Estoy ensamblando un oscilador VHF (90 MHz) y planeo alcanzar UHF y SHF algún día.
¿Debería preocuparme que la inductancia de soldadura afecte el rendimiento de un oscilador?
Si no, entonces ¿cuándo debería tenerlo en cuenta?
Estoy ensamblando un oscilador VHF (90 MHz) y planeo alcanzar UHF y SHF algún día.
¿Debería preocuparme que la inductancia de soldadura afecte el rendimiento de un oscilador?
Si no, entonces ¿cuándo debería tenerlo en cuenta?
Algunos bits de información: -
Un cable de 10 mm de longitud de 1 mm de diámetro tiene una inductancia de aproximadamente 6 nH (consulte esta calculadora ). Un cable de 1 mm de longitud de 0.1 mm de diámetro tiene una inductancia de alrededor de 0.6nH.
Un oscilador Colpitts LC de 80MHz que construí recientemente usó una inductancia fija de 56nH. De esto se deduce que la capacidad de sintonización fue aproximadamente: -
C = \ $ \ dfrac {1} {4 \ pi ^ 2 \ cdot f ^ 2 \ cdot L} \ $ = 71pF
Esto es lo suficientemente cerca de 90MHz (según la pregunta de OP) para no preocuparse demasiado.
Si la inductancia agregada por una conexión de soldadura es del orden de 1nH + 1nH (ambos extremos del inductor), la frecuencia de operación se "desintonizará" como la raíz cuadrada del aumento de la inductancia, por lo tanto: -
El cambio en la frecuencia es \ $ \ sqrt {\ dfrac {56} {58}} \ $ = 0.983 - la frecuencia real bajaría de 80MHz a aproximadamente 78.6MHz.
Esto puede parecer mucho, pero si está diseñando un oscilador para que sea preciso, incorporaría un esquema de ajuste de fase-bucle bloqueado (PLL) y varactor-diodo para "limpiar" los factores que no puede explicar. como la tolerancia del inductor, la capacitancia de fuga y los efectos de calentamiento que cambian la frecuencia de operación.
También es poco probable que obtenga un inductor listo para el uso que tenga una tolerancia que esté dentro del 5%, por lo que diría que la inductancia agregada por la conexión (o incluso un poco de circuito) no es nada preocuparse por si está diseñando un oscilador para ser "puntual", es decir, usaría un diodo PLL / varactor.
¿Qué pasa con el efecto de la soldadura al introducir más capacitancia a tierra y causar una disminución de la frecuencia de operación? Esto podría suceder, una gran masa de soldadura podría hacer una diferencia notable: -
C = \ $ \ epsilon_0 \ epsilon_R \ cdot \ dfrac {A} {d} \ $ donde: -
\ $ \ epsilon_0 \ epsilon_R \ $ es aproximadamente 8.854 \ $ \ veces 10 ^ {- 12} \ veces 2 \ $ para material de PCB normal y A = área de una placa y d = espacio entre las placas. Dado que la brecha podría ser de 0.5 mm (a una capa interna) y una mancha masiva de soldadura podría tener un área de 10 mm2 (simplificación), la capacitancia introducida será del orden de aproximadamente 0.4pF.
Como porcentaje del 71pF (calculado anteriormente), es más pequeño que el aumento de la inductancia, así que voy a decir que es trivial.
Sin embargo, si estuviera operando a 800MHz, el mismo circuito sintonizado sería 5.6pF y 7.1pF y esta es una historia completamente diferente.
¿Debo preocuparme por la inductancia de soldadura que afecta a un oscilador? rendimiento?
No.
Si no, entonces ¿cuándo debería tenerlo en cuenta?
Si se encuentra usando más de aproximadamente \ $ \ lambda \ sobre 10 \ $ longitud de soldadura.
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