Генератор Колпитца на низких напряжениях

Обсуждаем приемники, передатчики, радиомикрофоны, жучки, генераторы, ВЧ-усилители, антенны и прочее радиохозяйство
Ответить
Родился
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Ср июн 02, 2021 03:44:08

Сообщение Flammeus_Felis »

Добрый день!
Собираю простейшую схему генератора Колпитца по схеме приведённой ниже, однако столкнулся со сложностями и прошу помощи в решении.
Изображение
Суть прибора: стилус для графического планшета. Катушка выступает в роли антенны, планшет ловит колебания в катушке, в зависимости от частоты срабатывает функционал. Частота меняется посредством повышения ёмкости C5 и изменения индуктивности катушки посредством перемещения сердечника.
Схема в принципе работает. даже в пределах ожидаемого генерирует частоту, однако оригинальные устройства работают от батареек с напряжением 1.5В. Моя схема категорически упирается рогом и при напряжении ниже 3В начинает заваливаться по частоте со смещением примерно до 100кГЦ.

Индуктивность намотана на пластиковой шпульке проводом 0.1мм по изоляции. высота катушки 6мм, индуктивность без сердечника 40мкГн с сердечником 60мкГн. Требуемый диапазон частот примерно 222кГц-300кГц.

Еще интересный момент: во время экспериментов с конструкциями, один раз обнаружил интересный эффект: есть одна катушка к которой я подобрал сердечник, при введении которого индуктивность не растёт а падает. Причину сего эффекта я придумать не смог.
Реклама
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2570
Зарегистрирован: Чт ноя 15, 2012 20:47:59
Откуда: Крымск

Сообщение Adagumer »

Flammeus_Felis писал(а):катушка к которой я подобрал сердечник, при введении которого индуктивность не растёт а падает.
Парамагнетик наверное?
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 5837
Зарегистрирован: Ср ноя 17, 2010 23:10:55
Откуда: Ижевск LO66NU

Сообщение svic »

Почему база не заземлена по ВЧ?
В начале жизнь мучает вопросами, в конце - ответами...
Контактная информация:
Suh
Потрогал лапой паяльник
Аватара пользователя
Сообщения: 338
Зарегистрирован: Пн окт 22, 2012 16:12:32
Откуда: Иркутск, R0SBW

Сообщение Suh »

Попробовать
- с базы на землю конденсатор 100n
- транзистор КТ3102Г, КТ3102Е
- катушку намотать проводом 0,2 ... 0,3 мм
Пацаны, не бойтесь меня – ни чему ХОРОШЕМУ я Вас не научу!
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Родился
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Ср июн 02, 2021 03:44:08

Сообщение Flammeus_Felis »

svic писал(а):Почему база не заземлена по ВЧ?
Поправка. Конденсатор 0,1мкФ присутствует, забыл указать на схеме.
Adagumer писал(а):
Flammeus_Felis писал(а):катушка к которой я подобрал сердечник, при введении которого индуктивность не растёт а падает.
Парамагнетик наверное?
хрен знает. сердечник - кусок вывода от геркона. Однако при повторении фокуса на другой катушке намотанной на такой же точно шпульке, с примерно сопоставимыми параметрами, фокус не удался.
Suh писал(а): - катушку намотать проводом 0,2 ... 0,3 мм
С транзистором можно по-подробнее, из чего исходим при подборе?
Про диаметр проводника была мысль что дело в высоком активном сопротивлении катушки, однако если мотать таким образом, толщина сильно растёт. Да и на заводских образчиках провод даже тоньше 0,1 на вид. Понятно что я сильно не ограничен параметрами схемы т.к. могу их подбирать по месту, но катушка должна более-менее быть компактной.

З.Ы. Если не сложно снабжайте советы пояснениями. Цель стоит не подобрать рабочий вариант а разобраться в причине.
Реклама
Suh
Потрогал лапой паяльник
Аватара пользователя
Сообщения: 338
Зарегистрирован: Пн окт 22, 2012 16:12:32
Откуда: Иркутск, R0SBW

Сообщение Suh »

У предложенных мной транзисторов больше h21 (усиление).
Чем толще провод, тем выше добротность катушки и контура.
Ферритовый сердечник (проницаемостью 600) даст тот же эффект. Меньше витков для получения той же индуктивности.
Пацаны, не бойтесь меня – ни чему ХОРОШЕМУ я Вас не научу!
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 5837
Зарегистрирован: Ср ноя 17, 2010 23:10:55
Откуда: Ижевск LO66NU

Сообщение svic »

А блокировочный кондёрчик с верхнего конца С5 на нижний конец С1 имеется?
В начале жизнь мучает вопросами, в конце - ответами...
Контактная информация:
Родился
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Ср июн 02, 2021 03:44:08

Сообщение Flammeus_Felis »

Suh писал(а):У предложенных мной транзисторов больше h21 (усиление).
В данный момент в схеме стоит S9014C а у него h21 в два раза больше чем у n2222. Не помогает.
svic писал(а):А блокировочный кондёрчик с верхнего конца С5 на нижний конец С1 имеется?
Отсутсвует. Повторюсь, комментарии желательно с пояснениями.
По моему мнению в данном случае это не существенно т.к. имеем разбег по частоте вообще, а не просто дребезг на фронтах.
Думаю что дело все-таки в низкой добротности катушки, что вызывает затухания колебаний и сбрасывает частоту, но нормальный сердечник сюда пристроить будет проблематично. попробую намотать большим диаметром.
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 312
Зарегистрирован: Чт апр 29, 2021 16:01:55

Сообщение 1en2-1 »

Flammeus_Felis писал(а):Отсутсвует.
плохо.....
Родился
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Ср июн 02, 2021 03:44:08

Сообщение Flammeus_Felis »

UPD:
Перемотал проводом 1,8мм по изоляции, на 40uHn. Действительно, ситуация выправилась. Продолжаю эксперименты.
Родился
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Ср июн 02, 2021 03:44:08

Сообщение Flammeus_Felis »

Спустя время итог: Выполнил рекомендации по поднятию добротности, частота генерации действительно приблизилась к расчётной.
Большую роль играет диаметр и намагниченность сердечника, дополнительную погрешность в работу вносит пружина которая установлена под сердечником, в момент сжатия пружины плотность витков становится выше и это на короткий промежуток вносит нелинейность в изменении частоты генерации.
Изделие однако оправдало себя. Работает почти как заводское, потребление ниже 0.01мА, по крайней мере мой ЛБП не регистрирует точнее. При намотке проводом 1,8мм по изоляции схема немного плывёт на частотах в районе 222кГЦ, но мне было лень повышать добротность и я просто эмпирически подобрал необходимую ёмкость.
По прежнему не ясно как на заводских решениях добиваются плавной работы при намотке катушки проводом намного меньше 1,8мм, при тех же габаритах катушки.
Всем спасибо.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 23927
Зарегистрирован: Пт дек 12, 2014 09:36:15
Откуда: Минск

Сообщение FAKIR »

Flammeus_Felis писал(а):По прежнему не ясно как на заводских решениях добиваются плавной работы при намотке катушки проводом намного меньше 1,8мм, при тех же габаритах катушки.
В послевоенных передатчиках, да и раньше, стабильности частоты добивались путём изготовления катушки методом вплавления серебра в керамику.

Получали высокую добротность и термостабильность.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 5837
Зарегистрирован: Ср ноя 17, 2010 23:10:55
Откуда: Ижевск LO66NU

Сообщение svic »

В начале жизнь мучает вопросами, в конце - ответами...
Контактная информация:
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7141
Зарегистрирован: Сб янв 28, 2006 22:47:24

Сообщение Asmodey »

[uquote="Flammeus_Felis",url="/forum/viewtopic.php?p=4041693#p4041693"]В данный момент в схеме стоит S9014C а у него h21 в два раза больше чем у n2222[/uquote]
А емкость коллекторного перехода у него тоже больше или как? Вообще, 1,5 В - противоествественное питание для схем на кремниевых транзисторах. Как, впрочем и на германиевых, хотя те еще как-то шевелятся при предельно низких напряжениях на коллекторе. Что мешает запитать схему напряжениями которые указаны в даташитах на транзисторы? 4-6 вольт, как правило.

Конденсатор С5 у вас слишком малого значения для получения частоты 220 кГц при индуктивности 60 мкГн. Раза в 3-4 меньше необходимого. Если же схема все же работает на требуемых частотах, значит необходимую емкость для колебательного контура обеспечивает паразитная межвитковая емкость катушки. Что говорит о том, что добротность получившегося колебательного контура никакая и конструкцию можно смело кидать в корзинку... мусорную. Думаете просто так деды мотали многовитковые катушки на секционированных каркасах проводом в шелковой изоляции поверх эмали? Или намоткой "универсаль". Просто из любви к прекрасному?
Астролябия-сама меряет, было бы что мерять!!!
Ответить

Вернуться в «Радиотехника: приемники, передатчики, антенны»