Настройка кварцевых фильтров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Узлы радиолюбительской техники. Кварцевые фильтры

 Комментарии к статье

В радиолюбительской литературе [1, 2, 3] приводилось несколько методик по настройке кварцевых фильтров. Все они примерно одинаковы и сводятся к предварительному макетированию с целью измерения параметров кварцев и довольно большому объему громоздких математических вычислений. Тем не менее, после монтажа, получаемая амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) фильтра, как правило, весьма далека от желаемой. Очевидно, сказывается разброс параметров элементов фильтра и трудно учитываемых монтажных емкостей. В результате приходится затрачивать много времени на коррекцию АЧХ подбором емкостей фильтра и согласующих резисторов.

Исходя из вышеизложенного, возникла идея отказаться от расчетов вообще. Поскольку, их результаты несовершенны и вместо макетирования ограничиться проверкой работоспособности, собственно, кварцевых резонаторов (для этого достаточно простого генератора на одном транзисторе и осциллографа), а настройку основных параметров фильтра производить, используя конденсаторы переменной емкости (КПБ).

Рис.1 Кварцевые фильтры с "параллельными" емкостями

Стрелками АА и ББ показан второй вариант включения КПЕ. Резисторы R1, R4 (0... 300 Ом) устанавливаются при наличии больших выбросов на АЧХ. Конденсатор С4* подбирается в пределах от 0 до 30 пФ.

С целью минимизации числа конденсаторов, были выбраны схемы фильтров, содержащие только параллельные емкости, рис.1. Поскольку фильтры симметричны (относительно их входа-выхода), оказалось возможным использовать сдвоенные КПЕ от радиовещательных приемников емкостью 12 - 495 пФ. Кроме этого, понадобится еще один, заранее проградуированный в пФ, односекционный переменный конденсатор.

Настройка фильтра сводится к следующему

Для настройки может понадобиться прибор для измерения амплитудно-частотных характеристик Х1-38 или ему подобный. Я же использую осциллограф и самодельную приставку (см. ниже).

Первоначально все конденсаторы устанавливаются в положение, соответствующее емкости 30... 50 пФ. Контролируя АЧХ фильтра на экране прибора, вращением конденсаторов в небольших пределах, добиваемся требуемой полосы пропускания. Затем, подстройкой переменных резисторов (использовать только безиндукционные, например, СП4-1) на входе и выходе фильтра, стараемся выровнять вершину АЧХ. Приведенные выше операции, повторяются несколько раз до получения желаемой АЧХ.

Далее, вместо каждой отдельной секции КПЕ, припаиваем заранее проградуированный конденсатор, с помощью которого стараемся оптимизировать АЧХ фильтра. По его шкале определяем емкость постоянного конденсатора и производим замену. Таким образом, все секции КПЕ, поочередно, заменяются конденсаторами постоянной емкости. Точно также поступаем с переменными резисторами, которые впоследствии заменим на постоянные.

Окончательная "доводка" фильтра производится непосредственно по месту, например, в трансивере. После установки фильтра в трансивер возможно потребуется коррекция номиналов этих резисторов, при этом, для оптимального согласования фильтра с выходом смесителя и входом УПЧ, ГКЧ и осциллограф необходимо подключать согласно схемы, приведенной на рис.2.

Рис.2 Подключение кварцевого фильтра для окончательной настройки

По описанной методике было изготовлено несколько фильтров. Хочется отметить следующее. Настройка трех или четырех кристальных фильтров при некотором навыке занимает не более часа, однако с 8-ми кристальными фильтрами затраты времени гораздо выше. При этом, попытки предварительной настройки сначала двух отдельных 4-х кристальных фильтров, а затем их состыковка - оказались бесплодны. Малейший разброс их параметров (а это всегда имеет место) приводит к искажению результирующей АЧХ. Интересно также отметить, что теоретически равные емкости (например, С1=C3, на рис. 1а; С1=С7; C3=С5, на рис.1б) после настройки градуированным КПЕ по оптимальной АЧХ имели заметный разброс.

На мой взгляд, достоинством этой методики, является ее наглядность. На экране прибора хорошо видно каким образом меняется АЧХ фильтра в зависимости от изменения емкости каждого конденсатора. Например, выяснилось, что в отдельных случаях вполне достаточно поменять емкость одного конденсатора (с помощью реле) с тем, чтобы изменить полосу пропускания фильтра без особого ухудшения ее прямоугольности.

Как уже отмечалось выше, для настройки фильтра используется осциллограф С1-77 и переделанная приставка для измерения АЧХ [4].

Почему именно С1-77? Дело в том, что на его боковой стенке имеется разъем, на котором присутствует пилообразное напряжение генератора развертки. Это позволяет упростить саму приставку и исключить из ее схемы генератор пилообразного напряжения (ГПН). Поэтому, отпадает необходимость в дополнительной синхронизации и становится возможным наблюдение стабильной АЧХ при различных длительностях развертки. Очевидно, что можно приспособить и осциллографы других типов, может быть после небольшой доработки.

Поскольку, упрощенная приставка используется только при работе с кварцевыми фильтрами вблизи частоты 8 МГц, то все остальные поддиапазоны из нее были исключены.

Также, в используемой приставке, потребуется немного увеличить выходное напряжение. Для этого достаточно переделать выходной каскад в резонансный. Он должен настраиваться в резонанс каждый раз после того, как к его выходу будет подключаться новый фильтр.

Схема доработанной приставки приводится на рис.3. Из-за вносимых "паразитных" емкостей все соединения между исследуемым фильтром и приставкой следует осуществлять короткими проводниками, длиной не более 10 см.

Рис.3 Приставка к осциллографу для настройки кварцевых фильтров

Литература

1. В.Жалнераускас. Серия статей "Кварцевые фильтры" Журнал "Радио" № 1, 2, 6 1982 г., № 5, 7 1983 г.
2. С.Бунин, Л.Яйленко "Справочник коротковолновика" изд. "Техника" 1984 г.
3. В.Дроздов "Коротковолновые трансиверы" изд. "Радио и связь" 1988 г.
4. Журнал "Радио" №5 1993 г. "Генератор качающейся частоты"

Автор: Ф.Шарапов, RA4PC г.Лениногорск; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Узлы радиолюбительской техники. Кварцевые фильтры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Колонка для вечеринок JBL PartyBox Encore 2 14.04.2025 Компания JBL представила свою новинку - портативную колонку для вечеринок PartyBox Encore 2, которая обещает стать настоящим центром любого праздника. С мощным звуком и возможностью работы как в помещениях, так и на открытом воздухе, эта модель идеально подходит для людей, которые ценят яркую атмосферу и качественное звучание. Одним из главных достоинств JBL PartyBox Encore 2 является мощный выход на 100 Вт RMS, который обеспечивается 135-мм низкочастотным динамиком с большим ходом и двумя 25-мм купольными твиттерами. Это позволяет колонке охватывать широкий диапазон частот от 40 Гц до 20 кГц, создавая насыщенное и объемное звучание, которое делает ее отличным выбором для вечеринки, независимо от того, где она проходит. Для улучшения беспроводной связи колонка поддерживает Bluetooth 5.4 и LE Audio. Дополнительно JBL внедрила технологию Auracast, которая позволяет соединять несколько колонок, создавая тем самым более мощное и объемное звучание на больших мероприятиях. Эти возможности делают JBL PartyBox Encore 2 не только удобным, но и функциональным устройством для организации различных событий. Колонка весит 6,4 кг, что делает ее достаточно легкой для переноски, и имеет удобную силиконовую ручку, напоминающую ручку чемодана. Внешний вид устройства тоже продуман до мелочей: округлые края и стильный дизайн в сочетании с защитой от брызг IPX4 позволяют спокойно использовать колонку на улице, даже если начнется дождь. Продолжительность работы на одном заряде - до 15 часов. Это обеспечивается встроенным аккумулятором емкостью 4722 мАч, который заряжается всего за 3,5 часа. С такой автономностью можно не беспокоиться о разрядке колонки в разгаре вечеринки. В комплекте идут два беспроводных микрофона, каждый из которых работает до 10 часов на одном заряде и легко подключается к устройству, а также имеет индивидуальные регуляторы громкости. Для любителей музыки на живых выступлениях в PartyBox Encore 2 предусмотрен вход для гитары с возможностью регулировки усиления. Для простого подключения других устройств на задней панели есть AUX-вход. С помощью программы JBL PartyBox можно настроить световые кольца "angel-eye", синхронизируя их с музыкой, чтобы создать идеальную атмосферу на вечеринке. Стоит эта модель около $510, что делает ее отличным выбором для тех, кто хочет получить качественное звучание и множество полезных функций в одном устройстве. JBL PartyBox Encore 2 - это не просто колонка, а настоящий элемент для создания незабываемой атмосферы на любых мероприятиях.

Другие интересные новости:

▪ Новый способ обнаружения коралловых рифов

▪ Вещи дарят радость

▪ Карманная камера Sony HDR-GW66VE для экстремалов

▪ Lego - идеальным теплоизолятор

▪ Переработка батареек без дробления и плавления

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Рояль в кустах. Крылатое выражение

▪ статья Какое самое глубокое? Подробный ответ

▪ статья Василек. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель мощности на микросхеме TDA1552Q. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Карельские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026