قبل البدء في صنع مرشح الكوارتز، يجب عليك تخزين مرنانات الكوارتز، إن أمكن مع بعض الاحتياطي، حيث سيتعين فحصها ورفضها مقدما. لا يوصى بتركيب كوارتز جديد في الفلتر - فهو، مثل الأجزاء الأخرى، عرضة للشيخوخة. يغيرون ترددهم بشكل مكثف في السنة الأولى بعد الإصدار.

لذلك، يمكن للكوارتز 9 ميجا هرتز تغيير تردده بمقدار 180 هرتز في السنة الأولى، وهو أمر ملحوظ للغاية. على مدى 2...4 سنوات القادمة، لن يؤثر انحراف التردد النسبي على تشغيل المرشح. تخضع المكثفات أيضًا للشيخوخة، لذلك، مثل الكوارتز، يجب أن تتراوح أعمارهم بين عدة سنوات (من 3 إلى 5).

يجب شراء مرنانات الكوارتز من دفعة واحدة، حيث أن انتشار المعلمات داخل حدودها صغير. لتلقي معلمات جيدةالمرشحات، يجب ألا يتجاوز انتشار ترددات رنين الكوارتز المتتالية 0.1 من نطاق تمرير المرشح، للحصول على رنينات ممتازة - 0.01. على سبيل المثال، بالنسبة لعرض نطاق قدره 3000 هرتز، يجب ألا يتجاوز الانتشار زائد أو ناقص 150 (15) هرتز، من القيمة المتوسطة الحسابية للترددات Fs لجميع رنانات الكوارتز.

تحديد المعلمات الكهربائية للكوارتز.

من الأفضل عدم استخدام المولد G4-102 كما هو الحال شكل سيءالإشارة والسعة ليست مستقرة جدًا عند ضبط تردد المولد، بدلاً من مقياس الفولتميتر GSS وHF، من الأفضل استخدام مقياس استجابة التردد X1-38.

في حالة عدم وجود أدوات، بدلا من GSS، يمكنك استخدام مولد الضوضاء بالإضافة إلى جهاز استقبال الراديو (الشكل 2). بشكل عام، جهاز RX الجيد هو جهاز متعدد الاستخدامات يمكن استخدامه بعدة طرق. في RX، يتم أيضًا تنشيط AGC وفقًا لقراءات S-meter. إذا لم يكن هناك، فيمكنك تشغيل جهاز الاختبار عند إخراج ULF.

عند تردد الرنين المتسلسل Fs، يكون الكوارتز مكافئًا لدائرة متذبذبة متسلسلة، وبالتالي، ستكون قراءات الفولتميتر RF أو RX هي الحد الأقصى.

عند تردد الرنين الموازي Fp، يعادل الكوارتز دائرة تذبذبية متوازية - تكون قراءات الأجهزة ضئيلة.

ولكن يمكن تجاوز هذه النقطة، لأن يوصف الكوارتز بنفس معادلة الدائرة التذبذبية المتسلسلة. كل ما تحتاجه هو مقياس تردد يمكنه قياس التردد بدقة 10 هرتز ومكثفين مرجعيين. C1 وC2، وتعرف سعتها بدقة 0.1...1%. للترددات في حدود 3...10 ميجاهرتز C = 39 pF وC2 = 20 pF. إذا لم يكن من الممكن قياس قيمة السعة بدقة، فيمكنك عمل مكثفات مرجعية بنفسك.

للقيام بذلك، خذ 5...10 مكثفات بسعة 5...10 مرات أقل من المطلوب وقم بتوصيلها بالتوازي. والحقيقة هي أن منحنى الخطأ المبعثر يخضع لقانون التوزيع الطبيعي الغوسي، وهو متماثل، وتكون القيم المتناثرة في معظم الحالات أقل بكثير من قيمة التسامح المحددة.

دقة المكثف المرجعي ستكون بالتأكيد أفضل من 1%. تكي ( معامل درجة الحرارةالسعة) يجب أن تكون صفرًا. دعونا في حالتنا هناك مكثفات ذات TKE غير صفرية.

القاعدة العامة هي: - TKE x C = + TKE x C. لدينا C = 6.2 pF، PZZ - 3 قطع، C = b.2 pF M47 - 2 قطعة. و C = 6.2 الجبهة الوطنية MP0 -1 جهاز كمبيوتر شخصى. نحصل على؛ 6.2 × (+33) × 3 + 6.2 × 0 × 1 + 6.2 × (-47) × 2 = 6.2 بي فاراد (+ 99 - 94) = 6.2 بي فاراد P + 0.03

وهذا يعني أنه عندما تتغير درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية، فإن قيمة السعة ستزيد بنسبة 3x10 -5% (0.000003%). مجموعة = 6.2 × 6 = 37.2 الجبهة الوطنية P + 0.03. نصنع المجموعة رقم 2 بنفس الطريقة.

لقياس Fs، يتم تجميع الدائرة الموجودة في الشكل 4 من (2) - وهي عبارة عن دائرة متعددة الهزازات مقترنة بباعث، حيث يتم إثارة الكوارتز بالقرب من Fs. أولاً، يتم ترقيم الكوارتز.

يتم قياس Fso لكل كوارتز ويتم إدخال بيانات القياس في الجدول. ثم نقوم بتشغيل المكثف C1 على التوالي مع كل كوارتز ونقيس Fs1. نقوم بإدخال البيانات في جدول. نقيس Fs2 بنفس الطريقة. ثم نجد القيم المتوسطة الحسابية Fs0، Fs1، Fs2. لحساب مرشحات الكوارتز، نحتاج إلى معرفة قيمة الحث لرنانات الكوارتز، والتي نجدها باستخدام طريقة الترددات الثلاثة.

Lk = 1 /2665 x 10 10 (Fs2-Fs1)/ , (1) حيث LK في Gn؛ C1 وC2 - في الجبهة الوطنية؛ Fs0، Fs1، Fs2 - بالهرتز،

لا يتجاوز خطأ الحساب وفقًا للصيغة (1) 2.5٪، وسنقدم أدناه البيانات اللازمة لحساب المرشحات البلورية 4 و 6 و 8 مع خاصية Chebyshev لاستقبال SSB ومع خاصية Butterworth - لاستقبال إشارات التلغراف. حلقة أقل "، ولكن بها توهين أقل خارج نطاق التمرير ومعامل تربيع أسوأ Kp، الشكل 5.

Kp هي نسبة عروض نطاق مرشح الكوارتز عند مستوى توهين معين إلى إسهال النقل عند مستوى 0.7 (-3 ديسيبل).

على سبيل المثال، Kp 1.7 عند المستويات -60 ديسيبل/-3 ديسيبل = 4.25/2.5 = 1.7. تم تصميم المرشحات لتفاوت استجابة التردد = 0.28 ديسيبل، ولكن في الممارسة العملية، بسبب عدم دقة التصنيع الحتمية، اتضح أنها أكبر إلى حد ما.

يتم حساب المرشحات وفقا للطريقة المذكورة، ولكن يتم تحويل سعات الإدخال والإخراج (C2،3) من المسلسل إلى التوازي، لأن من غير المناسب مطابقة المرشحات لأن سعة التثبيت تؤثر عليها، كما أنها تشكل مقسمًا سعويًا يقلل الإشارة المفيدة بنسبة 8...15%.

لتقليل تأثير السعة المتصاعدة في 8 مرشحات بلورية، يتم تحويل وحدات T إلى وحدات P. من الأفضل مطابقة مرشحات الكوارتز باستخدام الدوائر المتذبذبة (بدون النوى المغناطيسية، حتى لا تؤدي إلى تفاقم ديناميكيات الجزء المستقبل)؛ فهي تعمل على تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء إلى الجذر التربيعي لعامل Q المحمل.

حساب (SSB) لمرشحات الكوارتز مع خاصية تشيبيشيف وتفاوت استجابة التردد في نطاق مرور قدره 0.28 ديسيبل.

مرشح رباعي البلورات، الشكل 6.

C1.2 = 33354/(Fs0 + P/2) x Lk x P (pF)، حيث

Fs0 - القيمة المتوسطة الحسابية (كيلو هرتز)،

LK - محاثة الكوارتز، محسوبة بالصيغة (1) (H).

ف - عرض النطاق الترددي للتصفية (كيلو هرتز).

C2.3 = 1.149 × C1.2؛ C1 = 0.419 × C1.2

مقاومة حمل الفلتر

Rf = 8.63 x Lk x P (أوم)، حيث Lk في Gn، P في هرتز.

مرشح سداسي البلورات، الشكل 7.

C1 = 39 الجبهة الوطنية وC2 = 20 الجبهة الوطنية.

C1,2 = 35383/ (Fs0+ P/2) x Lk x P, pF

C1 = 0.439 × C1.2؛

C2.3=1.213 × C1.2.

C3.4=1.344 × C1.2;

ج = 3.907 × C1.2

الترددات اللاسلكية = 7.715xLk x P.

مرشح ثماني البلورات، الشكل 8.

S1.2 = 36007/(Fs0 + P/2) x Lk x P, pF,

C1 = 0.578 × C1.2؛

C2,3 =1.227 x C1,2;

C3.4 = 1.357 × C1.2؛

C4.5 = 1.297 × C1.2

C2 = 0.832 × 01.2؛

C3 = 1.471 × C1.2؛

C4 = 0.525x C1.2،

الترددات اللاسلكية = 8.862 × Lk × P

كما يتبين من الصيغ المذكورة أعلاه، من أجل الحصول، على سبيل المثال، على قالب تلغراف بخاصية Chebyshev، يكفي في مرشح SSB المحسوب زيادة جميع قيم السعة بعدد مرات يساوي Pssb / Pcw / سوف ينخفض ​​الترددات اللاسلكية بنفس المقدار. يمكن استخدام هذه التقنية إذا تبين أن P لمرشح الكوارتز SSB المُصنَّع أقل من المطلوب بسبب فجوة الرنين الصغيرة في الكوارتز المستخدم. للحصول على عرض النطاق الترددي المطلوب، نقوم بتقليل جميع سعات المرشح بالعدد المناسب من المرات. ولكن إذا صادفت كوارتز منخفض الجودة، فلن تساعد هذه الطريقة.

حساب مرشحات الكوارتز التلغراف (CW) مع خاصية بتروورث.

(التسميات مشابهة لتلك الموضحة في الشكل 6-8).

فلتر كوارتز رباعي الكريستال.

C1,2 = 30125/(Fs0 + P/2) × Lk x P, pF, (كيلو هرتز، H)

C1 = 0.22 7x

C1،2؛ = C2.3 = 1.554 × C1.2؛

الترددات اللاسلكية = 9.62 × Lk × P. (H، هرتز) أوم

مرشح ستة كريستال.

C1.2 = 21670/(Fs0 + P/2) x Lk x P

C1 = 0.173 × C1.2؛

ج = 1.795 × C1.2؛

C2.3 = 1.932 × C1.2؛

C3.4 = 2.258 × C1.2

الترددات اللاسلكية = 17.429 × Lk × P.

مرشح ثماني البلورات.

C1,2 = 16678/(Fs0 + P/2) x Lk x P.

C1 = 0.157 × C1.2؛

C2.3 = 2.064 × C1.2؛

C3.4 = 2.743 × C1.2؛

C4.5 = 2.979 × C12

C2 = 0.583 × C1.2؛

C3 = 0.359 × C1.2؛

C4 = 0.625 × C1.2؛

الترددات اللاسلكية = 17.429 × Lk × P

من أجل تشغيل CW بنفس تردد SSB، يجب عليك استخدام نفس مذبذب الكريستال المرجعي، ولكن حتى لا يكون استقبال CW منخفضًا جدًا، تحتاج إلى تحويل نطاق المرور لمرشح CW لأعلى بمقدار 400 .... 700 هرتز، ستكون نغمة الإشارة مثالية وستكون 0.8.....1.2 كيلو هرتز. ليس من الممكن دائمًا اختيار كوارتز بتردد Fs = 400...700 هرتز، كما أن صنع مرشح CW منفصل يعد مكلفًا للغاية. من الأفضل استخدام الطريقة التي اقترحتها EU1TT في .

يتم توصيل المكثف C2 على التوالي مع مرنان الكوارتز ويزداد Fs بمقدار 400..700 هرتز. يقوم المكثف C1 بتضييق فجوة الرنين للمرنان المكافئ الناتج. يتم حساب قيمة C2 بواسطة الصيغة:

C2 = 0.0253302/Lk x (2Fs0 x f + f 2 )، pF (2)، حيث Lk في Gn، Fs0 وf بالهرتز. خ = 400...700 هرتز. C2 = 50...200 pF ويمكن اختيارها تجريبيا. C1، وفقًا لتوصية UP2NV، يقع في نطاق 20..70 pF، وتتوافق القيمة الأكبر للسعة مع عرض نطاق مرشح أصغر. يتم توصيل المكثفات بمرحلات صغيرة الحجم (على سبيل المثال، RES-49). أولئك. يتم استخدام نفس البلورات في وقت واحد في كل من مرشحات SSB وCW.

في جهاز الاستقبال المصمم بشكل صحيح، بين مقدار التوهين خارج نطاق المرور Ao، والمدى الديناميكي لحجب DD1، والمدى الديناميكي للتشكيل البيني DDZ، والكسب للتردد المتوسط ​​RX Kus. IF (الكل بالديسيبل)، هناك تبعيات: Ao = DD1، وDo = DD3 + Kus.IF فيما يتعلق بجهاز الإرسال والاستقبال RA3AO، سيكون هذا Ao = 140 ديسيبل وAo = 100 + 60 = 160 ديسيبل.

من بين القيمتين، اختر القيمة الأكبر. (استخدم المؤلف 8 كوارتز في مرشح SSB. 6 في مرشح CW و2 في مرشح التنظيف. إجمالي 8 + 6 + 2 = 16 كوارتز). من الأفضل توزيعها على النحو التالي: FOS - 13 قطعة، FOS الثاني - 6 قطع متصلة بين المرحلتين الأولى والثانية لمضخم IF، ومرشحات SSB/CW في مرشح التنظيف. وهذا سيجعل من الممكن تحقيق ديناميكيات عالية لمسار استقبال جهاز الإرسال والاستقبال وتحسين الانتقائية الحقيقية بشكل كبير

إن تصنيع الفلتر المناسب له أهمية كبيرة. التثبيت على لوحة الدوائر المطبوعةغير مناسب بسبب تأثير سعات التثبيت وخسارة الإدخال. الخيار الأفضل هو التثبيت المفصلي على خيوط الكوارتز. تم اقتراح تصميم ناجح بواسطة UY50N، الشكل 9.

منظر للمرشح من جانب التثبيت (أسفل)، من جانب أسلاك مرنان الكوارتز (في الحالات المعدنية). ترتيب الرنانات عمودي. التثبيت أنيق، ويتم تنفيذه مباشرة على المحطات الطرفية الخاصة بهم. مثبتة على لوح مصنوع من صفائح الألياف الزجاجية ذات الوجهين. الثقوب الموجودة في الرقاقة غاطسة.

يجب أن يتم تصنيع جميع هذه الوحدات في مبيتات محمية، بحيث يتم توصيل مبيت الخلاط مع مبيت مرشح الكوارتز عند نقطة واحدة، ومبيت مضخم التردد المتوسط ​​مع مبيت مرشح الكوارتز أيضًا عند نقطة واحدة، بالقرب من مخرج المرشح. يجب أن تكون الشاشة ذات سماكة كبيرة بحيث لا تختلط خلالها تيارات الخلاط ومضخم التردد المتوسط. يجب وضع مرحلات تغيير عرض النطاق الترددي بجوار البلورات ويجب توفير الطاقة لها من خلال مكثفات المرور ودوائر فصل LC.

يجب تقسيم الكوارتز إلى أزواج ذات أقرب Fs. يجب وضع الأزواج ذات التباعد الأدنى في الوصلات الخارجية (ZQ1-ZQ8)، والأزواج ذات التباعد الأقصى يجب وضعها في الوصلات المركزية (ZQ4-ZQ5)، بالنسبة إلى المرشح ذو 8 بلورات. عند قياس معلمات المرشح المُصنّع، من الضروري توصيل الأدوات بشكل صحيح حتى لا تشوه استجابة الطور للمرشح، الشكل 10. إذا أمكن، يجب اختيار المكثفات بدقة لا تقل عن 1٪، ولكن استخدامها بتسامح قدره 5٪ سيؤدي إلى تفاقم معلمات المرشح قليلاً، وهو أمر مقبول تمامًا.

من الضروري استخدام مكثفات سيراميكية صغيرة الحجم مع الحد الأدنى من TKE. يمكنك حتى استخدام مكثفات KT-1 القديمة من معدات مختلفة أصبحت غير صالحة للاستعمال. كما أنها مريحة لأنها تسمح بتعديل الحاوية عن طريق كشط جزء من البطانة بعناية من الخارج باستخدام مشرط في اتجاه تقليل حجم الحاوية. يتم تغطية الموقع البعيد للعزل بطبقة رقيقة من غراء BF-2. يمكنك قطع قطع من أنواع أخرى من المكثفات، لكن لا تنس التحقق من المكثف المجهز للتأكد من عدم وجود دائرة كهربائية قصيرة بين اللوحات.

بعد التثبيت في الجهاز، يجب مطابقة مرشحات الكوارتز (تحميلها إلى قيم المقاومة المطلوبة)، وإلا فإن استجابة التردد (خاصية السعة والتردد أو شكل نطاق التمرير) ستكون بعيدة عن الاستجابة المحسوبة (المتوقعة). يجب تقليل حجم سعات إدخال المرشح (C2,3) بمقدار سعة التثبيت؛ حيث يمكن أن يزيد بشكل كبير من تفاوت استجابة التردد في نطاق تمرير المرشح والتوهين في نطاق مرور المرشح. لا يحتاج المرشح الذي تم تصنيعه وتركيبه بشكل صحيح إلى ثلاثة.

إذا لم يكن من الممكن تحديد العدد المطلوب من الكوارتز مع تباعد مقبول Fs، فيمكن تعديل الترددات، ولكن ليس ميكانيكيًا، ولكن كهربائيًا، الشكل 10، والذي يقترحه EU1TT أيضًا. يمكنك أيضًا استخدام الصيغة (2)، وتحويلها إلى النموذج:

С2 = 0.0253302/Lкx (Fs max - Fs I) (3)

باستخدام راسم الذبذبات، يمكنك إنشاء نظام يعادل مقياس استجابة التردد. للقيام بذلك، يجب توفير إشارة من المولد إلى مدخلات جهاز الإرسال والاستقبال أو جهاز الاستقبال من خلال المخفف، الشكل 4، والتفكيك على دائرة التحكم المتغيرة من خلال المقاوم المتغيرقم بتطبيق جهد سن المنشار بمقدار 150 كيلو أوم من راسم الذبذبات، والذي يتم توصيل خرجه بالموصل. هذه الطريقة ملائمة لأننا نلاحظ استجابة التردد للمرشح في المكان الذي يجب أن يكون فيه. إذا كان راسم الذبذبات منخفض التردد، فيمكن توصيله بمخرج الكاشف. من خلال هذه الطريقة لمراقبة استجابة التردد في الفلتر، يمكنك استخدام بلورات الكوارتز ذات انتشار التردد الكبير، وتبديلها من أجل تحقيق استجابة التردد المطلوبة. لكن هذا أقل موثوقية، وأكثر كثافة في العمالة، ولا يسمح بإنتاج مجموعة من مرشحات الكوارتز ذات استجابات ترددية متطابقة.

باستخدام الطريقة المقترحة، تم تصنيع مجموعتين من مرشحات الكوارتز 6 + 6 + 4 بترددات 8.002 ميجا هرتز و5.503 ميجا هرتز، وكان التباعد بين نطاقات التمرير زائد / ناقص 50 هرتز. أولئك. يجب حسابه بعرض نطاق أوسع بمقدار 100 هرتز - وليس 2500، ولكن 2600 هرتز. تطابقت الخصائص بشكل جيد مع الخصائص المحسوبة ولم تتطلب المرشحات إعدادات إضافية، بل تم تنسيقها مباشرة في الدائرة فقط. يلخص هذا المقال نتائج عمل العديد من المؤلفين وسنوات خبرتنا العديدة [ب].

كوزمينكو (RV4LK)

1، الراديو، 1975 العدد 3، ل. لابوتين "رنانات الكوارتز".

2. إنفوتيك، أ. كاراكابتان، UY50N "طرق تصنيع مرشحات الكوارتز."

3. الإذاعة، 1982-1983 مقالات كتبها V. Zalnerauskas، على سبيل المثال UP2NV.

4. هواة الراديو، 1991، العدد 11. I. جونشارينكو، EU1TT، "الجمع بين نطاقات تمرير SSB/CW في مرشح بلوري ذي نطاق ترددي متغير."

5. راديو، 1992 رقم 1، آي. جونشارينكو، EU1TT، "مرشحات السلم على الرنانات غير المتساوية".

6. Radiodesign، 1996، رقم 3، A. Kuzmenko، RV4LK، ex UA4FON، "تحديد معلمات مرنانات الكوارتز لحساب وتصنيع مرشحات الكوارتز."

7. هواة الراديو، 1993، رقم 6، أ. كوزمينكو، RV4LK، ex UA4FON، "تحديد معلمات مرنانات الكوارتز لحساب مرشحات السلم"

مرشح الكوارتز، كما نعلم، هو "نصف جهاز إرسال واستقبال جيد". تعرض هذه المقالة تصميمًا عمليًا لاثني عشر مرشحًا أساسيًا من مرشحات الكوارتز الكريستالية لجهاز إرسال واستقبال عالي الجودة ومرفق كمبيوتر، مما يسمح لك بتكوين هذا وأي مرشحات أخرى ضيقة النطاق. في تصميمات الهواة، تم مؤخرًا استخدام مرشحات كوارتز من النوع السلمي ذات ثمانية بلورات مصنوعة من رنانات متطابقة كمرشح اختيار رئيسي. هذه المرشحات سهلة التصنيع نسبيًا ولا تتطلب تكاليف مادية كبيرة.

وقد تمت كتابة برامج الكمبيوتر لحسابها ونمذجتها. تلبي خصائص المرشحات تمامًا متطلبات استقبال وإرسال الإشارة عالية الجودة. ومع ذلك، مع كل المزايا، فإن هذه المرشحات لديها أيضا عيب كبير - بعض عدم التماثل في استجابة التردد (منحدر التردد المنخفض المسطح)، وبالتالي، معامل التربيع المنخفض.

يحدد ازدحام البث الإذاعي للهواة متطلبات صارمة للغاية لانتقائية جهاز إرسال واستقبال حديث على قناة مجاورة، وبالتالي يجب أن يوفر مرشح الاختيار الرئيسي توهينًا خارج نطاق المرور بما لا يقل عن 100 ديسيبل مع عامل تربيع قدره 1.5... 1.8 ( عند المستويات -6/-90 ديسيبل).

وبطبيعة الحال، ينبغي أن تكون الخسائر وعدم انتظام استجابة التردد في نطاق تمرير المرشح في حدها الأدنى. واسترشادًا بالتوصيات الواردة في هذا المقال، تم اختيار مرشح سلمي من عشرة بلورات يتميز بخاصية تشيبيشيف مع استجابة تردد غير متساوية تبلغ 0.28 ديسيبل كأساس.

لزيادة انحدار المنحدرات الموازية لمدخل ومخرج المرشح، تم تقديم دوائر إضافية، تتكون من مرنانات ومكثفات كوارتز متصلة بالسلسلة.

تم إجراء حسابات معلمات الرنانات والمرشح وفقًا للطريقة الموضحة في. بالنسبة لنطاق تمرير المرشح البالغ 2.65 كيلو هرتز، تم الحصول على القيم الأولية: C1,2 = 82.2 pF، Lkv = 0.0185 Hn، Rn = 224 Ohm. تظهر دائرة المرشح والقيم المحسوبة لقيم المكثف في الشكل. 1.

يستخدم التصميم رنانات كوارتز لأجهزة فك تشفير PAL للتلفزيون بتردد 8.867 ميجاهرتز، من إنتاج شركة VNIISIMS (ألكساندروف منطقة فلاديمير). لعبت التكرار المستقر للمعلمات البلورية وأبعادها الصغيرة وتكلفتها المنخفضة دورًا في الاختيار.

تم اختيار تردد مرنانات الكوارتز لـ ZQ2-ZQ11 بدقة ± 50 هرتز. تم إجراء القياسات باستخدام مذبذب ذاتي محلي الصنع ومقياس تردد صناعي. تم اختيار الرنانات ZQ1 وZQ12 للدوائر المتوازية من مجموعات أخرى من البلورات بترددات أقل وأعلى على التوالي من تردد المرشح الرئيسي بحوالي 1 كيلو هرتز.

يتم تجميع المرشح على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من الألياف الزجاجية ذات الوجهين بسمك 1 مم (الشكل 2).

يتم استخدام الطبقة العليا من المعدن كسلك مشترك. الثقوب الموجودة على الجانب الذي تم تركيب الرنانات فيه غاطسة. يتم توصيل جميع علب رنانات الكوارتز بها سلك مشتركلحام.

قبل تثبيت الأجزاء، يتم إغلاق لوحة دائرة المرشح في صندوق مطلي بالقصدير مع غطاءين قابلين للإزالة. أيضًا، على جانب الموصلات المطبوعة، يتم لحام حاجز الشاشة، الذي يمر بين خيوط الرنانات على طول الخط المحوري المركزي للوحة.

في الشكل. يتم إعطاء 3 مخطط الأسلاكفلتر. جميع المكثفات الموجودة في الفلتر هي CD وKM.

بعد عمل المرشح، نشأ السؤال: كيفية قياس استجابة التردد بأقصى دقة في المنزل؟

تم استخدام جهاز كمبيوتر منزلي، متبوعًا بفحص نتائج القياس من خلال بناء الاستجابة الترددية لنقطة الترشيح بنقطة باستخدام ميكروفولتميتر انتقائي. باعتباري مصممًا لمعدات راديو الهواة، كنت مهتمًا جدًا بالفكرة التي اقترحتها DG2XK لاستخدام برنامج كمبيوتر لمحلل طيف منخفض التردد (20 هرتز...22 كيلو هرتز) لقياس استجابة التردد لمرشحات راديو الهواة ضيقة النطاق.

يكمن جوهرها في حقيقة أن طيف التردد العالي لاستجابة التردد لمرشح الكوارتز يتم نقله إلى نطاق التردد المنخفض باستخدام كاشف SSB تقليدي، كما أن الكمبيوتر المثبت عليه برنامج محلل الطيف يجعل من الممكن عرض التردد استجابة هذا الفلتر على الشاشة.

يتم استخدام مولد ضوضاء زينر ديود كمصدر للإشارة عالية التردد DG2XK. أظهرت التجارب التي أجريتها أن مصدر الإشارة هذا يسمح لك برؤية استجابة التردد بمستوى لا يزيد عن 40 ديسيبل، وهو ما لا يكفي بوضوح لضبط المرشح عالي الجودة. من أجل عرض استجابة التردد للمرشح عند مستوى -100 ديسيبل، يجب أن يكون لدى المولد

ولهذا السبب، تم استبدال مولد الضوضاء بمولد كنس تقليدي (الشكل 4). الأساس هو دائرة مذبذب الكوارتز، حيث كثافة قدرة الضوضاء الطيفية النسبية تساوي -165 ديسيبل / هرتز. وهذا يعني أن طاقة ضوضاء المولد عند 10 كيلو هرتز تنفجر في عرض نطاق 3 كيلو هرتز

تم تعديل تخطيط المصدر الأصلي قليلاً. لذلك، بدلا من الترانزستورات ثنائية القطب، يتم استخدام الترانزستورات ذات التأثير الميداني، ويتم توصيل دائرة تتكون من مغو L1 ومتغيرات VD2-VD5 على التوالي مع مرنان الكوارتز ZQ1. يكون تردد المولد قابلاً للضبط بالنسبة إلى تردد الكوارتز ضمن 5 كيلو هرتز، وهو ما يكفي لقياس استجابة التردد لمرشح ضيق النطاق.

يشبه مرنان الكوارتز الموجود في المولد المرشح. في وضع مولد الاجتياح السيطرة على الجهديتم توفير varicaps VD2-VD5 من مولد جهد مسنن مصنوع على ترانزستور أحادي الوصلة VT2 مع مولد تيار على VT1.

لضبط تردد المولد يدويًا، يتم استخدام المقاوم متعدد الدورات R11. تعمل شريحة DA1 كمضخم للجهد. كان لا بد من التخلي عن جهد التحكم الجيبي المصمم في الأصل بسبب السرعة غير المتساوية لمرور استجابة التردد لأقسام مختلفة من استجابة التردد للمرشح، ولتحقيق الحد الأقصى من الدقة، تم تقليل تردد المولد إلى 0.3 هرتز. يختار المحول SA1 تردد المولد "المنشار" - 10 أو 0.3 هرتز. يتم ضبط انحراف تردد MFC عن طريق قطع المقاوم R10.

يظهر الرسم التخطيطي لكتلة الكاشف في الشكل. 5. يتم توفير الإشارة من خرج مرشح الكوارتز إلى الإدخال X2 إذا تم استخدام الدائرة L1C1C2 كحمل مرشح.

إذا تم إجراء القياسات على مرشحات محملة بمقاومة نشطة، فلن تكون هناك حاجة لهذه الدائرة. ثم يتم تطبيق الإشارة من مقاوم الحمل على الإدخال X1، ويتم إزالة الموصل الذي يربط الإدخال X1 بالدائرة من لوحة الدائرة المطبوعة للكاشف.

يتطابق تابع المصدر ذو النطاق الديناميكي الذي يزيد عن 90 ديسيبل على ترانزستور التأثير الميداني القوي VT1 مع مقاومة الحمل للمرشح ومقاومة الإدخال للخلاط. تم تصنيع الكاشف وفقًا لدائرة خلط متوازنة سلبية باستخدام ترانزستورات التأثير الميداني VT2 وVT3 ولها نطاق ديناميكي يزيد عن 93 ديسيبل.

تستقبل البوابات المدمجة للترانزستورات من خلال الدوائر P C17L2C20 وC19L3C21 جهودًا جيبية مضادة للطور تبلغ 3...4V (جذر متوسط ​​المربع) من المولد المرجعي. يحتوي المذبذب المرجعي للكاشف، المصنوع على شريحة DD1، على مرنان كوارتز بتردد 8.862 ميجاهرتز.

يتم تضخيم الإشارة ذات التردد المنخفض المتكونة عند خرج الخلاط حوالي 20 مرة بواسطة مضخم الصوت الموجود على شريحة DA1. نظرًا لأن بطاقات الصوت الخاصة بالكمبيوتر الشخصي تحتوي على مدخلات ذات مقاومة منخفضة نسبيًا، فإن الكاشف مزود بمضخم تشغيلي قوي K157UD1. يتم ضبط استجابة تردد مكبر الصوت بحيث يكون أقل من 1 كيلو هرتز وما فوق 20 كيلو هرتز هناك تراجع في الكسب يبلغ حوالي -6 ديسيبل لكل أوكتاف.

يتم تثبيت مولد تردد التأرجح على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من الألياف الزجاجية ذات الوجهين (الشكل 6). تعمل الطبقة العليا من اللوحة كسلك مشترك؛ وتكون فتحات وصلات الأجزاء التي لا تتلامس معها غاطسة.

اللوحة محكمة الغلق في صندوق بارتفاع 40 مم مع غطاءين قابلين للإزالة. الصندوق مصنوع من الصفائح المعدنية المعلبة. يتم لف المحاثات L1 و L2 و L3 على إطارات قياسية يبلغ قطرها 6.5 مم مع أدوات تشذيب من حديد الكربونيل وتوضع في شاشات. يحتوي L1 على 40 دورة من سلك PEV-2 0.21، وL3 وL2 - على التوالي 27 و2+4 دورة من سلك PELSHO-0.31.

يتم لف الملف L2 أعلى L3 بالقرب من النهاية "الباردة". جميع الإختناقات قياسية - DM 0.1 68 uh. المقاومات الثابتة MLT، قادين R6، R8 و R10 من النوع SPZ-38. المقاوم متعدد الدورات - PPML. المكثفات الدائمة - KM، KLS، KT، أكسيد - K50-35، K53-1.

يبدأ إنشاء MFC بتعيين الحد الأقصى للإشارة عند خرج مولد جهد سن المنشار. من خلال مراقبة الإشارة عند الطرف 6 من الدائرة الدقيقة DA1 باستخدام راسم الذبذبات، باستخدام مقاومات التشذيب R8 (الكسب) و R6 (الإزاحة) قم بتعيين سعة وشكل الإشارة الموضحة في الرسم البياني عند النقطة A. عن طريق تحديد المقاوم R12، توليد مستقر يتم تحقيق ذلك دون الدخول في وضع تحديد الإشارة.

من خلال اختيار سعة المكثف C14 وضبط الدائرة L2L3، يتم ضبط النظام التذبذبي للخرج على الرنين، مما يضمن سعة تحميل جيدة للمولد. باستخدام أداة تشذيب الملف L1، يتم تعيين حدود ضبط المذبذب ضمن نطاق 8.8586-8.8686 ميجاهرتز، والذي يتداخل مع نطاق استجابة التردد لمرشح الكوارتز قيد الاختبار بهامش. لضمان أقصى قدر من إعادة الهيكلة لـ GKCH

كتلة الكاشف مصنوعة على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من الألياف الزجاجية ذات الوجهين (الشكل 7).

يتم استخدام الطبقة العليا من الرقائق كسلك مشترك. يتم غاطس فتحات أسلاك الأجزاء التي لا تتلامس مع السلك المشترك.

يتم إغلاق اللوحة في صندوق من الصفيح بارتفاع 35 مم مع أغطية قابلة للإزالة. يعتمد دقة جهاز فك التشفير على جودة تصنيعه.

تحتوي الملفات L1 - L4 على 32 لفة من سلك PEV-0.21، ملفوفة لتشغيل الإطارات بقطر 6 مم. قادين في ملفات من نوى الدروع SB-12a. جميع الإختناقات من النوع DM-0.1. الحث L5 - 16 درجة مئوية، L6، L8 - 68 درجة مئوية، L7 - 40 درجة مئوية. يتم لف المحول T1 على قلب مغناطيسي من الفريت 1000NN بالحجم القياسي K10 × 6 × 3 مم ويحتوي على 7 دورات في الملف الأولي، و2 × 13 دورة من سلك PEV-0.31 في الملف الثانوي.

جميع مقاومات التشذيب هي SPZ-38. أثناء الإعداد الأولي للوحدة، يتم استخدام راسم الذبذبات عالي التردد لمراقبة الإشارة الجيبية عند بوابات الترانزستورات VT2 وVT3، وإذا لزم الأمر، ضبط الملفات L2 وL3. من خلال ضبط الملف L4، يتم خفض تردد المذبذب المرجعي إلى ما دون نطاق تمرير المرشح بمقدار 5 كيلو هرتز. يتم ذلك بحيث يكون هناك تداخل أقل في منطقة عمل محلل الطيف مما يقلل من دقة الجهاز.

يتم توصيل مولد التردد الكاسح بمرشح كوارتز من خلال دائرة تذبذبية مطابقة مع مقسم سعوي (الشكل 8).

أثناء عملية الضبط، سيسمح لك ذلك بالحصول على توهين منخفض وعدم انتظام في نطاق تمرير المرشح.

الدائرة التذبذبية المطابقة الثانية، كما ذكرنا سابقًا، موجودة في ملحق الكاشف. بعد تجميع دائرة القياس وتوصيل مخرج جهاز فك التشفير (موصل XZ) بالميكروفون أو إدخال الخط بطاقة الصوتكمبيوتر شخصي، قم بتشغيل برنامج محلل الطيف. هناك العديد من هذه البرامج. استخدم المؤلف برنامج SpectraLab v.4.32.16 الموجود على: http://cityradio.narod.ru/utilities.html. البرنامج سهل الاستخدام ويمتلك إمكانيات كبيرة.

لذلك، قمنا بتشغيل برنامج "SpektroLab"، ومن خلال ضبط ترددات MCG (في وضع التحكم اليدوي) والمذبذب المرجعي في مرفق الكاشف، قمنا بتعيين ذروة الطيف الطيفي لـ MCG عند حوالي 5 كيلو هرتز. بعد ذلك، من خلال موازنة الخلاط الموجود في ملحق الكاشف، يتم تقليل ذروة التوافقي الثاني إلى مستوى الضوضاء. بعد ذلك، يتم تشغيل وضع GCH وتظهر على الشاشة استجابة التردد التي طال انتظارها للمرشح قيد الاختبار. أولاً، يتم تشغيل تردد التأرجح 10 هرتز، وباستخدام R11، ضبط التردد المركزي، ثم نطاق التأرجح R10 (الشكل 4)، نقوم بإنشاء "صورة" مقبولة لاستجابة التردد للمرشح في الوقت الفعلي . أثناء القياسات، من خلال ضبط الدوائر المطابقة، نحقق الحد الأدنى من التفاوت في نطاق المرور.

بعد ذلك، لتحقيق أقصى دقة للجهاز، نقوم بتشغيل تردد المسح البالغ 0.3 هرتز ونضع في البرنامج أقصى عدد ممكن من نقاط تحويل فورييه (FFT، المؤلف لديه 4096...8192) والحد الأدنى لقيمة معلمة المتوسط ​​(المتوسط، المؤلف لديه 1).

نظرًا لأن الخاصية يتم رسمها في عدة تمريرات لـ GKCh، يتم تشغيل وضع مقياس فولتميتر ذروة التخزين (Hold). ونتيجة لذلك، نحصل على استجابة التردد للمرشح قيد الدراسة على الشاشة.

وباستخدام مؤشر الفأرة نحصل على القيم الرقمية اللازمة لاستجابة التردد الناتجة عند المستويات المطلوبة. وفي هذه الحالة يجب ألا تنسى قياس تردد المذبذب المرجعي في ملحق الكاشف، لكي تحصل بعد ذلك على قيم التردد الحقيقية لنقاط الاستجابة الترددية.

بعد تقييم "الصورة" الأولية، قاموا بضبط ترددات الرنين المتسلسل ZQ1n ZQ12، على التوالي، على المنحدرات السفلية والعلوية لاستجابة تردد المرشح، مما يحقق أقصى تربيع عند مستوى - 90 ديسيبل.

في الختام، باستخدام الطابعة، نحصل على "مستند" كامل للمرشح المصنّع. كمثال في الشكل. ويبين الشكل 9 المخطط الطيفي لاستجابة التردد لهذا المرشح. يظهر أيضًا مخطط طيفي لإشارة GKCh هناك. يتم التخلص من التفاوت المرئي للمنحدر الأيسر لاستجابة التردد عند مستوى -3...-5 ديسيبل عن طريق إعادة ترتيب مرنانات الكوارتز ZQ2-ZQ11.

ونتيجة لذلك، نحصل على خصائص المرشح التالية: نطاق تمرير المستوى - 6 ديسيبل - 2.586 كيلو هرتز، تفاوت استجابة التردد في نطاق المرور - أقل من 2 ديسيبل، عامل تربيع المستوى - 6/-60 ديسيبل - 1.41؛ حسب المستويات - 6/-80 ديسيبل 1.59 وحسب المستويات - 6/-90 ديسيبل - 1.67؛ التوهين في النطاق أقل من 3 ديسيبل، والتوهين خارج النطاق أكثر من 90 ديسيبل.

قرر المؤلف التحقق من النتائج التي تم الحصول عليها وقياس استجابة التردد لمرشح الكوارتز نقطة بنقطة. بالنسبة للقياسات، كان هناك حاجة إلى ميكروفولتميتر انتقائي مع مخفف جيد، وهو ميكروفولتميتر من النوع HMV-4 (بولندا) بحساسية اسمية تبلغ 0.5 ميكروفولت (وفي الوقت نفسه، يسجل الإشارات جيدًا عند مستوى 0.05 ميكروفولت) و المخفف من 100 ديسيبل.

بالنسبة لخيار القياس هذا، تم تجميع المخطط الموضح في الشكل 1. 10. يتم حماية الدوائر المطابقة عند مدخلات ومخرجات المرشح بعناية. الأسلاك المحمية المتصلة ذات نوعية جيدة. يتم أيضًا تنفيذ الدوائر "الأرضية" بعناية.

من خلال تغيير تردد المقاوم عالي التردد R11 بسلاسة وتبديل المخفف بمقدار 10 ديسيبل، نأخذ قراءات ميكروفولتميتر، مروراً باستجابة التردد الكاملة للمرشح. باستخدام بيانات القياس ونفس المقياس، قمنا ببناء رسم بياني للاستجابة الترددية (الشكل 11).

شكرا ل حساسية عاليةميكروفولتميتر والضوضاء الجانبية المنخفضة لـ GKCh، يتم تسجيل الإشارات جيدًا عند مستوى -120 ديسيبل، وهو ما ينعكس بوضوح في الرسم البياني.

وكانت نتائج القياس كما يلي: مستوى عرض النطاق الترددي - 6 ديسيبل - 2.64 كيلو هرتز؛ تفاوت استجابة التردد - أقل من 2 ديسيبل؛ معامل التربيع للمستويات -6/-60 ديسيبل هو 1.386؛ حسب المستويات - 6/-80 ديسيبل - 1.56؛ حسب المستويات - 6/-90 ديسيبل - 1.682؛ حسب المستويات - 6/-100 ديسيبل - 1.864؛ التوهين في النطاق أقل من 3 ديسيبل، خلف النطاق أكثر من 100 ديسيبل.

يتم تفسير بعض الاختلافات بين نتائج القياس ونسخة الكمبيوتر من خلال وجود أخطاء متراكمة في التحويل من رقمي إلى تناظري عندما تتغير الإشارة التي تم تحليلها عبر نطاق ديناميكي كبير.

تجدر الإشارة إلى أنه تم الحصول على الرسوم البيانية المذكورة أعلاه لاستجابة التردد لمرشح الكوارتز بأقل قدر من أعمال الإعداد ومع اختيار أكثر دقة للمكونات، يمكن تحسين خصائص المرشح بشكل كبير.

يمكن استخدام دائرة المولد المقترحة بنجاح لتشغيل AGC والكاشفات. من خلال تطبيق إشارة مولد تردد الاجتياح على الكاشف، عند إخراج جهاز فك التشفير إلى جهاز الكمبيوتر، نتلقى إشارة من مولد تردد الاجتياح منخفض التردد، والذي يمكنك من خلاله بسهولة وسرعة تكوين أي مرشح وسلسلة من مسار التردد المنخفض لجهاز الإرسال والاستقبال.

ليس أقل إثارة للاهتمام استخدام ملحق الكاشف المقترح كجزء من المؤشر البانورامي لجهاز الإرسال والاستقبال. للقيام بذلك، قم بتوصيل مرشح الكوارتز مع عرض النطاق الترددي 8...10 كيلو هرتز لإخراج الخلاط الأول. بعد ذلك، يتم تضخيم الإشارة المستقبلة وتغذيتها إلى مدخل الكاشف. في هذه الحالة، يمكنك مراقبة إشارات مراسليك بمستويات من 5 إلى 9 نقاط بدقة جيدة.

جي براغين (RZ4HK)

الأدب:

1. مرشح Usov V. الكوارتز SSB. - هواة الراديو، 1992، العدد 6، ص. 39، 40.

2. أجهزة الإرسال والاستقبال Drozdov V.V. - م: الإذاعة والاتصال، 1988.

3. كلاوس رابان (DG2XK) مُحسّن لمرشح الصوت من جهاز الكمبيوتر. - فونكاماتور، العدد 11، 2001، ص 1246-1249.

4. فرانك سيلفا. Shmutzeffekte vermeiden und beseitig. - فونك، 1999، 11، ص 38.