Практическое применение небольшой программы KONTUR3C для расчета частотозадающих элементов генераторов и гетеродинов.   Часто в радиолюбительской практике возникает вопрос расчета и подбора частотозадающих элементов генераторов, гетеродинов или ГПД, которые радиолюбители применяют в своих конструкциях.

Особенно  часто такой вопрос возникает при повторении какого-либо радиоприемника или  несложного трансивера, но имеющийся в наличии конденсатор переменной емкости имеет совсем другой интервал емкостей, да и катушка индуктивности намотана на другом каркасе и  отличается полученной индуктивностью.

Не знаю кто как, а я все эти проблемы решаю при помощи простой программулины KONTUR3C, однажды найденной на этом сайте.

Программа представляет собой не что иное, как  Excel файл.

Здесь также можно скачать архив с этой программой.

Итак, приступим к расчету…

Расчет частотозадающих элементов генераторов для схемы на основе емкостной трехточки, собранной на полевом транзисторе.

 

Схема обычной емкостной трехточки на полевом транзисторе представлена ниже.

В этой схеме  перестройка по частоте осуществляется  переменным  конденсатором С9. Конденсаторы С8С11 –«растягивающие», обеспечивают перестройку в заданном  диапазоне частот. Катушка L1 совместно с  конденсаторами С8С9С11 определяет частоту генерации.

Конденсаторы  С10С12С13 также влияют на  частоту генерации, потому их нужно обязательно учитывать  при расчетах, как и входную емкость транзистора.

Расчет сделаем на практическом примере.

Дано:

С12=С13= 100 пФ

С10=56 пФ

С9=10…360 пФ

Диапазон частот генератора= 3,0…3,5 МГц

Индуктивность для выбранного диапазона частот принимаем равной примерно 8 мкГн.

Задача состоит в том, чтобы рассчитать  номиналы конденсаторов С8С11 так, чтобы  с переменным конденсатором 10…360 пФ получить диапазон перестройки генератора 3,0…3,5 МГц.

Открываем наш файл KONTUR3C. Файл имеет два листа KONTUR3C  и Проверка. На листе KONTUR3C представлена схема расчета и даны некоторые пояснения.

Для проведения расчетов вводим  исходные данные в ячейки, которые выделены  желтым цветом.

На рисунке эти ячейки дополнительно обозначены контуром синего цвета.

Здесь все понятно, кроме  ячейки Сген.  В эту ячейку нужно занести  суммарную емкость, которая состоит из входной емкости транзистора, емкости монтажа и емкости иных элементов ( в нашем случае  это конденсаторы С10С12С13).

И вот здесь есть определенные трудности, так как емкость монтажа можно оценить только приблизительно. Вот по этой причине  весь расчет получается не совсем точным, хотя и очень близким к правде.

Итак, емкость монтажа примем 10 пФ.

Емкость последовательно соединенных  конденсаторов С10С12С13 расчитываем по  известной формуле, и в нашем случае она составляет около 26 пФ.

Входная емкость транзистора, например, для КП303, около 6 пФ.

Получаем Сген=10+26+6=42 пФ.  Это значение и подставляем в ячейку Сген.

Тут же в ячейках, выделенных голубоватым цветом получаем значения растягивающих конденсаторов.

Сpar=345,9 пФ, в нашем случае это конденсатор С11 (см. схему выше).

Сser=551,38 пФ, в нашем случае это конденсатор С8.

На рисунке это все указано.

Понятно, что конденсаторы с такими номиналами не производятся, поэтому, чтобы проверить что у нас получится со стандартными конденсаторами переходим на лист   Проверка.

Здесь опять в желтые ячейки подставляем  необходимые данные  в точности с листом  KONTUR3C. В ячейки Сpar и Сser  подставляем ближайшие по номиналу из стандартного ряда.

Я подставил так:

Сpar=С11= 360 пФ ( по расчету 345,9 пФ);

Сser=С8=510 пФ (по расчету 551,38 пФ).

Почему 510 пФ, а не 560 пФ? Потому что расчитанный диапазон частот оказался ниже  требуемого. После подстановки необходимых величин в ячейках,  обозначенных зеленым цветом получаем расчитанный фактический диапазон частот нашего генератора.

На изображении все видно:

После этого осталось проверить в реальной схеме , что у нас получилось.

Обращаю внимание, что в любом случае придется немного подбирать  растягивающие конденсаторы в реальной схеме, так  как  всегда есть какие-то неучтенные емкости, которые внесут свои коррективы.

Конденсатор С8 при увеличении емкости  увеличивает (расширяет) диапазон перестройки частоты, и наоборот.

Конденсатор С11 при увеличении понижает частоту, и наоборот.

Но, еще раз повторю, результаты всегда близки к требуемым.

Я иногда, чтобы не тратить время на подбор конденсаторов подключаю подстроечный конденсатор с затвора транзистора на корпус. Тогда вогнать генератор/гетеродин в требуемый диапазон частот  получается еще быстрее.

Для индуктивной трехточки принцип расчета тот же.