Расчет генератора ВЧ на транзисторе без трансформатора

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить
Встал на лапы
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Пт май 14, 2021 22:25:07

Сообщение zx_gamer »

Здравствуйте. На просторах "радиокота" наткнулся на схему:

Изображение

Если с L1, C1 более-менее понятно (T = 2*ПИ*КОРЕНЬ(L*C)), но зачем нужны C2, C3, R1, R2, R3 -- не понятно.

И как их рассчитать?

Частоту снимаем (например) с контактов L1?

Спасибо.
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 20100
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
Откуда: Таксимо

Сообщение vlasovzloy »

Да так для красоты и удорожания. Инженеры разработчики все время всяких лишних деталей понаставят понаставят
Мои поставщики запчастей с отличной репутацией
texnomag.ru
radioremont.com
pl-1.org
4ip.info
elitan.ru
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 16745
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Сообщение mickbell »

Ответ ТСу.
1. C2 организует цепь положительной обратной связи, подавая сигнал с коллектора на эмиттер. Без этой цепи как возбуждаться-то?
2. C3 устанавливает на базе нулевое переменное напряжение. Поскольку входной сигнал транзистора - напряжение между базой и эмиттером, то, подавая напряжение на эмиттер, нужно позаботиться о том, чтобы на базе оно не менялось, тогда и разница между Б и Э будет.
3. R1, R2, R3 - элементы обеспечения режима транзистора по постоянному току, R3 также позволяет меняться напряжению на эмиттере при подаче сигнала ПОС на эмиттер. Не будет там резистора или дросселя - и напряжение меняться не сможет.
4. Сигнал снимать лучше или прямо с эмиттера, или можно организовать катушку связи, намотанную поверх L1, или разделить конденсатор C1 на два последовательно соединённых (ёмкость верхнего больше) и снимать сигнал с точки их соединения. Снимать сигнал прямо с коллектора нежелательно, это может повлиять на частоту.
5. Расчёт генератора следует начать с режима по постоянному току, выбрав рабочую точку - в данном случае ток коллектора, поскольку напряжение на коллекторе здесь определяется источником. Напряжение на эмиттере выбирается компромиссным: чем оно меньше, тем больший размах колебаний, но тем нестабильнее режим каскада. Выбрав это напряжение и зная ток эмиттера (он практически равен току коллектора), выбирают сопротивление эмиттера R3. Прибавив к напряжению эмиттера 600 мВ, получают напряжение базы, которое определяется делителем R1R2. Ёмкость конденсатора C3 берётся, исходя из неких высших соображений, о которых пока говорить преждевременно, но эта ёмкость может быть изменена в широких пределах без вреда для работы.
6. С контуром не всё так просто, как вам может показаться. Для достижения одного параметра - частоты - менять приходится оба - индуктивность и ёмкость, при этом важное значение имеет их соотношение.

Добавлено after 1 minute 7 seconds:
[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4603024#p4603024"]Инженеры разработчики все время всяких лишних деталей понаставят понаставят[/uquote]Правда, в этой схеме нет ни одной лишней. Наоборот, как минимум одного конденсатора не хватает.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Встал на лапы
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Пт май 14, 2021 22:25:07

Сообщение zx_gamer »

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=4603029#p4603029"]Ответ ТСу.
1. C2 организует цепь положительной обратной связи, подавая сигнал с коллектора на эмиттер. Без этой цепи как возбуждаться-то?
2. C3 устанавливает на базе нулевое переменное напряжение. Поскольку входной сигнал транзистора - напряжение между базой и эмиттером, то, подавая напряжение на эмиттер, нужно позаботиться о том, чтобы на базе оно не менялось, тогда и разница между Б и Э будет.
3. R1, R2, R3 - элементы обеспечения режима транзистора по постоянному току, R3 также позволяет меняться напряжению на эмиттере при подаче сигнала ПОС на эмиттер. Не будет там резистора или дросселя - и напряжение меняться не сможет.
4. Сигнал снимать лучше или прямо с эмиттера, или можно организовать катушку связи, намотанную поверх L1, или разделить конденсатор C1 на два последовательно соединённых (ёмкость верхнего больше) и снимать сигнал с точки их соединения. Снимать сигнал прямо с коллектора нежелательно, это может повлиять на частоту.
5. Расчёт генератора следует начать с режима по постоянному току, выбрав рабочую точку - в данном случае ток коллектора, поскольку напряжение на коллекторе здесь определяется источником. Напряжение на эмиттере выбирается компромиссным: чем оно меньше, тем больший размах колебаний, но тем нестабильнее режим каскада. Выбрав это напряжение и зная ток эмиттера (он практически равен току коллектора), выбирают сопротивление эмиттера R3. Прибавив к напряжению эмиттера 600 мВ, получают напряжение базы, которое определяется делителем R1R2. Ёмкость конденсатора C3 берётся, исходя из неких высших соображений, о которых пока говорить преждевременно, но эта ёмкость может быть изменена в широких пределах без вреда для работы.
6. С контуром не всё так просто, как вам может показаться. Для достижения одного параметра - частоты - менять приходится оба - индуктивность и ёмкость, при этом важное значение имеет их соотношение.

Добавлено after 1 minute 7 seconds:
[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4603024#p4603024"]Инженеры разработчики все время всяких лишних деталей понаставят понаставят[/uquote]Правда, в этой схеме нет ни одной лишней. Наоборот, как минимум одного конденсатора не хватает.[/uquote]

Спасибо. А как рассчитать значения C2, C3?

Какое должно быть соотношение L1, C1?
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 20100
Зарегистрирован: Чт янв 26, 2012 16:44:29
Откуда: Таксимо

Сообщение vlasovzloy »

Мои поставщики запчастей с отличной репутацией
texnomag.ru
radioremont.com
pl-1.org
4ip.info
elitan.ru
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 16745
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Сообщение mickbell »

[uquote="zx_gamer",url="/forum/viewtopic.php?p=4603036#p4603036"]А как рассчитать значения C2, C3?
Какое должно быть соотношение L1, C1?[/uquote]По этому поводу ссылку предоставил предыдущий оратор. А вот одного вопроса я так и не дождался, а именно: какого же элемента не хватает на приведённой схеме и зачем он нужен. Видать, не очень интересна эта тема.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Реклама
Встал на лапы
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Пт май 14, 2021 22:25:07

Сообщение zx_gamer »

[uquote="mickbell",url="/forum/viewtopic.php?p=4603058#p4603058"][uquote="zx_gamer",url="/forum/viewtopic.php?p=4603036#p4603036"]А как рассчитать значения C2, C3?
Какое должно быть соотношение L1, C1?[/uquote]По этому поводу ссылку предоставил предыдущий оратор. А вот одного вопроса я так и не дождался, а именно: какого же элемента не хватает на приведённой схеме и зачем он нужен. Видать, не очень интересна эта тема.[/uquote]

Прощения за задержку с ответом. Занят был. Конечно интересно. Чего же не хватает и почему?

Добавлено after 2 minutes 18 seconds:
[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4603041#p4603041"]https://vpayaem.ru/inf_genLC.html[/uquote]

А можно с физикой? Это, наверное, удобно, что есть сайты, которые позволяют "без регистрации и смс" рассчитать, но хотелось бы вникнуть в суть.
Спасибо.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 16745
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Сообщение mickbell »

[uquote="zx_gamer",url="/forum/viewtopic.php?p=4603506#p4603506"]Чего же не хватает и почему?[/uquote]Называется это "блокировочный конденсатор". Что требуется от системы питания? Обеспечить более-менее постоянное напряжение при изменении потребляемого тока в некоторых пределах. Возьмём батарейку "крона", к примеру. У неё есть внутреннее сопротивление. которое не только очень даже заметное, но ещё и увеличивается по мере разрядки батареи. К чему это приводит? К тому, что при неизбежном изменении тока потребления меняется напряжение питания, а это может привести к неправильной работе устройства. Чем может помочь конденсатор и как именно? Конденсатор включают параллельно источнику питания. Он от этого источника заряжается до напряжения этого источника. Когда ток потребления возрастает, конденсатор отдаёт немного заряда, а когда ток снижается, он восполняет отданный заряд. При правильном подборе конденсатора он сглаживает колебания питающего напряжения.
[uquote="zx_gamer",url="/forum/viewtopic.php?p=4603506#p4603506"]А можно с физикой? Это, наверное, удобно, что есть сайты, которые позволяют "без регистрации и смс" рассчитать, но хотелось бы вникнуть в суть.[/uquote]Желание похвальное, но вряд ли у вас сразу получится понять и научиться рассчитывать элементы схем. Поэтому не пренебрегайте ни такими сайтами, ни симуляторами электронных схем. Советую освоить Микрокап или ЛТспайс, они симулируют поведение схем довольно корректно. Я сам не люблю симуляторы, предпочитая симулировать в уме или макетируя, но иногда приходится, тогда пользуюсь Микрокапом. Однако понимать работу схем и принципы их расчёта очень желательно, поэтому расскажу немного.
Начнём с ёмкости конденсатора C3 как с самого простого случая. Вы, вероятно, знаете, что на переменном токе у конденсатора есть ёмкостное сопротивление, зависящее от ёмкости и частоты. Если не знаете, читайте школьную физику, там есть формула. А дальше так. Зная частоту генерации и исходя из требуемого ёмкостного сопротивления, можно посчитать ёмкость по этой самой школьной формуле. Сопротивление можно взять "с потолка" в единицы или доли ома, для генератора небольшой мощности этого более чем достаточно.
Говорить о расчёте других элементов, судя по задаваемым вопросам, рановато, вы явно ещё многого не знаете. А вот задуматься можете вот над каким фактом. Как я уже сказал, у конденсатора на переменном токе есть ёмкостное сопротивление, зависящее от частоты. Индуктивность обладает теми же свойствами - у неё тоже есть индуктивное сопротивление, и оно тоже частотнозависимое. Известно, что на частоте резонанса эти сопротивления равны между собой. Но чему именно они равны? Скольки омам? Это сопротивление как раз и определяет соотношение индуктивности и ёмкости, а вот само оно определяется тем окружением - сам транзистор, нагрузка генератора - которое может влиять на контур, снижая его, скажем так, остроту резонанса.
Если вы всерьёз хотите узнать то, о чём спрашиваете, могу лишь посоветовать почитать литературу. Потому что для понимания даже такого несложного устройства узнать надо много, очень много, и всё это уже написано. Пересказывать учебники вряд ли кто-то захочет. Но вот помочь с их пониманием - это можно. Но и вам надо проявить настойчивость и поучиться самостоятельно. Какие учебники почитать? Тут есть разные мнения. Я всем рекомендую Хоровица и Хилла "Искусство схемотехники", но его многие считают сложным. Попробуйте, вдруг получится.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Встал на лапы
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Пт май 14, 2021 22:25:07

Сообщение zx_gamer »

mickbell, попробую. Спасибо. Но если не "пойдёт", то что ещё можно будет почитать?
Друг Кота
Сообщения: 5248
Зарегистрирован: Вт авг 26, 2008 14:36:02
Откуда: москва

Сообщение сэм »

Блокировочный конденсатор нужен для уменьшения, практически до минимума Z источника питания, на частоте работы генератора. Схема и без него может работать до каких - то частот
Сверлит текстолит когтями
Аватара пользователя
Сообщения: 1254
Зарегистрирован: Пн ноя 08, 2021 13:12:57
Откуда: 58С 58В

Сообщение Динозавр »

[uquote="zx_gamer",url="/forum/viewtopic.php?p=4603808#p4603808"]mickbell, что ещё можно будет почитать?[/uquote]
Название: Искусство схемотехники. Теория и практика
Автор: Хейс Т.К., Хоровиц П.
Год издания: 2022
Формат: djvu
Описание: В этой уникальной книге по схемотехнике содержится не только теоретический материал, но и полноценный курс лабораторных работ.

Заметно проще и практичнее для начала. В ней много ссылок на упомянутую mickbell.
https://sunduk.radiokot.ru/view/?id=1707942144 :wink:
Свежий взгляд из прошлого тысячелетия.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 6673
Зарегистрирован: Пт сен 10, 2021 15:19:36
Откуда: Протвино

Сообщение AlexS4 »

а есть ж здесь старинная ветка про трехточку Колпитца в том числе и ОБ. зачем еще 1 круг? :dont_know:
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=28&t=33417
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 16745
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Сообщение mickbell »

Хм, я там, оказывается, тоже поучаствовал. А не помню. А то бы сразу ссылку дал.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Встал на лапы
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Пт май 14, 2021 22:25:07

Сообщение zx_gamer »

А существуют варианты генератор Колпитца на p-n-p транзисторе?

С конденсаторами C2 (и недостающим C4, который от C2 идёт к массе) вроде разобрался. Это реактивный делитель напряжения.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 16745
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Сообщение mickbell »

Какая разница? Можно и на PNP. Зеркалите схему сверху вниз, меняете проводимость - и всё работает. Ну если работает... :)))
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 6673
Зарегистрирован: Пт сен 10, 2021 15:19:36
Откуда: Протвино

Сообщение AlexS4 »

zx_gamer, при замене npn на pnp надо только перевернуть полярность питания.

также надо перевернуть все полярные компоненты (вроде электролитических конденсаторов, диодов итп).

зы: но то что радиокот дошел до Колпитца не зная вышеизложенного наводит на мысль что рановато вч генераторами интересоваться :dont_know:
Встал на лапы
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Пт май 14, 2021 22:25:07

Сообщение zx_gamer »

Вот так? (Прошу прощения за рисунок от руки)
Изображение
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 16745
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Сообщение mickbell »

Не совсем так. То, что у вас сверху общий провод - теперь будет плюсом питания. То, что у вас снизу плюс питания - теперь будет общим проводом. Я не стал это сразу говорить, думал, сообразите. Не случилось. Ну и опять не вижу блокировку по питанию. А я говорил ведь о её необходимости. Правда, говорил раньше, но это не значит, что оно уже не актуально. Ещё и как актуально. Ну и последнее. Точки на соединениях ставить надо всегда.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Встал на лапы
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Пт май 14, 2021 22:25:07

Сообщение zx_gamer »

mickbell, спасибо. Думаю завтра новую версию схемы сделаю.
Встал на лапы
Сообщения: 81
Зарегистрирован: Пт май 14, 2021 22:25:07

Сообщение zx_gamer »

Изображение

Добавлено after 1 minute 48 seconds:
Не подскажите, может здесь лучше вместо активного делителя напряжения поставить стабилитрон?
Ответить

Вернуться в «Теория»