Регулировка резонансной частоты контура, коммутация конденсаторов Опции

[Катран]

Привет,

В наличии есть параллельный колебательный контур.
Катушка индуктивности имееи индуктивность - 500 мкГн (работает в качестве датчика).
Амплитуда сигнала в контуре - единицы милливольт.
Необходимо регулировать емкость параллельно подключенной емкости в пределах 100пФ - 500нФ для подстройки под частоту сигнала. (сигнал не является детерменированным по частоте, поэтому нужна плавная подстройка).
Имеется набор емкостей для установки любой емкости в пределах (100пФ - 500нФ).

Выбор остановился на коммутации конденсаторов герконами. Возможно ли это сделать на МОП-транзисторах или другим способом не внося существенной дополнительной емкости в контур?

[seniorandre]

Необходимо регулировать емкость параллельно подключенной емкости в пределах 100пФ - 500нФ для подстройки под частоту сигнала.

Во времена моей молодости это делали варикапами , можно еще pin диодами попробовать. Смотря какая задача?

[SmarTrunk]

Напрашивается аналоговый мультиплексор, вроде 74HC4067. Это позволило бы сделать схему компактной, с минимумом паразитных емкостей. Но сопротивление ключей будет уменьшать добротность.

[Катран]

Коллеги, спасибо за ответы.

С варикапами я перекрыл диапазон от 10 до 260 пФ (16 варикапов со встречным включением). Однако большие емкости с варикапами уже не решить.
С аналоговым мультиплексором я искал компромисс между вносимой емкостью и сопротивлением ключа. Выходит, что минимальную емкость можно получить с ключем, у которого довольно высокое сопротивление и, действительно, это портит добротность.
Выходит есть внешнее магнитное поле с меняющейся частотой, и что бы добиться максимально полезного сигнала - нужен контур с максимальной добротностью.

С герконами, действительно, есть достаточно много паразитной емкости; я рассчитываю, что она будет в пределах десятков пикофарад.

Сообщение отредактировал Катран - Aug 26 2014, 14:40

[ledum]

КД409А , в смысле BA244
ADG904-R Не?
Да и из герконов РЭВ20 или РЭВ-18 - уже готовые реле

Сообщение отредактировал ledum - Aug 26 2014, 15:15

[Катран]

ADG904-R - интересная штука. Только там есть 50-омные нагрузки. Но я понял что нужно искать.
Пока что придерживаюсь реле. Вот не знал, что те герконовые реле до 100 МГц.
Благодарю.

[SmarTrunk]

В ADG904-R нет 50-омных нагрузок. Они есть в ADG904.
Насколько я понял из даташита, на невыбранных входах ADG904 включаются нагрузки, а у ADG904-R невыбранные входы замыкаются на землю. Но могу ошибаться.
Жалко, что не указано сопротивление ключей в явном виде, но, судя по заявленным потерям 0,4дБ при внешней 50-омной нагрузке, сопротивление ключей весьма низкое.

Сообщение отредактировал SmarTrunk - Aug 26 2014, 15:32

[ledum]

У R - нету. Просто незадействованый конденсатор коротится на корпус. Не годится - уже подумал. Вам лучше набор в двоичном коде. Из отдельных типа 901 или 902 не помню точно. Прикольно ибо сегодня похожий вопрос всплыл у меня на цкухэме. Там вспомнилась схема одного древнего генератора с резонатором, в котором конденсаторы коммутировались диодами в двоичном коде. Там набиралось от 1 до 31пФ. http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?a...mp;d=1409049150

Сообщение отредактировал ledum - Aug 26 2014, 15:32

[Катран]

К сожалению, не могу просмотреть, перейдя по ссылке. Даже после регистрации - аккаунт ожидает подтверждения администрацией.


В голову пришла мысль: если, допустим, разделить емкости на 2 группы и коммутировать их с помощью реле:
первая группа - это низкая емкость (в пределах от 10 до 256 пФ), которую можно реализовать на варикапах;
вторая группа - емкости, от 256 пф и выше, которые коммутировать с помощью аналоговых ключей либо транзисторов (с емкостью до 10 пФ на переход сток-исток). В любом случае, подключая емкость в 10 нФ к контуру, регулировка в пределах пикофарад-десятка пикофарад большого выигрыша по амплитуде не даст. Так что это открывает дорогу для коммутации с помощью транзисторов. В крайнем случае пару емкостей между этими диапазонами можно перекрыть двумя-тремя конденсаторами, коммутируемыми с помощью герконовых реле.
Надеюсь мой полет мысли уловили.

Сообщение отредактировал Катран - Aug 26 2014, 15:53

[ledum]

Не стОит там регистрироваться. Здесь на время выложу. Варикапы тоже всякие бывают КВ105, например. Под тысячу пик. В длиноволновых-средневолновых на DBL1019 (LA1135) тюнерах автомобильников были варикапы типа KV1225 - KV1235 от Токо - там тоже 500-600пФ. Или SVC321 от Sanyo. При минимальной емкости 20-25пФ.

Сообщение отредактировал ledum - Aug 26 2014, 16:19

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Катран]

Красивое решение.
Я вот нашел транзистор с низким сопротивлением канала и одновременно низкой емкостью. Как второй вариант реализации.
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/NTNS3193NZ-D.PDF

[Борисыч44]

Катушка индуктивности имееи индуктивность - 500 мкГн (работает в качестве датчика).

Не плохо бы еще знать паразитную емкость этого датчика, чтоб забыть о емкости герконов

[Катран]

Я уже учел паразитную емкость в расчетах. Она порядка 50 пФ

[kovigor]

Не стОит там регистрироваться. Здесь на время выложу.

А из какой книжки эта схема, если не секрет ?

P.S. Нашел. Вот она:
http://books.google.com.ua/books?id=0dGGd7...gth&f=false

[Plain]

или другим способом не внося существенной дополнительной емкости в контур?

Есть такой способ, называется калибровкой, т.е. перевод всех паразитов в друзья.

[Катран]

Можно поподробней?

Те 50 пФ итак "в друзьях" с остальной емкостью. Можно еще что-нибудь сделать?

Сообщение отредактировал Катран - Aug 27 2014, 07:33

[Plain]

Реплика относится к Вашему "существенную дополнительную", а собственная ёмкость датчика не друг и не враг, а он сам.

Что до коммутатора, то можно, например, на биполярных транзисторах.

[Proffessor]

В наличии есть параллельный колебательный контур.
Катушка индуктивности имеет индуктивность - 500 мкГн (работает в качестве датчика).
Амплитуда сигнала в контуре - единицы милливольт.
Необходимо регулировать емкость параллельно подключенной емкости в пределах 100пФ - 500нФ для подстройки под частоту сигнала. (сигнал не является детерменированным по частоте, поэтому нужна плавная подстройка).
Имеется набор емкостей для установки любой емкости в пределах (100пФ - 500нФ).
Выбор остановился на коммутации конденсаторов герконами. Возможно ли это сделать на МОП-транзисторах или другим способом не внося существенной дополнительной емкости в контур?

Идеально плавная подстройка вряд ли нужна, учитывая, что добротность катушки 500uH на частотах 10-700kHz обычно не превышает 20, полоса пропускания контура будет весьма широкая. Поэтому можно применить дискретный двоичный набор конденсаторов, включаемых параллельно. К примеру, 12-разрядный набор. Младший разряд 100pF, далее 200pF, 400pF ... 204800pF. Чем коммутировать, не суть важно, герконы, полевики, диоды, все равно добротность контура невысокая.

[Катран]

Да, Вы все верно написали. Используется двоичный набор конденсаторов. Просто на высоких частотах изменение пикофарад заметно влияет на резонасную частоту, поэтому хочется минимально устранить влияние паразитных емкостей коммутирующих цепей.

[Proffessor]

на высоких частотах изменение пикофарад заметно влияет на резонасную частоту, поэтому хочется минимально устранить влияние паразитных емкостей коммутирующих цепей.

Здесь при использовании любого коммутирующего элемента его паразитная емкость в разомкнутом состоянии не более единиц пик, что намного меньше дискрета перестройки, так что нормально все будет.

[st232bd]

Я бы использовал пины микроконтроллера или цифровой микросхемы с Z состоянием для комутации старших битов (Z- паразитная емкость входа, 0 - емкость конденсатора), точную подстройку - варикапом (10...20 pf)

[Xenia]

Если это "задающий" (типа гетеродина) колебательный контур, а не контур-фильтр, то было бы проще совсем от него отказаться, заменив его PLL с цифровой установкой частоты.

Видела множество схем, когда так радиоприемники делают с автоматическим поиском радиостанций, где требуется не только точная подстройка под станцию, но и "гуляние" частоты в широком диапазоне.