Игорь 2
Усилители мощности => Компоненты УМ => Тема начата: Орешек от Май 12, 2020, 02:31:49 pm
-
Предлагаю обобщить материалы по расчету (и не только)
собственной добротности (Q) катушек индуктивности.
По возможности указывайте источники информации,
потому что есть путаница в обозначениях и в размерности
единиц измерения.
Конечный результат должен быть в виде формул (ы),
но без использования графиков, которые обильно
применяют в книгах.
-
Скриншоты из книги Г.Г.Гинкин, Справочник по радиотехнике, 1948..
-
Скриншот из той же книги.
-
Скриншот из той же книги.
Если сравнить со скриншотом где даны единицы измерения
и исходная формула для Q = ...от печки, то тут некое лукавство
(неточность).
-
Вы сами добрались до ответа "по расчету (и не только)
собственной добротности (Q) катушек индуктивности."
Расчёт очень редко совпадает с железом. adm cry333
Для практического применения значительно полезней примитивный Qметр чем формулы .
-
Расчёт очень редко совпадает
Ну а кто спорит? По-умолчанию ясно.
-
Ни разу не встречал(ну почти, uw3di) описания конструкций с указанием Q.
-
не встречал... описания конструкций с указанием Q
Дык оно там и не надо.
-
Ну да, автор считает и реализует. dontt44
-
автор считает
Да, это и хотел сказать, но косноязычен... dontt44
PS.
Исток этой темы отсюда: http://analogtrx.com/SMF/index.php?topic=343.0
-
Скриншот от Волгов,_Детали и узлы РЭА, 1977.
Практически все катушки работают в этих условиях,
кроме дросселей, которые кое-где и не катушка...
-
Скриншот от Волгов,_Детали и узлы РЭА, 1977.
Собственную частоту катушки (fo) несложно вычислить.
-
Волгов, Детали контуров радиоаппаратуры, 1954.
-
Волгов, Детали контуров радиоаппаратуры, 1954.
-
Расчет собственной частоты катушки.
В литературе этой формулы нет.
Откуда взялась эта формула могу пояснить...
lol22
-
Сделано в СССР. 123123
-
1999
-
А разве нельзя померить по отношению частоты контура (конденсатор воздушный) к полосе... :(
-
А разве нельзя
http://analogtrx.com/SMF/index.php?topic=343.0
-
Сделано в СССР.
Слюнки потекли ...
-
В программах расчёта запросто можно увидеть добротность катушки индуктивности во многие сотни и даже в тысячу. А в расчёт П-контура обычно закладывают 250... Оно как бы и хватает, пока лампа маленькая, и тепло с катушки удалять принудительно не требуется... И всё же интересно, а сколько реально имеем, например, для вариометра в положении минимальной индуктивности? ( Между прочим - я правильно понимаю, что индуктивности половинок при этом вычитаются, а потери - складываются?)
Решил я "пощупать" как бы общеизвестный способ измерения по полосе пропускания колебательного контура, образующегося при подключении конденсатора.
Учитывая, что уже у многих имеются измерители АЧХ типа ОСА103, НаноВНА с 50-омными портами выхода и входа, составил такую схему - смотреть скрин.
Оказалось, чтобы уверенно измерять добротность индуктивности 250 единиц, на 28 Мгц нужно "развязаться" и на входе и на выходе емкостями по 0,7 пФ ( и то получилось 240 - схема своё "вносит" всё же). Кажется, нужно вспоминать детство, когда ёмкость связи между контурами делались из провода ПЭЛ 1 мм, на который навивалась в качестве второй обкладки проволочка 0,2 мм до получения нужной АЧХ :-).
Учитывая, что емкости 0,7 пФ имеют значительное сопротивление даже на 28 МГц, на резонансе получается коэффициент передачи минус 24,6 дБ. В общем-то, жить можно, оба прибора это позволяют, но, чтоб измерять добротности в 500-700, там уже нужно уменьшать емкости до десятых долей пФ, что становится малореальным. И вряд ли можно вести разговор о какой-то метрологической точности.
Напрашивается усложнение измерительной колодки - на выход генератора поставить усилитель с ОБ, который изображал бы из себя источник тока, который нужен для формирования "правильной" АЧХ контура, а на вход ИАЧХ - типа истоковый повторитель или нечто операционное с Кр=1 с полевиками на входе. Тогда можно исключить, или по крайней мере, существенно уменьшить влияние интерфеса на исследуемый объект. Достаточно до 30 МГц.
Какие есть мысли и опыт по этому поводу?
-
Это из документации на блок выходного каскада Р-140.
Добротность указана на контур с шаровым вариометром.
-
Какие есть мысли и опыт по этому поводу?
Мысли две.
Во-первых, в RFSimm вместо врисовывания сопротивления потерь, проще выставлять добротность катушки на нужной частоте - поставьте галочку "Включить физическую модель", там всё есть.
Во-вторых, в Вашем случае, при добротности катушки примерно 250, параллельное сопротивление потерь самой катушки составляет 39 кОм, а параллельное сопротивление, внесённое 50 омами от источника и измерителя, почти 660 кОм, понятно, что влияние довольно малое - Вы снижаете добротность примерно на 5%.
В то же время, при измерении катушек с меньшей индуктивностью, ёмкость связи с 50-омными портами не всегда нужно делать столь малую - ведь чем эти ёмкости ниже, тем ниже коэффициент передачи, что не всегда допустимо. 1yep
-
39 кОм
660 кОм
Это понятно. Подбирал ведь, чтоб 5 % получилось. Это всего лишь при Q=250.
Вопрос в том, чтоб измерять от 1,8 до 28 МГц... не будешь же на каждый диапазон ёмкости связи менять...
Поэтому и возникли вопросы с активным источником тока, и высокоомным входом, тогда всё бы упростилось.
Но есть моменты- 1 мА ток, |Z| 20-40 кОм, тогда на входе 20-40 Вольт, делитель ставить опять, но к высокоомному входу?... Выпрямлять нет желания - прибор -то уже готовый есть...
Источник тока 0,1мА сделать - вряд ли в широкой полосе с таким током работать будет транзистор... в общем, мутновато пока всё... не зря в приборах E закачивают ток в 1 Ом, а потом просто меряют напряжение...
-
Не, ну вариантов измерения добротности море, обычно, я, как и Вы, меряю ширину резонансного интервала, предварительно убедившись в том, что шунтирование контура генератором и измерителем невелико (в Маткаде в этом убедиться 10 секунд), иногда просто учитываю шунтирование, и вычисляю сопротивление потерь, зная привнесённое сопротивление.
Иногда меряю высокоомнным щупом, благо, до 30 МГц его сделать абсолютно несложно.
Неплохо себя показал и метод с измерением напряжения на заведомо добротном конденсаторе при закачке в последовательный контур заданного напряжения, при этом, напомню, на частоте резонанса, добротность будет равна отношению напряжения на конденсаторе ко входному напряжению - при статичном входе, что сделать довольно легко, шкала добротности получается линейной.
Всё сделать довольно просто, и снимать выходное напряжение можно диодной секцией, нагруженной на высокоомный вольтметр. Усреднённое входное сопротивление секции равно Rн/3, что при входном сопротивлении того же китайского тестера MY64 10 МОм, составит более 3 МОм, чего за глаза хватит, практически, для всех измерений... pl33
-
Б.М. Бетин, РПУ, 1972.
-
Р/детали, р/компоненты и их расчет, 1977.
-
Да, последнее интересно, скин-эффект толком никогда не изучал... cr123
-
Дает правдоподобный результат 1yep Проверял на NWT-7 с минимально возможной связью "генератор - индикатор". https://hamwaves.com/qoil/en/index.html#input
-
Волгов, Детали контуров радиоаппаратуры, 1954
-
Волгов, Детали и узлы РЭА, 1977.
-
Волгов, Детали и узлы РЭА, 1977.
-
Грустные цифры однако...
Справочник по эл. конденсаторам, 1983.
-
Грустные цифры однако...
А вот я потому-то и ввёл у себя во многие пресеты добротность конденсатора. cr123
Но по жизни они намного лучше - у нас же в Союзе всегда перестраховывались... lllol lol22
-
ДДа
всегда перестраховывались..
Да, есть такое... - легче сдавать изделия ПЗ.
Да и на душе хорошо когда запас есть...
Тем не менее вакуумники применяли часто.
___________
вот еще за 1968г.
-
Тем не менее вакуумники применяли часто.
Понятное дело... pl33
-
Потери в вакуумных...
-
Кто бы сомневался... lllol
Нашу слюду довольно часто ставлю, хотя по реактивной мощности превышение порой весьма значительное... pl33
-
Взял паспорт на постоянный вакуумный (В).
Наработка 2000 часов.
И емкость может изменится до 30%.
КПЕ воздушные делают на заказ.
Постоянные воздушные пока не расчухали...
-
Наработка 2000 часов.
И емкость может изменится до 30%.
Точно. 1yep Почему я их и не применяю... pl33
-
Дает правдоподобный результат
Хороший материал, много полезной информации, по крайней мере для себя сделал такой вывод! 1999
-
много полезной информации
Несомненно. 1yep 1999
-
=
-
Фигня. На одной частоте нужно смотреть. 44443 lol22
-
Витки закорачивают в ВКС для работы на другой частоте.
Возможно автор так мыслил...
Но на другой частоте нужна другая емкость.
И все равно будет некорректно...
А сравнение делать надо-бы на одной частоте.
1. Измеряем Q катушки с закороченными витками.
2. Откусываем закороченные витки бокорезами...
или
1. Измеряем Q катушки.
2 Приближаем другую катушку со всеми
закороченными витками....
-
Витки закорачивают в ВКС для работы на другой частоте.
Здрасьте! Именно, что для работы на той же частоте - разговор-то про П-контур. cr123
-
Витки закорачивают в П-контуре для перехода
на другой диапазон (на другую частоту). Разве нет?
К сравнению результатов измерения это не имеет отношения.
-
Витки закорачивают в П-контуре для перехода
на другой диапазон (на другую частоту). Разве нет?
Смотря, как подходить к вопросу. Снижение индуктивности катушки П-контура, само по себе уже приводит к снижению КПД, и будет ли при этом еще его снижение из-за потери добротности на той же рабочей частоте - вопрос интересный.
А вот для Т-тюнера это вопрос ни только интересный, но и жизненно важный - ведь у него снижение индуктивности при равной её добротности, приводит у повышению КПД, вот и нужно решать - коротить, или же не коротить.
Причём, обратите внимание, опять же разговор именно про одну частоту... cr123
-
Измерение и применение это разные темы.
______
по этой методике что скажешь?
-
А что говорить-то - подключаем Q-метр, измеряем добротность, затем коротим витки на катушке, вытягиваем эталонной ёмкостью из Q-метра её обратно на ту же частоту, и вновь проверяем добротность, вот это, на мой взгляд, будет более корректное измерение, ведь ни для кого не секрет, что добротность конкретной катушки зависит от частоты... lllol
-
разговор-то про П-контур
Про добротность тема... 123123
-
Про добротность тема...
Пусть про добротность, но сравнивать её на разных частотах, и на основании этого делать выводы вряд ли корректно... cr123
-
измеряем добротность, затем коротим витки
При этом будет другая индуктивность.
Более комильфо иметь почти одинаковую L.
-
сравнивать её на разных частотах,...вряд ли корректно
Ну а кто спорит? Надо бы автора на форум пригласить.
-
Надо бы автора на форум пригласить.
Приглашайте, какие проблемы-то? cr123 44443 lol22
-
добротность...зависит от частоты
Вкупе с зависимостью f^0.5 есть еще совокупные
параметры размерности и индуктивность.
-
В личке CQHAM пригласил автора...
-
потому-то и ввёл у себя во многие пресеты добротность конденсатора. cr123
Видел при расчёте Г-конуров. 123123
-
Из книги Г.Г.Гинкин, Спр. по радиотехнике, 1948.
-
Волгов, Детали и узлы РЭА, 1977.
-
Это не помню откуда.
-
Волгов, детали контуров РЭА, 1954.
-
Ещё имеет значение и то, каким образом протягивали медный провод - горячим или холодным способом:
-
Ещё имеет значение...
Шероховатость поверхности конечно влияет,
но на КВ не так как на УКВ. Там всё влияет,
если копнуть. Но есть формула, значит есть
цифра, от которой можно оттолкнуться и дать
поправку на плохие факторы. Это для расчёта
добротности кусочка провода малой* длины.
Донбасс ввёл Qхх = 10 ед, поэтому пришлось
искать формулы. Пригодится.
-
Это как доказательство того, что гипотенуза равна сумме катетов (не корню из суммы квадратов, а именно сумме самих катетов). Измерить гипотенузу мы можем линейкой и записать результат. Но если она нарисована микроскопической, под прямыми углами, ломаной, то рассмотрев ее под микроскопом и проехав по всем участкам с измерением длины мы придем к выводу, что ее длина равна сумме катетов. Но внешне, без микроскопа, это никак не заметно. А ведь и правда, ведь движение по гипотенузе каждый раз будет направлено параллельно одному из катетов треугольника. :) Так и здесь, поверхность шероховатого провода становится более длинной, чем измеренная линейкой.
-
поверхность шероховатого провода становится более длинной
Ага.
-
Вопрос вроде и простой, но не совсем. Я пытался найти расчет сечения (диаметра) провода для катушки в зависимости от частоты и мощности. Есть разные калькуляторы расчета катушек, но не встречал именно расчета провода. Не хочется увеличивать диаметр сверх необходимого. Для постоянного тока / низких частот все понятно. Примерно 1 мм2 на 10 ампер - это с запасом. А вот для ВЧ.... Конкретно интересует ~ 5А (1200 Вт) на 30 МГц.
-
Так там не всё линейно - ведь добротность катушки (а значит, и выделяемая на ней мощность) зависит и от её геометрии... cr123
-
Это понятно. Давайте тогда конкретизирую... Однослойная бескаркасная катушка 8 витков внутренним диаметром 10 мм на частоте 30 МГц и катушка на Т130-2 12 витков на частоте 5 МГц. Мощность 1200. Если что, то это для ФНЧ.
-
Я обычно в лоб измеряю добротность на рабочей частоте, потом считаю, какая мощность будет на катушке в наихудшем случае.
Перегрев катушки без сердечника можно проверить просто пустив на неё ту же мощность постоянного тока. На ВЧ линейная катушка будет греться чуть слабее, чем с той же мощностью на постоянном токе, т.к., на ВЧ часть потерь в ней - это излучение.
Если катушка на сердечнике, обязательно убеждаюсь тем же Миниринг калькулятором, что сердечник не перегружен.
Ну, а минимальный диаметр провода для заданного ВЧ тока можно и у дедушки Рэда глянуть, но мотать лучше с запасом... cr123
-
Спасибо! 1999
-
Coil32 никак не поможет? https://coil32.net/ru/download-coil32-for-windows.html
-
Coil32 никак не поможет?
Эта программа фантастику по добротности считает. Во-первых, она явно завышена (никаких там 470 на 30 МГц и в помине нет), во-вторых, рассчитанная добротность не стыкуется с полосой пропускания по уровню -3 дБ
(Q=fрез/df(-3 дБ)=30000/93.83=320). dontt44
Да и то враньё - у реальной такой катушки (см. фото) в открытом пространстве на той же частоте Q=200. 44443 lllol lol22
-
Coil32 никак не поможет?
Спасибо, я смотрел. Чегой-то тоже засомневался в результатах... В общем я понял что вопрос сложный. Лучше сделать приблизительный расчет и взять с запасом или мотать и смотреть по нагреву....