Černá magie a fobie z cívek 1.

6. října 2013 v 5:50 | Petr |  Elektro
Ve vedlejším vlákně právě rozebírám otázku jak od sebe odfiltrovat dvě frekvence a to nejjednoduššími možnými prostředky. Pří té příležitosti jsem asi po 50 použil formulaci "fóbie z cívek" a tudíž nastal okamžik, kdy je nutno se s tímto tématem vyrovnat "na plnou hubu".
Už při listování zažloutlými "Amáry" ze 60 let. mně zarazily neustále se opakující větičky - typu : "Tato konstrukce je velmi jednoduchá ale pouštět se do ní mohou pouze konstruktéři, kteří mají zkušenosti s laděním mezifrekvenčních filtrů v superhetu". Nebo když chtěli nějakého radioamatéra, po smrti, vychválit do nebes - napsali - "navíjel a ladil vlastní eliptické filtry !!

Takže situace s cívkami v elektronice je ještě o něco horší než situace s matematikou. Lidí, kteří tomu opravdu rozumí je hrstka (já to nejsem). Pak je moře patlalů - matlalů, kteří vám o cívkách budou dalekosáhle a širokosáhle vyprávět, hlavně proto abyste získali pocit, že jste voli, co nesahají po paty svému guru. A pak je moře vidláků, kteří kdysi něco zkusili - ono to nefungovalo - nikdy nezjistili proč - a teď neví .....
Navíc v matematice je vždy možnost dělat věci "hard way" - těžkou cestou - to jest nakoupit veškerou literaturu a studovat dvojíté integrály, tau a epsilony a po letech dříny nakonec prozřít.... S cívkami to takhle není - například já mám doma celý sešitek popsaný vzorečky pro indukčnost cívky a kdykoliv jsem cokoliv podle jakéhokoliv vzorečku navinul - nikdy to nemělo indukčnost, kterou to mělo mít. Mimochodem jestli někdo máte vzoreček podle kterého se dají vinout cívky - sem s ním.

Pak tady máme ještě nezanedbatelné množství černé magie. V anglosasském světě se často dočtete že "most important is the hidden schematic" - neboli nejdůležitější je "skryté schéma". Neboli od určité frekvence nahoru a od určité síly signálů nahoru nebo dolů "je všechno jinak" - kondenzátory se chovají jako cívky, cívky jako kondenzátory, odpory se chovají jako RLC obvody - tranzistory se chovají jako diody a diody se chovají jako svině a o vlastnostech celého zapojení rozhoduje kudy vede cestička na plošném spoji.
Opět příklad - stavěl jsem na kontaktním poli oscilátor pro VKV rádio - a pořád nic nechtělo oscilovat nad 80 MHz. Celou dobu to vypadalo jakoby kapacita kondenzátoru v RC členu byla o 15-20 pF větší. Pak jsem náhodou zjístil že kontakty v kontaktním poli mají parazitní kapacitu mezi sebou kolem 5 pF. Když odbočím od cívek - tohle znamená, že když stavíte na kontaktním poli digitální obvody - a máte někde impedanci 1kohm díky parazitní kapacitě na ní vznikne zpoždění signálu 5 ns - zcela srovantelné se zpožděním CMOS hradel které bývá kolem 7 ns - tak jenom abyste se nedivili.
Právě jste asi dospěli k názoru, že "strejc vidlák" se bojí věcí, které sám neumí. Asi na tom bude mnoho pravdy, ale sáhněte si do svědomí a odpovězte sami sobě upřímně na otázku : Máte rádi cívky ? Patrně to nebude nijak divoké, protože v těch samých amárech, kde se psalo "umí naladit mezifrekvenci" vycházely články typu "Rádio na chatu bez cívek" nebo "VKV rádio s cívkami na plošném spoji" - to bylo obzvlášť chytré - prostě jste vyleptali plošňák, dle předlohy a pak jste již nadávali autorovi, ne sobě.

OK proč teda není "fóbie z kondenzátorů". Protože se dají koupit a mají jenom 3 rozhodující parametry - to jest kapacita - na které záleží - pak pracovní napětí, které se volí "nesmyslně vysoké", aby byl klid a pak materiál hmoty dielektrika - který určuje ostatní vlastnosti. Jenom znalci tuší, že keramické kondenzátory jsou feroelektrické, kapacita je nestabilní s teplotou, mění se s vibracemi (kondenzátor je "mikrofonický") - to jsou všechno nepříjemné věci, které snižují kvalitu obvodu ale rozhodně to nebude ve stylu - dvě noci jsem pájel a nic.... Navíc pokud jste naštvaní na kondenzátory, prostě do toho investujete prachy a všude dáte foliové a je vyřešeno.

Cívky se teoreticky taky dají koupit, ale jejich indukčnost je to poslední, co by bylo důležité. Protože pro určité indukčnosti byste potřebovali kilometry drátu - zvyšuje se indukčnost cívky tím, že dostane feromagnetické jádro.
Kmitáním proudu v cívce vznikají v cívce vířivé proudy - ty způsobují ztráty - tudíž se musí utlumit. To se dělá různýmí způsoby - klasické trafo je z izolovaných desek - právě kvůli toho. Cívky pro vyšší frekvence jsou z feromagnetických, ale špatně vodivých materiálů - feritové, železoprachové. Materiály jádra nejsou vhodné pro všechny frekvence. Jádro se může magneticky přesytit - čemuž se (někdy) brání konstrukcí cívky (tlumivka s mezerou v jádře). ATD, ATD - takže pokud zajdete do Ostravského GM a řeknete té prsaté paní, co má tu krásnou černovlasou dceru - "chci cívku 10 uH" ona vám donese krabici nejrůznějších cívek této kapacity a 90% z nich bude pro vaše potřeby k ničemu.

Pokud nepočítám tu variantu, že zahodíte roboty a budete se věnovat Justinu Bieberovi na Facebooku jsou z této situace 2 cesty ven.
1. Omezit vliv "černé magie" nebo "hidden schematic" na vaše obvody a to tím, že se pokusíte všehny "parazitní vlastnosti" všech součástek poznat.
2. Soustředit se na obvody, které obsahují minimum černé magie - viz opakovaně zmiňovaná "rádia bez cívek".

Protože sám jsem černou magií už poněkud vystrašen - dnes si dáme už jenom tradiční radu pro blondýny : pokud chcete být promiskuitní - čiňte tak ve velkých aglomeracích - na malém městě vás časem vaše pověst předběhne - a budete mít po sexu - neb se o vás bude povídat - je to coura - co si o ní slušný člověk kolo neopře.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 Ondra Ondra | E-mail | 6. října 2013 v 9:24

Ahoj Petre, na vypocet civek pouzivam tenhle programek:
http://www.dl5swb.de/html/mini_ring_core_calculator.htm
Samozrejme ze pokud potrebujes presne vysledky, tak je potreba to potom jeste doladit, ale jako prvni nastrel to pocita opravdu vyborne (a rychle, bez nutnosti hledani vzorecku).

2 Karel Karel | 7. října 2013 v 6:17

Řešením parazitních vlivů jsou SMD součástky, čím menší, tím lepší. Stavěl jsem LPF 120Mhz ze68nH 0805 SMD cívek + NPO kondíky s pár pF. + kvalitní PCB a fungoval perfektně. Jo a ta prsatice tam pořád prodává? To mají teda v GM u pultu velké melouny...6?

3 petr-kubac petr-kubac | 7. října 2013 v 10:14

[2]: Ta paní - ujde ale tu dceru kdybys viděl - čekala na mamá (podoba byla jasná) a mně vypadl papírek se seznamem součástek z ruky ...

4 Budibudi Budibudi | E-mail | 26. června 2016 v 12:32

tak to je překrásné vyjádření krásy dcerušky paní prodavačky.
jo a ten odkaz

Komentáře jsou uzavřeny.


Aktuální články

Reklama