Налаштування кварцових фільтрів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Налаштування кварцових фільтрів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вузли радіоаматорської техніки. Кварцові фільтри

Коментарі до статті

У радіоаматорській літературі [1, 2, 3] наводилося кілька методик налаштування кварцових фільтрів. Всі вони приблизно однакові і зводяться до попереднього макетування з метою вимірювання параметрів кварців і досить великий обсяг громіздких математичних обчислень. Тим не менш, після монтажу, отримувана амплітудно-частотна характеристика (АЧХ) фільтра, як правило, дуже далека від бажаної. Очевидно, позначається розкид параметрів елементів фільтра і монтажних ємностей, що важко враховуються. В результаті доводиться витрачати багато часу на корекцію АЧХ підбором ємностей фільтра та узгоджувальних резисторів.

Виходячи з вищевикладеного, виникла ідея відмовитись від розрахунків взагалі. Оскільки їх результати недосконалі і замість макетування обмежитися перевіркою працездатності, власне, кварцових резонаторів (для цього досить простого генератора на одному транзисторі і осцилографа), а налаштування основних параметрів фільтра проводити, використовуючи конденсатори змінної ємності (КПБ).

Рис.1 Кварцові фільтри з "паралельними" ємностями

Стрілки АА і ББ показаний другий варіант включення КПЕ. Резистори R1, R4 (0...300 Ом) встановлюються за наявності викидів на АЧХ. Конденсатор С4 підбирається в межах від 0 до 30 пФ.

З метою мінімізації числа конденсаторів були обрані схеми фільтрів, що містять тільки паралельні ємності, рис.1. Оскільки фільтри симетричні (щодо їх входу-виходу), можна було використовувати здвоєні КПЕ від радіомовних приймачів ємністю 12 - 495 пФ. Крім цього, знадобиться ще один, заздалегідь проградуйований пФ, односекційний змінний конденсатор.

Налаштування фільтра зводиться до наступного

Для налаштування може знадобитися прилад для вимірювання амплітудно-частотних характеристик Х1-38 або подібний до нього. Я ж використовую осцилограф та саморобну приставку (див. нижче).

Спочатку всі конденсатори встановлюються у положення, що відповідає ємності 30... 50 пФ. Контролюючи АЧХ фільтра на екрані приладу, обертанням конденсаторів у невеликих межах, домагаємось необхідної смуги пропускання. Потім, підстроюванням змінних резисторів (використовувати тільки безіндукційні, наприклад, СП4-1) на вході та виході фільтра, намагаємося вирівняти вершину АЧХ. Наведені вище операції повторюються кілька разів до отримання бажаної АЧХ.

Далі замість кожної окремої секції КПЕ припаюємо заздалегідь проградуйований конденсатор, за допомогою якого намагаємося оптимізувати АЧХ фільтра. За його шкалою визначаємо ємність постійного конденсатора та виконуємо заміну. Таким чином, усі секції КПЕ по черзі замінюються конденсаторами постійної ємності. Так само чинимо зі змінними резисторами, які згодом замінимо на постійні.

Остаточне "доведення" фільтра проводиться безпосередньо за місцем, наприклад, у трансівері. Після установки фільтра в трансівер можливо знадобиться корекція номіналів цих резисторів, при цьому для оптимального узгодження фільтра з виходом змішувача і входом УПЧ, ГКЧ і осцилограф необхідно підключати згідно схеми, наведеної на рис.2.

Налаштування кварцових фільтрів
Рис.2 Підключення кварцового фільтра для остаточного налаштування

За описаною методикою було виготовлено декілька фільтрів. Хочеться наголосити на наступному. Налаштування трьох або чотирьох кристальних фільтрів при певній навичці займає не більше години, проте з 8-ми кристальними фільтрами витрати часу набагато вищі. При цьому спроби попереднього налаштування спочатку двох окремих 4-х кристальних фільтрів, а потім їх стикування - виявилися безплідними. Найменший розкид їх параметрів (а це завжди має місце) призводить до викривлення результуючої АЧХ. Цікаво також відзначити, що теоретично рівні ємності (наприклад, С1=C3, на рис. 1а; С1=С7; C3=С5, на рис.1б) після налаштування градуйованим КПЕ оптимальної АЧХ мали помітний розкид.

На мій погляд, гідністю цієї методики є її наочність. На екрані приладу добре видно, як змінюється АЧХ фільтра в залежності від зміни ємності кожного конденсатора. Наприклад, з'ясувалося, що в окремих випадках цілком достатньо поміняти ємність одного конденсатора (за допомогою реле) для того, щоб змінити смугу пропускання фільтра без особливого погіршення її прямокутності.

Як зазначалося вище, для налаштування фільтра використовується осцилограф С1-77 і перероблена приставка вимірювання АЧХ [4].

Чому саме С1-77? Справа в тому, що на його бічній стінці є роз'єм, на якому є пилкоподібна напруга генератора розгортки. Це дозволяє спростити саму приставку та виключити з її схеми генератор пилкоподібної напруги (ДПН). Тому відпадає необхідність додаткової синхронізації і стає можливим спостереження стабільної АЧХ при різних тривалостях розгортки. Очевидно, що можна пристосувати і осцилографи інших типів, можливо після невеликої доробки.

Оскільки спрощена приставка використовується тільки при роботі з кварцовими фільтрами поблизу частоти 8 МГц, всі інші піддіапазони з неї були виключені.

Також, у використовуваній приставці, потрібно трохи збільшити вихідну напругу. Для цього достатньо переробити вихідний каскад на резонансний. Він повинен налаштовуватися в резонанс щоразу після того, як до його виходу підключатиметься новий фільтр.

Схема доопрацьованого приставки наводиться на рис.3. Через "паразитні" ємності, що вносяться, всі з'єднання між досліджуваним фільтром і приставкою слід здійснювати короткими провідниками, довжиною не більше 10 см.

Рис.3 Приставка до осцилографа для налаштування кварцових фільтрів

література

1. В.Жалнераускас. Серія статей "Кварцові фільтри" Журнал "Радіо" № 1, 2, 6 1982, № 5, 7 1983 р.
2. С.Бунін, Л.Яйленко "Довідник короткохвильовика" вид. "Техніка" 1984 р.
3. В.Дроздов "Короткохвильові трансівери" вид. "Радіо та зв'язок" 1988 р.
4. Журнал "Радіо" №5 1993 р. "Генератор коливання частоти"

Автор: Ф.Шарапов, RA4PC м.Леніногорськ; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Вузли радіоаматорської техніки. Кварцові фільтри.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Світло в рулонах 07.11.2006

У Мюнхенському інституті проблем надійності та мікроінтеграції (Німеччина) винайдено нове джерело світла - гнучка плівка, що світиться.

По суті, це плоский світлодіод з органічних полімерів, що світяться при додатку електричної напруги. Як властиво світлодіодам, плівка, що світиться, споживає мало енергії і майже не гріється. Яскравість свічення плавно регулюється. Термін служби довше, ніж лампи розжарювання або лампи денного світла.

Оригінальний освітлювальний прилад дозволяє зробити стіни, що світяться, або стеля кімнати. Новинка знайде застосування і в зовнішній рекламі, а також екранах комп'ютерів і стільникових телефонів.

Інші цікаві новини:

▪ Заряджання гаджетів гарячою водою

▪ Хвороби вихідного дня

▪ Нюх динозаврів

▪ NexFET із двостороннім охолодженням

▪ Акваріуми заспокоюють

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Захист електроапаратури. Добірка статей

▪ стаття Домашня ковадло. Поради домашньому майстру

▪ стаття Чи можна перемовлятися свистом? Детальна відповідь

▪ стаття Мати-і-мачуха звичайна. Легенди, вирощування, способи застосування