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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 LC 회로 테스트를 위해 NWT에 부착. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
NWT 주파수 응답 측정기는 라디오 아마추어들이 널리 사용합니다. (가장 간단한 회로 솔루션과 비교하여) 도움을 받아 회로의 품질 계수를 측정하는 정확성을 향상시키려는 욕구로 인해 소형 프로브 형태로 NWT에 부착하는 아이디어를 얻었습니다. 또한 공진 주파수, 품질 계수 및 회로의 주파수 응답을 충분히 높은 정확도로 측정할 수 있습니다(개별적으로 가져오고 구조물에 직접 설치). 물론 이 경우 연구 중인 회로의 신호 전압이 실리콘 pn 접합이 열리지 않도록 주파수 응답 그래프에서 -20dB 수준을 초과하지 않도록 해야 합니다. 프로브의 모양은 그림에 나와 있습니다. 1, 그 다이어그램은 Fig. 2. 입력 저항이 1MΩ이고 입력 커패시턴스가 약 2pF인 고저항 버퍼 증폭기가 트랜지스터 VT1, VT3에 조립됩니다. 이러한 프로브 및 설계 기능의 사용은 "Radio Yearbook 1985" 컬렉션에 게시된 B. Stepanov의 기사 "A Simple Resonance Indicator"에 충분히 자세히 설명되어 있습니다. 거기에 설명된 장치와 비교하여 제안된 프로브 버전이 더 나은 특성을 가지고 있습니다. 보다 민감한 NWT 검출기를 사용하면 커플 링 커패시터의 커패시턴스를 크게 (거의 400 배) 줄일 수있어 연구중인 회로의 품질 계수에 대한 측정 회로의 영향을 크게 줄였습니다. 이로 인해 회로의 품질 계수 측정 오류(최대 500 ... 5)는 수백 kHz에서 10 MHz의 주파수에서 30 ... 1%를 초과하지 않습니다. 프로브는 예를 들어 악어 클립을 사용하여 조사된 LC 회로에 연결됩니다(그림 XNUMX 참조).
이러한 프로브의 입력 커패시턴스는 약 2pF가 될 수 있지만 실제로 이러한 값을 사용하면 설치의 기생 커패시턴스가 이미 눈에 띄게 영향을 미칩니다. 테스트 프로브의 높은 입력 임피던스로 인해 차폐가 필요했습니다. 무화과. 그림 3은 외부 스크린이 없으면 특정 낮은 레벨에서 주파수 응답에 노이즈가 나타나는 것을 보여줍니다. 차폐 케이스에 프로브를 설치하면 간섭이 거의 완전히 제거되고 "입력-출력" 디커플링이 개선되지만 동시에 입력 커패시턴스가 4,9 ~ 5pF로 증가합니다. 프로브의 입력 접점이 닫힌 상태에서 격리는 62MHz 주파수에서 최소 20dB입니다.
회로 f의 실제 공진 주파수 측정 정확도를 높이려면(예를 들어 회로의 결합을 확인하거나 조정할 때 중요함) B. Stepanov의 기사에 제공된 공식에 따라 수정을 도입해야 합니다. , 그러나 숫자 3,5 대신 숫자 2,5를 대체하십시오. 이 프로브의 경우 다음과 같습니다. f = fр(1+2,5/C), 어디서 fp - 회로의 공진 주파수 측정값 C는 피코패럿 단위의 회로 커패시터의 커패시턴스입니다. 프로브 디자인의 사진이 그림에 나와 있습니다. 4. 테스트 중인 회로를 우회하여 검출기 입력에 직접 신호가 침투하는 것을 배제하기 위해 양면 호일 유리 섬유를 사용하고 보드 양면의 "패치"에 장착합니다.
공통 와이어 스크린의 양쪽은 1~10곳에서 점퍼로 상호 연결됩니다(보드 전체 영역에 고르게). 커플 링 커패시터의 연결 지점은 분리되어 있습니다. 고 저항 프로브의 입력은 한쪽에 있고 보드의 반대쪽에는 견고한 스크린 ( "접지")이 있습니다. NWT R15 출력 부하 저항기의 납땜 지점은 보드의 반대쪽에 있으며 반대쪽의 반대쪽에는 솔리드 스크린("접지")이 있습니다. 커플 링 커패시터 사이에는 얇은 주석으로 만든 스크린이 거의 전체 길이에 걸쳐 설치됩니다. 보드에 납땜되고 검정색 전기 테이프로 덮여 있습니다. 디자인을 반복할 때 이 추가 화면 대신 단순히 보드를 XNUMX~XNUMXmm 더 길게 만드는 것이 좋습니다. 고저항 프로브 버퍼 증폭기의 고출력단 전류(약 30mA)는 저저항 부하(1,4Ω)에 최대 50V의 출력 신호 진폭을 제공합니다. 이를 통해 NWT 검출기의 동적 범위를 최대화할 수 있습니다. 증폭기 설정은 트랜지스터 VT2의 컬렉터에 +4 ... 5V의 정전압을 설치하는 것으로 귀결되며 이는 저항 R3을 선택하여 달성됩니다. 전원에서 프로브가 소비하는 전류는 약 40mA입니다. 회로의 실제 부하는 출력 임피던스가 50옴인 NWT 생성기와 병렬로 연결된 저항이 1옴인 부하 저항 R51(결과적으로 약 25옴)에 의해 생성됩니다. 이들은 1pF 결합 커패시터 C1을 통해 테스트 중인 회로에 연결됩니다. B. Stepanov의 기사에 제공된 공식을 사용하여 회로의 품질 계수에 대한 이 회로의 영향 정도를 추정할 수 있습니다. 예를 들어 원하는 사람은 누구나 V. Popov의 책 "Fundamentals of the Theory of Circuits"(M.: Vysshaya Shkola, 1985)를 볼 수 있지만 거기에 제공된 공식은 물리적 의미를 분석하고 이해하기가 다소 어렵습니다. 사고. 손실 저항의 개념을 사용하면 무슨 일이 일어나고 있는지 본질을 이해하는 것이 더 쉬울 것입니다. 총 루프 손실 저항 Rп 공식에 의해 결정될 수 있습니다 Rп=XL/Qн, 여기서 XL - 코일의 유도 저항; 큐н - 그녀의 친절함. 부하 회로 R의 손실 저항п 무부하 회로 R의 자체 손실 저항의 합과 같습니다.к 및 부하 R에 의해 도입된 손실н. 저 저항 신호 소스 R의 저항을 켜는 경우의 마지막 사례대성당 용량 성 전류 분배기를 통해 Rн = R대성당 (와 함께성/(에서к+С~ 안에))2. 윤곽 용량 Cк 입력 커패시턴스 C보다 상당히 큼~ 안에, 이 공식은 다음과 같이 단순화됩니다. Rн = R대성당 (와 함께성/와 함께к)2, 회로에 도입된 저항은 커플링과 회로 커패시터의 커패시턴스 비율의 제곱에 비례하여 감소합니다.
Amidon T50-6 링에 감긴 고품질 인덕터와 38pF 커패시터로 구성된 발진 회로의 파라미터를 측정하는 실제 예를 고려하십시오. 1. 전체 회로 용량 Сm = 씨к+С~ 안에\u43d XNUMXpF. 2. 주파수 응답 그래프(그림 5)에 따라 공진 주파수 f = 18,189MHz 및 품질 계수 Q를 결정합니다.н\u237,76d XNUMX (약하지만 여전히 부하 회로). 3. NWT 프로그램의 "Radio Engineering Calculations" 탭으로 이동하여 표의 셀에 회로 커패시턴스와 공진 주파수를 입력하고 코일 인덕턴스 L = 1,78μH를 찾습니다. 유도 리액턴스 XL= = 203,5옴. 따라서 부하 회로의 손실 저항은 공식 R로 계산됩니다.п = XL/Qн 0,86옴이 됩니다. 부하에 의해 도입, 신호 소스, 손실 저항은 공식에 의해 발견됩니다 Rн = R대성당 (와 함께성/(에서к+С~ 안에))2. 요소 매개 변수의 알려진 값을 대입하면 값 R을 얻습니다.н\u0,0135d XNUMX옴. 여기에서 실제 무부하 회로 R의 손실 저항을 찾습니다.к무부하 회로 Q의 0,847 옴 및 품질 계수к= 240. 이러한 재계산 없이 직접 측정된 품질 계수는 237,76입니다. 보시다시피 장치의 저 저항 신호 소스의 영향으로 인한 측정 오류는 무시할 수 있으며 작을수록 회로의 커패시턴스가 커지거나 특성 임피던스가 높아집니다. 저자: 세르게이 벨레네츠키(US5MSQ)
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