Przystawka do NWT do testowania obwodów LC. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

Mierniki odpowiedzi częstotliwościowej NWT są szeroko stosowane przez radioamatorów. Chęć poprawienia dokładności pomiaru współczynnika jakości obwodów za jego pomocą (w stosunku do najprostszych rozwiązań obwodów) skłoniła mnie do pomysłu wykonania przystawki do NWT w postaci kompaktowej sondy. Ponadto, aby można było zmierzyć częstotliwość rezonansową, współczynnik jakości i charakterystykę częstotliwościową obwodów z odpowiednio dużą dokładnością - zarówno pobranych osobno, jak i zainstalowanych bezpośrednio w konstrukcjach. Oczywiście w tym przypadku należy zadbać o to, aby napięcie sygnału w badanym obwodzie nie przekraczało na wykresie odpowiedzi częstotliwościowej poziomu -20 dB, aby krzemowe złącza pn się nie otwierały.

Wygląd sondy pokazano na rys. 1, a jego schemat znajduje się na ryc. 2. Wzmacniacz buforowy o wysokiej rezystancji o rezystancji wejściowej 1 MΩ i pojemności wejściowej około 2 pF jest montowany na tranzystorach VT1, VT3. Zastosowanie takiej sondy i cechy konstrukcyjne są opisane wystarczająco szczegółowo w artykule B. Stiepanowa „Prosty wskaźnik rezonansu”, opublikowanym w zbiorze „Rocznik radiowy 1985”. W porównaniu z opisanym tam urządzeniem proponowana wersja sondy ma lepsze właściwości. Zastosowanie bardziej czułego detektora NWT umożliwiło znaczne (prawie czterokrotne) zmniejszenie pojemności kondensatorów sprzęgających, co znacznie zmniejszyło wpływ obwodów pomiarowych na współczynnik jakości badanego obwodu. Z tego powodu błąd pomiaru współczynnika jakości obwodu (do 400 ... 500) nie przekracza 5 ... 10% przy częstotliwościach od setek kiloherców do 30 MHz. Sonda jest podłączana do badanego obwodu LC np. za pomocą krokodylków (patrz rys. 1).

Ryż. 1. Wygląd sondy

Ryż. 2. Układ sondy

Pojemność wejściowa takiej sondy może wynosić około 2 pF, ale w praktyce przy takich wartościach już zauważalnie wpływa na pojemność pasożytniczą instalacji. Wysoka impedancja wejściowa sondy pomiarowej spowodowała konieczność jej ekranowania. na ryc. 3 pokazuje, że bez zewnętrznego ekranu, przy pewnych niskich poziomach, w odpowiedzi częstotliwościowej pojawia się szum. Zainstalowanie sondy w obudowie ekranującej prawie całkowicie usuwa zakłócenia i poprawia odsprzęganie „wejście - wyjście”, ale jednocześnie zwiększa pojemność wejściową do 4,9 ... 5 pF. Przy zamkniętych stykach wejściowych sondy izolacja będzie wynosić co najmniej 62 dB przy częstotliwości 20 MHz.

Ryż. 3. Wykres odpowiedzi częstotliwościowej

Aby poprawić dokładność pomiaru rzeczywistej częstotliwości rezonansowej obwodów f (jest to ważne np. przy sprawdzaniu lub regulacji sprzężenia obwodów), konieczne jest wprowadzenie poprawki według wzoru podanego w artykule B. Stiepanowa , ale zamiast liczby 3,5 wstaw w nią liczbę 2,5. Dla tej sondy wygląda to tak:

f = f_р(1+2,5/C),

gdzie f_p - zmierzona wartość częstotliwości rezonansowej obwodu; C to pojemność kondensatora obwodu w pikofaradach.

Zdjęcie konstrukcji sondy pokazano na ryc. 4. W celu wykluczenia bezpośredniego przenikania sygnału do wejścia czujki z pominięciem badanego obwodu, stosuje się dwustronną folię z włókna szklanego, a montaż odbywa się na „łatce” po obu stronach płytki.

Ryż. 4. Projekt sondy

Obie strony wspólnego ekranu z drutu są połączone zworkami w czterech do pięciu miejscach (równomiernie na całej powierzchni planszy). Punkty podłączenia kondensatorów sprzęgających są rozdzielone - wejście sondy wysokooporowej znajduje się z jednej strony, a po przeciwnej stronie płytki ekran pełny („masa”). Punkt lutowania wyjściowego rezystora obciążenia NWT R1 znajduje się po drugiej stronie płytki, a naprzeciwko niego po przeciwnej stronie znajduje się pełny ekran („masa”). Pomiędzy kondensatorami sprzęgającymi prawie na całej ich długości zamontowano ekran z cienkiej blachy. Jest przylutowany do płytki i pokryty czarną taśmą izolacyjną. Powtarzając projekt, zamiast tego dodatkowego ekranu, zalecam po prostu wydłużenie deski o 10 ... 15 mm.

Wysoki prąd wyjściowy wysokorezystancyjnego wzmacniacza buforowego sondy (około 30 mA) zapewnia amplitudę sygnału wyjściowego do 1,4 V przy obciążeniu o niskiej rezystancji (50 Ω). Pozwala to zmaksymalizować zakres dynamiki detektora NWT. Ustawienie wzmacniacza sprowadza się do zainstalowania stałego napięcia +2 ... 4 V na kolektorze tranzystora VT5.Osiąga się to poprzez wybór rezystora R3. Prąd pobierany przez sondę ze źródła zasilania wynosi około 40 mA.

Rzeczywiste obciążenie obwodu jest wytwarzane przez generator NWT o impedancji wyjściowej 50 omów i podłączony równolegle do niego rezystor obciążenia R1 o rezystancji 51 omów (w rezultacie około 25 omów). Są one podłączone do badanego obwodu przez kondensator sprzęgający C1 o pojemności 1 pF.

Stopień wpływu tego obwodu na współczynnik jakości obwodu można oszacować za pomocą wzorów podanych w artykule B. Stiepanowa. Każdy, kto chce, może zajrzeć na przykład do książki V. Popova „Podstawy teorii obwodów” (M.: Vysshaya Shkola, 1985), ale podane tam formuły są nieco trudne do przeanalizowania i zrozumienia fizycznego znaczenia tego, co jest wydarzenie.

Łatwiej będzie zrozumieć istotę tego, co się dzieje, jeśli użyjemy pojęcia odporności na straty. Całkowita rezystancja utraty pętli R_п można określić wzorem

R_п=X_L/Q_н,

gdzie X_L - indukcyjna rezystancja jego cewki; Q_н - jej dobroć.

Rezystancja stratna obciążonego obwodu R_п równa sumie rezystancji strat własnych nieobciążonego obwodu R_к i straty wprowadzone przez obciążenie R_н. Ostatni dla naszego przypadku włączenia rezystancji źródła sygnału o niskiej rezystancji R_ist przez pojemnościowy dzielnik prądu jest równy

R_н = R_ist (C_St./(Z_к+C_vh))².

Jeżeli pojemność konturu C_к znacznie większa niż pojemność wejściowa C_vh, ta formuła upraszcza się do

R_н = R_ist (C_St./Z_к)²,

rezystancja wprowadzona do obwodu zmniejsza się proporcjonalnie do kwadratu stosunku pojemności kondensatorów sprzęgających i obwodu.

Ryż. 5. Wykres odpowiedzi częstotliwościowej

Rozważmy prawdziwy przykład pomiaru parametrów obwodu oscylacyjnego, który składa się z wysokiej jakości cewki indukcyjnej nawiniętej na pierścieniu Amidon T50-6 i kondensatora 38 pF.

1. Pełna pojemność obwodu

С_m = C_к+C_vh\u43d XNUMX pF.

2. Na podstawie wykresu odpowiedzi częstotliwościowej (ryc. 5) wyznaczamy częstotliwość rezonansową f = 18,189 MHz oraz współczynnik jakości Q_н\u237,76d XNUMX (choć słabo, ale wciąż obciążony obwód).

3. Przejdź do zakładki „Obliczenia radiotechniczne” programu NWT, wprowadź pojemność obwodu i jego częstotliwość rezonansową do komórek tabeli i znajdź indukcyjność cewki L = 1,78 μH. Jego reaktancja indukcyjna X_L= = 203,5 Ohm.

Zatem odporność na straty obciążonego obwodu, obliczona według wzoru R_п = X_L/Q_н będzie 0,86 oma. Wprowadzona przez obciążenie, źródło sygnału, odporność na straty znajduje się na podstawie wzoru

R_н = R_ist (C_St./(Z_к+C_vh))².

Podstawiając do niego znane wartości parametrów elementów, otrzymujemy wartość R_н\u0,0135d XNUMX omów. Stąd znajdujemy odporność na straty rzeczywistego nieobciążonego obwodu R_к\u0,847d XNUMX Ohm i współczynnik jakości nieobciążonego obwodu Q_к= 240.

Bezpośrednio zmierzony współczynnik jakości, bez tych przeliczeń, wynosi 237,76. Jak widać błąd pomiaru wynikający z wpływu źródła sygnału o niskiej rezystancji w naszym urządzeniu jest znikomy i będzie tym mniejszy, im większa będzie pojemność obwodu lub im wyższa będzie jego impedancja charakterystyczna.

Autor: Sergey Belenetsky (US5MSQ)

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Kwiaty i wizja pszczół 04.03.2016 Botanicy z University of Cambridge i Bristol (Wielka Brytania), kierowani przez profesora Beverley Glover (Beverley Glover) i dr Heather Whitney (Heather Whitney) odkryli, że kwiaty „dostrajają” opalizację swoich płatków do oczu pszczół łatwiej im je zapamiętać. Wyniki ich badań, opublikowane w czasopiśmie Current Biology, przypominają komunikat prasowy Uniwersytetu Cambridge. Iridescencja nazywana jest jasnymi przelewami wszystkich kolorów tęczy, które przechodzą jeden na drugi, jak np. w bańkach mydlanych lub na spodniej stronie płyty CD ze ścieżkami. Płatki kwiatów również mają tę właściwość, jednak w porównaniu z wieloma innymi obiektami naturalnymi ich opalizacja jest niska. Aby dowiedzieć się, co to tłumaczy, brytyjscy naukowcy podjęli własne badania. W laboratorium stworzyli trzy rodzaje sztucznych kwiatów: silnie opalizujące (jak bańka mydlana lub płyta CD), średnio opalizujące (jak zwykłe rośliny w naturze) i wcale nie opalizujące. W każdym gatunku były wielokolorowe opcje. W serii eksperymentów nektar umieszczano tylko w „kwiatach” o określonym kolorze i pewnej opalizacji i obserwowaliśmy, jak szybko pszczoły pamiętają, gdzie konkretnie polecieć po jedzenie. Okazało się, że pszczoły szybciej zapamiętują „kwiaty” opalizujące niż te bez opalizacji. Jednak wysoki poziom opalizacji myli je i często mylą różnokolorowe super opalizujące kwiaty. Ich wizja już nie wystarcza do rozróżnienia zbyt skomplikowanych przelewów odcieni. Można więc stwierdzić, że rośliny „dostosowują” stopień opalizacji swoich płatków kwiatowych do poziomu, na którym służy jako niezawodny przewodnik dla pszczół, ale jednocześnie nie myli nadmiernej złożoności. W razie potrzeby płatki mogłyby być bardziej opalizujące – fizjologia roślin na to pozwala – ale byłoby to niepotrzebne marnowanie zasobów, które nie ułatwiałoby „związków” z zapylaczami, a wręcz przeciwnie. „W przyrodzie jest wiele efektów optycznych, których nie do końca rozumiemy. Od dawna wiadomo, że żywe istoty wykorzystują zabarwienie zarówno do kamuflażu, jak i do przyciągania partnerów seksualnych, ale teraz okazuje się, że zwierzęta i rośliny mają więcej do powiedzenia światu i sobie nawzajem.” – podsumował prof. Glover.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Hybrydowy crossover BMW Concept XM

▪ Ciało ludzkie do komunikacji bezprzewodowej

▪ latające skyrmiony

▪ motocykl strażacki

▪ Projektor Canon M-i1 z systemem Android

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Ochrona sprzętu elektrycznego. Wybór artykułu

▪ Artykuł To, co oczywiste, jest niewiarygodne. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kim jest Kleopatra? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kasza jaglana. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Ulepszony GIR. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Podróżnik-mapa. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024