Einstellung von Quarzfiltern. Schema, Beschreibung

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Quarzfilter einrichten. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Knoten von Amateurfunkgeräten. Quarzfilter

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In der Amateurfunkliteratur [1, 2, 3] werden mehrere Methoden zum Abstimmen von Quarzfiltern angegeben. Alle von ihnen sind ungefähr gleich und laufen auf ein vorläufiges Prototyping hinaus, um die Parameter von Quarz und eine ziemlich große Menge umständlicher mathematischer Berechnungen zu messen. Allerdings ist der resultierende Frequenzgang (AFC) des Filters nach der Bearbeitung in der Regel sehr weit vom gewünschten entfernt. Offensichtlich wirkt sich die Streuung der Parameter der Filterelemente und der schwer zu berücksichtigenden Einbaukapazitäten aus. Dadurch muss viel Zeit für die Frequenzgangkorrektur durch Auswahl von Filterkapazitäten und Abschlusswiderständen aufgewendet werden.

Aus dem Vorstehenden entstand die Idee, auf die Berechnungen ganz zu verzichten. Da ihre Ergebnisse unvollkommen sind und wir uns anstelle des Prototypings darauf beschränken, die Funktionsfähigkeit von Quarzresonatoren zu überprüfen (dafür reicht ein einfacher Generator an einem einzelnen Transistor und einem Oszilloskop aus) und die wichtigsten Filterparameter einzustellen variable Kondensatoren (CPB).

Abb.1 Quarzfilter mit "parallelen" Kapazitäten

Die Pfeile AA und BB zeigen die zweite Option zum Einschalten von KPI. Die Widerstände R1, R4 (0 ... 300 Ohm) werden bei großen Emissionen im Frequenzgang installiert. Der Kondensator C4 * wird im Bereich von 0 bis 30 pF ausgewählt.

Um die Anzahl der Kondensatoren zu minimieren, wurden Filterschaltungen gewählt, die nur Parallelkapazitäten enthalten, Abb.1. Da die Filter symmetrisch sind (in Bezug auf ihren Eingang-Ausgang), stellte sich heraus, dass es möglich war, duale KPIs von Rundfunkempfängern mit einer Kapazität von 12 - 495 pF zu verwenden. Zusätzlich benötigen Sie einen weiteren, in pF vorkalibrierten, einteiligen Drehkondensator.

Die Filtereinstellung läuft auf Folgendes hinaus

Zur Konfiguration benötigen Sie ggf. ein Gerät zur Messung der Amplituden-Frequenz-Kennlinien X1-38 oder ähnliches. Ich verwende ein Oszilloskop und einen selbstgebauten Aufsatz (siehe unten).

Zunächst werden alle Kondensatoren auf eine Position eingestellt, die einer Kapazität von 30 ... 50 pF entspricht. Indem wir den Frequenzgang des Filters auf dem Bildschirm des Geräts steuern, indem wir die Kondensatoren in kleinen Grenzen drehen, erreichen wir die erforderliche Bandbreite. Dann versuchen wir, durch Einstellen der variablen Widerstände (verwenden Sie nur nichtinduktive, z. B. SP4-1) am Ein- und Ausgang des Filters, die Oberseite des Frequenzgangs auszugleichen. Die obigen Operationen werden mehrere Male wiederholt, bis der gewünschte Frequenzgang erhalten wird.

Außerdem löten wir anstelle jedes einzelnen Abschnitts des KPI einen vorkalibrierten Kondensator, mit dem wir versuchen, den Frequenzgang des Filters zu optimieren. Auf seiner Skala bestimmen wir die Kapazität eines konstanten Kondensators und nehmen einen Ersatz vor. Somit werden alle Abschnitte des KPI wiederum durch Kondensatoren mit konstanter Kapazität ersetzt. Das Gleiche machen wir mit variablen Widerständen, die wir später durch konstante ersetzen werden.

Die endgültige „Fertigstellung“ des Filters erfolgt direkt vor Ort beispielsweise im Transceiver. Nach dem Einbau des Filters in den Transceiver kann es notwendig sein, die Werte dieser Widerstände zu korrigieren, während für eine optimale Anpassung des Filters an den Mischerausgang und den ZF-Eingang der GKCH und das Oszilloskop gemäß dem Diagramm angeschlossen werden müssen in Abb. 2 gezeigt.

Einstellen der Quarzfilter
Abb.2 Anschluss eines Quarzfilters zur Endjustierung

Mit der beschriebenen Methode wurden mehrere Filter hergestellt. Folgendes möchte ich anmerken. Der Aufbau von drei oder vier Kristallfiltern dauert mit etwas Geschick nicht mehr als eine Stunde, bei 8 Kristallfiltern ist der Zeitaufwand jedoch deutlich höher. Gleichzeitig erwiesen sich Versuche, zunächst zwei separate 4-Kristall-Filter voreinzustellen und diese dann zu verbinden, als erfolglos. Die geringste Streuung ihrer Parameter (und die kommt immer vor) führt zu einer Verzerrung des resultierenden Frequenzgangs. Es ist auch interessant festzustellen, dass theoretisch gleiche Kapazitäten (z. B. C1=C3 in Abb. 1a; C1=C7; C3=C5 in Abb. 1b) nach der Abstimmung mit einem abgestuften KPI entsprechend dem optimalen Frequenzgang eine hatten spürbare Ausbreitung.

Der Vorteil dieser Technik liegt meiner Meinung nach in der Sichtbarkeit. Auf dem Bildschirm des Geräts können Sie deutlich sehen, wie sich der Frequenzgang des Filters in Abhängigkeit von der Änderung der Kapazität jedes Kondensators ändert. Es hat sich beispielsweise herausgestellt, dass es in einigen Fällen völlig ausreicht, die Kapazität eines Kondensators (mit Hilfe eines Relais) zu ändern, um die Filterbandbreite ohne große Verschlechterung ihrer Rechteckigkeit zu ändern.

Wie oben erwähnt, wird ein S1-77-Oszilloskop und ein konvertiertes Präfix zum Messen des Frequenzgangs zum Einstellen des Filters verwendet [4].

Warum C1-77? Tatsache ist, dass sich an seiner Seitenwand ein Anschluss befindet, an dem eine Sägezahnspannung des Wobbelgenerators anliegt. Dadurch können Sie die Befestigung selbst vereinfachen und den Sägezahnspannungsgenerator (SPG) aus seiner Schaltung ausschließen. Daher ist keine zusätzliche Synchronisation erforderlich und es wird möglich, einen stabilen Frequenzgang bei verschiedenen Sweep-Zeiten zu beobachten. Natürlich können andere Arten von Oszilloskopen angepasst werden, vielleicht mit ein wenig Verfeinerung.

Da das vereinfachte Präfix nur verwendet wird, wenn mit Quarzfiltern in der Nähe der Frequenz von 8 MHz gearbeitet wird, wurden alle anderen Teilbänder davon ausgeschlossen.

Außerdem müssen Sie in der gebrauchten Set-Top-Box die Ausgangsspannung leicht erhöhen. Dazu reicht es aus, die Ausgangsstufe in eine resonante umzuwandeln. Er muss jedes Mal auf Resonanz abgestimmt werden, wenn ein neuer Filter an seinen Ausgang angeschlossen wird.

Das Schema der modifizierten Befestigung ist in Abb. 3 dargestellt. Aufgrund der eingeführten "parasitären" Kapazitäten sollten alle Verbindungen zwischen dem zu untersuchenden Filter und dem Aufsatz mit kurzen Leitern hergestellt werden, die nicht länger als 10 cm sind.

Abb.3 Befestigung am Oszilloskop zum Einrichten von Quarzfiltern

Literatur

1. V. Zalnerauskas. Eine Artikelserie "Quarzfilter" Zeitschrift "Radio" Nr. 1, 2, 6 1982, Nr. 5, 7 1983
2. S. Bunin, L. Yaylenko "Handbuch der Kurzwelle", hrsg. "Technik" 1984
3. V. Drozdov "Kurzwellen-Transceiver" hrsg. "Radio und Kommunikation" 1988
4. Zeitschrift „Radio“ Nr. 5 1993 „Schwingfrequenzgenerator“

Autor: F. Scharapow, RA4PC, Leninogorsk; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

Siehe andere Artikel Abschnitt Knoten von Amateurfunkgeräten. Quarzfilter.

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