Monet L- ja C-arvot tuottavat oikean keskitaajuuden, mutta tärkeä näkökohta on, kuinka tiukka kaistanleveys on. "Q": n suurentaminen (verrannollinen \ $ \ sqrt {\ frac {L} {C}} \ $) tekee kaistanleveydestä tiukemman: -

Ja tämä on yksi monista tavoista määrittää Q: -

Q = \ $ \ dfrac {f_0} { f_2 -f_1} $ $

Yleensä induktorikupari- ja hystereesihäviöt ovat huomattavasti suuremmat kuin virityskondensaattorin dielektriset häviöt, joten tämä malli on edullinen sen sijaan, että siinä olisi vastus rinnakkain C: n kanssa. , luonnollinen resonanssitaajuus on määritelty \ $ \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} \ $, mutta R: n vuoksi oskillaattorin taajuus on hieman erilainen: -

Koska näiden kolmen komponentin voidaan nähdä myös olevan sarjaan, on myös piirin Q-kerroin: -

Kaiken tämän takana on se, että Q: ta voidaan lisätä nostamalla L: tä samalla kun pienentämällä C: tä, induktorin itse resonanssitaajuus on saavutettu, eikä mitään voida enää tehdä.

Lisätietoja on wikisivulla täällä

I Minua häiritään todistamaan, että jos kaksinkertaistat induktorin kierrot, Q: lle on nettoetua. Harkitse, että käännösten kaksinkertaistaminen myös kaksinkertaistaa vastuksen ja tämä on huonoa Q: lle. Mutta käännösten kaksinkertaistaminen myös nelinkertaistaa induktanssin ja saman toimintataajuuden säilyttämiseksi C: n on neljännes. Siksi L / C: n suhde muuttuu 16 * L / C: ksi ja siten otetaan neliöjuuri, jolloin Q: n uusi arvo on \ $ \ frac {1} {2R} 4 \ sqrt {\ frac {L} {C}} \ $ tai Q tuplaa.

Vaikka piiri resonoi samalla taajuudella niin kauan kuin L: n ja C: n tulo on sama, impedanssi muuttuu. Impedanssi saadaan sqrt (L / C) -suhteesta.

Tämä ei välttämättä tarkoita paljoa, kun pelaat vain resonanssilla ja saat taajuuden oikein. Siitä tulee kuitenkin tärkeä suunniteltaessa suodattimia ja oskillaattoreita.

Kun piirissä on menetyksiä, on otettava huomioon piiri Q, joka tunnetaan myös nimellä laatutekijä. Tämä ohjaa resonanssin kaistanleveyttä. Sarjaresonanssipiirille saadaan L / R. Vakiohäviöajalla L / C-suhteen muuttaminen muuttaa piiriä Q. Jos käytät suodatinasuunnitteluohjelmaa, sinun ei tarvitse huolehtia tästä liikaa, kuten kun määrität suodattimen muodon ja päättävän impedanssin. , ohjelma antaa sinulle oikeat komponenttiarvot. Jos muutat komponentin arvoja, vaikka tuote pysyisikin vakiona, suodattimen muoto muuttuu johtuen elementtien ladatun Q: n muuttumisesta, kun otetaan huomioon kiinteä päättymisvastus.

Kun pelaat simulaatiolla, tai vastaamalla yliopistokysymyksiin, vaihdat usein R-ehtoja Q: n vaihtamiseksi. Todellisessa elämässä sinulla ei kuitenkaan joskus ole mahdollisuutta muuttaa R: tä. Voit haluta suodattimen toimivan 50 \ $ \ Omega \ $ -järjestelmässäsi varaktorillasi voi olla pelkistämätön 1 \ $ \ Omega \ $ -sarjan vastus, bipolaarisen oskillaattoritransistorin erittäin alhainen ja korjaamaton tehokas perusvastus. Sitten sinun on huolehdittava LC-suhteesta.

Hiljaiset oskillaattorimallit, jotka olen nähnyt tapahtuvan seuraavalla penkillä (en ole oskillaattorisuunnittelija), ovat käyttäneet 8 varaktoria rinnakkain ja 10 mm 3 mm leveää induktorin raita 500 MHz: ssä. Monet ihmiset eivät ymmärrä, kuinka tärkeä L / C-suhde on, minkä vuoksi hyviä oskillaattorisuunnittelijoita tai todella hyviä oskillaattoreita on niin vähän.

TeX toimii BTW: llä, mutta minun piti kaivaa hieman saadaksesi selville miten. Pakene tällä sivustolla $ merkillä \

Teoriassa ihanteellisilla komponenteilla ei olisi eroa. Käytännössä huomaat todennäköisesti, että tietyllä induktorikokolla kelan vastus kasvaa merkittävästi ja voi vaikuttaa Q: seen. Toisaalta, kun käytät liian pientä kondensaattoria, saatat huomata, että piirilevyn kapasitanssi vaikuttaa piiriin.

Ei ole teoreettista eroa kasvavan C: n ja laskevan L: n välillä (tai päinvastoin). Käytännön ero tulee selville, kuinka ostaa / rakentaa todelliset komponentit.

Kokemukseni mukaan on yleensä helpompaa lisätä C: tä kuin L: tä (varsinkin jos piirisi tulee olemaan suurivirtainen). Arvostetut induktorit tarvitsevat yleensä paljon lankavaiheita, mikä tarkoittaa, että ne ovat yleensä fyysisesti suurempia ja / tai niiden DC-vastukset ovat suurempia.

Yritä pysyä vakaiden keraamisten kondensaattoreiden parissa. Joten se on NP0 / C0G, X7R tai X5R. Mitä tarkempi, sitä parempi. Yritä myös ylittää niiden jänniteluokitus kertoimella tai 2 tai enemmän.

Jos valitset komponentteja LC-piirissä, sanoisin, että yleinen prosessi sujuu näin:

Jos en halua suunnitella omaa kelaa:

• Oletetaan, että 1uF-kondensaattori on karkea lähtökohta.
• Etsi lähin hyllyltä saatavana oleva induktori, joka pystyy käsittelemään teho- / kokorajoitukset. Jos et löydä mitään, lisää kapasitanssiasi.
• Käyttämällä tätä induktanssia selvitä, mikä sinun kapasitanssisi on oltava tavoitetaajuutesi saavuttamiseksi.
• Laita joitain korkkeja sarjaan keskenään päästäksesi niin lähelle oikeaa arvoa kuin mahdollista.

Jos haluan suunnitella oman kelan:

• Varmista, että todella haluat tehdä tämän.
• Vakavasti, se on miinakenttä ja kaikki tekevät sen eri tavalla.
• Oletetaan, että 1uF-kondensaattori on karkea lähtökohta.
• Saadaksesi hyvän tarkkuuden mukautetun kelan kanssa, sinulla on oltava tarpeeksi käämiä, jotta pieni kelausvirhe ei tuhoa tarkkuuttasi. Katsokaa ympärilläsi kaupallisesti saatavissa olevia ferriittisydämiä, jotka antavat kohteellesi induktanssin noin 50 kierrosta lankaa.
• Siellä on luultavasti jotain vikaa. Suorita itsellesi joukko vuonlaskelmia vakuuttaaksesi itsesi, ettet kyllästy kelausydintäsi
• Kelaa se ylös ja laita liimaa käämiin varmistaaksesi, että se pysyy kääritty.

Värähtelevässä LC-piirissä energia vaihdetaan jatkuvasti induktorin ja kondensaattorin välillä, ts. yhdessä hetkessä, kun virta on maksimissaan, induktori sisältää kaiken energian (\ $ E_L = \ frac {1} {2} LI ^ 2 \ $) ja \ $ \ frac {1} {2} \ $ -jakson jälkeen, kun jännite on suurin, kondensaattori sisältää saman energiamäärän \ $ E_C = \ frac {1} {2 } CV ^ 2 \ $).

Kuten huomautit, resonanssitaajuus voi olla sama L: n ja C: n erilaisilla yhdistelmillä, mutta ero on (maksimi tai keskimääräinen) virran suhde ja jännite. Tämä suhde ei ole merkityksetön ainakin kahdesta syystä:

1. Todellinen LC-piiri on aina itse asiassa R LC-piiri, ts. Mukana on joitain vastuksia. Todennäköisimmin merkityksellisiä ovat induktorin (ja ehkä myös kondensaattorin) sarjavastukset. Sarjaresistanssien häviöiden minimoimiseksi on parempi olla matalat virrat ja suuret jännitteet, ts. Suuri induktanssi ja pieni kapasitanssi.
   Esimerkki: Jos verrataan LC-yhdistelmiä \ $ L_1 \ $ = 100µH, \ $ C_1 \ $ = 1nF ja \ $ L_2 \ $ = 1µH, \ $ C_2 \ $ = 100nF virrat ovat 10 kertaa suurempia toisessa yhdistelmässä (tämä olettaa, että sarjojen resistanssi on sama molemmissa tapauksissa; todellisuudessa korkeampi induktanssi todennäköisesti myös korkeampi sarjaresitanssi).

   / li>

2. Toinen vaatimus jännitteen ja virran välisestä suhteesta, nimeltään impedanssi , on ympäröivä piiri, joka vaatii sen olevan tietyssä alue. Sen on sovitettava liitetty piiri (esim. Vahvistin) tehokkaan energiansiirron aikaansaamiseksi.

Joten teoriassa voit valita L ja C mielivaltaisesti. Mutta käytännössä se riippuu siitä, mihin haluat LC-piirisi. Ajoittain sekaisin vain joidenkin passiivisten elementtien (R, L, C) kanssa RF-alueella. Erittäin käytännöllinen ongelma on, että kun kapasitanssi on hyvin pieni, mittalaitteella on jo valtava vaikutus ja se muuttaa siten piirisi keski- / resonanssitaajuutta. Oskilloskoopilla mitattaessa lisätään ~ pF kapasitanssi, joten sinun on otettava tämä huomioon, toisaalta joudut usein tekemään itse induktorit, kun haluat tietyn induktanssin. Tietenkin voit vain kelata kuparilangan kelaan, mutta käytännössä hyvän / sopivan kelan tekeminen oli yksi vaikeimmista ja aikaa vievistä asioista, jotka tein. Lisäksi kelan mittaaminen ei ole kovin helppoa ilman edistyneitä laitteita. (Onneksi voisin sotkea VNA: n kanssa)

Kun löydät hyvät teoreettiset arvot L: lle ja C: lle, jotka resonoivat halutulla taajuudella (esimerkiksi 7,03619mf: n kantta ja 1 mh: n kelaa voidaan käyttää 60 Hz: n hum-suodattimena), löydät tehokkaimmatLC-arvot löytämällä niiden rinteet leikkaavat!

Kerro yksinkertaisesti L kertaa C ja ota neliön juuri vastauksesta.Edellä tämä olisi SQRT (0,00703619 x 0,001) = 0,002652582.

Upealla 60 Hz: n suodattimella olisi arvot C = 2,653mF ja L = 2,653mH. Pidä todelliset arvot lähellä tätä kohtaa, niin laulat HAPPY-kappaleen, kaiuttimien läpi ei kuulu yhtään riviä!