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待業(yè)在家,如何測量電感值?

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今年(2023)經濟形勢不好,好多人都失業(yè)了。牛如 OPPO, 對于哲庫的  3000 號人,說裁就裁了。網上甚至還出現(xiàn)了一位公務員副鎮(zhèn)長下班后兼職開網約車的新聞,真是世事艱難啊。

如果你是一個窮人,待業(yè)在家,想要測量電感(值),但你又買不起的電感表或 LCR 表,如果你手里恰好有一臺裁員時從公司抱回家抵工資的示波器或者頻率計,那么你可以自己參照本文的電路做一個,就可以計算出電感值了。

我很丑,但我很有用

搭建好的死蟲風格電路如下:

電感測量范圍:0.2uH~0.2H。

制作要求很簡單,基本上只要把所有線按照電路圖連接起來就行,但是各個連線越短越好,因為導線本身就是電感。

電路圖

裝置電路圖如下:

上面的仿真電路,JFET 型號是 2N5564, 實際電路中我使用的是 2N5457, 某寶0.8元一個。

一點理論

LC 電路中頻率可以用下式求得:

由上式反推可得電感值計算等式如下:

C 值是電路中 C1 的值。

用示波器或頻率計測出頻率后,可以套入上面等式,求出電感值。

用上面等式和電路圖可以看出,如果 L1 是已知的,把 C1 去掉,那不就可以測量電容了,我沒試過,親愛的讀者,你有興趣的話可以試試。理論真是好!

一些數據

如果你使用 LTspice 仿真上面電路,仿真時間可以設置為 0.01s, 即10ms, 因為電路起振要一些時間。

電感值對起振時間的影響

下面是同樣條件下,不同電感值的起振時間:

22uH : 5.7ms

100uH : 31uS

可見,其他條件不變,電感值越小,起振時間越長。

電源電壓對起振時間的影響

L1 = 100uH, C1 = 100pF 時,不同電源的起振時間如下:

12V : 9.5ms

18V: 31us

可見:其他條件不變,電壓越高,起振時間越短。

另外,電源電壓對電路的影響如下:高電源電壓(18V) 有助于擴大電路的頻率范圍,提高低 Q 調諧電路的性能。

不能忘本

本文電路刊登于 1990 年 9 月出版的 《73 Amateur Radio》雜志,作者是:Michael A. Covington。

鏈接如下:https://archive.org/details/73-magazine-1990-09/page/n49/mode/1up?view=theater

該電路最早可追溯到 1946年9月QST雜志第69-70頁上描述的陰極耦合振蕩器電路,作者是 F.C. Alexander, Jr.  該電路是用電子管實現(xiàn)的。

JFET 版本最早是 L.F. Heller 在1969年9月出版的《無線世界》雜志第409頁上發(fā)表的。

當前中美交鋒的大形勢下,包括飛多在內的很多國人對于漂亮國動輒禁售,幾近于躺地撒潑打滾的無賴行徑表示憤慨。

但是,我們也要同樣看到,國際友人無私的分享精神,我們現(xiàn)在還很窮,還是發(fā)展中國家,等將來我們發(fā)達了,我們也要學習國際友人這種無私的分享精神,大同社會不也是我們期許的嘛。

理解電路

Q1 是源跟隨器(source follower), Q2 是共柵極放大器(common-gate amplifier)。正反饋通過C2進行,并且電路確保反饋僅在諧振頻率有效。

高電源電壓(18伏)有助于擴大頻率范圍,并且可提高低Q調諧電路的性能( extend the frequency range and improves the performance with low-Q tuned circuits. )。該振蕩器不能使用晶體,但是有時可以在線圈位置使用電阻器振蕩。

輸出振蕩信號其實可以在 R2 處測量到。加上C3 和 R3 提供一定的輸出隔離,如果沒有它,電容性負載(例如長電纜的內部電容)有時會使振蕩停止。

上面的話,有的飛多也看不懂,畢竟,飛多只是知識的搬運工。

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