¿Existe una forma inteligente de usar un condensador variable pequeño donde se requiera una capacitancia mayor?

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Estoy diseñando una actividad en la que los estudiantes deben pasar una canción para encontrar un mensaje oculto a 1000Hz.

Problema

He considerado usar un filtro de muesca y circuito del tanque , pero usando la fórmula $$ f = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC} } $$ No puedo alcanzar el rango de 1000Hz con mi capacitor variable. ¿Hay alguna forma inteligente de lograr un circuito para filtrar 1000Hz y usar mi capacitor variable para sintonizar?


A mi disposición:

  • Un condensador variable (20-350pF)
  • Varios valores de condensador que van desde 100pF a 220uF. (Puedo encontrar más si es necesario)
  • Inductores que van desde 250uH a 3mH
  • La unidad para trabajar el fin de semana porque este proyecto me parece muy interesante.
pregunta Klik

4 respuestas

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Puedes probar un circuito de amplificación operativa multiplicador de capacitancia :

(CortesíadeWikipedia.)

C=C1*R1/R2,asíqueajusteR1/R2paraproporcionarelniveldemultiplicacióndeseado.Tengaencuentaquealgunosamplificadoresoperacionalestienenproblemas conducción capacitiva cargas . Por lo tanto, si conecta una capacitancia suficientemente significativa a la salida del amplificador operacional, es probable que este oscile.

Editar : una variante a probar es este uno. Utiliza el LM102 para amortiguar la corriente de entrada, eliminando principalmente el factor de "resistencia" del circuito equivalente. No lo he probado, pero sería escéptico de su rendimiento para capacidades muy pequeñas. También tenga en cuenta que dado que C1 está siendo impulsado por el LM101A, esto es "carga capacitiva" y muchos amplificadores operacionales simplemente oscilarían en esta configuración.

    
respondido por el rdtsc
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Teniendo en cuenta su límite variable y su necesidad de un rango de ajuste bastante amplio, me temo que no tiene suerte. Considere: de su fórmula $$ f = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} $$ $$ LC = \ frac {1} {{(2 \ pi f)} ^ 2} = 2.5 \ veces 10 ^ {- 8} $$ así que $$ C = \ frac {1} {L {(2 \ pi f)} ^ 2} = \ frac {2.5 \ veces 10 ^ {- 8}} {L} $$ y para un inductor de 3 mH $$ C = 8.45 \ veces 10 ^ {- 6} $$ Si rellena su sintonizador con 8.5 uF, y suponiendo que 0 pF en el sintonizador, obtendrá una frecuencia nominal de $$ f = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}} = 1.0028356 kHz $$ Aumento del sintonizador a 350 pF dará $$ f = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {L (C + \ Delta C)}} = 1.0028562 \ text {kHz} $$ Básicamente, a menos que pueda obtener inductores mucho más grandes, su rango de capacitancia es demasiado pequeño para ser útil.

Un multiplicador de capacitancia puede parecer una buena idea, pero tal como se presenta no es aplicable. El circuito mostrado no produce una capacitancia pura. En cambio, es el equivalente de

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab donde C es el valor multiplicado. Encontrará que esto no es exactamente un circuito útil para lo que quiere hacer.

    
respondido por el WhatRoughBeast
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Simplemente coloque algunos capacitores fijos en paralelo con el capacitor variable hasta que llegue a la capacitancia que necesita: su rango de sintonización será limitado, pero la resistencia analógica de esto es una forma común de implementar un tipo de "ajuste fino" Control que opera en algún tipo de voltaje de control.

    
respondido por el ThreePhaseEel
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Podría usar sus tapas variables e inductores fijos para hacer un oscilador LC. Por supuesto, la frecuencia será demasiado alta, pero podría usarla para sincronizar un filtro de paso de banda de condensador que en estos días vendría en un simple chip de 8 pines. .Los filtros de tapa intercambiables tienen inconvenientes y el antiguo MF4 aparece en www.badbeetles.com. Supongo que escogerá un chip más moderno que sea más adecuado para ser un filtro de Q alta. Si no quiere hacer esto, podría hacer un filtro de paso de banda activo de elementos de alta impedancia como el TLo74 MPF102 utilizando sus límites variables. con alguna tapa fija en resistencias paralelas y de alto valor. De hecho, el antiguo conjunto de medición LMS de Hatfield tiene una tapa variable y se extiende hasta 20Hz usando un puente wien.

    
respondido por el Autistic

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