ट्रांसीवर का क्रिस्टल फ़िल्टर कैसे स्थापित करें। एसएसबी के लिए सरल और सस्ता फिल्टर

क्वार्ट्ज फिल्टर या व्यक्तिगत क्वार्ट्ज फिल्टर के साथ आईएफ पथ की जांच और स्थापना करते समय, अधिकांश रेडियो शौकीनों को यह समस्या होती है कि परीक्षण सिग्नल कहां से प्राप्त करें। रिसीवर मिक्सर का उपयोग करके अप्रत्यक्ष रूप से मापदंडों को मापना हमेशा संभव नहीं होता है। सभी उपलब्ध और अपेक्षाकृत सस्ते परिशुद्धता नहीं, बहुक्रियाशील मापने वाले जनरेटर 30...90 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति रेंज को कवर करते हैं, या पारंपरिक आरएफ जनरेटर की स्थिरता (आवृत्ति आवृत्ति फ़ंक्शन के साथ) क्वार्ट्ज की विशेषताओं के सटीक माप और समायोजन की अनुमति नहीं देगी। फिल्टर. लेकिन अक्सर, ऐसे उपकरण उपलब्ध नहीं होते हैं, और केवल इस काम के लिए एक महंगा जनरेटर खरीदना अनुचित है।

यह लेख एक छोटे (कई दसियों किलोहर्ट्ज़) ट्यूनिंग रेंज, 2...90 मेगाहर्ट्ज की केंद्र आवृत्ति, 50 ओम के आउटपुट प्रतिरोध और एक शिखर के साथ एक आउटपुट सिग्नल के साथ दो-चैनल वोल्टेज-नियंत्रित ऑसिलेटर (वीसीओ) का वर्णन करता है। - 100...300 एमवी की चरम सीमा। डिवाइस को आवृत्ति प्रतिक्रिया मीटर के बजाय आवृत्ति प्रतिक्रिया मीटर के हिस्से के रूप में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और यह किसी अन्य सॉटूथ सिग्नल जनरेटर के साथ भी काम कर सकता है।

वीसीओ के स्थिर संचालन को प्राप्त करने के लिए, सस्ते और सुलभ सिरेमिक रेज़ोनेटर का उपयोग 2...12 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों और आगे आवृत्ति गुणन के लिए आवृत्ति-सेटिंग तत्वों के रूप में किया गया था। बेशक, एक आधुनिक तत्व आधार डीडीएस जनरेटर या पीएलएल (एक माइक्रोकंट्रोलर और संबंधित सॉफ़्टवेयर के साथ) जनरेटर का उपयोग करके उसी समस्या को हल करना संभव बना देगा, लेकिन तब ऐसे डिवाइस की जटिलता परीक्षण किए जा रहे उपकरण की जटिलता से अधिक होगी। इसलिए, लक्ष्य उपलब्ध तत्वों का उपयोग करके एक सरल जनरेटर बनाना था और इंडक्टर्स के निर्माण से निपटना नहीं था, और सरल माप उपकरणों का उपयोग करके डिवाइस को स्थापित करना भी था।

डिवाइस को अलग-अलग कार्यात्मक इकाइयों में विभाजित किया गया है जिन्हें मालिक की जरूरतों के आधार पर लगाया जा सकता है या नहीं लगाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास एक बहुक्रियाशील डीडीएस जनरेटर है, तो आप जनरेटर को इकट्ठा नहीं कर सकते हैं और अंतिम आवृत्ति तक पहुंचने के लिए केवल आवृत्ति गुणक और मुख्य फ़िल्टर का उपयोग कर सकते हैं। अस्थिर संचालन से बचने के लिए, मैं उच्च-आवृत्ति वाले हिस्से में विशेष रूप से 74ACxx श्रृंखला के CMOS माइक्रो-सर्किट का उपयोग करने की सलाह देता हूं।

100x160 मिमी के आयाम वाला डिवाइस बोर्ड (चित्र 1) इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि यदि आप योजना बनाते हैं तो इसे एक तरफा (ऊपरी तरफ जिस पर तार जंपर्स को छोड़कर सभी तत्व स्थित हैं) या दो तरफा बनाया जा सकता है 25 मेगाहर्ट्ज से अधिक आवृत्तियों पर डिवाइस का उपयोग करने के लिए। सर्किट आरेख और बोर्ड पर तत्वों की संख्या उस नोड को निर्दिष्ट संख्या से शुरू होती है जिसमें वे शामिल हैं। चित्र में. चित्र 2 बोर्ड के एक तरफा संस्करण पर तत्वों की स्थापना को दर्शाता है। इस मामले में, डीआईपी पैकेज में माइक्रोक्रिकिट के पिन मुद्रित कंडक्टर के किनारे से सोल्डर किए जाते हैं, जिसके लिए विशेष देखभाल की आवश्यकता होती है।

चावल। 1. डिवाइस बोर्ड आयाम 100x160 मिमी

चावल। 2. बोर्ड के एक तरफा संस्करण पर तत्वों की स्थापना

सिरेमिक रेज़ोनेटर में अच्छी अल्पकालिक आवृत्ति स्थिरता होती है, जिससे क्वार्ट्ज फिल्टर स्थापित करने और उनकी खड़ी ढलानों को विश्वसनीय रूप से मापने के लिए उनके सिग्नल का उपयोग करना संभव हो जाता है। ऐसे अनुनादकों का अंतरअनुनाद अंतराल क्वार्ट्ज वाले की तुलना में अधिक परिमाण का एक क्रम है। उन्हें बिना किसी समस्या के नाममात्र मूल्य के +0.3...-2% तक आवृत्ति में खींचा जा सकता है। तालिका में चित्र 1 रूस में 2015 में खरीदे गए पीज़ोसेरेमिक रेज़ोनेटर के मुख्य मापदंडों और 74AC86 माइक्रोक्रिकिट के तार्किक तत्वों के आधार पर जनरेटर के निर्माण के मामले में उनकी आवृत्ति ट्यूनिंग रेंज को दर्शाता है।

तालिका नंबर एक

गुंजयमान यंत्र प्रकार 1)

रेटेड आवृत्ति, मेगाहर्ट्ज

पिनों की संख्या

न्यूनतम आवृत्ति 2), मेगाहर्ट्ज

अधिकतम आवृत्ति 3), मेगाहर्ट्ज

1) पी - जेडटीए श्रृंखला के अनुनादक, पीसी - जेडटीटी श्रृंखला के अनुनादक (अंतर्निहित कैपेसिटर के साथ), डी - विभेदक (एफएम डिटेक्टरों में उपयोग के लिए)। 2) दो 280 पीएफ कैपेसिटर के साथ। 3) दो 20 पीएफ कैपेसिटर के साथ।

उच्च आवृत्तियों (13 मेगाहर्ट्ज से अधिक) के लिए सिरेमिक रेज़ोनेटर स्पष्ट रूप से एक अलग तकनीक का उपयोग करके निर्मित होते हैं, और उनकी आवृत्ति ट्यूनिंग रेंज बहुत छोटी होती है। ZTT श्रृंखला अनुनादकों में अंतर्निर्मित कैपेसिटर होते हैं, और इसलिए उन्हें आवृत्ति में ट्यून करना अधिक कठिन होता है, और नाममात्र आवृत्ति प्राप्त करना हमेशा संभव नहीं होता है।

तालिका में 2 विभिन्न रेडियो प्राप्त करने वाले उपकरणों (आरपीयू) और ट्रांसीवर में सबसे आम आईएफ आवृत्ति मान दिखाता है, साथ ही सिरेमिक रेज़ोनेटर का उपयोग करके इन आवृत्तियों को उत्पन्न करने के विकल्प भी दिखाता है। आवश्यक गुणन या भाग गुणांक के विश्लेषण से संख्या का विस्तार करने के लिए दो से गुणन का उपयोग करने की आवश्यकता का पता चलेगा संभावित विकल्पऔर सिग्नल गुणवत्ता सुनिश्चित करना।

तालिका 2

यदि, मेगाहर्ट्ज

मुख्य अनुप्रयोग

जनरेटर आवृत्ति, मेगाहर्ट्ज

विकल्प 1

विकल्प 2

विकल्प 3

विकल्प 4

घर का बना ट्रांसीवर

घर का बना ट्रांसीवर

घर का बना ट्रांसीवर

घर का बना ट्रांसीवर

घर का बना ट्रांसीवर

घर का बना ट्रांसीवर

मानक

ट्रांसीवर आईसी आर-75

सीबी ट्रांसीवर

मानक

सिविल आरपीयू

मानक

YAESU ट्रांसीवर

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घरेलू नियंत्रण इकाइयाँ

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transceivers

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transceivers

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घरेलू नियंत्रण इकाइयाँ

आईसीओएम ट्रांसीवर

आरपीयू ब्रिगंटाइन

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ट्रांसीवर आईसी आर-75

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आरपीयू ईकेडी(जीडीपी)

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घर का बना रेडियो नियंत्रण इकाइयाँ

प्रस्तावित आवृत्ति गुणकों के संचालन को समझने के लिए, मैं संक्षेप में बताऊंगा महत्वपूर्ण पैरामीटर 74AC श्रृंखला CMOS तर्क तत्वों के आउटपुट सिग्नल का स्पेक्ट्रा। ये उच्च गति वाले तत्व 2...6 वी की आपूर्ति वोल्टेज के साथ काम करते हैं, और कैपेसिटिव लोड के बिना, आउटपुट पल्स का न्यूनतम वृद्धि समय 1 एनएस है, जो आवृत्ति तक महत्वपूर्ण वर्णक्रमीय घटकों को प्राप्त करना संभव बनाता है। 250 मेगाहर्ट्ज. साथ ही, तत्वों का आउटपुट प्रतिरोध लगभग 25 ओम है, जो उच्च हार्मोनिक घटकों से महत्वपूर्ण ऊर्जा प्राप्त करना आसान बनाता है। इस श्रृंखला के तर्क तत्वों की स्थानांतरण विशेषता सममित है, और आउटपुट चरण में लीक और डूबती धारा के लिए समान भार क्षमता और स्विचिंग गति होती है। इस प्रकार, 30 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों तक 74ACxx श्रृंखला के तर्क तत्वों और फ्लिप-फ्लॉप के आउटपुट सिग्नल को आदर्श माना जा सकता है, और स्पंदित संकेतों के स्पेक्ट्रा से संबंधित गणित के सभी नियमों को उच्च सटीकता के साथ व्यवहार में लागू किया जा सकता है।

समान पल्स अवधि t और विराम t p वाला एक आयताकार संकेत तथाकथित वर्ग तरंग (कर्तव्य कारक Q = T/t और = 2 है, जहां T पल्स पुनरावृत्ति अवधि T = t और +t p है, लेकिन कभी-कभी शब्द " कर्तव्य चक्र" का उपयोग किया जाता है, व्युत्क्रम कर्तव्य चक्र K = 1/Q), जिसमें स्पेक्ट्रम में पहले हार्मोनिक (F 1 = 1/T - मौलिक आवृत्ति) के अलावा, विषम हार्मोनिक्स (2n+ 1)F 1 भी शामिल है। जहां n = 1, 2, 3.... व्यवहार में, सम-संख्या वाले हार्मोनिक्स का दमन विशेष उपायों के उपयोग के बिना 40 डीबी तक पहुंच सकता है, और 60 डीबी तक दमन प्राप्त करने के लिए, दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करना आवश्यक है OOS का उपयोग करके और अतिरिक्त सावधानीपूर्वक समायोजन के साथ तत्वों के मापदंडों का।

अनुभव से पता चला है कि 4 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियों पर फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर दो (डी फ्लिप-फ्लॉप और 74ACxx श्रृंखला के जेके फ्लिप-फ्लॉप, साथ ही फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर 74AC4040) 60 डीबी तक ऐसा दमन प्रदान करते हैं। 30 मेगाहर्ट्ज की आउटपुट आवृत्ति पर यह घटकर 30 डीबी हो जाती है, और 100 मेगाहर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियों पर हार्मोनिक्स का कोई स्पष्ट दमन नहीं होता है।

स्पेक्ट्रम की सापेक्ष शुद्धता के कारण आवृत्ति गुणक में वर्ग तरंग का विशेष महत्व है, जो बाद के फिल्टर को सरल बनाता है। इस कारण से, प्रस्तावित उपकरण सिग्नल समरूपता को समायोजित करने के लिए तत्व प्रदान करता है। 74ACxx श्रृंखला तत्वों की लगभग आदर्श आउटपुट विशेषताएँ, समायोजन तत्वों का उपयोग करके स्पेक्ट्रम विश्लेषक के उपयोग के बिना, आउटपुट पर औसत डीसी वोल्टेज को मापकर वांछित सिग्नल आकार प्राप्त करने की अनुमति देती हैं। 20 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियों पर 40...50 डीबी तक के सम हार्मोनिक्स का दमन बिना किसी समस्या के हासिल किया जाता है।

आउटपुट सिग्नल के कर्तव्य चक्र (ड्यूटी फैक्टर) को माप मोड में डिजिटल मल्टीमीटर का उपयोग करके मापा जा सकता है दिष्ट विद्युत धारा का वोल्टेज(आर इनपुट ≥ 10 MOhm), माप सीमा को बदले बिना (चित्र 3)। सबसे पहले, मल्टीमीटर को कैलिब्रेट किया जाता है; इसके लिए, यह 33...100 kOhm के प्रतिरोध वाले एक अवरोधक के माध्यम से बिजली लाइनों (सीधे माइक्रोक्रिकिट के संबंधित टर्मिनलों) से जुड़ा होता है। चूंकि मल्टीमीटर का इनपुट प्रतिरोध 10 MOhm है, इसलिए इसकी रीडिंग (यूके) आपूर्ति वोल्टेज से 0.3...1% कम होगी। अवरोधक, तारों की सभी कैपेसिटेंस और मल्टीमीटर इनपुट के साथ, उच्च-आवृत्ति सिग्नल के लिए एक कम-पास फ़िल्टर बनाता है। यदि तर्क तत्व के आउटपुट पर Q = 2 के साथ एक पल्स सिग्नल है, तो मल्टीमीटर अंजीर में U = 0.5U k दिखाएगा। चित्र 4 बिना किसी विशेष संतुलन उपाय के 74AC86 माइक्रोक्रिकिट के जनरेटर के आउटपुट पर सिग्नल का स्पेक्ट्रम दिखाता है, पहले के संबंध में दूसरे हार्मोनिक का दमन लगभग 36 डीबी है; फ़्रीक्वेंसी मल्टीप्लायरों के साथ काम करने के लिए यह बहुत अच्छा नहीं है।

चावल। 3. आउटपुट सिग्नल के कर्तव्य चक्र (ड्यूटी फैक्टर) का मापन

चावल। 4. 74AC86 माइक्रोक्रिकिट के जनरेटर आउटपुट पर सिग्नल का स्पेक्ट्रम

यदि आउटपुट सिग्नल की समरूपता बाधित होती है, तो अन्य वर्णक्रमीय घटकों को दबाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब क्यू = 3 (चित्र 5), हार्मोनिक्स जो कि तीन के गुणक हैं, आउटपुट सिग्नल में दबा दिए जाते हैं (चित्र 6)। ऐसे मोड की स्थापना एक मल्टीमीटर का उपयोग करके भी की जाती है, लेकिन आपको केवल औसत वोल्टेज यू = 0.333यू के (या 0.666यू के) प्राप्त करने की आवश्यकता है। यह विकल्प विशेष रूप से दिलचस्प है यदि आपको दो या चार से गुणा करने की आवश्यकता है। उच्च हार्मोनिक्स पर, फिल्टर की लागत पहले से ही इस विकल्प के व्यावहारिक अनुप्रयोग को कठिन बना देती है।

चावल। 5. सिग्नल स्पेक्ट्रम

चावल। 6. सिग्नल स्पेक्ट्रम

इस प्रकार, वर्ग तरंग सातवें तक सिग्नल के विषम हार्मोनिक्स प्राप्त करने के लिए आदर्श है। उच्चतर वाले पहले से ही बहुत क्षीण हो चुके हैं, और उनके निष्कर्षण के लिए जटिल फिल्टर और एम्पलीफायरों की आवश्यकता होगी। दूसरे और चौथे हार्मोनिक्स को आउटपुट सिग्नल Q = 3 के कर्तव्य चक्र के साथ सबसे अच्छा प्राप्त किया जाता है। यदि स्पेक्ट्रम में सभी निकट हार्मोनिक्स की आवश्यकता है, तो आपको Q = 2.41 (K = 41.5%) सेट करने की आवश्यकता है।

यहाँ इस प्रकार है महत्वपूर्ण नोट. कभी-कभी ऐसा होता है कि स्थानीय ऑसिलेटर या माइक्रोकंट्रोलर के अपने पीएलएल सिस्टम का हस्तक्षेप रिसीवर में "भटकता" है। घड़ी सिग्नल के कर्तव्य चक्र को कुशलतापूर्वक चुनकर, आप कुछ हस्तक्षेप करने वाले हार्मोनिक्स को दबा सकते हैं। लेकिन सामान्य तौर पर, क्लॉक सिग्नल से हार्मोनिक्स की समग्र पृष्ठभूमि को कम किया जा सकता है यदि डिफ़ॉल्ट रूप से इसका कर्तव्य चक्र बिल्कुल Q = 2 पर सेट हो।

प्रस्तावित उपकरण मुख्य रूप से रैखिक मोड में काम करने वाले CMOS तर्क तत्वों का उपयोग करता है। इसके लिए, इन्वर्टर मोड का उपयोग किया जाता है (यदि तत्व दो-इनपुट है, तो दूसरा इनपुट एक सामान्य तार या पावर लाइन से जुड़ा होता है) और OOS को इसके अनुसार पेश किया जाता है डीसी(चित्र 7) स्थानांतरण विशेषता के मध्य में ऑपरेटिंग बिंदु को बनाए रखने के लिए। रेसिस्टर R3 OOS प्रदान करता है, और रेसिस्टर्स R1 और R2 की मदद से आप ट्रांसफर विशेषता पर ऑपरेटिंग बिंदु की स्थिति को बदल सकते हैं। यह सर्किट आपको 74xCTxx श्रृंखला के तर्क तत्वों को संतुलित करने की भी अनुमति देता है, जिसमें लगभग 1.2 V (3.3 V की आपूर्ति वोल्टेज के साथ) की स्विचिंग सीमा होती है। सही सेटिंग का मानदंड आउटपुट वोल्टेज को आपूर्ति के 50% पर सेट करना है। रोकनेवाला R2 का प्रतिरोध जितना संभव हो उतना बड़ा चुना जाता है ताकि इनपुट सिग्नल सर्किट पर इसका कम प्रभाव पड़े।

चावल। 7. डिवाइस आरेख

स्थानांतरण विशेषता का ढलान 30...40 डीबी के वोल्टेज लाभ से मेल खाता है। इसलिए, कई दसियों मिलीवोल्ट के वोल्टेज वाला एक इनपुट सिग्नल पहले से ही आउटपुट में शून्य से अधिकतम तक बदलाव की ओर ले जाता है। एक राज्य से दूसरे राज्य में स्विच करते समय शोर को कम करने के लिए, इनपुट पर एक निश्चित सिग्नल स्लीव दर प्रदान की जानी चाहिए (74ACxx श्रृंखला के लिए - लगभग 125 mV/ns)। इस मामले में, एक निचली सीमा आवृत्ति होती है जिस पर विशेषता के सक्रिय खंड से गुजरने के दौरान हस्तक्षेप करने वाला शोर या आत्म-उत्तेजना नहीं होती है।

यदि लॉजिक गेट इनपुट पर एक समानांतर एलसी सर्किट सक्षम है, तो शोर पैदा किए बिना कम आवृत्ति इनपुट सिग्नल की आपूर्ति की जा सकती है। 3 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर 3.3 वी की आपूर्ति वोल्टेज के साथ, न्यूनतम वोल्टेज स्विंग 0.5...1 वी है। कम आवृत्तियों पर काम करने के लिए, 74HCxx, MM74Cxx, 40xx श्रृंखला के तर्क तत्वों का उपयोग करना आवश्यक है।

एक्सक्लूसिव या तत्व (चिप 74एसी86) के आधार पर, यदि सिग्नल एक इनपुट पर सीधे लागू किया जाता है, तो आरसी सर्किट (छवि 8) के आधार पर देरी लाइन के माध्यम से दूसरे इनपुट पर लागू किया जाता है, तो आप आसानी से आवृत्ति गुणक बना सकते हैं। यदि आरसी सर्किट का समय स्थिरांक (τ) पल्स पुनरावृत्ति अवधि टी से काफी कम है, तो हमें प्रत्येक इनपुट वोल्टेज ड्रॉप के साथ आउटपुट पर छोटी पल्स मिलेंगी, यानी, पल्स की संख्या (और इसलिए उनकी आवृत्ति) दोगुनी हो गई है। जैसे-जैसे कैपेसिटर सी1 पर विलंब (आरसी सर्किट का समय स्थिरांक) बढ़ता है, सिग्नल त्रिकोणीय हो जाता है और इसका आयाम कम हो जाता है, इसलिए स्विचिंग सटीकता कम हो जाती है और सिग्नल की गुणवत्ता खराब हो जाती है - फ्रंट शोर के साथ "फ्लोट" करते हैं। ऐसा गुणक τ पर स्थिर रूप से कार्य करता है

चावल। 8. आवृत्ति गुणक

क्यू = 3 (चित्र 9) के मामले में आउटपुट सिग्नल स्पेक्ट्रम और भी साफ होगा। इस मामले में, गुणक 2F 1, 4F 1, 8F 1, 10F 1, 14F 1, 16F 1, आदि) आवृत्तियों पर आउटपुट पर हार्मोनिक्स "दे" देगा। केवल 2F 1 और 4F 1 पर हार्मोनिक्स व्यावहारिक महत्व के हैं, और आवृत्तियों F 1, 3F 1, 5F 1 और 6F 1 के साथ हार्मोनिक्स का दमन मदद करता है। इस सेटिंग के साथ, आउटपुट यू आउट = 0.333यू के होना चाहिए।

चावल। 9. आउटपुट स्पेक्ट्रम

चावल। 10. सिग्नल स्पेक्ट्रम

ब्लॉक आरेखमापने वाला जनरेटर चित्र में दिखाया गया है। 11. डिवाइस की कार्यक्षमता का विस्तार करने के लिए सर्किट एक ही डिज़ाइन के दो जनरेटर (G1, G2) प्रदान करता है। उनके बाद, आवृत्ति गुणक-विभाजक U1 या आवृत्ति गुणक U2 में मध्यवर्ती आवृत्ति गुणन होता है। गुणन कारक एक, दो, तीन या चार है। इसके अलावा, आवृत्ति गुणक-विभाजक U1 में, सिग्नल आवृत्ति को गुणा करने से पहले दो या चार से विभाजित किया जा सकता है। मिक्सर में, तत्व DD1 के आउटपुट पर और लो-पास फ़िल्टर Z3 (कटऑफ फ़्रीक्वेंसी - 100 kHz) के बाद, फ़्रीक्वेंसी F = |n 1 F गन1 - n 2 F गन2 | पर एक सिग्नल उत्पन्न होता है। मिक्सर हार्मोनिक्स पर भी काम करता है।

चावल। 11. मापने वाले जनरेटर का ब्लॉक आरेख

मॉड्यूलेटर में तत्व DD2, DD3, Z1 और Z2 शामिल हैं, वे अंतिम गुणन चरण के लिए आवश्यक सिग्नल ड्यूटी चक्र बनाते हैं। कर्तव्य चक्र Q = 2 के साथ, तत्वों Z1 और Z2 की आवश्यकता नहीं है। DD4 और DD5 बफर एम्पलीफायर के रूप में काम करते हैं, इसके अलावा, उन्हें पल्स मॉड्यूलेट किया जा सकता है।

जनरेटर G3 आवेग शोर का अनुकरण करने के लिए छोटी दालें उत्पन्न करता है, यह सक्रिय होता है उच्च स्तरस्पॉन सिग्नल. यदि इसकी आवृत्ति 100...1000 गुना कम हो जाती है (संबंधित कैपेसिटर की क्षमता बढ़ाकर), तो एजीसी या शोर शमनकर्ता की गतिशीलता को आरपीयू में समायोजित किया जा सकता है।

फ़िल्टर Z4 और Z5 का उपयोग करके, वांछित हार्मोनिक को अलग किया जाता है, और एम्पलीफायर A2 और A3 संकेतों को आवश्यक स्तर देते हैं। GEN-3 आउटपुट पर, आप जंपर्स S1 और S2 का उपयोग करके एक संयुक्त सिग्नल बना सकते हैं।

बिजली आपूर्ति इकाई (पीएसयू) डिवाइस घटकों को 3.3 वी का वोल्टेज प्रदान करती है, और परीक्षण किए जा रहे कम-शक्ति वाले उपकरण (TECSUN, DEGEN रेडियो, आदि) को बिजली देने के लिए +3.9 V का वोल्टेज आउटपुट भी है बिजली की आपूर्ति यूएसबी-पोर्ट से +5 वी वोल्टेज के साथ की जा सकती है अभियोक्तासेल फोन, साथ ही एक अस्थिर से नेटवर्क ब्लॉक 5...15 वी के आउटपुट वोल्टेज के साथ बिजली की आपूर्ति। डिवाइस द्वारा खपत की जाने वाली धारा जनरेटर की आवृत्ति पर निर्भर करती है और पूरी तरह से सुसज्जित होने पर 70 एमए से अधिक नहीं होती है।

लेख का अगला भाग डिवाइस सर्किट का विस्तृत विवरण और शौकिया रेडियो नियंत्रण इकाइयों में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले आईएफ पर संचालन के लिए इसके कॉन्फ़िगरेशन के कुछ विशिष्ट उदाहरण प्रदान करेगा।

फ़्रीक्वेंसी फ़िल्टर लागू करते समय, उनके अनुप्रयोग की बारीकियों को ध्यान में रखना आवश्यक है। हम पहले ही चर्चा कर चुके हैं कि अपेक्षाकृत कम-पास फिल्टर को लागू करने के लिए सक्रिय फिल्टर (अक्सर) का उपयोग करना सुविधाजनक होता है। सैकड़ों किलोहर्ट्ज़ से लेकर सैकड़ों मेगाहर्ट्ज़ तक की आवृत्ति रेंज में इसका उपयोग करना सुविधाजनक है। ये फ़िल्टर कार्यान्वयन निर्माण के लिए काफी सुविधाजनक हैं और कुछ मामलों में इन्हें आवृत्ति में समायोजित किया जा सकता है। हालाँकि, उनमें पैरामीटर स्थिरता कम है।

फ़िल्टर में प्रतिरोधों का प्रतिरोध मान स्थिर नहीं है। यह तापमान, आर्द्रता या तत्वों के पुराने होने पर निर्भर करता है। संधारित्र के धारिता मान के बारे में भी यही कहा जा सकता है। परिणामस्वरूप, फ़िल्टर ध्रुवों की ट्यूनिंग आवृत्तियाँ और उनके गुणवत्ता कारक बदल जाते हैं। यदि फ़िल्टर लाभ शून्य हैं, तो उनकी ट्यूनिंग आवृत्तियाँ भी बदल जाती हैं। इन परिवर्तनों के परिणामस्वरूप, फ़िल्टर अपना परिवर्तन करता है। वे ऐसे फ़िल्टर के बारे में कहते हैं कि यह "टूट जाता है"

ऐसी ही स्थिति निष्क्रिय एलसी फिल्टर के साथ होती है। सच है, एलसी फिल्टर में ध्रुव या शून्य आवृत्ति की निर्भरता अधिष्ठापन और समाई के मूल्य पर कम निर्भर करती है। आरसी सर्किट में रैखिक निर्भरता के विपरीत, यह निर्भरता वर्गमूल के समानुपाती होती है। इसलिए, एलसी सर्किट में अधिक पैरामीटर स्थिरता (लगभग 10 −3) होती है।

कुछ उपायों को लागू करके (जैसे सकारात्मक और नकारात्मक टीकेई, थर्मल स्थिरीकरण के साथ कैपेसिटर का उपयोग), वर्णित फिल्टर के मापदंडों की स्थिरता को परिमाण के क्रम में सुधार किया जा सकता है। हालाँकि, आधुनिक उपकरण बनाते समय, यह पर्याप्त नहीं है। इसलिए, 20वीं सदी के 40 के दशक से, अधिक स्थिर समाधान खोजे जाने लगे।

शोध के दौरान, यह पाया गया कि यांत्रिक कंपन, विशेष रूप से निर्वात में, कम नुकसान होता है। म्यूजिकल ट्यूनिंग फोर्क्स और स्ट्रिंग्स पर फिल्टर विकसित किए गए। यांत्रिक कंपनों को उत्तेजित किया गया और फिर प्रेरकों का उपयोग करके हटा दिया गया चुंबकीय क्षेत्र. हालाँकि, ये डिज़ाइन महंगे और बोझिल निकले।

फिर परिवर्तन विद्युतीय ऊर्जामैग्नेटोस्ट्रिक्टिव और पीज़ो प्रभावों का उपयोग करके यांत्रिक कंपन पैदा किए जाने लगे। इससे फिल्टर के आकार और लागत को कम करना संभव हो गया। शोध के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि क्वार्ट्ज क्रिस्टल प्लेटों में कंपन आवृत्ति की सबसे बड़ी स्थिरता होती है। इसके अलावा, उनमें पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव भी होता है। परिणामस्वरूप, क्वार्ट्ज़ फ़िल्टर अब तक का सबसे सामान्य प्रकार का उच्च-गुणवत्ता वाला फ़िल्टर है। क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर की आंतरिक संरचना और उपस्थिति चित्र 1 में दिखाई गई है।


चित्र 1. आंतरिक संरचना और उपस्थितिक्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र

क्रिस्टल फिल्टर में सिंगल क्रिस्टल रेज़ोनेटर का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। यह समाधान आमतौर पर रेडियो शौकीनों द्वारा उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, रेडीमेड क्वार्ट्ज फ़िल्टर खरीदना अधिक लाभदायक है। इसके अलावा, बाजार आमतौर पर सबसे सामान्य मध्यवर्ती आवृत्तियों के लिए फ़िल्टर प्रदान करता है। क्वार्ट्ज फिल्टर के निर्माता आयामों को कम करने के लिए एक अन्य समाधान का उपयोग करते हैं। एक क्वार्ट्ज प्लेट पर इलेक्ट्रोड के दो जोड़े जमा होते हैं, जो ध्वनिक रूप से जुड़े दो अनुनादक बनाते हैं। समान डिजाइन वाली क्वार्ट्ज प्लेट की उपस्थिति और उस आवास का एक चित्र जहां इसे रखा गया है, चित्र 2 में दिखाया गया है।


चित्र 2. दो अनुनादकों के साथ एक क्वार्ट्ज प्लेट की उपस्थिति, आवास का चित्रण और क्वार्ट्ज फिल्टर की उपस्थिति

इस घोल को क्वार्ट्ज़ जोड़ी कहा जाता है। सबसे सरल क्वार्ट्ज फ़िल्टर में एक जोड़ी होती है। इसका चित्रमय पदनाम चित्र 3 में दिखाया गया है।


चित्र 3. क्वार्ट्ज जोड़ी का ग्राफिक पदनाम

क्वार्ट्ज डबल विद्युत रूप से बैंडपास फिल्टर सर्किट के बराबर है जिसमें चित्र 4 में दिखाए गए दो युग्मित सर्किट हैं।


चित्र 4. क्वार्ट्ज ट्विन के बराबर डबल-सर्किट फ़िल्टर सर्किट

अंतर सर्किट के प्राप्य गुणवत्ता कारक और इसलिए फ़िल्टर बैंडविड्थ में निहित है। लाभ विशेष रूप से उच्च आवृत्तियों (दसियों मेगाहर्ट्ज़) पर ध्यान देने योग्य है। चौथे क्रम के क्वार्ट्ज फिल्टर एक संधारित्र का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े दो जोड़े पर बनाए जाते हैं। इन दोनों का इनपुट और आउटपुट अब समतुल्य नहीं हैं, इसलिए उन्हें एक बिंदु द्वारा दर्शाया गया है। इस फ़िल्टर का आरेख चित्र 5 में दिखाया गया है।


चित्र 5. चौथा क्रम क्वार्ट्ज फ़िल्टर सर्किट

फ़िल्टर L1C1 और L2C3, हमेशा की तरह, इनपुट और आउटपुट प्रतिरोध को बदलने और उन्हें एक मानक मान पर लाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। आठवें क्रम के क्वार्ट्ज फिल्टर का निर्माण इसी तरह से किया जाता है। उन्हें लागू करने के लिए, चार क्वार्ट्ज जुड़वाँ का उपयोग किया जाता है, लेकिन पिछले संस्करण के विपरीत, फ़िल्टर एक आवास में बनाया जाता है। योजनाबद्ध आरेखएक समान फ़िल्टर चित्र 6 में दिखाया गया है।



चित्र 6. आठवें क्रम के क्वार्ट्ज फिल्टर का योजनाबद्ध आरेख

आठवें क्रम के क्वार्ट्ज फिल्टर के आंतरिक डिजाइन का अध्ययन कवर हटाए गए फिल्टर की तस्वीर से किया जा सकता है, जिसे चित्र 7 में दिखाया गया है।



चित्र 7. आठवें क्रम के क्रिस्टल फ़िल्टर का आंतरिक डिज़ाइन

तस्वीर में स्पष्ट रूप से चार क्वार्ट्ज डबल्स और तीन कैपेसिटर दिखाई दे रहे हैं सतह माउंट(एसएमडी)। एक समान डिज़ाइन का उपयोग सभी आधुनिक फिल्टरों में किया जाता है, दोनों मर्मज्ञ और सतह पर लगे हुए। इसका उपयोग क्वार्ट्ज फिल्टर के घरेलू और विदेशी दोनों निर्माताओं द्वारा किया जाता है। घरेलू निर्माताओं में, हम जेएससी मोरियन, एलएलसी एनपीपी मेटियोर-कुर्स या उद्यमों के पीजो समूह का नाम ले सकते हैं। संदर्भों की सूची क्वार्ट्ज फिल्टर के कुछ विदेशी निर्माताओं को दिखाती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चित्र 7 में दिखाया गया डिज़ाइन सतह पर लगे (एसएमडी) पैकेजों में आसानी से लागू किया जा सकता है।

जैसा कि हम देखते हैं, अब रेडीमेड क्वार्ट्ज़ फ़िल्टर खरीदने में कोई समस्या नहीं है न्यूनतम आकारऔर उचित मूल्य पर. उनका उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले रिसीवर, ट्रांसमीटर, ट्रांसीवर या अन्य प्रकार के रेडियो उपकरण डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है। बाजार में पेश किए गए क्वार्ट्ज फिल्टर के प्रकारों को नेविगेट करना आसान बनाने के लिए, हम शेन्ज़ेन क्रिस्टल टेक्नोलॉजी इंडस्ट्रियल द्वारा दिए गए रेज़ोनेटर (पोल) की संख्या पर आयाम-आवृत्ति प्रतिक्रिया की विशिष्ट निर्भरता का एक ग्राफ प्रस्तुत करते हैं।


चित्र 8. ध्रुवों की संख्या के आधार पर क्वार्ट्ज फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया का विशिष्ट आकार

साहित्य:

लेख "क्वार्ट्ज फिल्टर" के साथ पढ़ें:


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इससे पहले कि आप क्वार्ट्ज फ़िल्टर बनाना शुरू करें, आपको क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर पर स्टॉक करना चाहिए, यदि संभव हो तो कुछ रिजर्व के साथ, क्योंकि उन्हें पहले से जांचने और अस्वीकार करने की आवश्यकता होगी। फ़िल्टर में नया क्वार्ट्ज स्थापित करने की अनुशंसा नहीं की जाती है - वे, अन्य भागों की तरह, उम्र बढ़ने के अधीन हैं। रिलीज़ होने के बाद पहले वर्ष में वे अपनी आवृत्ति को सबसे अधिक तीव्रता से बदलते हैं।

तो, 9 मेगाहर्ट्ज क्वार्ट्ज पहले वर्ष में अपनी आवृत्ति को 180 हर्ट्ज तक बदल सकता है, जो बहुत ध्यान देने योग्य है। अगले 2...4 वर्षों में, सापेक्ष आवृत्ति बहाव फ़िल्टर के संचालन को प्रभावित नहीं करेगा। कैपेसिटर भी उम्र बढ़ने के अधीन हैं, इसलिए, क्वार्ट्ज की तरह, उन्हें कई वर्षों (3 से 5 तक) तक पुराना होना चाहिए।

क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर को एक बैच से खरीदा जाना चाहिए, क्योंकि इसकी सीमा के भीतर मापदंडों का प्रसार छोटा है। ग्रहण करना अच्छे पैरामीटरफ़िल्टर, क्रमिक क्वार्ट्ज अनुनादों की आवृत्तियों का प्रसार फ़िल्टर पासबैंड के 0.1 से अधिक नहीं होना चाहिए, उत्कृष्ट प्राप्त करने के लिए - 0.01। उदाहरण के लिए, 3000 हर्ट्ज की बैंडविड्थ के लिए, सभी क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर की आवृत्तियों एफएस के अंकगणितीय औसत मूल्य से प्रसार प्लस या माइनस 150 (15) हर्ट्ज से अधिक नहीं होना चाहिए।

क्वार्ट्ज के विद्युत मापदंडों का निर्धारण।

बेहतर होगा कि G4-102 जनरेटर का उपयोग न किया जाए, जैसा कि होता है बुरा रूप काजनरेटर की आवृत्ति को समायोजित करते समय सिग्नल और आयाम बहुत स्थिर नहीं होता है, जीएसएस और एचएफ वाल्टमीटर के बजाय, X1-38 आवृत्ति प्रतिक्रिया मीटर का उपयोग करना बेहतर होता है।

उपकरणों की अनुपस्थिति में, जीएसएस के बजाय, आप एक शोर जनरेटर और एक रेडियो रिसीवर (छवि 2) का उपयोग कर सकते हैं। सामान्यतया, एक अच्छा आरएक्स एक बहुमुखी उपकरण है जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार से किया जा सकता है। आरएक्स में, एजीसी भी एस-मीटर रीडिंग के अनुसार सक्रिय होता है। यदि यह वहां नहीं है, तो आप यूएलएफ आउटपुट पर परीक्षक चालू कर सकते हैं।


श्रृंखला अनुनाद आवृत्ति Fs पर, क्वार्ट्ज एक श्रृंखला दोलन सर्किट के बराबर है, इसलिए, आरएफ वोल्टमीटर या आरएक्स रीडिंग अधिकतम होगी।

समानांतर अनुनाद आवृत्ति एफपी पर, क्वार्ट्ज एक समानांतर ऑसिलेटरी सर्किट के बराबर है - उपकरण रीडिंग न्यूनतम हैं।

लेकिन इस बिंदु को नजरअंदाज किया जा सकता है, क्योंकि क्वार्ट्ज को एक श्रृंखला ऑसिलेटरी सर्किट के समान समीकरण द्वारा वर्णित किया गया है। आपको बस एक आवृत्ति मीटर की आवश्यकता है जो 10 हर्ट्ज की सटीकता और दो संदर्भ कैपेसिटर के साथ आवृत्ति को माप सके। C1 और C2, जिनकी क्षमता 0.1...1% की सटीकता के साथ जानी जाती है। 3...10 मेगाहर्ट्ज के क्रम की आवृत्तियों के लिए C = 39 pF और C2 = 20 pF। यदि कैपेसिटेंस मान को सटीक रूप से मापना संभव नहीं है, तो आप संदर्भ कैपेसिटर स्वयं बना सकते हैं।

ऐसा करने के लिए, आवश्यकता से 5...10 गुना कम क्षमता वाले 5...10 कैपेसिटर लें और उन्हें समानांतर में कनेक्ट करें। तथ्य यह है कि त्रुटि बिखराव वक्र गाऊसी सामान्य वितरण कानून का पालन करता है, यह सममित है, और ज्यादातर मामलों में मूल्यों का बिखराव निर्दिष्ट सहिष्णुता मूल्य से बहुत कम है।

संदर्भ संधारित्र की सटीकता निश्चित रूप से 1% से बेहतर होगी। टीकेई ( तापमान गुणांकक्षमता) शून्य होनी चाहिए. मान लीजिए हमारे मामले में गैर-शून्य TKE वाले कैपेसिटर हैं।

सामान्य नियम है: - TKE x C = + TKE x C. हमारे पास C = 6.2 pF, PZZ - 3 पीसी, C = b.2 pF M47 - 2 पीसी है। और सी = 6.2 पीएफ एमपी0 -1 पीसी। हम पाते हैं; 6.2 x (+33) x 3 + 6.2 x 0 x 1 + 6.2 x (-47) x 2 = 6.2 पीएफ (+ 99 - 94) = 6.2 पीएफ पी+0.03

इसका मतलब यह है कि जब तापमान 10 डिग्री सेल्सियस बदलता है, तो कैपेसिटेंस मान 3x10 -5% (0.000003%) बढ़ जाएगा। सेट = 6.2 x 6 = 37.2 पीएफ पी + 0.03। हम सेट नंबर 2 को भी इसी तरह बनाते हैं।

Fs को मापने के लिए, (2] से चित्र 4 में सर्किट को इकट्ठा किया जाता है - यह एक उत्सर्जक-युग्मित मल्टीवाइब्रेटर सर्किट है जिसमें क्वार्ट्ज Fs के पास उत्तेजित होता है। सबसे पहले, क्वार्ट्ज को क्रमांकित किया जाता है।

प्रत्येक क्वार्ट्ज के लिए एफएसओ मापा जाता है। माप डेटा एक तालिका में दर्ज किया जाता है। फिर हम प्रत्येक क्वार्ट्ज के साथ श्रृंखला में कैपेसिटर C1 को चालू करते हैं और Fs1 को मापते हैं। हम डेटा को एक तालिका में दर्ज करते हैं। हम Fs2 को उसी तरह मापते हैं। फिर हम अंकगणितीय माध्य मान Fs0, Fs1, Fs2 पाते हैं। क्वार्ट्ज फिल्टर की गणना करने के लिए, हमें क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर के प्रेरण मूल्य को जानने की आवश्यकता है, जिसे हम तीन-आवृत्ति विधि का उपयोग करके पाते हैं।

Lk = 1 /2665 x 10 10 (Fs2-Fs1)/ , (1) जहां LK Gn में है; सी1 और सी2 - पीएफ में; Fs0, Fs1, Fs2 - Hz में,

सूत्र (1) के अनुसार गणना त्रुटि 2.5% से अधिक नहीं है नीचे हम एसएसबी रिसेप्शन के लिए चेबीशेव विशेषता के साथ 4, 6 और 8 क्रिस्टल फिल्टर की गणना के लिए आवश्यक डेटा प्रदान करेंगे और टेलीग्राफ सिग्नल प्राप्त करने के लिए बटरवर्थ विशेषता के साथ, वे बजते हैं। कम ", लेकिन पासबैंड से परे कम क्षीणन है और एक बदतर वर्ग गुणांक Kp, चित्र 5।


केपी किसी दिए गए क्षीणन स्तर पर क्वार्ट्ज फिल्टर बैंडविड्थ का 0.7 (-3डीबी) के स्तर पर ट्रांसमिशन डायरिया से अनुपात है।

उदाहरण के लिए, -60 डीबी/-3 डीबी = 4.25/2.5 = 1.7 के स्तर पर केपी 1.7। फ़िल्टर आवृत्ति प्रतिक्रिया असमानता = 0.28 डीबी के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, लेकिन व्यवहार में, अपरिहार्य विनिर्माण अशुद्धियों के कारण, यह कुछ हद तक बड़ा हो जाता है।

फ़िल्टर की गणना दी गई विधि के अनुसार की जाती है, लेकिन इनपुट और आउटपुट कैपेसिटेंस (C2,3) को सीरियल से समानांतर में परिवर्तित किया जाता है, क्योंकि फ़िल्टर का मिलान करना असुविधाजनक है क्योंकि इंस्टॉलेशन कैपेसिटेंस इसे प्रभावित करता है, साथ ही एक कैपेसिटिव डिवाइडर भी बनाता है जो उपयोगी सिग्नल को 8...15% तक कम कर देता है।

8 क्रिस्टल फिल्टर में बढ़ते कैपेसिटेंस के प्रभाव को कम करने के लिए, टी-यूनिट को पी-यूनिट में परिवर्तित किया जाता है। ऑसिलेटिंग सर्किट (फेरोमैग्नेटिक कोर के बिना, ताकि प्राप्त भाग की गतिशीलता खराब न हो) का उपयोग करके क्वार्ट्ज फिल्टर का मिलान करना सबसे अच्छा है; वे लोड किए गए क्यू कारक के वर्गमूल में सिग्नल-टू-शोर अनुपात में सुधार करते हैं।

0.28 डीबी के पासबैंड में चेबीशेव विशेषता और आवृत्ति प्रतिक्रिया असमानता के साथ क्वार्ट्ज फिल्टर की गणना (एसएसबी)।

चार-क्रिस्टल फ़िल्टर, चित्र 6।

C1.2 = 33354/(Fs0 + P/2) x Lk x P (pF), जहां

  • Fs0 - अंकगणितीय माध्य मान (kHz),
  • एलके - क्वार्ट्ज इंडक्शन, सूत्र (1) (एच) द्वारा गणना की गई।
  • पी - फिल्टर बैंडविड्थ (kHz)।

    • सी2.3 = 1.149 x सी1.2; सी1 = 0.419 x सी1.2

    फ़िल्टर लोड प्रतिरोध

    आरएफ = 8.63 x एलके एक्स पी (ओम), जहां जीएन में एलके, हर्ट्ज में पी।


    छह-क्रिस्टल फ़िल्टर, चित्र 7.

  • सी1 = 39 पीएफ और सी2 = 20 पीएफ।
  • C1,2 = 35383/ (Fs0+ P/2) x Lk x P, pF
  • सी1 = 0.439 x सी1.2;
  • C2.3=1.213 x C1.2.
  • सी3.4=1.344 x सी1.2;
  • सी = 3.907 x सी1.2
  • आरएफ = 7.715xLk x P.

    • आठ-क्रिस्टल फ़िल्टर, चित्र 8.

  • एस1.2 = 36007/(एफएस0 + पी/2) एक्स एलके एक्स पी, पीएफ,
  • सी1 = 0.578 x सी1.2;
  • सी2,3 =1.227 x सी1,2;
  • सी3.4 = 1.357 x सी1.2;
  • सी4.5 = 1.297 x सी1.2
  • सी2 = 0.832 x 01.2;
  • सी3 =1.471 x सी1.2;
  • सी4 = 0.525x सी1.2,
  • आरएफ = 8.862 x एलके x पी

    • जैसा कि उपरोक्त सूत्रों से देखा जा सकता है, उदाहरण के लिए, चेबीशेव विशेषता के साथ एक टेलीग्राफ डाई प्राप्त करने के लिए, यह गणना किए गए एसएसबी फ़िल्टर में सभी कैपेसिटेंस मानों को पीएसएसबी / पीसीडब्ल्यू के बराबर कई गुना बढ़ाने के लिए पर्याप्त है। / आरएफ उसी राशि से घट जाएगी। इस तकनीक का उपयोग तब किया जा सकता है जब निर्मित एसएसबी क्वार्ट्ज फिल्टर का पी उपयोग किए गए क्वार्ट्ज के छोटे अनुनाद अंतराल के कारण आवश्यकता से कम हो जाता है। आवश्यक बैंडविड्थ प्राप्त करने के लिए, हम सभी फ़िल्टर कैपेसिटेंस को उचित संख्या में कम करते हैं। लेकिन अगर आपको निम्न-गुणवत्ता वाला क्वार्ट्ज मिलता है, तो यह विधि मदद नहीं करेगी।

    बटरवर्थ विशेषता के साथ टेलीग्राफ (सीडब्ल्यू) क्वार्ट्ज फिल्टर की गणना।

    (पदनाम चित्र 6-8 में दिखाए गए पदनामों के समान हैं)।

    क्वाड क्रिस्टल क्वार्ट्ज फिल्टर।

  • C1,2 = 30125/(Fs0 + P/2) x Lk x P, pF, (kHz, H)
  • C1 = 0.22 7x
  • सी1,2; = सी2.3 = 1.554 x सी1.2;
  • आरएफ = 9.62 x एलके x पी. (एच, हर्ट्ज) ओम

    • छह-क्रिस्टल फ़िल्टर.

  • C1.2 = 21670/(Fs0 + P/2) x Lk x P
  • सी1 = 0.173 x सी1.2;
  • सी = 1.795 x सी1.2;
  • सी2.3 = 1.932 x सी1.2;
  • सी3.4 = 2.258 x सी1.2
  • आरएफ = 17.429 x एलके x पी.

    • आठ-क्रिस्टल फिल्टर।

  • C1,2 = 16678/(Fs0 + P/2) x Lk x P.
  • सी1 = 0.157 x सी1.2;
  • सी2.3 = 2.064 x सी1.2;
  • सी3.4 = 2.743 x सी1.2;
  • सी4.5 = 2.979 x सी1 2
  • सी2 = 0.583 x सी1.2;
  • सी3 = 0.359 x सी1.2;
  • सी4 = 0.625 x सी1.2;
  • आरएफ = 17.429 x एलके x पी

    • सीडब्ल्यू को एसएसबी के समान आवृत्ति पर संचालित करने के लिए, आपको उसी संदर्भ क्रिस्टल ऑसीलेटर का उपयोग करने की आवश्यकता है, लेकिन सीडब्ल्यू रिसेप्शन बहुत कम आवृत्ति नहीं है, आपको सीडब्ल्यू फ़िल्टर के पासबैंड को 400 तक स्थानांतरित करने की आवश्यकता है ... .700 हर्ट्ज, तो सिग्नल टोन इष्टतम होगा और 0.8...1.2 किलोहर्ट्ज़ होगा। Fs = 400...700 Hz के साथ क्वार्ट्ज का चयन करना हमेशा संभव नहीं होता है, और एक अलग CW फ़िल्टर बनाना काफी महंगा होता है। में EU1TT द्वारा सुझाई गई विधि का उपयोग करना बेहतर है।

    कैपेसिटर C2 क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है और Fs 400..700 हर्ट्ज तक बढ़ जाता है। संधारित्र C1 परिणामी समतुल्य अनुनादक के गुंजयमान अंतर को कम करता है। C2 के मान की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

    C2 = 0.0253302/Lk x (2Fs0 x f + f 2 ), pF (2), जहां Lk Gn में है, Fs0 और f Hz में हैं। एफएस = 400...700 हर्ट्ज। सी2 = 50...200 पीएफ और प्रयोगात्मक रूप से चुना जा सकता है। C1, UP2NV की अनुशंसा के अनुसार, 20..70 pF की सीमा में है, और कैपेसिटेंस का एक बड़ा मान एक छोटे फ़िल्टर बैंडविड्थ से मेल खाता है। कैपेसिटर छोटे आकार के रिले (उदाहरण के लिए, आरईएस-49) द्वारा जुड़े हुए हैं। वे। एसएसबी और सीडब्ल्यू फिल्टर दोनों में एक ही क्रिस्टल का एक साथ उपयोग किया जाता है।

    एक उचित रूप से डिज़ाइन किए गए रिसीवर में, पासबैंड एओ के बाहर क्षीणन की मात्रा, डीडी 1 को अवरुद्ध करने के लिए गतिशील रेंज, इंटरमॉड्यूलेशन डीडीजेड के लिए गतिशील रेंज, मध्यवर्ती आवृत्ति आरएक्स कुस के लिए लाभ के बीच। IF (सभी dB में), निर्भरताएँ हैं: Ao = DD1, और Do = DD3 + Kus.IF RA3AO ट्रांसीवर के संबंध में, यह Ao = 140 dB और Ao = 100 + 60 = 160 dB होगा।

    दो मानों में से बड़ा मान चुनें. (लेखक ने एसएसबी फिल्टर में 8 क्वार्ट्ज का उपयोग किया है। सीडब्ल्यू फिल्टर में 6 और क्लीनअप फिल्टर में 2 क्वार्ट्ज का उपयोग किया है। कुल 8 + 6 + 2 = 16 क्वार्ट्ज)। उन्हें इस तरह वितरित करना बेहतर है: एफओएस - 13 पीसी।, दूसरा एफओएस - आईएफ एम्पलीफायर के पहले और दूसरे चरण के बीच जुड़ा हुआ 6 पीसी, और सफाई फिल्टर में एसएसबी / सीडब्ल्यू फिल्टर। इससे ट्रांसीवर के प्राप्त पथ की उच्च गतिशीलता का एहसास करना और वास्तविक चयनात्मकता में नाटकीय रूप से सुधार करना संभव हो जाएगा


    उचित फ़िल्टर निर्माण का बहुत महत्व है। स्थापना चालू मुद्रित सर्किट बोर्डइंस्टॉलेशन कैपेसिटेंस और इंसर्शन लॉस के प्रभाव के कारण उपयुक्त नहीं है। क्वार्ट्ज टर्मिनलों पर माउंटिंग करना सबसे अच्छा है। UY50N, चित्र 9 द्वारा एक सफल डिज़ाइन प्रस्तावित किया गया था।

    इंस्टालेशन की ओर से (नीचे), क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर लीड की ओर से (धातु के मामलों में) फ़िल्टर का दृश्य। अनुनादकों की व्यवस्था ऊर्ध्वाधर है। इंस्टॉलेशन साफ-सुथरा है, सीधे उनके टर्मिनलों पर किया जाता है। वे 2-तरफा फाइबरग्लास लैमिनेट से बने बोर्ड पर स्थापित किए गए हैं। पन्नी में छेद उलटे हैं।

    इन सभी इकाइयों को परिरक्षित आवासों में बनाया जाना चाहिए, जो मिक्सर आवास को एक बिंदु पर क्वार्ट्ज फिल्टर आवास के साथ जोड़ता है, और मध्यवर्ती आवृत्ति एम्पलीफायर आवास को फिल्टर आउटपुट के पास एक बिंदु पर क्वार्ट्ज फिल्टर आवास के साथ भी जोड़ता है। स्क्रीन काफी मोटाई की होनी चाहिए ताकि मिक्सर और मध्यवर्ती आवृत्ति एम्पलीफायर की धाराएं इसके माध्यम से मिश्रित न हों। बैंडविड्थ बदलने के लिए रिले क्रिस्टल के बगल में स्थित होने चाहिए और उन्हें पास कैपेसिटर और एलसी डिकॉउलिंग सर्किट के माध्यम से बिजली की आपूर्ति की जानी चाहिए।

    क्वार्ट्ज को निकटतम एफएस के साथ जोड़े में विभाजित किया जाना चाहिए। न्यूनतम अंतर वाले जोड़े को 8-क्रिस्टल फ़िल्टर के संबंध में, सबसे बाहरी लिंक (ZQ1-ZQ8) में रखा जाना चाहिए, अधिकतम अंतर वाले जोड़े को केंद्रीय लिंक (ZQ4-ZQ5) में रखा जाना चाहिए। निर्मित फ़िल्टर के मापदंडों को मापते समय, उपकरणों को सही ढंग से कनेक्ट करना आवश्यक है ताकि फ़िल्टर की चरण प्रतिक्रिया विकृत न हो, चित्र 10। यदि संभव हो, तो कैपेसिटर को 1% से अधिक की सटीकता के साथ चुना जाना चाहिए, लेकिन 5% की सहनशीलता के साथ उनका उपयोग करने से फ़िल्टर पैरामीटर थोड़ा खराब हो जाएंगे, और यह काफी स्वीकार्य है।

    न्यूनतम TKE के साथ छोटे आकार के सिरेमिक कैपेसिटर का उपयोग करना आवश्यक है। आप विभिन्न उपकरणों से पुराने KT-1 कैपेसिटर का भी उपयोग कर सकते हैं जो अनुपयोगी हो गए हैं। वे इस मायने में भी सुविधाजनक हैं कि वे कंटेनर के आकार को कम करने की दिशा में एक स्केलपेल के साथ बाहर से अस्तर के हिस्से को सावधानीपूर्वक खुरच कर कंटेनर को समायोजित करने की अनुमति देते हैं। इन्सुलेशन के लिए दूरस्थ स्थान को बीएफ-2 गोंद की एक पतली परत से ढक दिया गया है। आप अन्य प्रकार के कैपेसिटर के टुकड़े तोड़ सकते हैं, लेकिन प्लेटों के बीच शॉर्ट सर्किट की अनुपस्थिति के लिए फिट किए गए कैपेसिटर की जांच करना न भूलें।

    उपकरण में स्थापना के बाद, क्वार्ट्ज फिल्टर का मिलान किया जाना चाहिए (आवश्यक प्रतिरोध मूल्यों पर लोड किया गया है), अन्यथा आवृत्ति प्रतिक्रिया (आयाम-आवृत्ति विशेषता या पासबैंड आकार) गणना (अपेक्षित) से बहुत दूर होगी। फ़िल्टर इनपुट कैपेसिटेंस (C2,3) का आकार इंस्टॉलेशन कैपेसिटेंस की मात्रा से कम किया जाना चाहिए; इससे फ़िल्टर पासबैंड में आवृत्ति प्रतिक्रिया की असमानता और फ़िल्टर पासबैंड में क्षीणन दोनों में काफी वृद्धि हो सकती है। एक उचित रूप से निर्मित और स्थापित फ़िल्टर को तीन की आवश्यकता नहीं होती है।

    यदि स्वीकार्य रिक्ति एफएस के साथ क्वार्ट्ज की आवश्यक संख्या का चयन करना संभव नहीं था, तो आवृत्तियों को समायोजित किया जा सकता है, लेकिन यांत्रिक रूप से नहीं, बल्कि विद्युत रूप से, चित्र 10, जो EU1TT द्वारा भी प्रस्तावित है। आप सूत्र (2) का भी उपयोग कर सकते हैं, जिसे इस रूप में रूपांतरित किया गया है:

    С2 = 0.0253302/Lк x (Fs अधिकतम - Fs I) (3)

    ऑसिलोस्कोप से, आप एक ऐसी प्रणाली बना सकते हैं जो आवृत्ति प्रतिक्रिया मीटर के बराबर है। ऐसा करने के लिए, जनरेटर से एक सिग्नल को एक एटेन्यूएटर, चित्र 4 के माध्यम से ट्रांसीवर या रिसीवर के इनपुट पर आपूर्ति की जानी चाहिए, और इसके माध्यम से वैरिकैप नियंत्रण सर्किट पर डिट्यूनिंग की जानी चाहिए। परिवर्तनशील अवरोधकएक आस्टसीलस्कप से 150 kOhm का सॉटूथ वोल्टेज लागू करें, जिसका आउटपुट कनेक्टर से जुड़ा है। यह विधि सुविधाजनक है क्योंकि हम फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को उसी स्थान पर देखते हैं जहाँ उसे होना चाहिए। यदि ऑसिलोस्कोप कम आवृत्ति वाला है, तो इसे डिटेक्टर आउटपुट से जोड़ा जा सकता है। फ़िल्टर में आवृत्ति प्रतिक्रिया को देखने की इस पद्धति के साथ, आप आवश्यक आवृत्ति प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए बड़े आवृत्ति प्रसार के साथ क्वार्ट्ज क्रिस्टल का उपयोग कर सकते हैं, उन्हें स्वैप कर सकते हैं। लेकिन यह कम विश्वसनीय, अधिक श्रम-गहन है, और समान आवृत्ति प्रतिक्रियाओं के साथ क्वार्ट्ज फिल्टर के एक सेट का उत्पादन करने की अनुमति नहीं देता है।

    प्रस्तावित विधि का उपयोग करते हुए, 6 + 6 + 4 क्वार्ट्ज फिल्टर के दो सेट 8.002 मेगाहर्ट्ज और 5.503 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों पर निर्मित किए गए थे, पासबैंड का अंतर प्लस/माइनस 50 हर्ट्ज था। वे। 100 हर्ट्ज से अधिक चौड़ी बैंडविड्थ के साथ गणना की जानी चाहिए - 2500 नहीं, बल्कि 2600 हर्ट्ज। विशेषताएँ गणना की गई विशेषताओं के साथ अच्छी तरह से मेल खाती हैं और फ़िल्टर को अतिरिक्त सेटिंग्स की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन केवल सर्किट में सीधे समन्वयित किया जाता है। यह लेख कई लेखकों के काम के परिणामों और हमारे अपने कई वर्षों के अनुभव का सारांश प्रस्तुत करता है [बी]।

    ए कुज़्मेंको (RV4LK)

    1, रेडियो, 1975 नंबर 3, एल. लैबुटिन "क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर।"

    2. इन्फोटेक, ए. काराकैप्टन, यूवाई50एन "क्वार्ट्ज फिल्टर के निर्माण के तरीके।"

    3. रेडियो, 1982-1983 वी. ज़ल्नरौस्कस, पूर्व UP2NV के लेख।

    4. रेडियो शौकिया, 1991 नंबर 11। आई. गोंचारेंको, ईयू1टीटी, "एसएसबी/सीडब्ल्यू पासबैंड को एक वेरिएबल-बैंडविड्थ क्रिस्टल फिल्टर में संयोजित करना।"

    5. रेडियो, 1992 नंबर 1, आई. गोंचारेंको, ईयू1टीटी, "असमान रेज़ोनेटर पर सीढ़ी फ़िल्टर।"

    6. रेडियोडिज़ाइन, 1996, नंबर 3, ए. कुज़्मेंको, आरवी4एलके, पूर्व यूए4एफओएन, "क्वार्ट्ज फिल्टर की गणना और निर्माण के लिए क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर के मापदंडों का निर्धारण।"

    7. रेडियो एमेच्योर, 1993, नंबर 6, ए. कुज़्मेंको, आरवी4एलके, पूर्व यूए4एफओएन, "सीढ़ी फिल्टर की गणना के लिए क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर के मापदंडों का निर्धारण"

    क्वार्ट्ज फ़िल्टर, जैसा कि हम जानते हैं, "एक अच्छे ट्रांसीवर का आधा" है। यह लेख उच्च-गुणवत्ता वाले ट्रांसीवर और कंप्यूटर अटैचमेंट के लिए बारह बुनियादी चयन क्रिस्टल क्वार्ट्ज फिल्टर का एक व्यावहारिक डिजाइन प्रस्तुत करता है, जो आपको इसे और किसी भी अन्य नैरो-बैंड फिल्टर को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है। शौकिया डिज़ाइनों में, समान रेज़ोनेटर पर बने आठ-क्रिस्टल सीढ़ी-प्रकार के क्वार्ट्ज फ़िल्टर का उपयोग हाल ही में मुख्य चयन फ़िल्टर के रूप में किया गया है। इन फिल्टरों का निर्माण अपेक्षाकृत सरल है और इसके लिए बड़ी सामग्री लागत की आवश्यकता नहीं होती है।

    उनकी गणना और मॉडलिंग के लिए कंप्यूटर प्रोग्राम लिखे गए हैं। फिल्टर की विशेषताएं उच्च गुणवत्ता वाले सिग्नल रिसेप्शन और ट्रांसमिशन की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करती हैं। हालाँकि, सभी फायदों के साथ, इन फिल्टरों में एक महत्वपूर्ण खामी भी है - आवृत्ति प्रतिक्रिया की कुछ विषमता (सपाट कम-आवृत्ति ढलान) और, तदनुसार, एक कम वर्ग गुणांक।

    शौकिया रेडियो प्रसारण की भीड़ आसन्न चैनल पर एक आधुनिक ट्रांसीवर की चयनात्मकता के लिए काफी कठोर आवश्यकताओं को निर्धारित करती है, इसलिए मुख्य चयन फ़िल्टर को 1.5...1.8 के स्क्वैरनेस फैक्टर के साथ 100 डीबी से भी बदतर पासबैंड के बाहर क्षीणन प्रदान करना चाहिए। -6/-90 डीबी के स्तर पर)।

    स्वाभाविक रूप से, फ़िल्टर पासबैंड में आवृत्ति प्रतिक्रिया की हानि और असमानता न्यूनतम होनी चाहिए। में निर्धारित सिफारिशों द्वारा निर्देशित, 0.28 डीबी की असमान आवृत्ति प्रतिक्रिया के साथ चेबीशेव विशेषता वाले दस-क्रिस्टल सीढ़ी फ़िल्टर को आधार के रूप में चुना गया था।

    फ़िल्टर के इनपुट और आउटपुट के समानांतर ढलानों की स्थिरता को बढ़ाने के लिए, अतिरिक्त सर्किट पेश किए गए, जिनमें श्रृंखला से जुड़े क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर और कैपेसिटर शामिल थे।

    रेज़ोनेटर और फ़िल्टर के मापदंडों की गणना वर्णित विधि के अनुसार की गई थी। 2.65 kHz के फ़िल्टर पासबैंड के लिए, प्रारंभिक मान प्राप्त किए गए: C1,2 = 82.2 pF, Lkv = 0.0185 Hn, Rn = 224 ओम। फ़िल्टर सर्किट और कैपेसिटर मानों की गणना की गई मान चित्र में दिखाए गए हैं। 1.

    डिज़ाइन 8.867 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर टेलीविजन PAL डिकोडर्स के लिए क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर का उपयोग करता है, जो VNIISIMS (अलेक्जेंड्रोव) द्वारा निर्मित है व्लादिमीर क्षेत्र). क्रिस्टल मापदंडों की स्थिर पुनरावृत्ति, उनके छोटे आयाम और कम लागत ने पसंद में भूमिका निभाई।

    ZQ2-ZQ11 के लिए क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर की आवृत्ति का चयन ±50 हर्ट्ज की सटीकता के साथ किया गया था। माप एक होममेड सेल्फ-ऑसिलेटर और एक औद्योगिक आवृत्ति मीटर का उपयोग करके किया गया था। समानांतर सर्किट के लिए रेज़ोनेटर ZQ1 और ZQ12 को क्रिस्टल के अन्य बैचों से चुना गया था, जिनकी आवृत्तियाँ क्रमशः मुख्य फ़िल्टर आवृत्ति से लगभग 1 kHz कम और अधिक थीं।

    फ़िल्टर को 1 मिमी मोटे दो तरफा फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास से बने मुद्रित सर्किट बोर्ड पर इकट्ठा किया गया है (चित्र 2)।

    धातुकरण की ऊपरी परत का उपयोग सामान्य तार के रूप में किया जाता है। जिस तरफ रेज़ोनेटर स्थापित हैं, उस तरफ के छेद काउंटरसंक हैं। सभी क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर के आवास जुड़े हुए हैं सामान्य तारसोल्डरिंग.

    भागों को स्थापित करने से पहले, फ़िल्टर सर्किट बोर्ड को दो हटाने योग्य कवर के साथ टिन-प्लेटेड बॉक्स में सील कर दिया जाता है। इसके अलावा, मुद्रित कंडक्टरों के किनारे पर, एक स्क्रीन-विभाजन को टांका लगाया जाता है, जो बोर्ड की केंद्रीय अक्षीय रेखा के साथ अनुनादकों के लीड के बीच से गुजरता है।


    चित्र में. 3 दिया गया है वायरिंग का नक्शाफ़िल्टर. फिल्टर में सभी कैपेसिटर सीडी और केएम हैं।

    फ़िल्टर बनने के बाद, सवाल उठा: घर पर अधिकतम रिज़ॉल्यूशन के साथ इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया को कैसे मापें?

    एक घरेलू कंप्यूटर का उपयोग किया गया, इसके बाद एक चयनात्मक माइक्रोवोल्टमीटर का उपयोग करके बिंदु दर बिंदु फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया का निर्माण करके माप परिणामों की जांच की गई। शौकिया रेडियो उपकरण के एक डिजाइनर के रूप में, मुझे नैरोबैंड शौकिया रेडियो फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को मापने के लिए कम आवृत्ति (20 हर्ट्ज...22 किलोहर्ट्ज) स्पेक्ट्रम विश्लेषक के लिए एक कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग करने के लिए DG2XK द्वारा प्रस्तावित विचार में बहुत दिलचस्पी थी।

    इसका सार इस तथ्य में निहित है कि क्वार्ट्ज फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के उच्च-आवृत्ति स्पेक्ट्रम को पारंपरिक एसएसबी डिटेक्टर का उपयोग करके कम-आवृत्ति रेंज में स्थानांतरित किया जाता है, और स्थापित स्पेक्ट्रम विश्लेषक प्रोग्राम वाला कंप्यूटर आवृत्ति को देखना संभव बनाता है डिस्प्ले पर इस फ़िल्टर की प्रतिक्रिया।

    जेनर डायोड शोर जनरेटर का उपयोग DG2XK उच्च-आवृत्ति सिग्नल के स्रोत के रूप में किया जाता है। मेरे द्वारा किए गए प्रयोगों से पता चला कि ऐसा सिग्नल स्रोत 40 डीबी से अधिक के स्तर पर आवृत्ति प्रतिक्रिया को देखने की अनुमति देता है, जो स्पष्ट रूप से उच्च गुणवत्ता वाले फ़िल्टर ट्यूनिंग के लिए पर्याप्त नहीं है। -100 डीबी के स्तर पर फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया देखने के लिए, जनरेटर का होना आवश्यक है

     साइड शोर का स्तर निर्दिष्ट मान से नीचे है, और डिटेक्टर में अच्छी रैखिकता है और अधिकतम गतिशील रेंज 90...100 डीबी से अधिक नहीं है।

    इस कारण से, शोर जनरेटर को पारंपरिक स्वीप जनरेटर (छवि 4) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। आधार एक क्वार्ट्ज ऑसिलेटर का सर्किट है, जिसमें सापेक्ष वर्णक्रमीय शोर शक्ति घनत्व -165 डीबी/हर्ट्ज के बराबर है। इसका मतलब यह है कि जनरेटर की शोर शक्ति 10 kHz पर 3 kHz बैंडविड्थ में अलग हो जाती है

     जनरेटर के मुख्य दोलन की शक्ति से 135 डीबी कम!

    मूल स्रोत का लेआउट थोड़ा संशोधित है। इसलिए, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के बजाय, क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है, और प्रारंभ करनेवाला L1 और वैरिकैप्स VD2-VD5 से युक्त एक सर्किट क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर ZQ1 के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। जनरेटर आवृत्ति 5 kHz के भीतर क्वार्ट्ज आवृत्ति के सापेक्ष ट्यून करने योग्य है, जो एक संकीर्ण-बैंड फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को मापने के लिए काफी पर्याप्त है।

    जनरेटर में क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर एक फिल्टर के समान है। स्वीप जनरेटर मोड में नियंत्रण वोल्टेजवैरिकैप VD2-VD5 को VT1 पर एक वर्तमान जनरेटर के साथ एक यूनिजंक्शन ट्रांजिस्टर VT2 पर बने सॉटूथ वोल्टेज जनरेटर से आपूर्ति की जाती है।

    जनरेटर आवृत्ति को मैन्युअल रूप से समायोजित करने के लिए, एक मल्टी-टर्न रेसिस्टर R11 का उपयोग किया जाता है। DA1 चिप वोल्टेज एम्पलीफायर के रूप में काम करता है। फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के विभिन्न वर्गों की आवृत्ति प्रतिक्रिया के पारित होने की असमान गति के कारण मूल रूप से कल्पना की गई साइनसॉइडल नियंत्रण वोल्टेज को छोड़ना पड़ा, और अधिकतम रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए, जनरेटर आवृत्ति को 0.3 हर्ट्ज तक कम कर दिया गया था। स्विच SA1 आरा जनरेटर आवृत्ति का चयन करता है - 10 या 0.3 हर्ट्ज। एमएफसी की आवृत्ति विचलन प्रतिरोधी आर 10 को ट्रिम करके निर्धारित की जाती है।

    डिटेक्टर ब्लॉक का योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाया गया है। 5. यदि सर्किट L1C1C2 को फिल्टर लोड के रूप में उपयोग किया जाता है, तो क्वार्ट्ज फिल्टर के आउटपुट से सिग्नल इनपुट X2 को आपूर्ति की जाती है।

    यदि माप सक्रिय प्रतिरोध से भरे फिल्टर पर किया जाता है, तो इस सर्किट की आवश्यकता नहीं है। फिर लोड रेसिस्टर से सिग्नल इनपुट X1 पर लागू किया जाता है, और इनपुट X1 को सर्किट से जोड़ने वाले कंडक्टर को डिटेक्टर मुद्रित सर्किट बोर्ड से हटा दिया जाता है।

    एक शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 पर 90 डीबी से अधिक की गतिशील रेंज वाला एक स्रोत अनुयायी फ़िल्टर के लोड प्रतिरोध और मिक्सर के इनपुट प्रतिरोध से मेल खाता है। डिटेक्टर को क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT2, VT3 का उपयोग करके एक निष्क्रिय संतुलित मिक्सर सर्किट के अनुसार बनाया गया है और इसकी गतिशील रेंज 93 डीबी से अधिक है।

    पी-सर्किट C17L2C20 और C19L3C21 के माध्यम से ट्रांजिस्टर के संयुक्त द्वार संदर्भ जनरेटर से 3...4V (आरएमएस) के एंटीफेज साइनसॉइडल वोल्टेज प्राप्त करते हैं। डीडी1 चिप पर बने डिटेक्टर के रेफरेंस ऑसिलेटर में 8.862 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति वाला एक क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर होता है।

    मिक्सर के आउटपुट पर बनने वाले कम-आवृत्ति सिग्नल को DA1 चिप पर एक एम्पलीफायर द्वारा लगभग 20 गुना बढ़ाया जाता है। चूंकि पर्सनल कंप्यूटर के साउंड कार्ड में अपेक्षाकृत कम-प्रतिबाधा इनपुट होता है, इसलिए डिटेक्टर में एक शक्तिशाली K157UD1 ऑप-एम्प स्थापित किया जाता है। एम्पलीफायर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को समायोजित किया जाता है ताकि 1 किलोहर्ट्ज़ से नीचे और 20 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर लगभग -6 डीबी प्रति ऑक्टेव का लाभ रोलऑफ़ हो।


    स्विंग फ़्रीक्वेंसी जनरेटर को दो तरफा फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास से बने मुद्रित सर्किट बोर्ड पर लगाया गया है (चित्र 6)। बोर्ड की ऊपरी परत एक सामान्य तार के रूप में कार्य करती है; जिन हिस्सों का इसके साथ संपर्क नहीं होता है उनके लीड के लिए छेद काउंटरसंक होते हैं।

    बोर्ड को दो हटाने योग्य कवर के साथ 40 मिमी ऊंचे बॉक्स में सील कर दिया गया है। बक्सा टिनयुक्त शीट धातु से बना है। इंडक्टर्स L1, L2, L3 को कार्बोनिल आयरन ट्रिमर के साथ 6.5 मिमी व्यास वाले मानक फ्रेम पर लपेटा जाता है और स्क्रीन में रखा जाता है। L1 में PEV-2 0.21 तार के 40 मोड़, L3 और L2 - क्रमशः PELSHO-0.31 तार के 27 और 2+4 मोड़ शामिल हैं।

    कुंडल L2 को L3 के शीर्ष पर "ठंडे" सिरे के करीब लपेटा गया है। सभी चोक मानक हैं - DM 0.1 68 μH। स्थिर प्रतिरोधकएमएलटी, ट्रिमर आर6, आर8 और आर10 टाइप एसपीजेड-38। मल्टी-टर्न रेसिस्टर - पीपीएमएल। स्थायी कैपेसिटर - KM, KLS, KT, ऑक्साइड - K50-35, K53-1।

    एमसीसी की स्थापना सॉटूथ वोल्टेज जनरेटर के आउटपुट पर अधिकतम सिग्नल सेट करने से शुरू होती है। एक आस्टसीलस्कप के साथ डीए 1 माइक्रोक्रिकिट के पिन 6 पर सिग्नल की निगरानी करके, ट्रिमिंग रेसिस्टर्स आर 8 (लाभ) और आर 6 (ऑफसेट) का उपयोग करके बिंदु ए पर आरेख पर दिखाए गए सिग्नल के आयाम और आकार को सेट करें। प्रतिरोधी आर 12 का चयन करके, स्थिर पीढ़ी सिग्नल सीमित मोड में प्रवेश किए बिना हासिल किया जाता है।

    कैपेसिटर C14 की कैपेसिटेंस का चयन करके और सर्किट L2L3 को समायोजित करके, आउटपुट ऑसिलेटरी सिस्टम को अनुनाद पर ट्यून किया जाता है, जो जनरेटर की अच्छी लोड क्षमता की गारंटी देता है। एल1 कॉइल ट्रिमर का उपयोग करते हुए, ऑसिलेटर ट्यूनिंग सीमाएं 8.8586-8.8686 मेगाहर्ट्ज की सीमा के भीतर निर्धारित की जाती हैं, जो एक मार्जिन के साथ परीक्षण के तहत क्वार्ट्ज फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया बैंड को ओवरलैप करती है। जीकेसीएच का अधिकतम पुनर्गठन सुनिश्चित करना

     (कम से कम 10 kHz) कनेक्शन बिंदु L1, VD4, VD5 के आसपास फ़ॉइल की ऊपरी परत हटा दी जाती है। लोड के बिना, जनरेटर का आउटपुट साइनसॉइडल वोल्टेज 1V (आरएमएस) है।

    डिटेक्टर ब्लॉक दो तरफा फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास से बने मुद्रित सर्किट बोर्ड पर बनाया गया है (चित्र 7)।

    पन्नी की ऊपरी परत का उपयोग सामान्य तार के रूप में किया जाता है। जिन हिस्सों का आम तार से संपर्क नहीं होता, उनके लीड के छेदों को उलट दिया जाता है।

    बोर्ड को हटाने योग्य कवर के साथ 35 मिमी ऊंचे टिन बॉक्स में सील कर दिया गया है। सेट-टॉप बॉक्स का रिज़ॉल्यूशन उसके निर्माण की गुणवत्ता पर निर्भर करता है।

    कॉइल L1 - L4 में PEV-0.21 तार के 32 मोड़ होते हैं, 6 मिमी के व्यास के साथ फ्रेम पर घुमाव घुमाते हैं। SB-12a कवच कोर से कॉइल में ट्रिमर। सभी चोक DM-0.1 प्रकार के हैं। प्रेरकत्व L5 - 16 µH, L6, L8 - 68 µH, L7 - 40 µH. ट्रांसफार्मर T1 मानक आकार K10 x 6 x 3 मिमी के 1000NN रिंग फेराइट चुंबकीय कोर पर घाव है और इसमें प्राथमिक वाइंडिंग में 7 मोड़ हैं, और द्वितीयक वाइंडिंग में PEV-0.31 तार के 2 x 13 मोड़ हैं।

    सभी ट्रिमिंग प्रतिरोधक SPZ-38 हैं। यूनिट के प्रारंभिक सेटअप के दौरान, ट्रांजिस्टर VT2, VT3 के गेट पर साइनसॉइडल सिग्नल की निगरानी करने और यदि आवश्यक हो, तो कॉइल्स L2, L3 को समायोजित करने के लिए एक उच्च-आवृत्ति ऑसिलोस्कोप का उपयोग किया जाता है। कॉइल L4 को समायोजित करके, संदर्भ थरथरानवाला की आवृत्ति फ़िल्टर पासबैंड से 5 kHz तक कम हो जाती है। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि स्पेक्ट्रम विश्लेषक के कार्य क्षेत्र में कम हस्तक्षेप हो जिससे डिवाइस का रिज़ॉल्यूशन कम हो जाए।


    स्वीपिंग फ़्रीक्वेंसी जनरेटर एक कैपेसिटिव डिवाइडर (छवि 8) के साथ एक मिलान ऑसिलेटरी सर्किट के माध्यम से एक क्वार्ट्ज फिल्टर से जुड़ा हुआ है।

    ट्यूनिंग प्रक्रिया के दौरान, यह आपको फ़िल्टर पासबैंड में कम क्षीणन और असमानता प्राप्त करने की अनुमति देगा।

    दूसरा मिलान ऑसिलेटरी सर्किट, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, डिटेक्टर अटैचमेंट में स्थित है। माप सर्किट को इकट्ठा करने और सेट-टॉप बॉक्स (XZ कनेक्टर) के आउटपुट को माइक्रोफ़ोन या लाइन इनपुट से कनेक्ट करने के बाद अच्छा पत्रकपर्सनल कंप्यूटर, स्पेक्ट्रम विश्लेषक प्रोग्राम लॉन्च करें। ऐसे कई कार्यक्रम हैं. लेखक ने स्पेक्ट्रालैब v.4.32.16 प्रोग्राम का उपयोग किया, जो यहां स्थित है: http://cityradio.naroad.ru/utilities.html। प्रोग्राम का उपयोग करना आसान है और इसमें बेहतरीन क्षमताएं हैं।

    इसलिए, हम "स्पेक्ट्रोलैब" प्रोग्राम लॉन्च करते हैं और, एमसीजी की आवृत्तियों (मैन्युअल नियंत्रण मोड में) और डिटेक्टर अटैचमेंट में संदर्भ ऑसिलेटर को समायोजित करके, हम एमसीजी के स्पेक्ट्रोग्राम के शिखर को लगभग 5 किलोहर्ट्ज़ पर सेट करते हैं। इसके बाद, डिटेक्टर अटैचमेंट के मिक्सर को संतुलित करके, दूसरे हार्मोनिक के शिखर को शोर स्तर तक कम कर दिया जाता है। इसके बाद, जीसीएच मोड चालू हो जाता है और परीक्षण के तहत फिल्टर की लंबे समय से प्रतीक्षित आवृत्ति प्रतिक्रिया मॉनिटर पर दिखाई देती है। सबसे पहले, 10 हर्ट्ज की स्विंग आवृत्ति चालू होती है और, R11 का उपयोग करके, केंद्रीय आवृत्ति को समायोजित करते हुए, और फिर स्विंग बैंड R10 (चित्र 4) का उपयोग करके, हम वास्तविक समय में फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया की एक स्वीकार्य "तस्वीर" स्थापित करते हैं। . माप के दौरान, मिलान सर्किट को समायोजित करके, हम पासबैंड में न्यूनतम असमानता प्राप्त करते हैं।

    इसके बाद, डिवाइस के अधिकतम रिज़ॉल्यूशन को प्राप्त करने के लिए, हम 0.3 हर्ट्ज की स्वीप आवृत्ति को चालू करते हैं और प्रोग्राम में फूरियर ट्रांसफॉर्म पॉइंट्स की अधिकतम संभव संख्या (एफएफटी, लेखक के पास 4096...8192) और न्यूनतम मान सेट करते हैं। औसत पैरामीटर (औसत, लेखक के पास 1 है)।

    चूंकि विशेषता जीकेसीएच के कई पासों में खींची गई है, इसलिए स्टोरेज पीक वोल्टमीटर मोड (होल्ड) चालू है। परिणामस्वरूप, हमें मॉनीटर पर अध्ययनाधीन फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया प्राप्त होती है।

    माउस कर्सर का उपयोग करके, हम आवश्यक स्तरों पर परिणामी आवृत्ति प्रतिक्रिया के आवश्यक डिजिटल मान प्राप्त करते हैं। इस मामले में, आपको आवृत्ति प्रतिक्रिया बिंदुओं के वास्तविक आवृत्ति मान प्राप्त करने के लिए, डिटेक्टर अनुलग्नक में संदर्भ थरथरानवाला की आवृत्ति को मापना नहीं भूलना चाहिए।

    प्रारंभिक "चित्र" का आकलन करने के बाद, वे फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के निचले और ऊपरी ढलानों पर क्रमशः अनुक्रमिक अनुनाद ZQ1n ZQ12 की आवृत्तियों को समायोजित करते हैं, - 90 डीबी के स्तर पर अधिकतम वर्गाकारता प्राप्त करते हैं।

    अंत में, प्रिंटर का उपयोग करके, हम निर्मित फ़िल्टर के लिए एक पूर्ण "दस्तावेज़" प्राप्त करते हैं। एक उदाहरण के रूप में, चित्र में। चित्र 9 इस फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया का स्पेक्ट्रोग्राम दिखाता है। जीकेसीएच सिग्नल का एक स्पेक्ट्रोग्राम भी वहां दिखाया गया है। -3...-5 डीबी के स्तर पर आवृत्ति प्रतिक्रिया के बाएं ढलान की दृश्य असमानता ZQ2-ZQ11 क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर को पुनर्व्यवस्थित करके समाप्त हो जाती है।


    परिणामस्वरूप, हमें निम्नलिखित फ़िल्टर विशेषताएँ प्राप्त होती हैं: स्तर पासबैंड - 6 डीबी - 2.586 किलोहर्ट्ज़, पासबैंड में आवृत्ति प्रतिक्रिया असमानता - 2 डीबी से कम, स्तर वर्गता कारक - 6/-60 डीबी - 1.41; स्तरों के अनुसार - 6/-80 डीबी 1.59 और स्तरों के अनुसार - 6/-90 डीबी - 1.67; बैंड में क्षीणन 3 डीबी से कम है, और बैंड से परे क्षीणन 90 डीबी से अधिक है।

    लेखक ने प्राप्त परिणामों की जांच करने का निर्णय लिया और क्वार्ट्ज फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को बिंदु दर बिंदु मापा। माप के लिए, एक अच्छे एटेन्यूएटर के साथ एक चयनात्मक माइक्रोवोल्टमीटर की आवश्यकता थी, जो 0.5 μV की नाममात्र संवेदनशीलता के साथ एक माइक्रोवोल्टमीटर प्रकार HMV-4 (पोलैंड) था (साथ ही, यह 0.05 μV के स्तर पर संकेतों को अच्छी तरह से रिकॉर्ड करता है) और 100 डीबी का एक एटेन्यूएटर।

    इस माप विकल्प के लिए, चित्र 1 में दिखाया गया आरेख इकट्ठा किया गया था। 10. फ़िल्टर के इनपुट और आउटपुट पर मिलान सर्किट को सावधानीपूर्वक परिरक्षित किया जाता है। कनेक्टिंग शील्डेड तार अच्छी गुणवत्ता के हैं। "अर्थ" सर्किट को भी सावधानीपूर्वक क्रियान्वित किया जाता है।

    उच्च आवृत्ति आवृत्ति अवरोधक आर11 की आवृत्ति को सुचारू रूप से बदलते हुए और 10 डीबी एटेन्यूएटर को स्विच करते हुए, हम फिल्टर की संपूर्ण आवृत्ति प्रतिक्रिया से गुजरते हुए, माइक्रोवोल्टमीटर रीडिंग लेते हैं। माप डेटा और उसी पैमाने का उपयोग करके, हम एक आवृत्ति प्रतिक्रिया ग्राफ बनाते हैं (चित्र 11)।

    करने के लिए धन्यवाद उच्च संवेदनशीलतामाइक्रोवोल्टमीटर और जीकेसीएच का कम साइड शोर, सिग्नल -120 डीबी के स्तर पर अच्छी तरह से रिकॉर्ड किए जाते हैं, जो ग्राफ में स्पष्ट रूप से परिलक्षित होता है।

    माप परिणाम इस प्रकार थे: लेवल पासबैंड - 6 डीबी - 2.64 किलोहर्ट्ज़; आवृत्ति प्रतिक्रिया असमानता - 2 डीबी से कम; स्तर -6/-60 डीबी के लिए वर्गाकारता गुणांक 1.386 है; स्तरों के अनुसार - 6/-80 डीबी - 1.56; स्तरों के अनुसार - 6/-90 डीबी - 1.682; स्तरों के अनुसार - 6/-100 डीबी - 1.864; बैंड में क्षीणन 3 डीबी से कम है, बैंड के पीछे 100 डीबी से अधिक है।

    माप परिणामों और कंप्यूटर संस्करण के बीच कुछ अंतरों को डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण में संचय त्रुटियों की उपस्थिति से समझाया जाता है जब विश्लेषण किया गया सिग्नल एक बड़ी गतिशील रेंज में बदलता है।

    यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्वार्ट्ज फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के उपरोक्त ग्राफ़ न्यूनतम मात्रा में सेटअप कार्य के साथ प्राप्त किए गए थे और घटकों के अधिक सावधानीपूर्वक चयन के साथ, फ़िल्टर की विशेषताओं में काफी सुधार किया जा सकता है।

    प्रस्तावित जनरेटर सर्किट का उपयोग एजीसी और डिटेक्टरों को संचालित करने के लिए सफलतापूर्वक किया जा सकता है। डिटेक्टर पर स्वीप फ़्रीक्वेंसी जनरेटर सिग्नल लगाने से, पीसी के सेट-टॉप बॉक्स के आउटपुट पर हमें कम-फ़्रीक्वेंसी स्वीप फ़्रीक्वेंसी जनरेटर से सिग्नल प्राप्त होता है, जिसके साथ आप किसी भी फ़िल्टर और कैस्केड को आसानी से और जल्दी से कॉन्फ़िगर कर सकते हैं। ट्रांसीवर का निम्न-आवृत्ति पथ।

    ट्रांसीवर के पैनोरमिक संकेतक के हिस्से के रूप में प्रस्तावित डिटेक्टर अटैचमेंट का उपयोग करना कम दिलचस्प नहीं है। ऐसा करने के लिए, पहले मिक्सर के आउटपुट में 8...10 किलोहर्ट्ज़ की बैंडविड्थ के साथ एक क्वार्ट्ज फ़िल्टर कनेक्ट करें। इसके बाद, प्राप्त सिग्नल को प्रवर्धित किया जाता है और डिटेक्टर इनपुट में फीड किया जाता है। इस मामले में, आप अपने संवाददाताओं के संकेतों को अच्छे रिज़ॉल्यूशन के साथ 5 से 9 अंक के स्तर पर देख सकते हैं।

    जी. ब्रैगिन (RZ4HK)

    साहित्य:

    1. यूसोव वी. क्वार्ट्ज फिल्टर एसएसबी। - रेडियो एमेच्योर, 1992, संख्या 6, पृ. 39, 40.

    2. ड्रोज़डोव वी.वी. एमेच्योर केबी ट्रांसीवर। - एम.: रेडियो और संचार, 1988।

    3. क्लाउस रबन (DG2XK) पीसी-साउंड कार्ट के साथ ईजेनबाउ-क्वार्जफिल्टर का अनुकूलन। - फंकमेटूर, नंबर 11, 2001, एस 1246-1249।

    4. फ्रैंक सिल्वा. श्मुत्ज़ेफ़ेक्टे वर्मीडेन अंड बेसिटिग। - फंक, 1999, 11, एस. 38।

    दोहरे रूपांतरण के साथ शौकिया संचार के लिए एक रिसीवर के निर्माण के दौरान, IF फ़िल्टर की वास्तविक आवृत्ति प्रतिक्रिया को चुनना और देखना आवश्यक था, ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह 2.5-2.8 kHz की सीमा के भीतर है, जो आरामदायक रिसेप्शन के लिए आवश्यक है। एसएसबी स्टेशन. चूँकि मेरे पास वस्तुतः कोई मापने का उपकरण नहीं है, इसलिए मुझे आरटीएल एसडीआर के आधार पर बने एक पुराने मित्र का उपयोग करना पड़ा।

    कुल मिलाकर बात दो मिनट की हो गयी. एसडीआर रिसीवर एक स्पेक्ट्रम विश्लेषक के रूप में कार्य करता है। सौहार्दपूर्ण तरीके से, एक शोर जनरेटर को इकट्ठा करना आवश्यक था, लेकिन औद्योगिक क्षेत्र में हवा से बेहतर कोई शोर जनरेटर नहीं है। मैंने यही किया, मैंने एक एंटीना को फ़िल्टर के इनपुट (40 मीटर बैंड का एक सक्रिय पूर्ण आकार का फ्रेम) से जोड़ा, और आउटपुट को कनवर्टर से जोड़ा। काफी अधिक गर्मी बढ़ने के कारण एंटीना एम्पलीफायरप्रसारण ने शोर स्रोत के रूप में कार्य किया, और एसडीआर रिसीवर ने फ़िल्टर की वास्तविक आवृत्ति प्रतिक्रिया दिखाई। इस तथ्य के बावजूद कि चित्र के अनुसार, पासबैंड के पीछे का दमन केवल 40db है, वास्तविक दमन इस तथ्य के कारण बहुत अधिक है कि हवा का शोर स्तर अभी भी गतिशील विशेषताओं का मूल्यांकन करने के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन आकार और चौड़ाई आवृत्ति प्रतिक्रिया का अनुमान लगाना काफी संभव है।

    फिल्टर की बात हो रही है...

    सरल यदि क्वार्ट्ज फ़िल्टर

    यह तथाकथित है सीढ़ी फिल्टर, जो शिरपोट्रेब क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर का उपयोग करता है। मेरे मामले में ये 10 मेगाहर्ट्ज अनुनादक हैं। कम कीमत के कारण, हमारे स्टोर उन्हें 5 टुकड़ों में बेचते हैं, यह सेट रिसीवर के लिए पर्याप्त है: 4 टुकड़े IF फ़िल्टर में जाएंगे, और दूसरे का उपयोग दूसरे स्थानीय ऑसिलेटर में किया जाएगा।

    मेरे मामले में, सीएस1 = 33पीएफ, सीपी1, सीपी2 = 62पीएफ। सभी क्रिस्टल 10 मेगाहर्ट्ज हैं। अंतिम बैंडविड्थ 2.5-2.8 kHz है, यह इस पर निर्भर करता है कि आप किस स्तर पर मूल्यांकन करते हैं।

    कैपेसिटेंस का चयन 3x12-495pF से जुड़े तीन-खंड कैपेसिटर के साथ किया गया था। घूर्णन करके हम आवृत्ति प्रतिक्रिया की आवश्यक चौड़ाई प्राप्त करते हैं, जबकि वास्तविक समय में बैंड में परिवर्तन कंप्यूटर स्क्रीन पर दिखाई देता है, मेरे लिए यह 5-6 किलोहर्ट्ज़ से 200 हर्ट्ज तक बदल गया, जबकि कम या ज्यादा फ्लैट आवृत्ति प्रतिक्रिया भीतर थी 1-3 kHz, आप कोई भी बैंड चुन सकते हैं। आप बैंड स्विचिंग भी आसानी से लागू कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, 1.8, 2.5, 3.3 kHz। आवश्यक IF मान के आधार पर लगभग किसी भी क्वार्ट्ज का उपयोग किया जा सकता है, जो स्थानीय ऑसिलेटर की क्षमताओं पर निर्भर हो सकता है, इस मामले में कैपेसिटेंस को प्रयोगात्मक रूप से चुनना होगा;



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