Генератор Колпица
Краткое резюме
Для определения индуктивности катушек автор планирует собрать электрическую цепь на основе LC-генератора. Потребуются осциллограф, цифровой мультиметр, лабораторный блок питания и другие компоненты.
В процессе разбора старых вещей я наткнулся на множество радиоэлектронных компонентов, среди которых были катушки индуктивности неизвестного мне номинала. Выяснилось, что обычный цифровой мультиметр (DMM) не способен измерять индуктивность, хотя он подходит для измерения напряжения, тока, сопротивления, ёмкости и иногда частоты. Мне захотелось определить индуктивность найденных катушек, и я вспомнил про колебательный контур, который мы изучали в школе на уроках физики.
**Задача**
Необходимо было собрать электрическую цепь на основе LC-генератора, используя только одну индуктивность. Предпочтительно, чтобы в схеме отсутствовали операционные усилители и было минимальное количество компонентов.
**Необходимое оборудование**
Для реализации задачи потребуется следующее оборудование:
* осциллограф — для измерения сигнала;
* цифровой мультиметр — для сортировки сопротивлений и ёмкостей;
* лабораторный блок питания — для подбора напряжения;
* конденсатор — для сборки цепи;
* биполярный транзистор — для сборки цепи;
* индуктивность — для сборки цепи;
* резисторы — для сборки цепи;
* магазин сопротивлений — для подборки номиналов резисторов;
* перемычки — для сборки цепи;
* макетная плата — для сборки цепи.
**Определения**
* Колебательный контур — это цепь, содержащая индуктивность и ёмкость.
* Собственная частота колебательного контура — это частота синусоидального сигнала, который циркулирует в разрежающемся колебательном контуре. Она вычисляется по формуле Томсона.
* Ёмкость конденсатора — это коэффициент пропорциональности между зарядом и напряжением, который зависит от конструкции конденсатора.
* Добротность колебательного контура Q — величина, обратно пропорциональная логарифмическому декременту затухания. Чем больше число колебаний успевает совершиться прежде, чем амплитуда уменьшится в e (2,718281) раз, тем выше добротность контура.
* Обратная связь — это воздействие сигнала с выхода на вход.
* Резистивный делитель напряжения — электрическая схема из двух резисторов, которая может преобразовать входное напряжение в выходное меньшего значения.
* Биполярный транзистор — полупроводниковый компонент, состоящий из трёх спаянных кусков полупроводников (кремния) с разным легированием примесей.
* Индуктивность — коэффициент пропорциональности между изменением тока и напряжением в катушках с проводниками. Она определяется конструкцией катушки или соленоида.
* Второй закон Кирхгофа — алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, входящих в этот контур.
**Реализация**
В качестве генератора я решил выбрать генератор Колпица. Цепь состоит из двух частей: колебательного контура и транзисторного усилителя.