Немного посчитаем резонансные частоты

Наверняка всем знакомая картина, когда есть схема ГПД, приемника или трансивера, в схеме указаны конкретные номиналы деталей. И  если с постоянными конденсаторами все понятно, то как быть, если нет нужного КПЕ или варикапа?  Рассмотрим типичный вариант схемы.

Все вроде понятно. Индуктивность, пара емкостей и варикап. Но что делать если именно такого варикапа у нас нет?

Давайте попробуем рассмотреть колебательный контур отдельно от схемы.

Вроде все просто. Считаем комбинированную емкость по знакомым со школы формулам и вычисляем резонансную частоту контура по так же знакомой нам со школы формуле.

Ну, а если не хочется брать калькулятор, то можно воспользоваться готовым калькулятором — для ПРОСТОГО LC КОНТУРА или для СОСТАВНОГО LC КОНТУРА.

Вот казалось бы и все. Все проблемы решены и можно собирать схему.

Но! 

При попытке расчета, мы натыкаемся на очередные «грабли» радиолюбительства. В описании схемы указано, что на катушке такого-то диаметра нужно намотать столько то витков такого-то провода, а вот про получившуюся индуктивность нет ни слова. А значит и рассчитать емкости для имеющегося в наличии варикапа у нас не получится. Да и при отсутствии точно такого же каркаса и провода, как у автора, у нас могут возникнуть проблемы с настройкой нашего контура в нужный нам диапазон. Было бы проще, если была известна индуктивность и ее можно было бы измерить перед установкой катушки в схему.

Попробуем данный вопрос решить. В исходных данных мы имеем граничные частоты интересующего нас диапазона и максимально-минимальные значения емкости КПЕ или варикапа.  Казалось бы, что проще, подставим в  формулу и вычислим индуктивность. Но она в каждом случае будет различная, поскольку зависимость частоты от индуктивности не линейная. Поэтому введем дополнительную емкость и подберем ее таким образом, чтобы в крайних точках диапазона индуктивность была одинаковая. Для начала получаем два вот таких уравнения, каждое с двумя неизвестными.

Из первого уравнения выражаем индуктивность L и подставляем во второе уравнение. Всю цепочку расписывать не буду, но в результате мы получаем вот такую формулу для расчета дополнительной емкости.

Ну а зная дополнительную емкость, мы спокойно можем вычислить необходимую нам индуктивность.

Понятно, что многие окончили школу давно и сложно посчитать такие вот формулы. К тому же необходимо привести все емкости и частоты к базовым единицам измерения. Но ничего страшного, для желающих выполнить данные расчеты «по быстрому», не вникая во все математические тонкости, я подготовил вариант калькулятора расчета по данным формулам — РАСЧЕТ ИНДУКТИВНОСТИ И ЕМКОСТИ СОСТАВНОГО LC КОНТУРА. Пользуйтесь.

Может оказаться так, что по результатам расчета вовсе не нужно будет мотать индуктивность, а можно будет воспользоваться заводским экземпляром. Однако стоит учитывать, что у индуктивностей, выполненных в виде «резистора», довольно таки невысокая добротность и при применении таковых в ГПД, их стабильность может оказаться хуже ожидаемой.

В расчет специально введены округления до целочисленных значений для емкостей и до десятых частей для индуктивностей, поскольку найти или изготовить компоненты с меньшим шагом точности довольно таки затруднительно.

About GenGen

Всем привет! Тут будут проявляться мои творческие порывы. Терпите...