Обсуждаем приемники, передатчики, радиомикрофоны, жучки, генераторы, ВЧ-усилители, антенны и прочее радиохозяйство
Ответить

Генератор Колпитца на низких напряжениях

Ср июн 02, 2021 04:32:17

Добрый день!
Собираю простейшую схему генератора Колпитца по схеме приведённой ниже, однако столкнулся со сложностями и прошу помощи в решении.
Изображение
Суть прибора: стилус для графического планшета. Катушка выступает в роли антенны, планшет ловит колебания в катушке, в зависимости от частоты срабатывает функционал. Частота меняется посредством повышения ёмкости C5 и изменения индуктивности катушки посредством перемещения сердечника.
Схема в принципе работает. даже в пределах ожидаемого генерирует частоту, однако оригинальные устройства работают от батареек с напряжением 1.5В. Моя схема категорически упирается рогом и при напряжении ниже 3В начинает заваливаться по частоте со смещением примерно до 100кГЦ.

Индуктивность намотана на пластиковой шпульке проводом 0.1мм по изоляции. высота катушки 6мм, индуктивность без сердечника 40мкГн с сердечником 60мкГн. Требуемый диапазон частот примерно 222кГц-300кГц.

Еще интересный момент: во время экспериментов с конструкциями, один раз обнаружил интересный эффект: есть одна катушка к которой я подобрал сердечник, при введении которого индуктивность не растёт а падает. Причину сего эффекта я придумать не смог.

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Ср июн 02, 2021 06:37:17

Flammeus_Felis писал(а):катушка к которой я подобрал сердечник, при введении которого индуктивность не растёт а падает.

Парамагнетик наверное?

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Ср июн 02, 2021 07:51:45

Почему база не заземлена по ВЧ?

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Ср июн 02, 2021 07:59:35

Попробовать
- с базы на землю конденсатор 100n
- транзистор КТ3102Г, КТ3102Е
- катушку намотать проводом 0,2 ... 0,3 мм

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Ср июн 02, 2021 09:25:09

svic писал(а):Почему база не заземлена по ВЧ?

Поправка. Конденсатор 0,1мкФ присутствует, забыл указать на схеме.
Adagumer писал(а):
Flammeus_Felis писал(а):катушка к которой я подобрал сердечник, при введении которого индуктивность не растёт а падает.

Парамагнетик наверное?

хрен знает. сердечник - кусок вывода от геркона. Однако при повторении фокуса на другой катушке намотанной на такой же точно шпульке, с примерно сопоставимыми параметрами, фокус не удался.
Suh писал(а):- катушку намотать проводом 0,2 ... 0,3 мм

С транзистором можно по-подробнее, из чего исходим при подборе?
Про диаметр проводника была мысль что дело в высоком активном сопротивлении катушки, однако если мотать таким образом, толщина сильно растёт. Да и на заводских образчиках провод даже тоньше 0,1 на вид. Понятно что я сильно не ограничен параметрами схемы т.к. могу их подбирать по месту, но катушка должна более-менее быть компактной.

З.Ы. Если не сложно снабжайте советы пояснениями. Цель стоит не подобрать рабочий вариант а разобраться в причине.

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Ср июн 02, 2021 10:19:26

У предложенных мной транзисторов больше h21 (усиление).
Чем толще провод, тем выше добротность катушки и контура.
Ферритовый сердечник (проницаемостью 600) даст тот же эффект. Меньше витков для получения той же индуктивности.

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Ср июн 02, 2021 13:53:56

А блокировочный кондёрчик с верхнего конца С5 на нижний конец С1 имеется?

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Чт июн 03, 2021 04:33:14

Suh писал(а):У предложенных мной транзисторов больше h21 (усиление).

В данный момент в схеме стоит S9014C а у него h21 в два раза больше чем у n2222. Не помогает.
svic писал(а):А блокировочный кондёрчик с верхнего конца С5 на нижний конец С1 имеется?

Отсутсвует. Повторюсь, комментарии желательно с пояснениями.
По моему мнению в данном случае это не существенно т.к. имеем разбег по частоте вообще, а не просто дребезг на фронтах.
Думаю что дело все-таки в низкой добротности катушки, что вызывает затухания колебаний и сбрасывает частоту, но нормальный сердечник сюда пристроить будет проблематично. попробую намотать большим диаметром.

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Чт июн 03, 2021 07:46:52

Flammeus_Felis писал(а):Отсутсвует.

плохо.....

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Вт июн 08, 2021 04:29:04

UPD:
Перемотал проводом 1,8мм по изоляции, на 40uHn. Действительно, ситуация выправилась. Продолжаю эксперименты.

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Чт авг 05, 2021 05:37:54

Спустя время итог: Выполнил рекомендации по поднятию добротности, частота генерации действительно приблизилась к расчётной.
Большую роль играет диаметр и намагниченность сердечника, дополнительную погрешность в работу вносит пружина которая установлена под сердечником, в момент сжатия пружины плотность витков становится выше и это на короткий промежуток вносит нелинейность в изменении частоты генерации.
Изделие однако оправдало себя. Работает почти как заводское, потребление ниже 0.01мА, по крайней мере мой ЛБП не регистрирует точнее. При намотке проводом 1,8мм по изоляции схема немного плывёт на частотах в районе 222кГЦ, но мне было лень повышать добротность и я просто эмпирически подобрал необходимую ёмкость.
По прежнему не ясно как на заводских решениях добиваются плавной работы при намотке катушки проводом намного меньше 1,8мм, при тех же габаритах катушки.
Всем спасибо.

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Чт авг 05, 2021 12:13:29

Flammeus_Felis писал(а):По прежнему не ясно как на заводских решениях добиваются плавной работы при намотке катушки проводом намного меньше 1,8мм, при тех же габаритах катушки.

В послевоенных передатчиках, да и раньше, стабильности частоты добивались путём изготовления катушки методом вплавления серебра в керамику.

Получали высокую добротность и термостабильность.

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Чт авг 05, 2021 20:58:28

Вжигания.

Re: Генератор Колпитца на низких напряжениях

Чт авг 05, 2021 21:28:37

В данный момент в схеме стоит S9014C а у него h21 в два раза больше чем у n2222

А емкость коллекторного перехода у него тоже больше или как? Вообще, 1,5 В - противоествественное питание для схем на кремниевых транзисторах. Как, впрочем и на германиевых, хотя те еще как-то шевелятся при предельно низких напряжениях на коллекторе. Что мешает запитать схему напряжениями которые указаны в даташитах на транзисторы? 4-6 вольт, как правило.

Конденсатор С5 у вас слишком малого значения для получения частоты 220 кГц при индуктивности 60 мкГн. Раза в 3-4 меньше необходимого. Если же схема все же работает на требуемых частотах, значит необходимую емкость для колебательного контура обеспечивает паразитная межвитковая емкость катушки. Что говорит о том, что добротность получившегося колебательного контура никакая и конструкцию можно смело кидать в корзинку... мусорную. Думаете просто так деды мотали многовитковые катушки на секционированных каркасах проводом в шелковой изоляции поверх эмали? Или намоткой "универсаль". Просто из любви к прекрасному?
Ответить