Preguntas sobre cómo modelar una radio de cristal típica y simular en LTspice

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Esto puede parecer una pregunta incómoda, pero estoy tratando de modelar y simular una radio de cristal simple típica temprana en LTspice. La primera razón para hacer esto fue agregar una resistencia variable en serie al circuito de cristal típico para ajustar el factor Q para diferentes frecuencias de resonancia.

Aquí trataré de explicar lo que intenté hacer paso a paso para aclarar mis preguntas.

Uno puede sintonizar un circuito de tanque LC serie R a una frecuencia de resonancia particular para seleccionar un ancho de banda específico. Pero el factor Q, por lo tanto, la nitidez de la respuesta de frecuencia de paso de banda está directamente relacionada con el valor de resistencia R. Intentaré explicarlo utilizando el siguiente circuito y sus valores:

AquíhayalgunasgráficasdeMATLABparadicharespuestadecircuitoendiferentesfrecuenciasderesonancia(lasgráficassongráficasdeVoutversusfrecuenciadondeVin=1Vsinusoide):

Acontinuaciónsemuestranlosresultadoscuandoelcondensadordeajusteestáconfiguradoa500pF(R=27k):

Yaquídebajo,lagráficamuestralosresultadoscuandoelcondensadordesintonizaciónestáconfiguradoa200pF(R=27k):

Comopuedeverenlasgráficasanteriores,cuandoelcapacitorseconfiguraa500pparaunaestaciónde503kHz,elanchodebandaseconvierteen12kHz,loqueesbastantebuenoparalasseñalesderadioAM,yaqueAMnecesitaunanchodebandade5kHza10kHz.Peroenlasegundagráfica,cuandoelcondensadorestáconfiguradoa200pparaunaestaciónde796kHz,elanchodebandaahoraseconvierteen30kHz,queesdemasiadograndeparaunabandadeAM.Ypenséque,comoremedio,sepodríautilizarunaresistenciadeserievariableparaajustarelfactorQy,porlotanto,elanchodebanda.Yconfigurélaresistenciaa66kparanuevamenteelcondensadorde200pylaestaciónde796kHz.Aquíestáelresultado:

Amedidaqueveelproblemadeanchodebandamejorado.Pero,porsupuesto,estopodríacausarunapérdidadeenergíasielauriculardecristalesde20kyleagregounaresistenciadeserie.

Mimotivacióneraimplementarunaradiodecristaltípicautilizandounaresistenciadeserievariablecomosemuestraeneldiagramaanterior.Peroloprimeroquenotéfuequeloscircuitosderadiodecristalqueencontrénoerancomoenmiprimerafigura,ademásdeldiodo,porsupuesto.AquíhayalgunosdiagramasdecircuitotípicosparalaradiodecristaldealgunabúsquedadeGoogle:

Comoseve,estoscircuitosnoseparecenaloscircuitosLCdelaserieR,sinoquesonsimplementecircuitosparalelosRLC.AsíquesimuléuncircuitoRLCparaleloconundiodoparamodelarunaradiodecristalenLTspice,nomiprimercircuito.Laimpedanciadeunauriculardecristalesdeaproximadamente20kohm,asíquemodelécomounaresistenciade20k.PorsimplicidadelegíundiodoordinarioenLTspiceymodelélaantenacomounafuentedevoltajedeCAconunaamplitudde5V.

Perocomopuedesuponer,dadoqueesteesuncircuitoRLCparalelo,latensiónenRsiempreserálamismaconlafuentedetensión.YdebajoestálarespuestadefrecuenciaenLTspice:

Mispreguntasson:

1-)¿Quéestámalaquí?¿LoscircuitosderadiodecristalsoncircuitosparalelosdeRLC?Modelélaantenacomouna"fuente de voltaje" y esto no parece un circuito de sintonización en LTspice. ¿Ese fue el problema?

2-) ¿Tiene sentido "agregar un resistor variable en serie para ajustar el factor Q" al primer circuito para mejorar su selectividad?

    
pregunta user16307

1 respuesta

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No, el voltaje de la fuente no se conecta a través de su circuito sintonizado.

Necesita modelar la antena como un monopolo corto de tal vez 0.025 longitudes de onda. Ahora tendrá una reactancia capacitiva de aproximadamente 1000 ohmios y el generador de voltaje estará en serie con esta impedancia de nuevo a 0 V: -

Imagentomadadesde aquí .

Esta fuente de voltaje está en serie con el condensador (impedancia ~ 1000 ohmios reactivos) a su frecuencia de operación. Digamos que operas a 1 MHz (nominalmente), 1000 ohmios se representan con 159 pF.

Debes obtener una buena afinación con esto, pero no brillante, porque los auriculares aún están tomando energía del circuito sintonizado y reduciendo su factor Q.

    
respondido por el Andy aka

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