Сверхдлинноволновый трансивер

КРАМ

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441035#p4441035"]ну конечно, вместо 1 транзистора за 50р вкрячить полумост за 700[/uquote]
Откуда такая цена? Что за бред? Два транзистора - это 100 руб. И еще бутстрепный драйвер с копеечным обвесом за 200 - максимум. Но дело даже не в этом.
Как говорил один популярный радиоведущий - "даром - за амбаром!"
Простые внешне решения тянут за собой кучу проблем с получением результата. Не нужно везде тянуть радиолюбительщину уровня 7 класса средней школы.
Исходная измерительная система ДОЛЖНА быть на основе полумоста и последовательного контура. Иначе получить требуемый ток в передающей катушке не выйдет. То есть эту измерительную схему всего лишь нужно доработать. Киловольт на катушке/конденсаторе на частоте 30 кГц - это примерно 10 Ампер тока в оных катушке/конденсаторе. То есть примерно 10 кВАР реактивной мощности в контуре передатчика. Иначе 20+ метров породы не пробить.
Кстати, переключение прием-передача в предложенном мной решении элементарно и выглядит как пара фаст рековери диодов включенных встречно-параллельно между собой и последовательно на общий с последовательным контуром. Эти диоды шунтируются резистором примерно 20...40 Ом и с этого резистора сигнал уходит на приемник. Когда накачки нет, полумост должен остаться в состоянии нуля на выходе, что позволит оному резистору стать нагрузкой контура в режиме приема.
Очень простая и не требующая никакой настройки, а так же некритичная к частотам, схема.

Реклама

AlexS4

я имел ввиду интегральный полумост net+pfet+driver аля BTS7960, но заменять 1 fet 10-ком компанентов это еще круче

я просто восновном занимаюсь устройствами с повышенными требованиями к надежности и знаю какую боль от производства до эксплуатации тащут за собой десятки ненужных компанентов, десятки левых строчек кода итп.

толерантность ОБОИХ упомянутых схем к частоте АБСОЛЮТНО одинаковая, если собственная частота контура будет достаточно отличаться от частоты накачки никакая схемотехника не даст x100 напряжения на катушке, а вкачать в параллельный контур 1м транзистором 100kHz 10VA при 10V питании - элементарнейшая задача. корректировка фазы pwm на avr делается элементарнейше, хотя при разумном выборе диапазонов скважности для модуляции ее влияние будет выражаться в единицах % кпд.

и на последовательном контуре шатание фазы будет абсолютно также приводить к паразитной ам на контуре в резонансе, а коммутация fet через которые этот контур замыкается на питание и накоротко точно также будет вносить иголки в синусоиду на катушке

( если я правильно понял в чем было заявленное преимущество ). и на приеме прийдется делать вход с очень низким сопротивлением и собирать шумы усилителей или тянуть 3й провод от контура-антенны на котором будет 1000V

и который надо будет коммутировать на приеме.

в отличие от 2 проводной схемы с неполностью включенным контуром, дающей также "бесплатную" оптимальную передачу мощности на приеме.

а радиолюбительством 7го класса я считаю неадекватные усложнения по феньшую, дающие исключительно виртуальные преимущества

Реклама

КРАМ

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441112#p4441112"]я имел ввиду интегральный полумост net+pfet+driver аля BTS7960, но заменять 1 fet 10-ком компанентов это еще круче

я просто восновном занимаюсь устройствами с повышенными требованиями к надежности и знаю какую боль от производства до эксплуатации тащут за собой десятки ненужных компанентов, десятки левых строчек кода итп.[/uquote]
Эпичная чушь.

Упаковка силовых элементов внутрь одного чипа ничего кроме рисков схеме и кошельку не несет. Я не в курсе относительно ваших изделий, но то, что вы сказали говорит лишь о том, что вы о надежности не имеете никакого представления. Подобные решения при реализации рисков выхода из строя тянут за собой почти всю схему. А выход из строя обычно не имеет к самой схеме никакого отношения. То есть количество элементов никак не влияет на риски.
[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441112#p4441112"]толерантность ОБОИХ упомянутых схем к частоте АБСОЛЮТНО одинаковая, если собственная частота контура будет достаточно отличаться от частоты накачки никакая схемотехника не даст x100 напряжения на катушке, а вкачать в параллельный контур 1м транзистором 100kHz 10VA при 10V питании - элементарнейшая задача. корректировка фазы pwm на avr делается элементарнейше, хотя при разумном выборе диапазонов скважности для модуляции ее влияние будет выражаться в единицах % кпд.[/uquote]
Вы вероятно не поняли. Вкачать нужно не 10 Ватт, а 10 КИЛОВАР. Вы отличаете активную мощность от реактивной?
И причем тут КПД? КПД чего? практически вся мощность циркулирует между катушкой и конденсатором. Излучение электромагнитного поля близко к нулю.
[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441112#p4441112"]и на последовательном контуре шатание фазы будет абсолютно также приводить к паразитной ам на контуре в резонансе[/uquote]
Откройте учебник ТОЭ и прекратите нести ахинею.

ЗЫ. Собственно схема:

Илья МГУ

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=4441079#p4441079"].
Исходная измерительная система ДОЛЖНА быть на основе полумоста и последовательного контура.[/uquote]

Честно говоря, я считал что последовательный колебательный контур, это чисто познавательная фича не имеющая практического применения. А вся радиосвязь работает на параллельных контурах. Это не так?

Если не сложно, дайте ссылку на любой передатчик с последовательным контуром. По запросу в поиске я не нашёл ни одного.

Ага, пока писал оно и появилось

Реклама

КРАМ

[uquote="Илья МГУ",url="/forum/viewtopic.php?p=4441118#p4441118"]дайте ссылку на любой передатчик с последовательным контуром.[/uquote]
Илья, я уже говорил, что ваша основная ошибка в том, что вы ищите в интернете не по техническому смыслу, а по формальной терминологии.
У вас НЕТ НИКАКОГО ПЕРЕДАТЧИКА. У вас есть генератор магнитного поля. Для излучения электромагнитного поля нужна эффективная антенна, которая должна быть соизмерима с длиной волны. Вы отдаете себе отчет о длине волны?

Реклама

Илья МГУ

С таким ядрёным шунтом на приёмник чего-нибудь останется? Почему 20-40Ом, а не кОм?

Добавлено after 2 minutes 33 seconds:
[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=4441122#p4441122"]У вас НЕТ НИКАКОГО ПЕРЕДАТЧИКА. У вас есть генератор магнитного поля.[/uquote]

Хорошо. Пусть будет ПЕРЕДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ. Же ж передаёт? И аналогичный приёмник.

Реклама

КРАМ

[uquote="Илья МГУ",url="/forum/viewtopic.php?p=4441123#p4441123"]С таким ядрёным шунтом на приёмник чего-нибудь останется? Почему 20-40Ом, а не кОм?[/uquote]
А вам нужна избирательность? Добротность контура (и его полоса пропускания) определяется ПОТЕРЯМИ в контуре и этот резистор образует эти потери. Нет проблем с усилением порядка 60...80 дБ. Плюс к этому при 12 разрядах АЦП реальная чувствительность с учетом DSP составит десяток микровольт.
[uquote="Илья МГУ",url="/forum/viewtopic.php?p=4441123#p4441123"]Хорошо. Пусть будет ПЕРЕДАТЧИК МАГНИТНОГО ПОЛЯ. Же ж передаёт? И аналогичный приёмник.[/uquote]
Генератор магнитного поля НИЧЕГО НЕ ПЕРЕДАЕТ (в смысле энергии). Почти не передает. Его энергетическая эффективность близка к нулю. И с этим ничего нельзя поделать.
Поэтому искать схемотехнику по слову передатчик ДВ бессмысленно. Передатчик ДВ работает на эффективную согласованную антенну. Работать на чистую индуктивность он не сможет.

AlexS4

КРАМ писал(а):Вы вероятно не поняли. Вкачать нужно не 10 Ватт, а 10 КИЛОВАР. Вы отличаете активную мощность от реактивной?
И причем тут КПД? КПД чего? практически вся мощность циркулирует между катушкой и конденсатором. Излучение электромагнитного поля близко к нулю.

кпд того что в эксперименте потребляло 5W (Ватт АКТИВНОЙ мощности)

причем тут упаковка в чип, если речь о предложенных вами же +10 компанентах?

и откройте наконец тервер, я даже не про распределение пуассона, а хотяб про банальную вероятность совместного наступления множества некоррелированных событий, вы уже несколько раз делаете нетрадиционные

высказывания про вероятность отказа и прочие параметры надежности.

зы и я еще не готов переходить на личности следующий уровень

, чтоб чтолибо "доказывать", когда ктото в интернете неправ, вы конечно правЫ

КРАМ

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441171#p4441171"]и откройте наконец тервер, я даже не про распределение пуассона, а хотяб про банальную вероятность[/uquote]
Сначала нужно определить вероятности выхода из строя ОТДЕЛЬНЫХ компонентов схемы. А они ОЧЕНЬ РАЗНЫЕ. И зависят от нагрузки на эти компоненты. Поэтому увеличение количества ненагруженных элементов практически на общую вероятность никак не влияет.
Поэтому какой нибудь древний Сони Тринитрон работал по три десятка лет и не думал выходить из строя, а современный с компактными и высокоинтегрированными платами норовит сыграть в ящик на пятом году службы. Хотя по количеству компонентов старый на два порядка опережает новый.
Такшта расчет надежности - он такой расчет... Для кого надо расчет.
В любом случае вы параллельным контуром не вкачаете в катушку искомые 10 кВАР. А я элементарно вкачиваю последовательным. И не только вкачиваю, но и реализую добротность контура в районе 40...50, что позволяет получить из 25 вольт питания 1...1,5 киловольта амплитудного значения напряжения на антенной катушке.
Вопреки вашим утверждениям о невозможности. И в серийных изделиях, которые работают от Сахалина до Калининграда... Очень давно работают.
Впрочем, не я придумал эту схемотехнику. Поголовно все производители противокражных систем ее используют. А все противокражные системы акустомагнитной технологии по сути реализуют именно обсуждаемую тут связь с противокражными метками.
Особенно прикольно звучит ваше предложение об одном мосфете в рамках вашего же предложения параллелить полсотни дохлых керамических конденсаторов в высоконагруженной части схемы...
Вы точно имеете понятия о надежности?

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441171#p4441171"]кпд того что в эксперименте потребляло 5W (Ватт АКТИВНОЙ мощности)[/uquote]
И что? КПД тут причем? Активная мощность в контуре определяется потерями контура. Потери в классическом передатчике могут быть соотнесены с мощностью излучения.
А тут с чем соотносить?

Илья МГУ

Как выбирается оптимальное соотношение ёмкости и индуктивности в контуре?

И про последовательный контур: как оценить эффективность накачки? Так же как у параллельного, напряжением на конденсаторе?

AlexS4

Илья МГУ писал(а):Как выбирается оптимальное соотношение ёмкости и индуктивности в контуре?

я бы исходил из желаемой добротности. можно отталкиваться от существующей катушки. померить ее активное сопротивление.
чем ниже индуктивность тем меньше будет добротность и индукция, если мы только отматываем витки и соответственно увеличиваем конденсатор.

КРАМ писал(а):А тут с чем соотносить?

с мощностью потерь в контуре-антенне.

или с получаемым размахом напряжения на конденсаторе, как со связанной величиной

не вижу проблемы, существуют же промили, moa, % и другие небезразмерные но по сути относительные величины

КРАМ

[uquote="Илья МГУ",url="/forum/viewtopic.php?p=4441207#p4441207"]Как выбирается оптимальное соотношение ёмкости и индуктивности в контуре?[/uquote]
Практической реализуемостью и шунтирующими свойствами среды и схемы.
Модуль реактивного сопротивления на резонансной частоте любого из элементов контура (они естественно равны на резонансе), называемый характеристическим сопротивлением контура является числителем дроби, а последовательное сопротивление потерь контура - знаменателем. Сама дробь - это добротность контура.
То есть слишком высокое характеристическое сопротивление ведет к малой нагрузочной способности контура. С другой стороны, индуктивность растет как квадрат витков, а сопротивление линейно. Однако слишком большое количество витков создает проблемы с паразитной межвитковой емкостью.
По моему опыту на частотах в районе 40...100 кГц и целевой антенне диаметром 30...50 см оптимальным для предложенной мной схемотехники является индуктивность в районе 150...250 мкГн. Это примерно от 8 до 15 витков в зависимости от частоты провода суммарным диаметром (для литцендрата) около 1,5 мм. Именно диаметра, а не сечения. Ибо скин-эффект. Напомню. что индуктивность зависит не только от витков, но и от диаметра провода. Причем в показательной функции. То есть диаметр в знаменателе (минус первая степень).
[uquote="Илья МГУ",url="/forum/viewtopic.php?p=4441207#p4441207"]И про последовательный контур: как оценить эффективность накачки? Так же как у параллельного, напряжением на конденсаторе?[/uquote]
Эффективность накачки напряжением не определяется. Напряженность поля прямо пропорциональна ампервиткам. То есть имеет значение ТОЛЬКО ТОК катушки и число витков. Также влияет коэффициент связи между витками катушки. То есть чем плотнее и сосредоточенней намотка, тем больше напряженность поля. Но паразитная межвитковая емкость нарушает эту идиллию.

Отношение напряжения на катушке к индуктивному ее сопротивлению даст искомый ток. То есть чем больше индуктивность, тем больше должна быть амплитуда напряжения при равном токе...

Добавлено after 4 minutes 21 second:
[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441208#p4441208"]

КРАМ писал(а):А тут с чем соотносить?

с мощностью потерь в контуре-антенне.

или с получаемым размахом напряжения на конденсаторе, как со связанной величиной

не вижу проблемы, существуют же промили, moa, % и другие небезразмерные но по сути относительные величины

[/uquote]
Вы сами понимаете что несете абракадабру?

При генерации магнитного поля НЕТ ПОЛЕЗНОЙ ЭНЕРГИИ передаваемой в нагрузку. Есть только потери. Поэтому КПД не имеет смысла. КПД - это про энергию, есличо...

AlexS4

При генерации магнитного поля НЕТ ПОЛЕЗНОЙ ЭНЕРГИИ передаваемой в нагрузку.

ну предположем.
но есть ПОЛЕЗНАЯ энергия индуцируемая в контуре приемника ? или нет ?)

можете назвать это не кпд а экономичностью.
например соотношение потребляемой энергии двумя сравниваемыми пердатчиками, создающими в приемнике одинаковый сигнал.

Илья МГУ

"Полезность" энергии не хуже чем при радиосвязи. Тоже 99,(9)% поглощается средой и бобику под хвост.

КРАМ

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441227#p4441227"]но есть ПОЛЕЗНАЯ энергия индуцируемая в контуре приемника ? или нет ?)
можете назвать это не кпд а экономичностью.[/uquote]
Прикол состоит в том, что эта "полезная" энергия на порядки больше потребляемой от источника питания.

Вы вероятно не в курсе, что реактивная энергия отличается от активной тем, что циркулирует между реактивными элементами и не преобразуется в другие виды энергий, в отличии от активной. Поэтому говорить о "КПД" и "эффективности" бессмысленно. Так например, противокражная ПКС потребляемая от сети примерно 50 Ватт закачивает в ДВА КАНАЛА (для разных проекций) в сумме примерно 25...30 кВАР.
Это как качели, которые разгоняются в резонанс очень небольшой энергией...
Причем фокус в том, что можно несложно рекуперировать энергию в контуре в конденсатор фильтра источника питания. Через боди диод мосфета верхнего плеча полумоста...

AlexS4

КРАМ, прикол в том что для создания 1kVAR в контуре можно тратить и 1W и 10W это будут разные эффективности и разные ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ, в нашем примере будет разница в 9J/s активных потерь, они могут быть в схеме накачки контура, в индуктивно связаных с контуром других схемах и средах, и в самом контуре.

вы почемуто пытаетесь этого не замечать

. это не ничтожно малые потери в общем случае, в эксперименте было ~5W при 500V @33nF епп.

КРАМ

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441303#p4441303"]КРАМ, прикол в том что для создания 1kVAR в контуре можно тратить и 1W и 10W[/uquote]
Вы продолжаете нести чушь.
Затраты активной энергии будут целиком определяться ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ДОБРОТНОСТЬЮ КОНТУРА.
И больше ничем.
Чем ниже ESR контура, тем выше амплитуда тока при равной амплитуде раскачки.
Чем проще схемотехника раскачки контура, тем выше его добротность.
При питании от полумоста к ESR самого контура добавляется выходное сопротивление полумоста. А оно зависит от Rdson мосфетов. То есть накачка контура происходит совершенно симметрично в полуволнах.
При характеристическом сопротивлении контура порядка 70...100 Ом элементарно достигается добротность порядка 40...50, что соответствует RDS контура (включая мосфеты) примерно 1,5...2 Ом на частоте накачки.

AlexS4

допустим добротность 50, 1kVA 30kHz.
разве схема накачки не должна пополнять 667uJ каждый период тоесть вкачивать 20W ?
и при этом схема накачки не может потреблять для своего питания скажем 25W или 60W или 200W ??

и это при условии что к контуру не поднесли стальное колечко (или пару килотонн никелевого пирита

) которые превратят его добротность в 10.

о чем мы говорим? о сверхпроводящем сферическом контуре в вакууме с диэлектриком из тогоже материала??
или о том какую добротность брать в расчеты, c учетом индуктивной связи с окружающими обьектами или без?

КРАМ

[uquote="AlexS4",url="/forum/viewtopic.php?p=4441311#p4441311"]какую добротность брать в расчеты, c учетом индуктивной связи с окружающими обьектами или без?[/uquote]
Если у контура есть связь с внешними поглощающими контурами, то естественно с учетом. Но мы о чем тут говорим? Об индукционной конфорке или о связи двух удаленных катушек?

Естественно, что не нужно подносить катушку к породе. И если порода проводящая, то и обсуждать нечего - порода станет индукционным экраном.
Но поскольку измеритель позиционирования работает, то проводимость породы незначительная.
Поскольку автор задал магнитную проницаемость породы близкую к 1, то и ферромагнитные потери ничтожны.
ЗЫ.
От добротности зависит время накопления энергии в контуре. Омические потери в установившемся режиме считаются классическим способом. Для амплитуды тока 10 Ампер и ESR контура 2 Ом потери составят 100 Ватт.

Илья МГУ

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=4441115#p4441115"]... Собственно схема:

[/uquote]

На реализованной измерительной системе, халахуп вынесен за пределы аппаратного блока и соединяется с ним гибким проводом. А тут как быть? Мосфеты с драйвером, ключами и конденсатором на халахупе и куча проводов, включая силовые аппаратный блок? А можно ли вообще рассчитывать на вариант "сплит" при частоте 30кГц? Хоть параллельный контур, хоть последовательный?