Voir aussi : - Le condensateur - Condensateur ajustable - Le condensateur variable - Remise en état d'un condensateur variable -


Principe

Soit un circuit oscillant dont on veut faire varier la fréquence de résonance entre un valeur minimum fmin et une valeur maximum fmax à l'aide d'un condensateur variable. En partant d'une valeur d'inductance choisie arbitrairement on va calculer la capacité résiduelle Cmin du condensateur variable correspondant à fmax puis la capacité nominale Cmax pour la fréquence fmin.
Si les capacités calculées ne conviennent pas il faudra reprendre les calculs en partant d'une autre valeur d'inductance ou associer des condensateurs fixes en série ou/et en parallèle avec le CV.

Valeurs de L en fonction de la fréquence

Pour obtenir une fréquence de résonance particulière il est théoriquemen possible d'utiliser une infinité de valeurs de selfs à condition de choisir la capacité convenable. En pratique, les selfs et capacités parasites font que L et C ne peuvent guère s'écarter d'une valeur moyenne. Si un condensateur de 250pF et une self de 1µH résonnent sur 10 MHz, une capacité de 1pF et une self de 250µH ne résonnera pas sur 10 MHz car les capacités parasites de la self sont déjà largement supérieures à 1pF.
On peut dégrossir le calcul avec les valeurs du tableau suivante comme base de départ.

f (MHz)	C(pF)	L(µH)
0.1	1000	2533.03
0.5	1000	101.32
1	500	50.66
3.5	500	4.14
7	250	2.07
10	250	1.01
14	100	1.29
18	50	1.56
21	50	1.15
24	50	0.88
28	50	0.65
50	50	0.20
100	30	0.08
150	30	0.04

Calcul de Cmin et Cmax pour une large plage de fréquence

On connaît la plage de fréquences approximative à couvrir :
- fmin (MHz) - exemple : 3 MHz
- fmax (MHz) - exemple : 10 MHz
- L (µH) choisie en fonction de fmin - exemple 5 µH de façon à ce que Cmax ne dépasse guère 500pF
1) calcul du rapport fmax/fmin
kf = fmax/fmin = 10/3 = 3,333
2) calcul du rapport Cmax/Cmin
kc = kf² = 3,333*3,333 = 11,111 (remarque : en pratique kc ne dépasse guère 10, par ex : CV de 45-450pF)
3) calcul de Cmax
à partir de la formule simplifiée suivante basée sur la formule de Thomson :

avec C en pf, f = fmin en MHz et L en µH
ex: Cmax = 562 pF
4) calcul de Cmin
Cmin = Cmax / kc = 562/11,11 = 51pF

Un CV de capacité maximale supérieure à 500pF est difficile à trouver. On aura intérêt à partir de la valeur d'un CV disponible, par ex. 500pF et calculer la valeur de L nécessaire à l'aide de la formule :

avec f = fmin et C = Cmax

Calcul de Cmin et Cmax pour une plage de fréquence déterminée

Dans le cas d'un émetteur ou d'un récepteur radioamateur, la plage de fréquence couverte par le CV correspond à une bande relativement étroite. Par exemple : 3,5 à 4 MHz ou 28 à 30 MHz.
Comme la plage de fréquence à couvrir est plus étroite, le rapport kc nécessaire sera inférieur au rapport Cmax/Cmin d'un CV normal (de l'ordre de 10).
Exemple :
fmin = 28 MHz
fmax = 30 MHz
L = 0,6µH
1) calcul de Cmin et Cmax
Avec la méthode précédente on calcule :
Cmin = 47pF
Cmax = 54 pF
En pratique on ne trouve pas un tel CV et c'est par l'association de condensateur fixes ou ajustables avec le CV qu'on obtiendra la variation nécessaire.
Le schéma du circuit montre une branche CV en série avec Cs dont la capacité va varier entre un minimum Csmin et un maximum Csmax.
Avec Cp en parallèle on aura :
Cmin = Csmin + Cp = 47pF
Cmax = Csmax + Cp = 54pF
La différence Csmax-Csmin sera égale à 7pF, elle dépend de la variation de CV.
Le problème est de calculer d'abord Cs. Pour cela il f'aut d'abord choisir un condensateur variable.
Si on dispose d'un CV variant de 5 à 50pF, Csmin aura une valeur inférieure à 5pF et Csmax sera inférieure à 12pF
Pour déterminer la valeur de Cs on utilisera les formules suivantes après avoir remplacé CVmin et CVmax par leur valeur.
Si la valeur de Cs obtenue avec la première formule est différente de la valeur obtenue avec la seconde, on recommencera les calculs avec une autre valeur de Csmin et de Csmax (avec Csmax-Csmin=7pF)

Cp est ensuite calculé comme étant égal à Cmax-Csmax. C'est généralement un condensateur ajustable (trimmer).
Ces calculs peuvent être rapidement effectués par tâtonnement avec un tableur. La méthode peut paraître fastidieuse mais est plus abordable que la résolution algébrique qui aboutit à une équation du second degré à deux inconnues.