Налаштування кварцових фільтрів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вузли радіоаматорської техніки. Кварцові фільтри

 Коментарі до статті

До мене неодноразово зверталися радіоаматори з проханнями поділитися досвідом з налаштування кварцових фільтрів, але я не поспішав із цим, бо в періодичній пресі вже опубліковано чимало тлумачних статей на цю тему. Прочитавши кілька з них заново, приходиш до висновку, що слід віддати належне праці їхніх авторів і подякувати, бо в кожній статті є те, після чого можна прочитати: вік живи - вік навчайся. Однак, поряд із подякою, щоразу залишаються нерозкритими кілька питань.

Часто в статтях зустрічаєш фразу: "Кварцовий фільтр легше налаштувати за допомогою характеріографів (наприклад, X1-38, X-1-48, СК-4-59 та ін.). Звичайно, якщо вони є, то налаштування фільтра просте. Але це якщо у вас є відповідний прилад, та ще й інструкція до нього, інакше слово "просто" швиденько перетвориться на протилежне йому "важко".

У деяких статтях опускають інформацію про тип фільтра, що настроюється (сходовий, мостовий, монолітний), описуючи загальні правила налаштування. Однак я дійшов висновку, що кожен із них має, поряд із загальними, ще й свої власні особливості.

Почнемо з налаштування фільтра сходового типу (рис.1).

Рис.1 (натисніть , щоб збільшити)

Досвід показує, що:

- фільтр виходить з кращими параметрами, якщо всі кварці мають якомога ближче частоти послідовного резонансу (±10 Гц). Однак не варто засмучуватися, якщо ця умова не здійсненна, бо непоганий фільтр виходить і при розносі частот до 1 кГц [1];

- підбирати кварці найкраще включаючи в опорному генераторі того пристрою, в якому передбачається експлуатувати цей фільтр, а найнижчий з них використовувати безпосередньо в опорному генераторі. При цьому підстроювальні елементи генератора не слід чіпати;

- Налаштовувати фільтр слід безпосередньо у складі "рідного" апарату;

- якщо кварці мають різні частоти, їх слід розташовувати в наступній послідовності: найбільш високочастотний встановити першим на вході, а всі наступні - по черзі зліва направо, по рангу, зі зниженням частоти;

- ємності слід застосовувати малогабаритні, з мінімальним температурним коефіцієнтом ємності (ТКЕ) з точністю не гірше ±1,5%. Але не впадайте у відчай, якщо такі не знайдуться, бо в процесі налаштування їх все одно доведеться підбирати. Найчастіше у процесі налаштування буває замінено до 90% ємностей інші (хоча й близькі) номінали;

- кварці краще використовувати фільтрові (взяті, наприклад, із розібраних заводських фільтрів).

Так, з чотирьох фільтрів на частоту 10,7 МГц (типу ФП2П-325-10700М-15) можна зібрати чотири сходові восьмикристальні фільтри (у цих фільтрах є по чотири пари кварців з однаковими частотами) з різними, але близькими до 10,7 МГц частотами. Зазвичай так і роблять кілька радіоаматорів (як правило, 4 особи), що мають по одному фільтру. Найдосвідченіший з них підбирає однакові за частотою чотири комплекти кварців, потім кварці з мінімальним. розкидом залишає собі, а решта віддає назад друзям (або навпаки?!). З дещо меншим успіхом можна використати і генераторні кварці.

У домашніх умовах кварцовий фільтр можна налаштувати трьома способами.

У першому випадку слід використовувати (крім настроюваного апарату) як допоміжний прилад інший трансівер з цифровою шкалою, у другому випадку - ГСС (генератор стандартних сигналів) і частотомір (з граничною частотою, що перевищує хоча б нижчу частоту вашого пристрою, наприклад 1,9 МГц). Частотомір вимірюють або частоту ГСС, або частоту ГПД досліджуваного апарату.

У третьому випадку використовується кварцовий гетеродин на одну з робочих частот (або ГСС, або інший трансівер без цифрової шкали), і обов'язково наявність цифрової шкали в апараті, що налаштовується.

У всіх трьох випадках на вхід апарату, що настроюється, подають ВЧ-сигнал робочого діапазону. У перших двох випадках повільно змінюють частоту, що подається в смузі прозорості кварцового фільтра, знімаючи при цьому показання S-метра у відносних одиницях, і через кожні 200 Гц записують їх в таблицю. Потім, згідно з таблицею, будують графіки (АЧХ). По вертикалі відкладають свідчення S-метра, а по горизонталі - частоту. Поєднавши проставлені на графіку точки інтерполяційної (середнюючої) лінією, отримують АЧХ - амплітудно-частотну характеристику нового фільтра.

У третьому випадку все роблять аналогічно, тільки перебудовують по частоті апарат, що налаштовується, знімаючи показання безпосередньо з його цифрової шкали і S-метра одночасно.

При цьому "новоспечений" фільтр, як правило, має:

- Іншу смугу, ніж потрібно;

- нерівномірність у верхній частині АЧХ;

- пологий (а іноді з викидами) нижній схил АЧХ.

Надалі налаштування фільтра ведеться за трьома вищевказаними напрямками в порядку черговості.

На першому етапі налаштування (грубе налаштування) слід отримати смугу пропускання фільтра до 2,4 кГц шляхом почергової заміни ємностей, починаючи від входу фільтра, та зняття при цьому АЧХ. При цьому слід мати на увазі наступне:

- якщо паралельно кварцям (особливо крайнім) встановити додаткові ємності та збільшувати їх номінал (до певної межі), ширина смуги пропускання фільтра буде зменшуватися. Аналогічний ефект спостерігатиметься і при збільшенні ємностей конденсаторів, що йдуть на корпус. При зменшенні величин цих ємностей спостерігатиметься зворотний ефект. Ця властивість використовують для звуження смуги пропускання кварцового фільтра в телеграфному режимі. Таким чином, смугу пропускання можна зменшити до 0,8 кГц. При подальшому звуженні смуги різко збільшується згасання фільтра в смузі прозорості (для отримання малого згасання в CW-фільтрі слід використовувати резонатори з добротністю, принаймні на порядок, що перевищує добротність фільтра);

- величина "горбів" і провалів у верхній частині АЧХ (лінійність характеристики) залежатиме не тільки від величини ємностей, що підбираються, але і від величини опору навантажувальних резисторів, встановлених на вході і виході фільтра. При зменшенні їх супровід лінійність характеристики покращується, але збільшується згасання в смузі пропускання фільтра;

- при неможливості отримання достатньої крутизни нижнього ската, слід паралельно навантажувальним резисторам встановити кварці, аналогічні використовуваним у фільтрі, при цьому з усіх кварців слід вибрати найбільш низькочастотний або знизити його частоту шляхом послідовного включення індуктивності. Підбором кількості витків цієї індуктивності можна змінювати крутість нижнього ската;

- Налаштування фільтра потрібно повторити кілька разів. Якщо на останньому етапі налаштування не вдається отримати прийнятнішу АЧХ, необхідно спробувати підігнати частоту послідовного резонансу окремих кварців. Для цього послідовно кварцу встановлюють конденсатор і підбіркою цього конденсатора домагаються генерації на частоті інших кварців. Якщо це не допоможе (а це може бути при малому розносі між частотами паралельного та послідовного резонансів кварцу), слід замінити кварци. Кварці у фільтрі слід розташовувати в ланцюжок, ретельно екрануючи вхід від виходу. На рис.2 показані АЧХ КФ приймача "TURBO-TEST", зняті за різних значень ємностей конденсаторів. -

Рис.2- Для більшої наочності значення частоти зняті без дотримання бічної смуги, що приймається, і дійсного значення ПЧ. На рис.3 показані АЧХ остаточного варіанта налаштування фільтра. -

Ріс.3

Тепер кілька практичних порад щодо налаштування мостового кварцового фільтра. Такий фільтр показано на рис.4. Котушки L1 і L2 містять 2х10 витків дроту діаметром 0,31 мм, як сердечники використані феритові кільця від фільтра ФП2А-325-10,700 М-15. Ширина смуги пропускання фільтра – 2,6 кГц.

Рис.4 (натисніть , щоб збільшити)

Якщо у вас виготовлений фільтр на низькі частоти (2…6 МГц), він зазвичай виходить більш вузькосмуговим, ніж потрібно, а якщо фільтр на високі частоти (8…10 МГц) – надто широкосмуговим. У першому випадку слід розширити смугу пропускання шляхом підключення до верхніх або до нижніх (рис.4) кварців котушок індуктивності, які слід підібрати експериментально. У другому випадку, щоб зменшити смугу пропускання, необхідно паралельно резонаторам приєднати підстроювальні конденсатори (аналогічно котушкам). Кварці у фільтрі потрібно підібрати з точністю до 50 Гц (частота послідовного резонансу), причому частоти всіх верхніх резонаторів повинні бути однаковими та відрізнятися від нижніх (також однакових) на 2...3 кГц.

Якщо є лише кварці на однакові частоти, можна змінити частоту кварців шляхом стирання посрібленого шару з кристала (підвищити частоту) або шляхом заштрихування олівцем (зменшити). Але практика показує, що стабільність параметрів такого фільтра з часом залишає бажати кращого.

Більш стійкі результати дає припасування частоти шляхом послідовного включення з кварцом підстроювального конденсатора. Після налаштування конденсатор бажано замінити на постійну ємність такої самої величини.

При великій ширині смуги пропускання фільтра в середині його АЧХ може з'явитися провал (загасання). Слід сказати, що його глибина значною мірою залежить від опору резисторів R1 та R2. Їх величина може бути від сотень Ом (при смузі 3 кГц) на частотах 8...10 МГц до кількох кілоом на нижчих частотах і меншій смузі пропускання фільтра. При виготовленні мостового фільтра слід велику увагу приділити симетричності його плечей, а також обмоток трансформаторів, що входять до нього, ну і, звичайно, ретельному екрануванню входу від виходу. Докладніше про мостові фільтри можна прочитати в [2].

література

1. Гончаренко І. Сходові фільтри на різних резонаторах. - Радіо, 1992 №1, С. 18.
2. Бунін С.Г, ЯйленкоЛ.П. Довідник радіоаматора-короткохвильовика. - К.: Техніка, 1984, С.21...25.

Автор: В.Рубцов (UN7BV), Казахстан, м.Астана, м-р-н "Цілінний"; 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 Док-станція Razer Thunderbolt 4 Dock 14.02.2021 Компанія Razer підготувала док-станцію для ноутбуків, оснащених інтерфейсом Thunderbolt 4. Новинка отримала назву Razer Thunderbolt 4 Dock та сумісна з USB 4. Як і належить док-станції для ноутбуків, пристрій містить велику кількість різноманітних портів підключення. На передній панелі знаходиться слот для картки пам'яті SD UHS-II, 3,5-міліметровий звуковий роз'єм для навушників та один порт Thunderbolt 4 для прямого підключення до комп'ютера. На задній панелі доступні три порти Thunderbolt 4 для підключення дисплеїв та аксесуарів (включаючи підтримку корпусу зовнішньої відеокарти Razer Core X), порт Gigabit Ethernet та три порти USB Type-A 3.1 Gen 2. І ще є циліндричний роз'єм для джерела живлення потужністю 135 Вт. Додатково док-станція Razer Thunderbolt 4 Dock оснащена системою підсвічування Chroma RGB. Новинка підтримує PD та може передавати на ноутбуки до 90 Вт енергії. Заявлено підтримку підключення зовнішніх моніторів з високою роздільною здатністю: до двох 4K-дисплеїв з частотою 60 Гц або одного 8K-дисплея з частотою 30 Гц. Пристрій може використовуватися з ноутбуками, які працюють під керуванням Windows 10 та оснащеними портами Thunderbolt 3, а також з останніми моделями MacBook Pro та Air під керуванням macOS Big Sur та всіма комп'ютерами з чіпами Apple M1, які також оснащені портами Thunderbolt 3. Ціна новинки – $329,99.

Інші цікаві новини:

▪ Відкриті клітини, що лікують від акне

▪ Будується найбільший радіотелескоп у світі

▪ Воду нагріли до рекордної температури

▪ Ноутбук HP EliteBook Folio

▪ Прозорий папір

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Шпигунські штучки. Добірка статей

▪ стаття Ерстед Ганс. Біографія вченого

▪ стаття Що таке джентльменська угода? Детальна відповідь

▪ стаття Ректор. Посадова інструкція

▪ стаття Поліпшення звучання 35АС-1 та її модифікацій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Досліди з ферментами: амілази. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024