请教一个可变精度的问题

傅满洲

可变电容器通过旋转动片来改变动定片正对的面积而改变容量的大小。就是说，电容器的容量是一个旋转角度的函数。我们把动定片做成特定的形状，从而获得相应的转动角度-容量函数。
可是常见加工精度、装配精度，使得可变的函数值并不很精确——事实上，无论加工多么精确，总得有公差。
为了调节我们想要的函数特性，可以通过掰花片的方式进行微调。可这种调节方式未免太过粗糙，或许可以在某个几特定的角度获得足够精确的容量，但整个调节范围内电容的容量是连续变化的，怎么保证任意一个角度的容量在允许的范围之内呢？要知道，在高频以上的波段，差1pF频率就要差好多。
就算有耐心和时间去十分精确的调整花片，如何大批量的调整呢？
无线电接受机里经常使用3联4联5联6联可变电容器调谐，甚至更多联。一联难做，多联就更难了。
实际工程中工程师是如何解决这个问题的呢？

longshort

纠结于单一元件上的所谓“精度”，常常会令您抓耳挠腮无果而终。

电容器与电感器结合使用，才谈得上调节或调谐的精度。一个LC回路存在着相对于中心频率特定百分比的频率宽度，这个宽度被称为“带宽”，也就是通带宽度的意思。在这个通带内，调谐回路有一定的误差而不会越出通过频率的范围，这就给元件的制造公差留下了余地。

通常二联及二联以上的可变电容器的制造精度并不很低，在电容量为最小时的容量差异一般可以做到1%以内。1%是什么概念呢？1%的电容量变化，引起的谐振回路的中心频率变化，等于变化比例的平方根。也就是说，1%的容量变化，导致的频率变化是0.499%。

LC回路的-3dB带宽最高能够做到中心频率的0.5%，这相当于具有200之高的品质因素（即Q值）。但这不是必要的并且昂贵的，必要的是必须通过一定频率范围的信号，以保证解调后的信号不会失真。对于广播接收机，带宽通常是10KHz或正负5KHz。对于电容量最小的位置，例如中波1600KHz，若此时LC回路的Q值为100，则带宽就有16KHz，那么上述0.499%的频率变化是将近8KHz，正在16KHz的带宽之内，信号不会逃逸，这就保证了调谐的所谓“精度”。

事实上LC回路的Q值很少超过100，所以它的倒数即带宽与中心频率之比总是大于1%，因而可变电容器普遍优于1%的制造公差，总是能够满足最终的技术要求。

如果需要超过比0.5%带宽要求还高的选择性，怎么办？好办，选择超外差方案。因为超外差方案能够降低决定选择性的频率，而较低的频率，同样的百分比带宽就有更低的频率范围绝对值。

sparkzjh

其实你就把工程师所做的都做了。

longshort

对于单联或者多联可变中的任一联，每一联包含多片组合。商用可变电容器的动片的形状是按照角度比-容量比平方的关系设计的，即每转动单位角度，容量的变化是角度比例的变化的平方。所有收音机的频率度盘也是根据这一关系设计的，因而虽然有不同的型号和容量，但变化规律是一样的。

动片的形状是冲压出来的，每一片都能够保证形状误差在0.1%以下。组装成联以后，与定片的距离所形成的动片-定片对，设计上的容量误差也能保证在1%内。从统计的角度来看，在任一转动角度上的总误差是动-定片组误差的均方根值，假如一联由9对动-定片组成，那么总误差是1%除以3，或者0.333%。动-定片组的数量越多，总误差越小。

小徒弟下山

所以说, 中放特性基本决定了整机的性能。现代很多高级接收机都没有做调谐回来了。

傅满洲

longshort 发表于 2017-12-28 06:55
纠结于单一元件上的所谓“精度”，常常会令您抓耳挠腮无果而终。

电容器与电感器结合使用，才谈得上调节 ...

感谢您耐心的解答！
明白了，追求过高的精度意义不大，1%的精度可满足一般要求。
实际的精度控制可以很好的满足要求。
联数越多总误差越小。
再不行就超外差。
再不行就二次超外差....

wmcheng

楼主担心太多了.就那時的工艺装备生产的可变在民用上根本不需拨动花片就能在一般收音机做到三点同步,只有在军机上才需拨动花片校正.在我们買到的可变有誰見过拨动花片的.就是这个道理.

于海旺

其实花片的真正作用并不是跟踪统调用，而是对于多连(单连没有花片)可以获得较好的同轴性。
可变电容都是配合线圈（LC）谐振频率使用，L也可以补偿C。通常都有半可变微调电容做频率补偿与校正。整机厂都有仪器做频率跟踪。花片不是调整对象，只有业余爱好者装调与修理才掰花片。你看商店的新机双连都是平整的。可变电容有直线式；直线波长式；直线频率式(发射机用）；对数式。我们的收音机用的都是对数式。
任何产品都有公差带。可变电容也不例外，这个公差不是靠花片调整，而是产品的验收参数。保证误差靠的是定动片的冲压模具的精度，车转动定位轴的精度，以及装配工装卡具的精度保证。
下面是各种空气可变电容的误差要求及主要参数。带X的是小型，容量小的是FM用。

于海旺

所谓的军机对可变电容也没有什么特殊要求，只不过质量保证体系严格一些就是了。当然有些采用了机械减速微调传动系统。