Otázky na súčiastky do VF obvodov

[robos]

Zdravím všetkých,
kreslím si dosky pre rôzne VF konštrukcie (väčšinou do 30 MHz) a mám v pláne nakúpiť zásobu súčiastok. Potrebujem si ujasniť niektoré zásady, týkajúce sa R, L, C, použitých do VF obvodov. Sú to otázky elementárne (až primitívne) a informácie všeobecne známe, ale neviem všetko. Literatúra nie je konzistentná, resp. všetko som ešte neprečítal. Tak budem vďačný, ak ma niekto usmerní.

Prvá otázka sa týka kondenzátorov v rezonančných obvodoch. V tejto chvíli je pre mňa najdôležitejšia, pretože si chcem urobiť zásobu sľudových, keramických a polystyrénových kondenzátorov, a to je drahá záležitosť (sľuda, polystyrén).

Všetky tieto tri typy kondenzátorov sa používajú v rezonanč. obvodoch. Ale odporúča sa uprednostniť sľudové pred keramickými a tiež polystrénové pred keramickými. Kondenzátor má svojim teplotným koeficientom kompenzovať teplotný koef. cievky. Z katalógu vyplýva, že jedine sľuda môže mať aj kladný teplotný koef. (pohybuje sa od záporných do kladných hodnôt). Keramika a polystyrén majú čisto záporný - príklady v prílohe.

Záleži na tom, aké znamienko má teplotný koeficient cievky, ako je konštruovaná, z akých materiálov a podobne. Aký je teplotný koeficient (kladný/záporný) bežnej SV/KV cievky na plastovom teliesku s feritovým jadrom? Je kladný/záporný? Aký je koeficient cievky s ferokartovým jadrom? (kladný/záporný?)

Zaleží aj na tom, o ktoré rezonančné obvody sa jedná. U oscilátorov sa odporúča uprednostniť sľudové C pre keramickými. Prečo? Je to teplotným koeficientom, alebo vyššou kvalitou/menším zvodom? Alebo inak položená otázka: aký je najlepší typ kondenzátora pre oscilátor? Ďalej sa to komplikuje tým, že v rezonanč. obvodoch býva ešte buď pridaný varikap, vzduchový kondenzátor alebo keramický trimer, takže vo výsledku je to zložitejšie. Do toho teraz nechcem zachádzať.
Pre vstupné rezonanč. obvody a MF obvody sa odporúča uprednostniť polystyrénové kondenzátory pre keramickými. Prečo? TGL5155 má teplotný koeficien až -150, TK755 má -47 ppm/K. Takže je to kvôli menšiemu zvodu TGL5155?

Sú teda keremické kondenzátory určené pre najmenej náročné aplikácie, napr. spotrebná elektronika? Alebo je ich dominancia nad 30 MHz, kde už sľudové a polystyrénové strácajú svoje vlastnosti?

[robos]

Druhú otázky (otázky) má na ladiace kondenzátory.

Kvalitntnejšie ladiace kondenzátory majú plechy z mosadze. V čom spočíva výhoda mosadze voči hliníku? Menšia teplotná rozťažnosť, alebo väčšia pevnosť pri tenšom plechu => menšie chvenie a menšia mikrofonickosť? Hlinik je mäkší materiál a tak by mohol mať menšiú náchylnosť kmitať. Niketoré kondenzátory sú kompletne mozadzné, iné majú mosadznú jednu sekciu - predpokladám, že oscilátorovú. Prikladám fotku kondenzátora z nejakej rádiostanice, kde iba jedna sekcia je mosadzná.

Niektoré kondenzátory majú rôzne veľké sekcie, pričom oscilátorová má väčšie rozmery - viac plechov. Pritom oscilátor vyžaduje menšiu max. kapacitu ladiacej sekcie, takže táto by mala mať menej plechov než sekcie určené pre vstupné obvody. Všimol som si to u kondenzátora, ktorý sa u nás často objavuje - myslím, že je to polská Eltra. Oscilátorová sekcia má viac plechov, pritom ale menšiu kapacitu. Medzery sa zdajú byť rovnako široké, ako u druhej sekcie. Prečo sa oscilátorová sekcia robí s väčším počtom plechov a ako sa v tomto prípade dosiahne menšia kapacita?

[robos]

Otázka na VF lanká - aká je úloha bavlneného alebo hodvábneho opletu? U dynamodrátu z počiatkov elektrotechniky to chápem, izolácia. VF lanko je ale spletené, takže teoreticky ďaľšie spevnenie nepotrebuje. Opradenie pridáva "vzduch" medzi závity - zvyšuje to Q cievky? Možno, ale zvyšuje to aj tepelnú rozťažnosť a u najkvalitnejších cievok sa odporúča jednovrstvové vinutie bez bavlny, ako najstabilnejšie. Takže nerozumiem, prečo sa u niektorých VF cievok požaduje dokonca lanko s dvojitou vrstvou bavlny alebo hodvábu (2H)...

[robos]

Otázka na vhodné a nevhodné použite cermetových trimrov.

Sú cermetové trimre vhodné do signálových obvodov? Cermetové potencimetre sa nepoužívajú ako regulátory hlasitosti - chrastenie a šum. Zaradenie cermetového trimru (pevne nastaveného) do cesty NF/VF signálu - má to negatívny dopad (šum) na signál? Má vôbec význam používať cermety pre audio a VF obvody? Alebo plnohodnotne postačuje uhlíkový trimer na keramickom teliesku?

Ďakujem za odpovede.

[PavelFF]

To že má ELTRA menší kapacitu na části s větším počtem plechů si myslíš nebo jsi to změřil?

Jinak ti doporučuju porozkoumat staré vraky tunerů a VF dílů, abys viděl, jaké typy kondenzátorů se nejčastěji používají. Některé poučky jsou ze staré literatury a byly platné v určité době, kdy nebylo dostupné něco modernějšího.

[Hill]

Především máš špatně popsaný obrázek toho duálu: větší počet desek odpovídá větší kapacitě, zjevně mají desky obou sekcí přibližně stejnou plochu. Která sekce bude ladit anténní obvod, a která oscilátorový, to záleží na tom, který z rezonančních obvodů má větší indukčnost.

Pokud jde o ta vinutí cívek, tak hlavní důvod, proč byly (zvláště u vzduchových) předepisované konkrétní vodiče či lanka s příslušně tlustou izolací, byl ten, že přesně s tím vodičem či lankem bylo zapojení vyzkoušené. A, když ten předpis přesně dodržíš, máš šanci trefit se co nejblíž k potřebné hodnotě indukčvosti a mezizávitových kapacit. Ono vyrobit dvě naprosto přesně stejné cívky vinuté různými typy vodičů, prostě nejde. V odůvodněných případech se to řešilo variátorem, čili dvěma vinutími v sérii, jejichž osy se vzájemně můžou natáčet. Ostatně variátory z trubek sloužily hlavně v AM vysílačích k doladění antén.
Teprve nastavitelné jádro (a posuv cívky podél feritové tyčky) umožnilo doladit hotové indukčnosti podle potřeby.

Taky se ptáš na vf lanka: jednotlivé vodiče v lanku jsou vzájemně izolované. Je to kvůli skin-efektu. Při vyšších kmitočtech dochází k "vytlačování" proudu na povrch vodiče. Čím tenčí drátek, tím menší obvod, tedy i tím lepší poměr mezikruží, které vede proud, k celkovému průřezu. A, protože by tak tenké drátky měly velký ohmický odpor, který zhoršuje Q cívky, tak jich v tom lanku je víc, na koncích se spojují paralelně.
Obecně se ale cívka v obvodu pokládá za nejstabilnější prvek.

[robos]

Musím upresniť, že ma to zaujíma hlavne z pohľadu transceiverov a prijímačov pre amatérske pásma, takže mi ide stabilitu. Nie o prijímače z kategórie spotrebnej elektroniky.

Sľudové kondenzátory vyrábala TESLA až do revolúcie, takže museli mať nejaké opodstatnenie.

To že má ELTRA menší kapacitu na části s větším počtem plechů si myslíš nebo jsi to změřil?

Ten paradox s kapacitou kondenzátora Eltra som objavil náhodou pri prechádzaní dokumentácie a tak trochu ma to šokovalo. S týmto kondenzátorom robím experimenty už roky. Nikdy by ma nenapadlo, že menej plechov má väčšiu kapacitu... V prílohe nájdeš screeshot z dokumentácie. C39 (pri kladke) má menej plechov. Overil som to v práci na LCR mostíku a pred chvíľou pomocou rezonančnej metódy. Nie si jediný, koho to prekvapilo

[HF_Tech]

U těch kondenzátorů jde o to, že studuješ pravěk. Dnešní produkce SMD kondenzátorů s dielektrikem NP0 nebo C0G strčí cokoliv staršího s přehledem do kapsy. Ještě vyšší level je sortiment, co najdeš třeba na Mouseru v sekci Silicon RF capacitors. Ale z té ceny se ti protočí panenky.
Na pokusy je fajn si koupit SMD sadu kondenzátorů ve velikosti 1206 - to se ještě dá lidsky pájet a pásek se 100ks je celkem za pusinku.
Dnes máš hlavně výhodu, že s využitím GPS můžeš za pár stokorun měřit frekvenci s přesností lepší než 1PPM a tak si jakýkoliv oscilátor můžeš vyzkoušet na stole a poladit podle potřeby.

[robos]

->Hill: vďaka za informácie. Tiež mám pocit, že použitie hodvábneho opletu má dôvod a pôvod v minulosti, ale oplet sa používal až do konca AM éry - SV a DV cievky boli robené z opetených laniek. Dôvodom asi bude zmenšenie vlastnej kapacity vinutia (popri križovaní). To je určite pádny dôvod.

Skinefektu rozumiem. Viem, prečo sa používajú tenké pramene v lanku. Len ma mýli to, že sú vzájomne prepletené, aby sa každý prameň rovnomerne vystriedal pri povrchu (tak som sa dočítal). Neviem, či to vzájomné prepletenie je iba preto, aby sa lanko nerozpadávalo, alebo to tiež znižuje skinefekt (údajne áno).

Čo sa týka kondenzátora Eltra, zatiaľ musím stále oponovať. Trvám na tom, že viac plechov má menšiu kapacitu. Je to v dokumentácii a zmeral som to. Plechy v oboch sekciách majú rovnakú veľkosť. Vzduchové medzery sa zdajú byť rovnaké, ale okom sa to nedá presne určiť. LCR mostík HP to potvrdil.

Pripojil som pred chvíľou paralelne nejakú cievku. Pre veľkú sekciu mi vyšla rezonančná frekvencia 660 kHz, pre malú sekciu 610 kHz. Takže malá má väčšiu kapacitu a pomer rezonančných frekvencii na druhú dáva dobre pomer kapacít 380/320 pF. Dokážte mi, že sa mýlim, budem rád

[PavelFF]

No jo, máš pravdu.
Sekce oscilátoru má sice 15desek zatímco druhá jen 13 desek, ale těch 15desek je rozloženo na větší vzdálenosti než by odpovídalo poměru 15/13. Prostě jsou u oscilátorové sekce větší mezery.

[robos]

U těch kondenzátorů jde o to, že studuješ pravěk.

Máš pravdu. Študujem základy (zatiaľ).
Díky za typy. Môžeš mi v krátkosti popísať to meranie na 1 ppm?

[EKKAR]

A hlavně celá VF problematika jenom v samotnejch základech je spíš na celej jeden ročník střední školy a ne do bastlířskýho fóra. Kompletní problematika pak na celou vysokou. To není jenom o materiálu dielektrika kondíků, ale i o způsobu navíjení cívek, aby se odstranila nebo aspoň vykompenzovala jejich vlastní kapacita - křížový vinutí, "voštinový" cívky ve starejch přijímačích, jednovrstvový, vícevrstvový etc etc. Dál jsou to způsoby vedení spojů, hlavně zemnicího = rozlitá měď, oboustranný desky - a živý (signálový) vedení co nejkratší, aby se nenesčítávaly vzájemný kapacity. Vysokofrekvenční pasivní i aktivní součástky = bezindukční odpory, diody i tranzistory s malýma čipama = s minimální plochou PN-přechodů, kterýma se dosahuje minimální vlastní kapacita. A když elektronky, tak malý mechanickýma rozměrama, zas aby se zmenšily mezielektrodový kapacity a zkrátila doba průletu elektronů. A to nemluvím o UHF, kde se používají rezonátory, páskový vedení a vlnovody ...

[robos]

No jo, máš pravdu.
ale těch 15desek je rozloženo na větší vzdálenosti než by odpovídalo poměru 15/13. Prostě jsou u oscilátorové sekce větší mezery.

Presne to ma práve napadlo, ale než som dopísal odpovede a vstal od stola, už si to napísal ty.

Zostáva doriešiť otázku, akú výhodu pre oscilátor má zväčšenie medzier. Možno vyššia kvalita, zmenšenie zvodu vplyvom vlhkosti (ak by sa tam nejaká vôbec dostala).

U triálu na starých rádiách (Kongres, Máj) urobili niečo podobné, ale tam bol iný zámer. Oscilátorová sekcia je najväčšia, ale dôvod bol v hrubších plechoch v osc. sekcii, aby sa obmedzilo chvenie. Vzduchové medzery a kapacita bola rovnaká, ako u tých dvoch ďaľších sekcií, včetne počtu plechov. U Eltry dôvod neviem.

[PavelFF]

... je spíš na celej jeden ročník střední školy a ne do bastlířskýho fóra. ...

Ale houbeles. Pokud je skutečný zájem a zvídavost, nastuduje se toho za krátký čas mnohem víc než za roky škol. Jde o to, že to musí bavit. Hodně lidí projde školami a netuší o co jde. Tohle všechno se dá naučit samostudiem, navíc když už nemusíš chodit na tělocvik,na Češtinu, Dějepis, Ruštinu, Dějiny MDH,...

Fyzika se nezměnila, tam platí staré knihy pořád, ale materiály a možnosti se změnily podstatně. Takže třeba slídové konzdenzátory už jsou historie.
Svitkové kondenzátory se dnes vyrábějí jako skoro bezindukční, což stará literatura taky neznala.

[HF_Tech]

U těch kondenzátorů jde o to, že studuješ pravěk.

Máš pravdu. Študujem základy (zatiaľ).
Díky za typy. Môžeš mi v krátkosti popísať to meranie na 1 ppm?

Z většiny GPS modulů po zasynchronizování lezou pulsy s periodou 1s na jedné nožičče. Aniž bys musel něco nastavovat. To připojíš do vhodného uP a hw čítačem na nožičce procesoru čítáš měřenou frekvenci mezi dvě náběžnými hranami toho 1s signálu z GPS.
Vhodná deska je třeba STM Blackpill - ten jede až někam do 60MHz.
Nejlepší je ještě když máš starý analogový osciloskop, který má vzadu na BNC konektoru výstup toho co jde na vertikální zesilovač. Ten čítač připojíš sem a osciloskop pak slouží jako zesilovač. Když dáš na špičku osciloskopické sondy ještě 1:10 kondík 1pF, tak můžeš měřit téměř kdekoliv v obvodu s minimálním ovlivněním.