Do redakcji często docierają listy i pytania
związane z cewkami. Większość elektroni-
ków twierdzi, że konstrukcje w.cz. są trudne
do odwzorowania, ponieważ jest w nich za-
zwyczaj po kilka obwodów rezonansowych
LC. Znacznie łatwiej buduje się i uruchamia
takie układy, używając typowych obwodów
w postaci gotowych cewek w tym krajowych
typu 7x7.
Najczęściej zadawane są pytania o okre-
ślanie indukcyjności cewek fabrycznych, jak
również cewek w wykonaniu amator-
skim.
Na rynku można spotkać miniaturowe
cewki wyglądem przypominające rezy-
story 0,25W z różnobarwnym kodem pa-
skowym. Są to dławiki typu CEC o in-
dukcyjności od 0,1
µH do 1mH. Mają one
średnicę 2,7mm oraz długość cewki
6mm (całkowita długość z końcówkami
o średnicy 0,5mm wynosi około 60mm).
Wartość indukcyjności tych podzespo-
łów oznacza się za pomocą czterech na-
malowanych pasków w trzynastu kolo-
rach (K1...K3) oraz tolerancję w % (K4-
pasek skrajny). Wartości dławików o in-
dukcyjnościach od 0,1
µH do 1,5µH wy-
stępują z tolerancją +/-20%, zaś od
1,8uH do 1mH z tolerancją +/- 10%. Ze
względu na nie największą dobroć tych
cewek (Q = 46...75) mogą one być stoso-
wane w obwodach zasilania w urządze-
niach komputerowych, audio-video,
RTV oraz jako obwody rezonansowe
w prostym sprzęcie radioamatorskim.
Na rysunku 1 pokazano sposób od-
czytu wielobarwnego kodu - induk-
cyjnosć w mikrohenrach, zaś w tabelce 1
przydatne inne parametry.
W tabeli 2 przedstawiono najistot-
niejsze parametry obwodów rezonanso-
wych 7x7 łącznie ze schematami połą-
czeń cewek. Obwody te, dawnych Zakła-
dów Materiałów Magnetycznych „Po-
lfer”, są podzespołami o dostrajanej in-
dukcyjności za pośrednictwem rdzeni
ferrytowych. Maksymalne wymiary ze-
wnętrzne obudów cewek w ekranujących
osłonach wynoszą: 7,3x7,7mm (podstawa)
i 12,6mm (wysokość).
Za miesiąc zostaną przedstawione spo-
soby określania indukcyjności cewek jed-
nowarstwowych. Będą zaprezentowane
także proste przystawki służące do pomia-
rów indukcyjności cewek.
Andrzej Janeczek
23
Podstawy
Elektronika dla Wszystkich
Oznacze- CEC L[uH] K1 K2 K3 K4 Q f[MHz] I[mA]
nie R[ ]
R10M
0,10
br
cz
sreb
-
45
25,20
1220
0,08
R12M
0,12
br
czer
sreb
-
45
25,20
1200
0,08
R15M
0,15
br
ziel
sreb
-
50
25,20
1160
0,09
R18M
0,18
br
sz
sreb
-
50
25,20
1120
0,09
R22M
0,22
czer
czer
sreb
-
55
25,20
1080
0,10
R27M
0,27
czer
f
sreb
-
55
25,20
1040
0,10
R33M
0,33
p
p
sreb
-
60
25,20
1000
0,11
R39M
0,39
p
b
sreb
-
60
25,20
960
0,12
R47M
0,47
ż
f
sreb
-
65
25.20
880
0,12
R56M
0,56
ziel
nieb
sreb
-
65
25,20
840
0,13
R68M
0,68
nieb
sz
sreb
-
70
25,20
800
0,15
R82M
8,20
sz
czer
sreb
-
70
25,20
760
0,19
1ROM
1,00
br
cz
zł
-
75
25,20
700
0,20
1R2M
1,20
br
czer
zł
-
65
7,96
660
0,22
1R5M
1,50
br
ziel
zł
-
75
7,96
620
0,23
1R8K
1,80
br
sz
zł
sreb
75
7,96
580
0,25
2RK
2,20
czer
f
zł
sreb
70
7,96
550
0,30
2R7K
2,70
czer
f
zł
sreb
65
7,96
520
0,35
3R3K
3,30
p
p
zł
sreb
80
7,96
500
0,50
3R9K
3,90
p
b
zł
sreb
80
7,96
490
0,60
4R7K
4,70
ż
f
zł
sreb
80
7,96
430
1,00
5R6K
5,60
ziel
nieb
zł
sreb
80
7,96
420
1,00
6R8K
6,80
nieb
sz
zł
sreb
80
7,96
380
1,10
8R2K
8,20
sz
czer
zł
sreb
80
7,96
340
1,20
100K
10,00
br
cz
cz
sreb
75
7,96
320
1,30
120K
12,00
br
czer
cz
sreb
65
2,52
300
1,50
150K
15,00
br
ziel
cz
sreb
65
2,52
290
1,70
180K
18,00
br
sz
cz
sreb
70
2,52
270
1,80
220K
22,00
czer
czer
cz
sreb
70
2,52
240
2,00
270K
27,00
czer
f
cz
sreb
70
2,52
230
2,20
330K
33,00
p
p
cz
sreb
70
2,52
220
2,40
390K
39,00
p
b
cz
sreb
65
2,52
210
2,60
470K
47,00
ż
f
cz
sreb
65
2,52
200
2,70
560K
56,00
ziel
nieb
cz
sreb
65
2,52
190
3,00
680K
68,00
nieb
sz
cz
sreb
60
2,52
180
3,30
820K
82,00
sz
czer
cz
sreb
60
2,52
180
3,70
101K
100,00
br
cz
br
sreb
55
2,52
160
4,20
121K
120,00
br
czer
br
sreb
55
0,796
140
5,00
151K
150,00
br
ziel
br
sreb
55
0,796
140
5,50
181K
180,00
br
sz
br
sreb
55
0,796
130
8,50
221K
220,00
czer
czer
br
sreb
55
0,796
110
9,50
271K
270,00
czer
f
br
sreb
55
0,796
100
10,50
331K
330,00
p
p
br
sreb
60
0,796
90
11,50
391K
390,00
p
b
br
sreb
50
0,796
80
18,50
471K
470,00
ż
f
br
sreb
50
0,796
80
22,00
561
560,00
ziel
nieb
br
sreb
50
0,796
65
24,00
681K
680,00
nieb
sz
br
sreb
50
0,796
55
26,00
821K
820,00
sz
czer
br
sreb
50
0,796
50
28,00
102K
1000,00
br
cz
czer
sreb
50
0,796
50
33,00
Rys. 1
Tabela 1
Oznacze-
nie7x7
Zastosowanie f [MHz] L [uH]
102
Cew. filtru pasmowego
0,465
72,8
108
Cew. - pułapka 30MHz obw. wejść. 15
0,465
64,8
131
Cew. - pułapka 41,5MHz lub filtr pasmowy
0,465
17,3
230
Cew. filtru pasmowego
10,7
0,72
311
Cew. - pułapka 31,5MHz
0,2
762,0
1
313
Cew. - pułapka 39,5MHz
1,0
390,0
314
Cew. do ARcz.
1,0
177,0
315
Cew. p.cz. AM
0,6
343,0
319
Cew. do systemu INFO
1,0
43,7
320
Cew. pułapka 6,5MHz ow. fonii
1,0
79,7
408
Cew. detektora ARcz
3,0
46,8
409
Obw. filtru p.cz. AM
6
5,85
421
Obw. p.cz. FM
6
1,85
425
Obw. det. kondycyjnego p.cz. FM
6
1,53
2
124
Cew. obw. det. AM
0,465
122,0
125
Cew. filtru p.cz. AM pierw.
0,465
25,2
133
Cew. filtru p.cz. AM wtór.
0,465
55,6
134
Cew. filtru p.cz. FM wtór.
0,465
123,0
140
Cew. filtru p.cz. FM
0,465
5850
235
Cew.p.cz. FM
10,7
0,39
323
Cew. p.cz. FM
1,0
187,0
325
Cew. filtru p.cz. AM
1,0
84,0
413
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer.
6
22,5
420
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer.
6
2,93
426a
Cew. osc. f. dł.
10,7
2,90
427A
Cew. osc. f. śr.
15
1,0
434A
Obw. det. FM pierw.
6
7,0
435A
Obw. det. FM pierw.
6
4,45
437A
Obw. det. FM wtór.
10,7
1,80
440
Obw. det. FM wtór.
6
3,7
451
Obw. p.cz. FM
6
0,61
452
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer.
6
3,11
453
Cew. obw. det. AM
6
4,26
457
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. wtór.
15
1,15
501
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer.
6
1,5
506A
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. pierw.
15
0,61
507A
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. wtór.
15
0,80
508
Cew. obw. det. FM wtór.
30
0,49
509
Cew. obw. det. FM pierw.
1,4
510
Cew. p.cz. FM
15
1,05
511
Cew. osc. f.śr.
30
0,70
512
Cew. osc. f.śr.
15
2,61
513
Cew. osc. f. dł
30
0,62
515
Cew. osc. f. dł.
15
0,94
139
Cewka osc. f. dł.
0,465
468,0
3
326
Cew. osc. f. kr.
0,2
4216,0
450
Obw. filtru p.cz. FM
6
9,25
516
Cew. filtru pasmowego
15
1,02
132
Cew. - pułapka 30MHz obw. wejść. 15
0,465
731,0
4
233
Cew. - pułapka 41,5MHz lub filtr pasmowy
10,7
1,25
237
Cew. filtru pasmowego
10,7
2,69
103
Cew. - pułapka 31,5MHz
0,465
72,8
5
115
Cew. - pułapka 39,5MHz
0,465
588,0
116
Cew. do ARcz.
0,465
601,0
204
Cew. p.cz. AM
10,7
1,36
217
Cew. do systemu INFO
10,7
1,09
227
Cew. pułapka 6,5MHz ow. fonii
10,7
2,27
229
Cew. detektora ARcz
10,7
1,80
101
Obw. filtru p.cz. AM
0465
72,8
6
104
Obw. p.cz. FM
0,465
116,0
105
Obw. det. kondycyjnego p.cz. FM
0,465
72,8
317
Cew. obw. det. AM
1,0
347,0
7
318
Cew. filtru p.cz. AM pierw.
1,0
101,0
210
Cew. filtru p.cz. AM wtór.
10,7
2,43
8
202
Cew. filtru p.cz. FM wtór.
10,7
2,43
9
203
Cew. filtru p.cz. FM
10,7
3,95
208
Cew.p.cz. FM
10,7
3,95
226
Cew. p.cz. FM
10,7
2,43
113
Cew. filtru p.cz. AM
0,465
408
10
114
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer.
0,465
122,0
117
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer.
0,465
585,0
118
Cew. osc. f. dł.
0,465
585,0
122
Cew. osc. f. śr.
0,465
358,0
123
Obw. det. FM pierw.
0,465
408,0
218
Obw. det. FM pierw.
10,7
4,18
219
Obw. det. FM wtór.
10,7
6,71
228
Obw. det. FM wtór.
10,7
3,76
301
Obw. p.cz. FM
1,0
168,0
302
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer.
1,0
120,0
303
Cew. obw. det. AM
0,6
163,0
304
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. wtór.
0,6
226,0
401
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer.
6,0
4,5
403
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. pierw.
6,0
6,4
201
Cew. filtru p.cz. AM z rez. cer. wtór.
10,7
2,43
11
205
Cew. obw. p.cz. AM
10,7
2,43
12
119
Cew. detektora AM
0,465
35,4
129
Cew. filtru p.cz. FM
0,465
25,2
135
Cew. filtru p.cz. FM
0,465
116,0
137
Cewka p.cz. FM
0,465
249,0
220
Cew. osc. f. śr.
10,7
1,09
232
Cew. filtru p.cz.
10,7
1,03
236
Cew. osc. f. dł.
10,7
1,38
329
Cew. osc. f. dł.
1,2
145,0
332
Cew. osc. f. dł.
1,0
33,7
333
Cew. osc. f. dł.
0,6
195,2
334
Cew. obw. wejść. f. kr.
1,0
266,3
336
Cew. obw. wejść. f. kr
0,6
234,2
337
Cew. filtru p.cz.
1,0
180,7
426
Cew. obw. wejść f. kr.
10,7
2,90
427
Cew. obw. wejść. f. kr.
15
1,0
433
Cew. obw. wejsć. f. kr.
6
11,3
434
Cew. obw. częst. różnicowej
6
7,0
435
Cew. osc. 49m-16m
6
4,95
437
Cew. - pułapka częst. różnicowej
10,7
1,80
441
Cew. obw. wejść. f. kr.
6
3,7
458
Cew, obw. wejść. f. kr.
15
0,79
459
Obwód referencyjny ukł. scalonego
6
9,37
506
Cew. detektora wizji
15
0,61
507
Cew. reg. gramofonu
15
0,80
514
Cew. osc. f. kr.
30
0,70
518
Cew. filtru p.cz.-tor wizji
15
0,32
330
Cew. osc. II mieszacza
0,6
439,2
13
436
Cew. osc. f. kr.
3
25,5
517
Cew. osc. f. kr.
15
1,02
454
Cew. osc. f. kr.
6
3,82
444
Cew. osc. f. kr.
10,7
1,3
14
445
Cew. osc. f. kr.
10,7
2,45
446
Cew. osc. f. kr.
10,7
1,97
447
Cew. osc. f. kr.
15
1,50
448
Obw. filtru p.cz. AM
15
0,86
504
Obw. filtru p.cz. FM
15
0,62
505
Obw. det. FM pierw.
15
0,48
126
Cew. filtru p.cz. FM
0,465
1158,0
15
221
Obw. p.cz. FM
10,7
2,11
16
222
Obw. filtru p.cz. AM
10,7
2,43
231
Obw. det. AM
10,7
2,11
234
Obw. filtru p.cz. AM
10,7
2,69
120
Obw. det. FM wtór.
0,465
1158,0
17
121
Cew. filtru p.cz. AM pierw.
0,465
731
138
Cew. filtru p.cz. AM
0,465
1136,0
223
Cew. filtru p.cz. FM
10,7
5,60
106
Cew. obw. p.cz. AM
0,465
64,8
18
127
Cew. detektora AM
0,465
17,3
216
Cew. filtru p.cz. FM
10,7
2,07
422
Cew. obw. wejść.
6
6,4
19
107
Cew. filtru p.cz. AM wtór.
0,465
123,0
305
Cew. filtru wejść. f. dł. wtór.
0,2
3720,0
20
307
Cew. filtru wejść. f. śr. II wtór.
1,0
113.0
309
Cew. filtru wejść. f. śr. I pierw.
0,6
360,0
308
Cew. filtru wejść. f. śr. II pierw.
1,0
113,0
316
Cew. filtru wejść. f. dł. pierw.
0,2
3720,0
110
Cew. obw. det. AM pierw.
0,465
54,3
21
109
Cew. obw. det. AM wtór.
0,465
64,8
22
111
Cew. obw. det. AM wtór.
0,465
116,0
23
310
Cew. osc. f. śr. I
1,0
124,0
24
312
Cew. osc. f. dł.
1,0
261,0
410
Cew. osc. f. śr. II
3
70,3
405
Obw. filtru wejść. f. kr. (49m) wtór.
6,0
6,2
25
406
Obw. filtru wejść. f. kr. (49m) pierw.
6,0
6,0
211
Obw. filtru p.cz. FM pierw.
10,7
2,43
26
212
Obw. filtru p.cz. FM wtór.
10,7
3,95
207
Obw. filtru p.cz. FM wtór.
10,7
2,43
27
215
Obw. filtru p.cz. FM ew. pierw.
10,7
2,43
28
213
Obw. det. FM pierw.
10,7
2,43
29
407
Obw. osc. f. kr. (49m)
6,0
5,0
30
214
Obw. det. FM wtór.
10,7
3,95
31
J
J
a
a
k
k
o
o
k
k
r
r
e
e
ś
ś
l
l
i
i
ć
ć
i
i
n
n
d
d
u
u
k
k
c
c
y
y
j
j
n
n
o
o
ś
ś
ć
ć
c
c
e
e
w
w
e
e
k
k
część 1
24
Podstawy
Elektronika dla Wszystkich
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
31
27
28
29
30
20
Podstawy
Elektronika dla Wszystkich
W EdW 5/03 zostały zaprezentowane sposo-
by wyznaczania indukcyjności najczęściej
używanych cewek fabrycznych.
Kontynuujemy temat, przedstawiając róż-
ne sposoby określania indukcyjności cewek,
a także proste, ale przydatne przystawki słu-
żące właśnie do pomiarów indukcyjności.
Na wartość indukcyjności cewki wpływa-
ją następujące czynniki:
- średnica cewki,
- długość cewki,
- liczba zwojów i rodzaj uzwojenia,
- pojemność własna cewki.
Indukcyjność cewki L jest tym większa,
im większa jest jej średnica, im mniejsza dłu-
gość nawinięcia cewki, im ciaśniej są ułożo-
ne zwoje oraz im jest tych zwojów więcej.
Indukcyjność cewki zależy od liczby
zwojów wprost proporcjonalnie do ich kwa-
dratu. Jeżeli zatem jedna cewka będzie miała
np. 12 zwojów, druga cewka tylko 4 zwoje,
nawiniętych identycznie, to indukcyjność
cewki pierwszej będzie miała wartość nie
trzykrotnie, ale dziewięciokrotnie większą od
indukcyjności cewki drugiej.
Indukcyjność cewek jednowarstwowych
(rys. 1) można obliczyć z następującego
wzoru:
L =
K - współczynnik zależny od stosunki średni-
cy do długości uzwojenia (D/l) można wy-
znaczyć za pomocą nomogramu (rys. 2)
D - średnica uzwojenia [cm]
l - długość uzwojenia [cm]
n - liczba zwojów cewki
L - indukcyjność cewki [
µH]
Z nieco mniejszą dokładnością indukcyj-
ność cewki jednowarstwowej można oszaco-
wać z nomogramu zamieszczonego na ry-
sunku 3.
Indukcyjność jednego zwoju kołowego
o średnicy D wykonanego z drutu o średnicy
d (rys. 4) można wyliczyć ze wzoru:
L = 0,0145D log 1,08
Dla przykładu, indukcyjność jednego
zwoju o średnicy D=25cm wykonanego
z drutu o średnicy d=4mm wynosi 0,66
µH.
Z kolei indukcyjność drutu prostego moż-
na wyliczyć ze wzoru:
L = 0,0046l log
Przykładowo, indukcyjność drutu proste-
go o długości 5cm i średnicy 1mm wynosi
0,0043
µH. Warto wiedzieć, że taki odcinek
drutu z dołączonym kondensatorem o warto-
ści 15pF tworzy równoległy obwód rezonan-
sowy o wartości 200MHz.
Na stronach internetowych często można
spotkać kalkulatory ułatwiające wyznaczanie
indukcyjności, ale one także opierają się o ta-
kie i podobne wzory.
Obliczanie indukcyjności cewek wielo-
warstwowych jest dość skomplikowane i dla-
tego lepiej w takim przypadku korzystać
z mierników. W każdym razie o ile indukcyj-
ność cewek powietrznych o niewielkiej licz-
bie zwojów można obliczyć lub wyznaczyć
J
J
a
a
k
k
o
o
k
k
r
r
e
e
ś
ś
l
l
i
i
ć
ć
i
i
n
n
d
d
u
u
k
k
c
c
y
y
j
j
n
n
o
o
ś
ś
ć
ć
c
c
e
e
w
w
e
e
k
k
część 2
Rys. 1
Rys. 2
Rys. 3
Rys. 4
D
d
KDn
2
1000
1,47l
d
z nomogramów, to indukcyjność cewek na-
wijanych na rdzeniach ferrytowych można
w zasadzie jedynie zmierzyć. Tylko nieliczne
multimetry cyfrowe są wyposażane w podza-
kres do pomiaru indukcyjności.
Są także mierniki przystosowane tylko do
pomiaru L lub LC, jak np. DVM6243 firmy
Velleman, dostępny w sieci handlowej AVT.
Umożliwiają one pomiar indukcyjności
w czterech podzakresach: 2mH, 20mH,
200mH, 2H (pojemności: 2nF, 20nF, 200nF,
2
µF, 20µF, 200µF). Są to multimetry stosunko-
wo drogie, a przy tym mało przydatne do po-
miaru cewek o indukcyjnościach rzędu kilku
mikrohenrów (nie mówiąc o nanohenrach).
Przystosowane są one w zasadzie do dokład-
nych pomiarów cewek o indukcyjności kilku-
set mikrohenrów. Z tego też względu w warun-
kach laboratoryjnych korzysta się z drogich
(ale i dokładnych) mostków RLC, które za-
pewniają pomiar cewek od części nH aż po H.
Do pomiarów indukcyjności cewek
w warunkach amatorskich proponujemy wy-
konanie prostej przystawki dołączanej albo
do posiadanego miliwoltomierza, albo do
miernika częstotliwości.
Metoda bezpośrednia
z generatorem
Jak wiemy, częstotliwość każdego generato-
ra LC, niezależnie od jego konstrukcji, zale-
ży od indukcyjności i wypadkowej pojemno-
ści widzianej przez końcówki cewki.
Mierząc częstotliwość wyjściową gene-
ratora, można wyliczyć indukcyjność
cewki (oczywiście znając pojemność
wejściową układu generatora).
Przykładowy schemat ideowy takiego
generatora jest pokazany na rysunku 5.
Na tranzystorze T1 jest skonstruowany
zasadniczy generator, zaś na tranzystorze
T2 separator w postaci wtórnika emitero-
wego.
Częstotliwość wyjściowa układu za-
leży od pojemności wewnętrznej przy-
stawki (Cw).
Pojemność wewnętrzną układu można
wyznaczyć z poniższej procedury:
- do zacisków przystawki należy podłączyć
cewkę o nieznanej indukcyjności i zmierzyć
częstotliwość wyjściową f1 [MHz]
- równolegle do uzwojeń cewki podłączyć kon-
densator o znanej pojemności, np. C = 100pF
i zmierzyć częstotliwość wyjściową f2 [MHz]
- potrzebną pojemność wejściową przystaw-
ki [pF] wyliczyć ze wzoru:
Cw =
Indukcyjność dołączonej cewki można
wyliczyć ze wzoru:
L
x
=
Do przybliżonego wyznaczania indukcyj-
ności na podstawie zmierzonej częstotliwo-
ści można wykonać specjalny nomogram,
aby wyeliminować konieczność każdorazo-
wego korzystania z kalkulatora.
Przy dzielniku pojemnościowym 100pF
przystawka umożliwia określenie indukcyjno-
ści cewek w zakresie 1...500
µH, a także czę-
stotliwości rezonatorów kwarcowych w za-
kresie 3...20MHz. Chcąc mierzyć częstotliwo-
ści rezonatorów w zakresie 1...3MHz oraz
cewki o indukcyjności powyżej 500
µH należy
wartości kondensatorów dzielnika powięk-
szyć do 1nF. Przy pomniejszeniu wartości
tych kondensatorów uzyskamy możliwość po-
miaru cewek o indukcyjnościach mniejszych
od 1
µH i rezonatorów o częstotliwościach po-
wyżej 20MHz. Wiąże się to z koniecznością
wyznaczenia nowych wartości Cw.
Układ z rysunku 6 jest skonstruowany
w oparciu o cztery bramki Schmitta, wcho-
dzące w skład układu scalonego 74HC132.
Bramka 1 z elementami RC tworzy generator
fali prostokątnej. Wartość rezystora została
tak dobrana, aby częstotliwość generatora
wynosiła około 50kHz. Bramka 2 stanowi se-
parator - układ formowania sygnału genera-
tora. Zasadnicze właściwości bramki Schmit-
ta zostały wykorzystane w bramce 3. Na jed-
no z jej wejść jest podany przebieg piłok-
ształtny uformowany z przebiegu prostokąt-
nego po przejściu przez układ różniczkujący,
zestawiony z elementów R2Lx. Przełączenie
bramki 74HC132 następuje z chwilą przekro-
czenia poziomu wejściowego 1,8V (zmiana
sygnału z „0” na „1”) i przy 3V (przy zmia-
nie sygnału z „1” na „0”). Bramka 4 odwraca
fazy sygnałów wyjściowych bramki 3. Czas
trwania jedynki logicznej na wyjściu bramki
4 jest wprost proporcjonalny do stałej czaso-
wej ł = Lx/R. Impulsy wyjściowe po przej-
ściu przez układ całkujący RC są kierowane
do zacisków woltomierza. Wartość średnia
tego napięcia zależy od rezystancji wejścio-
wej podłączonego woltomierza - im większa
jest ta rezystancja, tym pomiar dokładniejszy.
Wartości elementów w przedstawionym
układzie przystawki zostały tak dobrane, aby
można było mierzyć indukcyjności cewek
z przedziału 5...500
µH (czyli w najczęściej
wykorzystywanym przedziale wartości).
W tym zakresie mierzonej indukcyjności
układ pracuje liniowo.
Korzystanie z przystawki jest bardzo pro-
ste. Indukcyjności 5
µH odpowiada napięcie
wyjściowe 5mV i odpowiednio, 500
µH -
500mV. W przypadku bezpośredniego
zwarcia zacisków Lx napięcie wyjściowe
jest zbliżone do zera (przy rozwarciu wyno-
si około 2,7V).
Podczas testowania przystawki zostały
wykorzystane multimetry cyfrowe, które
mają bardzo dużą rezystancję wejściową.
Po dołączeniu multimetru analogowego
wskazania będą obarczone bardzo dużym
błędem.
Powiększenie zakresu pomiarowego
przystawki można uzyskać przez zmniej-
szenie częstotliwości generatora oraz
zmniejszenie stałej czasowej układu, czyli
przez zmianę wartości rezystorów
(wiąże się to z koniecznością zastoso-
wania dodatkowego przełącznika).
Czytelnikom, którzy chcieliby okre-
ślać cewki o bardzo małej indukcyjno-
ści, można polecić przystawkę działają-
cą za pomocą metody rezonansowej.
Przedstawiono na rysunku 7 schemat
miernika umożliwia określenia induk-
cyjności cewki z zakresu 0,05...1
µH.
Ten prosty układ składa się z wysoko-
stabilnego generatora wysokiej często-
tliwości, równoległego obwodu pomia-
rowego oraz wskaźnika rezonansu.
Jako generator w.cz. jest zastosowany ge-
nerator scalony o częstotliwości 50MHz.
Właśnie taka częstotliwość umożliwia pomiar
cewek o indukcyjności nawet poniżej 0,2
µH.
Dodatkowy obwód rezonansowy z cewką
0,6
µH i trymerem 25pF służy do poprawie-
nia kształtu sygnału wyjściowego 50MHz.
Obwód pomiarowy jest złożony ze zmien-
nego kondensatora wzorcowego o maksy-
malnej wartości 250pF i indukcyjności mie-
rzonej Lx.
Wskaźnik pomiarowy tworzy detektor
w.cz. w postaci podwajacza napięcia z dio-
dami germanowymi D1 D2 z dołączonym
mikroamperomierzem, a nawet dowolnym
posiadanym multimetrem.
Po zmontowaniu układu należy ustawić
trymer na maksymalny sygnał w.cz., a następ-
nie wyskalować oś kondensatora zmiennego
21
Podstawy
Elektronika dla Wszystkich
Rys. 5
Rys. 6
C
2
- 1
f
1
f
2
( )
25330
f
1
2
* Cw
22
Podstawy
Elektronika dla Wszystkich
w wartościach indukcyjności. Skalowanie
oraz pomiar polega na dostrojeniu generatora
do obwodu pomiarowego na maksymalne
wychylenie wskaźnika pomiarowego, czyli
do stanu rezonansu elementów Lx
i C (250pF).
Najłatwiej będzie nanieść podziałkę ma-
jąc kilka wzorcowych indukcyjności
0,05...1
µH. Jeżeli ktoś ma miernik pojemno-
ści, może najpierw nanieść wstępną skalę
w wartościach pojemności kondensatora
zmiennego, a potem za pomocą przekształco-
nego wzoru wyliczyć ostateczne wartości in-
dukcyjności i nanieść napisy.
Przyjmując częstotliwość rezonansową
50MHz i znając pojemność kondensatora
w pF można wyznaczyć indukcyjność w
µH
z uproszczonego wzoru:
Lx = 10/C
Czyli jeżeli maksymalne wychylenie
wskaźnika przypadnie dla pojemności kon-
densatora 10pF, będziemy mieli do czynienia
z indukcyjnością 1
µH i odpowiednio, dla
50pF-0,2
µH, 100pF-0,1µH...
Po wyskalowaniu należy jeszcze upewnić
się, czy miernik działa prawidłowo, dołącza-
jąc kilka cewek o małych wartościach induk-
cyjności stosowanych w zakresach VHF.
Eksperymentalne cewki można wykonać sa-
memu poprzez nawinięcie emaliowanym
drutem miedzianym o średnicy 1mm (DNE
1) na ołówku (średnica około 7mm):
50nH-2 zwoje, 100nH-3 zwoje, 200nH-7
zwojów, 300nH-10 zwojów...
Na zakończenie warto przypomnieć jeden
z najbardziej uniwersalnych przyrządów,
czyli TDO.
TDO to skrót od angielskiej nazwy Trans-
Dip-Oscillator (odpowie-
dnik GDO, czyli Grid-Dip-
Oscylator) i bywa często na-
zywany po prostu „dipme-
trem”. Zakres pomiarowy
TDO zależy od liczby wyko-
nanych cewek wzorcowych,
zaś dokładność pomiarów -
od precyzji w naniesieniu
skali, a także od wprawy
użytkownika.
Na rysunku 7 zamieszczono schemat
jednego z najprostszych układów wykona-
nych z zastosowaniem łatwych do zdoby-
cia podzespołów.
Choć na łamach pisma były już opisy-
wane podobne urządzenia, to warto przy-
pomnieć, że zasadniczym elementem urzą-
dzenia jest generator wykonany w ukła-
dzie Hartleya na tranzystorze BC547.
Układ taki charakteryzuje się pewną pracą
w szerokim zakresie częstotliwości.
W skład obwodu rezonansowego wchodzi
wymienna nieekranowana cewka L umie-
szczona na zewnątrz obudowy oraz kon-
densator o zmiennej pojemności zaopatrzony
w podziałkę częstotliwości. Można tu wyko-
rzystać kondensator obrotowy w obudowie
plastikowej o pojemności około 200pF (jed-
na sekcja agregatu AM). Po generatorze na-
stępuje prostownik w.cz. w postaci podwaja-
cza napięcia, a następnie wskaźnik prądu sta-
łego w postaci mikroamperomierza.
Jeżeli obwód rezonansowy z cewką
L (oczywiście przy zasilaniu układu) zosta-
nie sprzęgnięty z innym obwodem o iden-
tycznej częstotliwości rezonansowej, to
wskaźnik miernika pokaże spadek wychyle-
nia wskazówki dołączonego miernika - tak
zwany „dip”. Dzieje się to na skutek tego, że
przy zgodności obydwu częstotliwości bada-
ny obwód pobiera część energii z obwodu
generatora, powodując zmniejszenie ampli-
tudy sygnału generatora.
Przy eksperymentalnym dobieraniu licz-
by zwojów można posłużyć się odbiornikiem
radiowym z odpowiednim zakresem często-
tliwości.
Trzeba pamiętać, że maksymalna wartość
częstotliwości występuje przy minimalnej
pojemności kondensatora zmiennego (wy-
kręconym rotorze), zaś minimalna - przy ma-
ksymalnej pojemności kondensatora zmien-
nego (wkręconym rotorze).
W celu określenia indukcyjności cewki
należy końcówki Lx połączyć z kondensato-
rem o znanej pojemności C, a następnie okre-
ślić częstotliwość rezonansową tak powstałe-
go obwodu LC.
Indukcyjność wyliczamy ze wzoru (5).
Mam nadzieję, że w powyższym artykule
udało mi się choć częściowo odpowiedzieć
na pytanie, jak określić indukcyjność cewek
lub ile nawinąć zwojów, aby uzyskać
potrzebną wartość indukcyjności.
Andrzej Janeczek
Rys. 7
Rys. 8