penapis 0 ... f0, pekali pemindahan sering diandaikan sama dengan satu, memandangkan voltan input bukan EMF penjana, tetapi voltan antara keluaran atas perintang R1 mengikut litar dan wayar biasa . Selain itu, perintang R1 boleh menjadi rintangan dalaman penjana. Penjana, seolah-olah, "melihat" rintangan beban R2 melalui penapis yang telus dalam jalur laluan dan memberikan kuasa maksimum pada R1 = R2.

Dengan cara ini, kebanyakan penjana pengukur mempunyai rintangan dalaman standard 50 ohm, dan skala voltan keluaran ditentukur untuk kes beban mereka juga pada 50 ohm. Jika output penjana sedemikian tidak dimuatkan dengan apa-apa, voltan keluaran akan dua kali lebih tinggi daripada skala pengecil keluaran yang ditunjukkan!

Untuk mendapatkan cerun yang lebih curam bagi tindak balas frekuensi, sepasang pautan berbentuk L yang diterangkan digunakan, menyambungkannya mengikut Rajah. 42 untuk membentuk pautan-T, atau mengikut rajah. 43 untuk membentuk pautan-U. Dalam kes ini, penapis laluan rendah urutan ketiga diperolehi. Biasanya pautan berbentuk U lebih disukai, kerana ia mempunyai induktor yang kurang intensif buruh untuk dihasilkan.

Ia juga mungkin untuk terus "membina" susunan penapis. Sebagai contoh, dalam Rajah. 44 menunjukkan bagaimana penapis laluan rendah dua pautan tertib kelima terdiri daripada dua pautan berbentuk U.

Ia mempunyai tindak balas frekuensi yang sangat curam dalam jalur henti - 30 dB setiap oktaf. Ia boleh dibuat lebih sejuk jika kapasitor kecil tambahan disambungkan selari dengan gegelung. Pada frekuensi litar resonan yang terhasil, dua titik "redaman tak terhingga" diperoleh, terletak di jalur henti. Dalam sesetengah kes, peranan kapasitor tambahan boleh dilakukan oleh kapasitansi interturn gegelung.

HPF dibina dengan cara yang sama, hanya gegelung digantikan oleh kapasitor, dan kapasitor digantikan oleh gegelung. Penapis laluan jalur lebar diperoleh dengan melata penapis laluan rendah dan penapis laluan tinggi, sebaik-baiknya dengan peringkat penguat pengasing di antaranya.

Soalan untuk ujian kendiri. Dengan menggunakan formula dalam bab ini, terbitkan formula pengiraan untuk kearuhan dan kemuatan pautan berbentuk L bagi penapis laluan rendah. Kira LPF mengikut rajah. 44 untuk penerima heterodyne amatur radio. Kekerapan pemotongan penapis ialah 2,7 kHz dan impedans ciri ialah 1,6 kΩ.

Lukiskan litar penapis dengan penetapan penarafan unsur dan plotkan tindak balas frekuensinya pada skala logaritma.

Jawab. Parameter pautan berbentuk L yang dipadankan bagi penapis laluan rendah (Rajah 41, 42) didapati daripada hubungan R = p, di mana R ialah rintangan beban penapis; p ialah impedans cirinya, sama dengan reaktansi unsur-unsurnya pada frekuensi cutoff:

L=R/2πf_c,C=1/2πf_cR.

Setelah memperoleh formula ini, tidak lagi sukar untuk mengira elemen penapis laluan rendah dua pautan (Rajah 44) penerima heterodina, dengan mengambil kira hakikat bahawa kearuhan kedua-dua gegelung hendaklah 2L, kapasitansi daripada kapasitor melampau - C, kapasitansi kapasitor tengah - 2C:

L= 1,6-10³/ 6,28.2,7-10³ - 0,095H = 95 mH, 2L = 190 mH;

C \u1d 6,28 / 2,7 10 XNUMX³· 1,6 · 10³ = 0,037x10^-6F \u0,037d 2 uF, 0,074C \uXNUMXd XNUMX uF.

Dalam pembuatan praktikal penapis, bilangan lilitan gegelung dikira menggunakan maklumat yang dibentangkan dalam Bab 5. Dalam kes ini, adalah dinasihatkan untuk menggunakan gelang ferit, yang memberikan faktor kualiti gegelung yang baik dan sedikit terdedah. kepada gangguan daripada medan luar. Agak lebih teruk dalam kedua-dua aspek ialah litar magnet yang diperbuat daripada plat keluli berbentuk W, contohnya, daripada pengubah yang sebelum ini digunakan dalam penerima transistor mudah alih.

Sebagai contoh, mari kita hitung bilangan lilitan gegelung pada cincin ferit K16x8x4 yang diperbuat daripada ferit gred 2000NM. Mari kita gunakan formula L=μμ₀N²/l. Menggantikannya dengan nilai μ = 2000, μ₀ = 4π-10^-7rH/M,S=16 10^-6M², l=38 10^-3M, kita dapat L -10^-6N² atau N - 10³L Menggantikan nilai L = 0,19 H, kita mendapat N = 430 pusingan. Perlu diingatkan bahawa, bertentangan dengan kepercayaan popular, penapis mudah sedemikian agak tidak kritikal terhadap penyebaran parameter unsur-unsurnya, dalam apa jua keadaan, sisihan ± 5% mempunyai sedikit kesan ke atas bentuk tindak balas frekuensi. Pengiraan juga boleh dilakukan dengan ketepatan yang sesuai. Rintangan sumber dan beban penapis adalah kurang kritikal, dan sisihan sehingga ± 25% boleh diterima di sini.

Pengarang: V.Polyakov, Moscow

Lihat artikel lain bahagian Radio amatur pemula.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Mengubah bahan biasa menjadi magnet 10.08.2020 Ferromagnetisme ialah fenomena yang berlaku dalam bahan apabila kebanyakan elektron dalam atomnya berputar ke arah yang sama. Dalam bahan bukan magnet, putaran elektron yang diarahkan bertentangan biasanya membatalkan satu sama lain, memusnahkan medan magnet. Tidak banyak bahan di dunia yang pada mulanya mempamerkan sifat feromagnetik. Yang paling biasa daripada mereka terkenal kepada kami: ini adalah besi, kobalt dan nikel, serta aloi mereka. Itulah sebabnya apabila mencipta peranti elektronik, senjata jurutera sangat terhad kepada triniti ini. Walau bagaimanapun, saintis mendakwa bahawa mereka berjaya mendorong kemagnetan dalam bahan yang bukan magnet sebelum ini. Ini adalah pirit, "emas bodoh" - mineral yang sering disalah anggap oleh pelombong yang tidak berpengalaman sebagai ketulan emas. Menggunakan teknik yang dikenali sebagai electrolytic gating, para penyelidik memberikannya dengan ciri-ciri yang tidak biasa. Pertama, mereka meletakkan pirit bersentuhan dengan elektrolit, selepas itu mereka menggunakan pelepasan lemah - hanya 1 volt - pada sambungan. Ini memungkinkan untuk menggerakkan molekul bercas positif di kawasan hubungan antara pirit dan elektrolit, dengan itu mewujudkan daya magnet yang boleh diukur. Menariknya, sebaik sahaja voltan dimatikan, kemagnetan juga hilang. Ciri ini boleh membantu dalam reka bentuk elektronik generasi akan datang. "Dengan menggunakan voltan, kita sebenarnya menyuntik elektron ke dalam bahan. Ternyata jika kepekatan elektron yang cukup tinggi dicapai, maka bahan itu secara spontan memperoleh sifat magnet. Sebelum ini, semua ini hanya dibincangkan secara teori, dan kita sialan. terkejut bahawa kaedah kami berfungsi. Saya pasti bahawa Memandangkan percubaan itu berjaya dengan pirit, maka pada masa hadapan kami akan dapat membuat bahan lain feromagnetik," Chris Layton, pengarang utama kajian itu, berkongsi dengan akhbar.

Berita menarik lain:

▪ Kamera Canon EOS 6D Mark II

▪ LG KiZON - peranti elektronik boleh pakai untuk kanak-kanak

▪ Tablet BlackBerry Playbook

▪ Ramalan gempa bumi elektromagnet

▪ Keluli berkekuatan tinggi untuk bangunan dan kenderaan berperisai

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak: kawalan nada dan kelantangan. Pemilihan artikel

▪ pasal Dunia lucah. Ungkapan popular

▪ artikel Mengapa lembu mengunyah biak mereka? Jawapan terperinci

▪ artikel Gelung pampasan. Petua Perjalanan

▪ Artikel stroboskop. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Selendang berpakaian. Fokus Rahsia

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024