Просмотр полной версии : Фазовращатели
Страницы :
[
1]
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Начинаю новую тему, посвящённую фазовращателям, где предлагаю размещать и обсуждать различные типы фазовращателей, новые схемы, расчёты и эксперименты.
В качестве начала предлагаю один из частных случаев общих преобразований цепей - мостовой (суммирующий) RC фазовращатель 4 порядка.
Извините, попутал номера конденсаторов, вкладываю правильно.
Привет Анвар!
Я промоделировал на ВоркБенче ваш фазовращатель.
На входе я использовал источник сигнала 1 кГц напряжением 1 В с сопротивлением 100 Ом и трансформатор 1:1, поэтому на его выходе получено 2х0,5 В в противофазе. Насчет нагрузки я решил поставить 2х1кОм. Если ставить меньше, то сильно падает к-т передачи. На частоте 1 кГц он оказался равным -41дБ. АЧХ и ФЧХ мостового НЧФ представлены во вложении. Я нечто подобное делал в железе примерно в 1980..81 году с подбором резисторов и конденсаторов цифровым измерительным прибором на кафедре МЭИ и тогда же столкнулся с необходимостью ставить высокоомную нагрузку по причине падения к-та передачи. Похоже в вашем НЧФ тоже самое. Конечно, на НЧ не сложно компенсировать -40 дБ усилителем на ОУ. Но это уже будет требовать соответствующую коммутацию прием/передача для обеспечения приемлемых передаточных характеристик.
Насчет нагрузки я решил поставить 2х1кОм
Конечно, я тоже обсчитывал фазовращатель по нагрузке как в Maple, где он и синтезировался, так и в MicroCap. Дело в том, что Вы рассматриваете коэффициент передачи по напряжению, и стремитесь увеличить сопротивление нагрузки. Здесь наоборот. На выходе фазовращателя получается ток, поэтому для нормальной работы необходимо, чтобы входное сопротивление нагрузки стремилось к нулю. Это обеспечивается инверсным включением ОУ, так как при этом инверсный вход поддерживается при опорном потенциале (нулевом, если имеем двуполярное питание). Дело в том, что переход к дуальной схеме частот забывается.
Насчет нагрузки я решил поставить 2х1кОм
Конечно, я тоже обсчитывал фазовращатель по нагрузке как в Maple, где он и синтезировался, так и в MicroCap. Дело в том, что Вы рассматриваете коэффициент передачи по напряжению, и стремитесь увеличить сопротивление нагрузки. Здесь наоборот. На выходе фазовращателя получается ток, поэтому для нормальной работы необходимо, чтобы входное сопротивление нагрузки стремилось к нулю. Это обеспечивается инверсным включением ОУ, так как при этом инверсный вход поддерживается при опорном потенциале (нулевом, если имеем двуполярное питание). Дело в том, что переход к дуальной схеме частот забывается.
Ну что же, по току значит нужно всё считать? Но ведь к-т передачи по напряжению никто не отменял... Нам это как-то привычнее. Напряжение всегда проще померить, чем ток. Можно ведь посчитать и по мощности. В таком случае, Анвар, чтобы нам не пришлось делать двойную работу, раз уж вы всё равно моделируете, не могли бы вы сразу указывать и к-т передачи фазовращателя, по току ли, по напряжению ли, по мощности ли с указанием конкретных величин нагрузки...
Нас ведь почти всегда интересует согласование каскадов по мощности. Мы должны знать энергетику каждого каскада, чтобы грамотно спроектировать остальные узлы схемы.
В дополнение хочу показать, что у меня получилось при пересчете фазовращателя на более низкие значения сопротивлений, что предпочтительнее для полупроводниковой техники. По вашей рекомендации я уменьшил в 10 раз значения всех сопротивлений НЧФ и увеличил в 10 раз номиналы ёмкостей. Остальные параметры остались прежними. ФЧХ у меня получилась практически очень близкая к исходной. А вот АЧХ существенно испортилась... Но к-т передачи по напряжению вырос до -29 дБ, т.е. по напряжению в 4 раза по сравнению с исходным.
Отчего так сильно испортилась АЧХ?
Отчего так сильно испортилась АЧХ?
При пересчёте сопротивлений надо учитывать и сопротивление нагрузки и источника, то есть сделать его 100 Ом (если было 1 кОм) и так далее.
По мощности как раз все в порядке, в следующем материале этот момент проясню, я не думал, что это может вызвать вопрос, сужу со своей колокольни.
Совершенно верно! Я уменьшил сопротивление источника сигнала со 100 Ом до 1 Ома, а резистор нагрузки с 1 кОма до 100 Ом. АЧХ существенно улучшилась.
Эта схема действительно нуждается в низкоомной нагрузке и источнике сигнала. Хорошо ли это?
Хорошо ли это?
Просто великолепно, меньше наводок и влияния паразитных ёмкостей.
Я посвящу специальный материал согласованию, расчёту токов напряжений, шумов и так далее с примерами. Не знаю, правда, можно ли в EWB включать источники шума и учитывать температуры.
АЧХ существенно улучшилась
Кстати, обратите внимание, что АЧХ в каждом канале изменяется практически одинаково, поэтому при дальнейшей модуляции и сложении это мало повлияет на подавление боковой полосы.
Юрий Морозов
17.10.2009, 19:31
Анвар здравствуй!
Прогнал твой фазовращатель, у меня получилась оптимальная нагрузка 10ом при минимальном разбросе АЧХ, хотя и при нагрузке 1к АЧХ приемлема для фазовращателя 4 порядка:
- при 10ом, разбаланс АЧХ = 0,004…0,006дб.
- при 100ом, разбаланс АЧХ = 0,024…0,03дб.
- при 500ом, разбаланс АЧХ = 0,1…0,13дб.
- при 1000ом, разбаланс АЧХ = 0,18…0,241дб.
Настораживает только два момента, первый – потери, и второй, на низкоомных нагрузках, не усложнится ли схема УНЧ и МУ при согласовании?.
С другой стороны, легче мотать ФНЧ, если он выполнен на LC, либо, чтобы не мотать, применить готовый ФНЧ Аверс Rнаг = 200ом (по памяти).
Привлекает то, что ФЧХ стоит мертво в диапазоне нагрузок 10…1000ом (более не пробовал), а не большая кривизна очень легко компенсируется изменением номиналов емкостей С6 и С8, картинка во вложении, т.е. настраивается проще и легче, чем фазовращатели на LC.
Анвар, а какой для этого ФВ лучше применить смеситель?
Юрий Морозов (UR4IJE).
Юрий(UR5VEB)
17.10.2009, 20:56
Приветствую земляка из Голованевска, Николая!
нч фв мостовой
Николай, это к чему?
то Юрий Морозов
Привет!
Хочу попросить тебя проверить мои результаты при уменьшении резисторов в 10 раз и увеличении конденсаторов в 10 раз.
О том, какой смеситель применить - так ты сам и уже ответил - это должен быть низкоомный, например, стандартный диодный мостовой, у него как раз входное 50-100 ом бывает. Он к тому же ещё и двухбалансный, что очень привлекает. Для повышения ДД следует его сделать по рекомендации Э.Рэда по 2 диода в плече для простоты. Можно конечно поставить и более высокодинамический с автосмещением. Это уже дело вкуса. В принципе можно поставить и смеситель Серёжи Дылды. Я о нем писал в своей ветке. Ты наверняка про него читал. При 50-100 Ом нагрузки у него хорошие характеристики, что как раз и нужно для этого НЧФ.
Юрий Морозов
18.10.2009, 05:34
то Юрий Морозов
Привет!
Хочу попросить тебя проверить мои результаты при уменьшении резисторов в 10 раз и увеличении конденсаторов в 10 раз.
О том, какой смеситель применить - так ты сам и уже ответил - это должен быть низкоомный, например, стандартный диодный мостовой, у него как раз входное 50-100 ом бывает. Он к тому же ещё и двухбалансный, что очень привлекает. Для повышения ДД следует его сделать по рекомендации Э.Рэда по 2 диода в плече для простоты. Можно конечно поставить и более высокодинамический с автосмещением. Это уже дело вкуса. В принципе можно поставить и смеситель Серёжи Дылды. Я о нем писал в своей ветке. Ты наверняка про него читал. При 50-100 Ом нагрузки у него хорошие характеристики, что как раз и нужно для этого НЧФ.
Валера привет!
Хорошо проверю.
Насчет смесителей, хотелось бы знать какие были заморочки с согласованием, чтобы не идти по уже проторенному пути и не повторять ошибки.
Юрий Морозов (UR4IJE).
Анвар, а какой для этого ФВ лучше применить смеситель?
Лучше всего применить смеситель с низким проходным сопротивлением. Подойдёт в принципе любой, например, диодный или на МОП ключах, с малым сопротивлением канала. Главное, необходимо учесть, что стоит после смесителя, то есть, входное сопротивление смеситель-нагрузка. Для получения эквивалентного входного сопротивления смеситель-нагрузка следует воспользоваться энергетическими соотношениями.
то Юрий Морозов
Про стандартные смесители вроде бы и говорить нечего. Про них всё прописано у Рэда. Он здесь есть на сайте. Лучше всего прочитать прямо у него. Я был уверен, что ты себе его давно скачал и прочитал. У меня есть и печатные 2 книги Рэда в виде ксерокопий и отсюда с сайта я электронную версию давно скачал. Периодически заглядываю туда. Это своего рода энциклопедия по схемотехнике профессиональной связи.
Про смеситель Сергея Дылды я писал в своей ветке про ключевые смесители на стр. 28. Там есть модель с очень высоким Ku и входным трансформатором 1:3 по напряжению.Сама схема здесь http://forum.cqham.ru/download.php?id=4278 2
Если трансформатор не ставить, то схема при сопротивлении нагрузки 100 Ом имеет входное сопротивление 50 Ом. Она ведет себя точно также как обычный ключевой смеситель, все нюансы которого я исследовал довольно подробно и описал в своей ветке. Сергей собирал несколько вариантов своих приёмников на таких смесителях и опробовал их в реальном эфире на диапазонах 40- 80 метров. Результатом остался очень доволен. Я полагаю, что эта схема хороша прежде всего тем, что по моим прикидкам должна хорошо работать и на 30 Мгц. Сопротивление диодов мало (порядка 5 Ом) и проходная емкость тоже. Словом всё необходимое для хорошей работы у него есть. Остановка за цифровыми микросхемами, чтобы обеспечивали требуемую точность сдвига фаз. Про эту проблему ты должен быть в курсе.
Что то тема немного уплыла в сторону смесителей. Расчет (с готовыми таблицами) пассивных ШПФ до 8 порядка есть в "Справочнике по расчету и проектированию ARC-схем" под ред. А.А.Ланнэ.
Расчет (с готовыми таблицами) пассивных ШПФ до 8 порядка есть в "Справочнике по расчету и проектированию ARC-схем" под ред. А.А.Ланнэ.
Что вы говорите!
Anvar
Что вы говорите!
Посколько смайлика и вопроса не увидел, говорю что имею. Если надо могу попытаться отсканить эту часть (хоть у меня очень затертый экз. книги. Лучше по моему поимел VADIM_D.
Если надо могу попытаться отсканить эту часть
Большое спасибо, у меня имеется эта книга. Немного развиваем теорию для проектирования более удобных для прямого преобразования фазовращателей с учётом наличия современной вычислительной техники.
Привожу сравнительные данные качества конденсаторов из интернета
http://musatoffcv.narod.ru/Libs/Capacitors/Reality1.htm
http://valvol.flyboard.ru/topic396.html
Как я уже отмечал, К78-2 оказывается лучшим из доступных
Также хороши слюдяные К31, КСО.
Представляю парафазный формирователь высокой точности для фазовращателей, испытания на 140УД6 и лучше проведены, результаты положительные.
Измерения конденсаторов для фазовращателей.
Исследовал конденсаторы марок К31-11-3, КСО (500 В), К71-7, К71-43В.
Проверял температурную стабильность и тангенс потерь.
Наилучшими оказались марки К71-7 и К71-43В, имеют тангенс меньше 0,001 и изменение емкости меньше 0,05% в интервале 0-50 градусов.
Слюдяные имеют худший тангенс и температурный уход 0,1% на 10 градусов.
Да К71-7 очень гут! Но к сожалению нету всей линейки. А из того чего есть набрать емкости к популярным фращалкам проблемматично :-(
Anvar
А с чем связанно условие Uвх <100мВ ? У Вашего парафазного формирователя. Меня интересует условие Uвх <= 5В от пика до пика.
А с чем связанно условие Uвх <100мВ ? У Вашего парафазного формирователя. Меня интересует условие Uвх <= 5В от пика до пика.
Пробовал большие сигналы, начинает сильно проявляться нелинейность ОУ, не удаётся компенсировать емкостью, она сильно меняется в зависимости от амплитуды сигнала. Это было исследовано на старых ОУ типа 574УД1, 140УД6. Современные высокоскоростные ОУ не проверялись.
Сравнил конденсаторы К78-2 и К73-17, К73-16.
Тангенс потерь К78-2 (22 нФ 315 В) на частоте 120 Гц составил 0,0005, на частоте 1 кГц 0,0007. Имеют отрицательный ТКЕ, что удобно вместе с резистором, имеющим положительный ТКЕ.
К73-15 (166,45 нФ 63 В) имеет тангенс 0,0007 на 120 Гц и 0,0057 на 1 кГц. ТКЕ положительный и растут потери при нагревании катастрофически.
К73-17 (221,2 нФ 250 В) тангенс 0,0011 на 120 Гц и 0,0036 на 1 кГц. ТКЕ положительный.
Вывод: наиболее подходящими для фазовращателя являются К78-2 (полипропилен), лавсановые К73 совершенно негодные.
Однако даже для К78-2 потери зависят от завода и партии. например, измерил новые на 14,817 нФ 315 В, тангенс на 1 кГц составил 0,0087.
Думаю, что завод обманул, вместо полипропилена поставил лавсан (полиэтилентерефтала т), так как заказывал несколько коробок от своей фирмы. :x
Пробовал большие сигналы, начинает сильно проявляться нелинейность ОУ, не удаётся компенсировать емкостью, она сильно меняется в зависимости от амплитуды сигнала. Это было исследовано на старых ОУ типа 574УД1, 140УД6. Современные высокоскоростные ОУ не проверялись.
У нас вот уже 10 лет в изделиях полифазник 6-го порядка работает на MAX4144 (к сожалению, снята в прошлом году с производства), квадратуры идут с AD8347 через буфера AD8138 - внутренние в AD8347 совсем дохленькие. В полосе 3-38МГц по выходу подавление зеркалки не менее 40дБ, вход на AD8347 950-2150МГц. Уровень сигнала по выходу до 0 дБм. Все емкости Мурата 1% 39пФ. На 23 см приемник получается довольно простым. Уже выпускаются для этих диапазонов и гораздо лучшие м/сх ADL5380, ADL5382, ADL5387, LT5575, SRQ-2116Z, HMC597LP4 - точность квадратур повыше.
Сейчас, уже лет 5, появились упоминания об активных полифазных фильтрах, но толком информации мало - в них сразу происходит подавление ненужной боковой и полосовая фильтрация в нужной.
Уже выпускаются для этих диапазонов и гораздо лучшие м/сх ADL5380, ADL5382, ADL5387, LT5575, SRQ-2116Z, HMC597LP4 - точность квадратур повыше.
Совершенно верно. Поэтому поднял старую идею насчёт переменной первой ПЧ в диапазоне 100-200 кГц с фазовым подавлением зеркалки и кварцевыми гетеродинами с малым уровнем шумов. А затем ППП на первую ПЧ. Тогда должен получиться простой приёмник с достаточно высокими параметрами.
Совершенно верно. Поэтому поднял старую идею насчёт переменной первой ПЧ в диапазоне 100-200 кГц с фазовым подавлением зеркалки и кварцевыми гетеродинами с малым уровнем шумов. А затем ППП на первую ПЧ. Тогда должен получиться простой приёмник с достаточно высокими параметрами.
Кхм, после этого у нас стоит еще одна вкусная м/сх - AD6654- до 6 независимых цифровых приемников с полосой от где-то 5 кГц и больше с квадратурами в цифровом виде на выходе и динамдиапазоном порядка 114дБ (после децимации в ней и в несколько другом устройстве).
До прошлого года была AD6624+АЦП, но ее тоже сняли с производства. Поэтому, чем переходить на AD6624A+АЦП, сразу перешли на DDC со встроеным АЦП.
Кхм, после этого у нас стоит еще одна вкусная м/сх - AD6654- до 6 независимых приемников с полосой от где-то 5 кГц и больше с квадратурами в цифровом виде на выходе и динамдиапазоном порядка 114дБ (после децимации и в несколько другом устройстве)
Легко, если применить такой приёмник с первой ПЧ и несколькими приёмниками по диапазону, и передатчик такого же типа, с разделением приёмника и передатчика направленным мостом, то можно работать нескольким людям на одну антенну. :)
Некоторые рекомендации по конструированию фазовращателей высокой точности.
При соблюдении несложных рекомендаций возможно построение фазовращателя с точностью до 0,05 градуса 8 порядка.
1) необходимо подобрать конденсаторы и резисторы одного типа и имеющие одинаковый температурный коэффициент, при синхронном изменений емкости и сопротивления фазовый сдвиг не изменяется.
2) необходимо использовать металлоплёночные резисторы типов МЛТ, С2-23, С2-36. Лучшие - С2-29.
3) необходимо использовать слюдяные или полипропиленовые конденсаторы типов КСО и К78-2 на напряжение не ниже 250 вольт. Лучшие - К71-7.
4) фазовращатель следует рассчитать с учётом потерь в конденсаторах и включить параллельно каждому конденсатору резистор, чтобы потери не изменялись с частотой.
5) наиболее удобной оказалась классическая каскадная схема на ОУ.
6) следует применить одинаковые малошумящие ОУ с частотой не менее 10 МГц.
7) переменные резисторы надо использовать проволочные типа СП5.
8) настройку фазовращателя производить вместе со смесителем, чтобы смотреть сквозную АЧХ.
Измерял различные конденсаторы К78-2 одного и того же завода. Различие в тангенсе потерь в 20 раз! ТКЕ у всех отрицательный, видимо, это свойство полипропилена. По-моему это зависит от чистоты полипропиленовой плёнки, которая поступает на завод.
В общем, как попадётся.
Anvar
В довесок про предыдущий вопрос. Да я и сам подметил что с ростом амплитуды растёт погрешность, но отнёс это в разряд отклонения по амплитуде. Он же на самом деле из-за нелинейности хоть на одном ОУ хоть на двух ОУ сделай парафазник. Всё равно будет погрешность в усилении ОУ а если учесть логарифм усиления то чем больше усиление или чем больше входное напряжение, тем больше будет погрешность. Главное уже два месяца не мог найти одну интересную зарисовку, всё руки не доходили попробовать. Хорошо хоть "нагуглил" её. Причём такую чтуку на сколько я чую затылком опредёлённо надо на ОУ с хорошей полосой пропускания делать не менее 10МГц.
Расчёт фазовращателя с учётом потерь в конденсаторах.
Если конденсаторы имеют потери, увеличивающиеся с ростом частоты (К73-15, 16, 17 и подобные лавсановые), то необходимо параллельно конденсатору подключить резистор, с сопротивлением, в 5-10 раз меньшим, чем сопротивление потерь на высшей частоте полосы пропускания (3 кГц). Тогда расчёт звена на ОУ меняется, что и прикладываю. Общий фазовый сдвиг фазовращателя не изменится, но коэффициенты передачи каждого канала будут меньше 1 и разными, поэтому их следует выравнять при суммировании.
Аналоговые фазовращатели уже лет десять как морально устарели.
Если хотите получить селективность на аналоге ну хотя бы 36дБ в полосе 10кГц, то это вам обойдётся в кучу отбракованных кондёров (то есть выкинутых из вашего кармана денег) не говоря о резюках.(((
Гораздо практичнее это делать в цифре, один атмелчик за -2$ всё решит с завидным запасом по всему включая динамический диапазон.
А там подать его на PDIFF и полное щасьте гарантированно.
Юрий(UR5VEB)
14.02.2010, 20:32
Аналоговые фазовращатели уже лет десять как морально устарели.
Если хотите получить селективность на аналоге ну хотя бы 36дБ в полосе 10кГц, то это вам обойдётся в кучу отбракованных кондёров (то есть выкинутых из вашего кармана денег) не говоря о резюках.(((
Гораздо практичнее это делать в цифре, один атмелчик за -2$ всё решит с завидным запасом по всему включая динамический диапазон.
А там подать его на PDIFF и полное щасьте гарантированно.
По моему, это всем понятно уже давно, что цифра это сделает. Но не всем понятно что один атмелчик за -2$ всё решит. :) Что бы не быть Вам голословным, приложите проект. Потом можно и обсудить. :)
Гораздо практичнее это делать в цифре, один атмелчик за -2$ всё решит с завидным запасом по всему включая динамический диапазон.
Пусть цифра правит бал. Предложите схему без АЦП и ЦАП в принципе, без аналогового канала, на голой цифре, и пусть она идёт в эфир. Тогда обращу внимание.
Valery Gusarov
16.02.2010, 14:12
Фазовращатели,1984г.
Был изготовлен по структурной в книге Полякова фазофильтровый, не удалось задавить поднесущую. Писк негромко, но надоедливо.
Кнопка-PTT.
не удалось задавить поднесущую
Почему?
Valery Gusarov
16.02.2010, 17:42
Балансировка, прямое просачивание-недостатки примененных смесителей, да и режекторный надо было ставить-вся простота и улетает, хотя работало.
Там американский военный трансивер упоминался с несколько другим трактом но кучей переключений, наверное его надо было еще проверить.
Гораздо практичнее это делать в цифре, один атмелчик за -2$ всё решит с завидным запасом по всему включая динамический диапазон.
Пусть цифра правит бал. Предложите схему без АЦП и ЦАП в принципе, без аналогового канала, на голой цифре, и пусть она идёт в эфир. Тогда обращу внимание.
Извините, мы говорим о приёмнике или передатчике?
В самом деле у проциков атмел плоховато с DAC (8-и разрядный шим), но не всё так плохо! ещё есть (бесплатные семплами ) аналоговские ADuC-и, с их 12-и разрядными ЦАПами. Вот их и можно/нужно использовать в передатчиках.
Извините, мы говорим о приёмнике или передатчике?
Мы говорим о том и другом, но я просил предложить без АЦП и ЦАП вообще.
Извините, мы говорим о приёмнике или передатчике?
Мы говорим о том и другом, но я просил предложить без АЦП и ЦАП вообще.
На подобный вопрос я Вам уже ответил в теме "Software Defined Radio (SDR), Digital Radio Mondiale\ Тут такая еретическая мыль, об самом принципе SDR", в сообщении от -Янв 17, 2010 10:17.
Да, это возможно, но на совершенно других принципах построения приёмника и его синхронизации...
Вопрос ко всем:
Имел ли кто-нибудь опыт построения фазовращателя на точность лучше 0,1 градуса и что из этого вышло?
Я тут прикинул - 0.1 градуса эквивалентно подавлению на 58, 17 дБ.
Нет... это фантастика.
Никто не отзовётся.
Я тут прикинул - 0.1 градуса эквивалентно подавлению на 58, 17 дБ.
Нет... это фантастика.
Только не нужно забывать, что можно ловить 0,1 или 0,01 град, а сигнал все равно формируется с помощью 2-х классических БМ. Если в обычном формирователе получил -40дб (по несущей), затем срезом фильтра - еще -10...15дб, то здесь к этим -40дб одни минусы: сложение 2-х сигналов - уже -37дб, разбаланс амплитуд, и т.д...
73, Вячеслав.
Я тут прикинул - 0.1 градуса эквивалентно подавлению на 58, 17 дБ.
Нет... это фантастика.
Только не нужно забывать, что можно ловить 0,1 или 0,01 град, а сигнал все равно формируется с помощью 2-х классических БМ. Если в обычном формирователе получил -40дб (по несущей), затем срезом фильтра - еще -10...15дб, то здесь к этим -40дб одни минусы: сложение 2-х сигналов - уже -37дб, разбаланс амплитуд, и т.д...
73, Вячеслав.
Стоит посмотреть ПРАКТИЧЕСКИЕ схемы устройств и В ЖЕЛЕЗЕ достигнутые параметры!
С уважениtм DV
Я тут прикинул - 0.1 градуса эквивалентно подавлению на 58, 17 дБ.
Нет... это фантастика.
Только не нужно забывать, что можно ловить 0,1 или 0,01 град, а сигнал все равно формируется с помощью 2-х классических БМ. Если в обычном формирователе получил -40дб (по несущей), затем срезом фильтра - еще -10...15дб, то здесь к этим -40дб одни минусы: сложение 2-х сигналов - уже -37дб, разбаланс амплитуд, и т.д...
73, Вячеслав.
Стоит посмотреть ПРАКТИЧЕСКИЕ схемы устройств и В ЖЕЛЕЗЕ достигнутые параметры!
С уважениtм DV
Например?
С удовольствием посмотрю РАБОЧИЕ практические схемы где эта проблема решена.
Исследовал ТКЕ конденсаторов и ТКС резисторов в области отрицательных температур (от минус 15 С до плюс 22 С).
Проверялись следующие типы конденсаторов:
КСО , К31-11-3 на 500 В, К78-2 типов 1 (в корпусе) и 2 (окукленные).
Резисторы типов МЛТ-0,25 и С2-33 0,125.
Одновременно исследовался температурный ход тангенса потерь на частоте 1 кГц.
Результаты следующие.
По КСО.
Для буквы ТКЕ "Б" тангенс потерь составляет 0,0099 при минус 15 и 0,0098 при плюс 22 С. ТКЕ +4 ppm/C.
Для буквы ТКЕ "Г" тангенс потерь составляет 0,0005 при минус 15 и 0,0004 при плюс 22 С. ТКЕ +28 ppm/C.
То же для К31-11-3, тангенс потерь составляет 0,0012 без изменений.
По К78-2
в корпусе 0,68 мкФ 250 В
тангенс потерь составляет 0,0005 при минус 15 и 0,0002 при плюс 22 С. ТКЕ -240 ppm/C.
окукленные 0,015 мкФ 315 В
тангенс потерь составляет 0,0088 при минус 15 и 0,0088 при плюс 22 С. ТКЕ -120 ppm/C.
По резисторам
МЛТ-0,25 91 кОм ТКС -6 ppm/C
С2-33-0,125 62кОм ТКС +17 ppm/C.
Выводы следующие.
Для построения фазовращателя высокой точности (лучше 0,1 градуса в диапазоне 100-5000 Гц) необходимо использовать слюдяные и полипропиленовые конденсаторы с тангенсом потерь меньше 0,0005 и одинаковым ТКЕ. Причём фазовращатель должен быть чётного порядка, и в каждом канале должны стоять конденсаторы парных типов, чтобы скомпенсировать температурный ход.
То же относится к резисторам.
Большим преимуществом фазовращателя перед фильтром является то, что температурный ход не влияет на фазовую разность, толко немного смещая её по частоте, в то время как для фильтра АЧХ смещается по частоте.
В дальнейшем планирую исследовать резисторы типов С2-36 и С2-29В, конденсаторы типа К71-7, К71-43В, и сравнить с ТУ.
Заодно хочу проверить изменение сопротивления резисторов в зависимости от величины напряжения на приборе Щ31 класса 0,0005 (семь цифр даёт).
Также планирую оценить влияние потерь в конденсаторах на амплитудную погрешность фазовращателя в зависимости от частоты, для чего хочу сделать модельный фазовращатель 2 порядка с частотами 100 и 5000 Гц, а также проверить компесацию потерь с помощью шунтирующего резистора.
Какой величины была выборка по каждому типу ?
Можно считать результаты статистически значимыми ?
Какой величины была выборка по каждому типу ?
Можно считать результаты статистически значимыми ?
Была сделана выборка из одной партии К78-2 в количестве 30 штук, и эта выборка показала достаточно большую дисперсию как по ТКЕ, так и по тангенсу, не говоря уже о разных партиях одного и того же завода, когда тангенс отличался в 20 раз.
Поэтому, для получения хороших результатов необходим индивидуальный отбор из разных партий, так как для одного и того же типа конденсатора тангенс может отличаться в 40 раз! А он как раз и влияет на работу фазовращателя на верхней частоте полосы пропускания.
В общем, также, как подбирать диоды для смесителя. Даже для нормированных К71-7 тангенс и тке отличаются в 5 раз.
Не будучи голословным, привожу фотографию, обычно заказываю коробками.
Показываю влияние потерь в конденсаторах на искажение амплитудной характеристики фазовращателя.
Использован конденсатор К78-2 0,68 мкФ tg=0.0005 на 1 кГц (очень хороший), он имитирован резистором параллельно конденсатору.
Без коррекции видно, что амплитуда меняется на 0,2% в диапазоне от 100 Гц до 3 кГц. После коррекции добавлением изменением резистора R10 всего 25,7 Ом АЧХ стала совершенно ровная.
Использован ОУ LM833.
Может быть из-за игнорирования влияния потерь не удавалось до сих пор получить подавление лучше 50-60 дБ?
Привожу схему фазовращателя 6 порядка с компенсацией потерь в конденсаторах.
Компенсация выполнена резисторами 1 МОм параллельно конденсаторам.
Работа фазовращателя эквивалентна эллиптическому фильтру, причём в полосе пропускания тоже имеется равноволновая характеристика с очень малой неравномерностью.
Привожу схему фазовращателя 6 порядка
Сколько времени планируете затратить на подбор резисторов с пятью значащими цифрами ?
Пожалуйста, перед публикацией выключайте сетку на рабочем поле микрокапа.
Глаза у большинства не казеные :)
Сколько времени планируете затратить на подбор резисторов с пятью значащими цифрами ?
Мало.
Я использую обычно С2-29, С2-13 0,1%, или на худой конец С2-36 0,5%. Для точной подгонки использую два последовательно, один большого сопротивления, другой - малого. На макете ставлю СП5-16ВА 0,125 Вт (проволочные на 47 или 150 Ом).
Прибор Щ31 или автомост позволяют замерять и передавать в компьютер, затем эксел выстраивает по порядку. Пример привожу на фото, где С2-36 замерены как раз с 5 знаками.
На самом деле делается настройка каждого звена в отдельности со смесителем на частоте 90 градусов для звена (даёт программа расчёта), так как конденсаторы измерить с точностью до 6 знаков не получается, а резисторы - легко.
Вы постоянно сомневаетесь в моих предложениях, поэтому я решил приводить документальные доказательства. :)
поэтому я решил приводить документальные доказательства.
Правильное решение :)
Так держать !
Фирма Cornell Dubilier выпускает слюдяные высокочастотные конденсаторы поверхностного монтажа, которые следует использовать в точных фазовращателях.
И так вы советуете снять характеристики каждого элемента, вставить в модель в МС посмотретреть что получится и отложить как "хорошую", потом всё "хорошее" спаять и убедится что оно не вытягивает...
Это тоже подход. Но зачем же так?
Вообще то проектирование ведётся с неким запасом, в данном случае по расбросу параметров компонентов, а у дружественных нам механников вообще закладывается запас в разы.
Это тоже подход. Но зачем же так?
Покажите рассчитанную, спаянную и замеренную конструкцию по вашим предложениям.
Нет сейчас не покажу, сейчас ещё рано, только дам совет не идите по пути БИХ (Бесконечные Импульсные Характеристики) там цифровые шумы абсолютно не предсказуемы, лучше КИХ (Короткие Импульсные Характеристики).
А рассчитанную, спаянную и замеренную конструкцию Вам редкий энтузиаст тут просто так выложит.
А вот я когда закончу может и выложу. Сейчас тут набираю материал что собственно, нужно делать.
А рассчитанную, спаянную и замеренную конструкцию Вам редкий энтузиаст тут просто так выложит.
А если так не делать, то это просто несолидно, поэтому всегда привожу документальные подтверждения, пусть даже и отрицательный результат, который также ценен, чтобы другие не шли таким путём. Но стараюсь до этого не доводить, чтобы не обидно было. :)
лучше КИХ (Короткие Импульсные Характеристики).
КИХ - конечная импульсная характеристика, о потенциальной неустойчивости БИХ известно давно, ведь это аналог обратной связи в усилителях, поскольку аналоговые и цифровые цепи полностью связаны посредством преобразования Фурье и Лапласа. :)
Но есть ещё много интересных моментов в цифровой фильтрации, например, фильтры, имитирующие разложение в степенной ряд, решение во временной области методом Рунге-Кутта и другие, не хочу в этой теме углубляться. :D
Anvar
КИХ -Короткие, конечная, видимо мы из в разных источников знания получали но они впадают в одну реку..
Но не спорю конечная, математически вернее.
Слушайте коллега, а не открыть ли нам новую тему о теории синтеза частот, это и мне, и вам и интересно, и полезно, и всем на форуме очень даже понравится?
Обменямся знаниями, может что то полезное получится...
Слушайте коллега, а не открыть ли нам новую тему о теории синтеза частот, это и мне, и вам и интересно, и полезно, и всем на форуме очень даже понравится?
Легко :)
Измерял разные конденсаторы, проверял стабильность тангенса потерь. Многие КСО пришлось забраковать по причине нестабильности тангенса, который во время измерения постоянно меняется, что говорит о попадании влаги в конденсатор. Самые лучшие оказались КСГ с серебряными обкладками и СГМ, у которых всё стоит железно.
При этом они работают при любой влажности и от минус 60 до плюс 85 градусов.
Проблема в том, что эти конденсаторы не выпускаются, но много осталось на радиозаводах, которые делали частотные фильтры.
В общем остановился на сочетании резисторов С2-29 и конденсаторов КСГ и СГМ. Правда габариты великоваты.
Замерил КСГ-2-Г 1961 года, проработавший в аппаратуре 30 лет, параметры фантастические!
Тангенс потерь на 1000 Гц менее 0,0001, прибор с трудом определяет.
Вот что значит герметизация и серебро, а также качественная слюда!
Где бы таких найти...
О влиянии паразитных ёмкостей и индуктивностей на точность фазового сдвига.
При построении фазовращателей высокой точности следует уделить внимание влиянию паразитных ёмкостей и индуктивностей на фазовых сдвиг и амплитудную погрешность.
Например, на частоте 3 кГц паразитная ёмкость 5 пФ параллельно сопротивлению 200 кОм приводит к отклонению фазы на 1 градус и отклонению амплитуды всего на 0,02%.
С другой стороны, индуктивность в 1 мГн, включенная последовательно с сопротивлением 200 кОм приводит к отклонению фазы всего на 0,0053 градуса, но будучи включённым с сопротивлением 2 кОм, приведёт к 0,54 градуса.
Паразитная индуктивность может иметь место в плёночных конденсаторах большой ёмкости. Однако ввиду того, что паразитная ёмкость оказывает незначительное влияние на отклонение амплитуды, то можно погрешность фазы скомпенсировать небольшим изменением частоты фазового звена.
Провёл предварительные исследования симметрирующего трансформатора для точных фазовращателей. Ставилась задача изготовить симметрирующий трансформатор с симметрией не хуже 0,01..0,02% в диапазоне частот от 10 до 1000 кГц.
Была выбрана намотка двойным проводом заводского изготовления на ферритовом кольце 2000НМ1-Б размером 16х10х5 мм при полном экранировании обмоток и сердечника незамкнутым экраном, изготовленным из алюминиевой пищевой фольги.
На настоящий момент выполнена первичная двойная обмотка, замеры которой на частоте 1 кГц показали следующее:
- ёмкость обоих катушек на экран 88,0 пФ;
- ёмкость каждой катушки на экран 66,8+-0,1 пФ;
- индуктивность каждой катушки 988,4+-0,1 мкГн;
- индуктивность двух катушек, соединённых последовательно и согласно 4052+-1 мкГн;
- индуктивность двух катушек, соединённых последовательно и встречно 0,4+-0,1 мкГн.
Таким образом, разница между обмотками составляет по индуктивности не более 0,01%.
Дальше предполагается нанести на первичную обмотку экран, выведя концы обмоток из-под экрана коаксиальными выводами, и намотать вторичную обмотку, также закрытую экраном, и проверить симметрирование и искажения на анализаторе СК4-56 и СК4-59.
Фото прилагаю.
Забыл добавить, что перед намоткой ферритовое кольцо подвергалось отжигу при 250 градусах и медленном охлаждении.
Забыл добавить, что перед намоткой ферритовое кольцо подвергалось отжигу при 250 градусах и медленном охлаждении.
Зачем это? М.б. это лучше делать всегда? Насколько медленно охлаждать? Это осуществимо в бытовой газовой духовке?
Зачем это?
При температуре выше 160...200 градусов феррит проходит через точку Кюри (Нееля), где теряет магнитные свойства, при этом происходит полное размагничивание и снятие остаточной намагниченности, которая может быть вызвана случайным или преднамеренным намагничиванием в поле постоянного магнита или намагниченного инструмента. Остаточная намагниченность ухудшает малосигнальные параметры магнитопровода и должна быть удалена перед использованием материала в изделии.
Отжигать можно и в духовке, или на перевёрнутом утюге с терморегулятором :) , остудить вместе с печью или утюгом.
Всё понятно, спасибо. Когда-то я размагничивал импульный трансформатор на каждом импульсе. Был нужный эффект.
Я давненько не был тут. Как дела с фильтрами?
Отжигать можно и в духовке, или на перевёрнутом утюге
А сколько времени греть ?
Я давненько не был тут. Как дела с фильтрами?
Вся теория, программы и методики завершены.
- Разработана методика учёта паразитных ёмкостей резонаторов на корпус и общую шину, причём эти ёмкости формируют АЧХ и поэтому не портят результат;
- Возможно применение резонаторов на разные частоты, разной добротности, подбор не требуется;
- Возможно установить центральную частоту фильтра на заданное значение;
- Возможно выбирать входные выходные сопротивления;
- Возможно построение фильтров на высокие частоты (100 МГц) без просачивания сигнала;
- Возможно формирование каскадных фильтров для УПЧ с распределённой избирательностью;
- Разработан мост для замера кварцев с высокой точностью;
- Разработан кварцевый дуплексор.
Эти результаты будут выкладываться по мере готовности макетов.
Макеты на 2 кварца проверены, смотрите тему Кварцевые фильтры в Кабинете.
В настоящее время изготавливаю макет на 3-7 кварцев на частоту 10240 кГц и макет на 111,2 МГц.
Следите за темой!
Можем пообщаться подробнее в личной переписке, может удастся поработать совместно.
А сколько времени греть ?
Долго не надо, как только феррит потерял магнитные свойства (можно проверять магнитом) можно охлаждать. Затем свойства восстанавливаются в первозданном виде.
Anvar
Впечатляет! Очень.
На счёт помощи не сомневайтесь, не стесняйтесь. как говорится, всегда буду рад. Пишите в ЛС, mail.
В третьем номере журнала РАДИО опубликована статья:
Л. Королев. Широкополосные фазовращатели.
Tadas
А нет у Вас в "электронном" виде?
Да нет, только аннотацию прочитал на сайте РАДИО.
Продолжил исследование симметрирующего трансформатора.
Закрыл первичную обмотку, намотанную двойным проводом незамкнутым экраном из фольги для кабелей, где фольга наклеена на плёнку, что очень удобно для изоляции и не рвётся.
Намотал вторичную обмотку тем же количеством витков, подобрав диаметр провода.
Измерил индуктивность и расхождение между первичной и вторичной обмотками составило менее 0,01%. Коэффициент магнитной связи также 0,9999+-0,0001.
Активная составляющая сопротивления переменному току на частоте 120 Гц составила 0,115 Ом, на частоте 1000 Гц 0,263 Ом, при этом реактивная составлящая 7 Ом. Таким образом, применение ферритовых сердечников для пассивных фазовращателей совершенно недопустимо, так как даже компенсация частотной зависимости потерь резистором будет затруднительна, приводя к большим потерям фазовращателя.
В качестве трансформатора применение ферритовых колец совершенно оправданно.
Анвар, добрый день.
Таким образом, применение ферритовых сердечников для пассивных фазовращателей совершенно недопустимо
В качестве трансформатора применение ферритовых колец совершенно оправданно.
Оба Ваши вывода обескураживающие. :-(
Если первый, я думаю, будет непонятен даже посвященным, то второй, понятен даже не посвященным. :)
И по обоим выводам сразу, при такой категоричности у неискушенного читателя может вырваться возглас негодования: Но ведь используют же! :)
По первому выводу.
При реактивном сопротивлении 7 Ом на частоте 1000 Гц индуктивность будет равна 1,11 мГ. Если для НЧ фазовращателей на ферритах использовать индуктивности на один, два порядка выше, рис. во вложении, то может быть влияние активных потерь в зависимости от частоты не будет таким катастрофическим?
Если частоты настройки звеньев фазовращателя не меняются, то вообще, как сильно влияет эта неравномерность активных потерь на точность фазового сдвига?
Anvar писал(а):
Таким образом, применение ферритовых сердечников для пассивных фазовращателей совершенно недопустимо
Мда-а-а!
Самое смешное - более 30 лет использовали-использовали и НА тебе! -совершенно недопустимо.... Так и хочется спросить Анвара - может вы что-то не тО имели ввиду??? В моём трансивере стоял именно такой НЧФ, как привел на картинке Николай! И ведь работало и полосу давило именно так, как рассказано в книжке Полякова, откуда взят этот НЧФ. Практика - критерий истины! Но нет ничего практичнее хорошей теории! Так и хочется спросить - теории ЧЕГО? Может нам ещё нужно учитывать и эффект Гуляева-Зильбермана-Эпштейна?
Порядок реактивностей, как правильно заметил Николай, существенно отличается от 1 мГн - 880 мГн это без малого 3 порядка... А в некоторых расчетах встречаются величины и более 1 Гн... И реактивное сопротивление имеет порядок порядок 1-2 кОм а не единицы Ом...
Вероятно имелось ввиду то, что выполнить фазовращатель с точностью 0,0001% на ферритах невозможно? Тут спорить скорее всего бесполезно. Это уже прецизионные величины, которые должны к тому же быть стабильными во времени. А если остановиться на уровне 0,1%??? Тогда нет проблем - всё будет работать, вот только будет ли считаться прецизионным такой НЧФ? А если с некоторой натяжкой???
Я полагаю, что дело ещё осложняется тем, что у НЧФ 4-го порядка есть предел достижимого подавления боковой, который невозможно перепрыгнуть, даже если все его элементы будут выполнены с точностью 100%. Но и в этом случае его показатели будут хуже, чем у НЧФ 6-го порядка, и тем более 8 порядка. Какой смысл добиваться прецизионной точности исполнения каждого элемента НЧФ 4-го порядка, если можно сделать не такой точный, но 8-го порядка и результат сразу будет лучше, чем у 4-го порядка? Именно так и поступил коллега Большой брат в разработанном им трансивере "Океан".
А собственно весь вопрос упирается в точность постановки задачи - чего мы хотим от НЧФ???
Самое смешное - более 30 лет использовали-использовали и НА тебе! -совершенно недопустимо....
Ха, лучшее - враг хорошего :D
Во вложении то, о чем я говорил немного выше.
Ха, лучшее - враг хорошего
Тогда целых два раза ХА-ХА!!!
Это новое - ну ОЧЕНЬ ХОРОШО ЗАБЫТОЕ старое!
И величина там ошибки большая потому как требуемая полоса частот широка...
Ведь хорошо известно, что чем шире полоса, тем труднее обеспечить точность фазовращения. И наоборот, чем полоса уже, тем легче добиться высокой точности сдвига фаз!
Я это к тому, что эти схемы известны очень давно и применялись рядом радиоконструкторов. Достоинства и недостатки пассивных НЧФ известны. Дальнейшим развитием их стали ныне широко распространенные полифазные НЧФ.
Это новое - ну ОЧЕНЬ ХОРОШО ЗАБЫТОЕ старое!
А про новое никто и не говорил :)
Для ихних акустических применений видимо такая точность достаточна.
А собственно весь вопрос упирается в точность постановки задачи - чего мы хотим от НЧФ???
Получить предельно возможные характеристики ППП. :)
Вопрос ко всем:
Имел ли кто-нибудь опыт построения фазовращателя на точность лучше 0,1 градуса и что из этого вышло?
Насколько я понял комментарий был к этому вопросу.
Ну и если припоминаете я тоже интересовался методикой "корректирующих очков" для реально получившегося фазовращателя.
Получить предельно возможные характеристики ППП
Каждый тип НЧФ определяется его порядком. О каком порядке НЧФ мы будем вести речь? Ведь именно порядок НЧФ определяет предельно достижимое отклонение отклонение фазы от 90 градусов. Под порядком мы здесь понимаем количество точек с точным сдвигом фаз 90 градусов на заданном интервале. частот. Чем больше таких точек, тем меньшую величину отклонения от 90 градусов мы получаем в промежутке между реперными точками.
Идеальный НЧФ не должен иметь никакого отклонения от 90 градусов во всем диапазоне его рабочих частот. Вам наконец удалось такой изобрести?
Только он способен обеспечить предельно достижимые параметры ППП, да и то с обязательным учетом разбаланса амплитуд, чей вклад тоже очень важен, хотя и менее актуален, т.к. разбаланс амплитуд достаточно просто устраняется потенциометрами подстройки. Чего нельзя сказать про простоту подстройки фаз, хотя и такое возможно и даже обязательно.
Под порядком мы здесь понимаем количество точек с точным сдвигом фаз 90 градусов на заданном интервале. частот.
Под порядком мы понимаем степень рациональной функции, аппроксимирующую единицу в заданном интервале, причём можно аппроксимировать максимально плоско, по Баттерворту, либо равноволновым образом, по теореме Чебышева. В первом случае получится фазовращатель с максимально плоским фазовым сдвигом, во втором случае с частотами точного фазового сдвига, число частот равно порядку рациональной функции или порядку фазовращателя. Но не об этом речь в данном случае.
Порядок фазовращателя (преобразователя Гильберта) определится заданным отклонением фазового сдвига в заданном частотном интервале.
Теоретически можно увеличивать порядок до бесконечности, и получать сколь угодно малую фазовую погрешность. Практически мы ограничены реальными электронными компонентами, внешней средой и другими неучтёнными факторами, которых бесконечно много.
Поэтому стоит задача выбрать оптимальное решение, которое позволит получить наилучшие практически достижимые результаты, чтобы ППП был аппаратом, а не игрушкой.
да и то с обязательным учетом разбаланса амплитуд, чей вклад тоже очень важен, хотя и менее актуален, т.к. разбаланс амплитуд достаточно просто устраняется потенциометрами подстройки. Чего нельзя сказать про простоту подстройки фаз, хотя и такое возможно и даже обязательно.
С точностью до наборот. :)
В первую очередь актуален разбаланс амплитуд, нежели фаз.
Простой пример, частотная зависимость потерь в реактивностях (катушках и конденсаторах) приводит к неравномерности АЧХ, хотя по фазе можно выставить идеально. В этом случае даже на частотах точного фазового сдвига не получится полного подавления, и потенциометрами это дело не исправить. Этот момент я изучал на частотной зависимости потерь в конденсаторах (см выше в этой теме) и предложил компенсацию (частичную!) потерь добавлением дополнительных потерь с помощью шунтирующего резистора (для катушек надо последовательный резистор). Это оптимизация на практике.
RW3DKB
Откуда берутся фазовращатели.
Максимально плоский фазовращатель практически не применяется, так как требует очень большого количества звеньев для получения малой погрешности (как фильтр Баттерворта)
Мы используем второй вариант, а именно, функции Якоби.
При рациональном представлении функции затухания фазовращателя, всегда получается нечётная функция.
Если для НЧ фазовращателей на ферритах использовать индуктивности на один, два порядка выше, рис. во вложении, то может быть влияние активных потерь в зависимости от частоты не будет таким катастрофическим?
В качестве доказательства о непригодности применения ферритов для НЧ фазовращателей высокой точности, привожу данные феррита 2000НМ фирмы Cosmo.
Видно, как сильно меняется комплексная проницаемость от частоты, а также потери от частоты, увлеичивающиеся примерно в 10 раз при увеличении частоты в 10 раз.
Это приводит к зависимости индуктивности и потерь от частоты, так, что лучше 1 градуса получить не удастся, при больших нелинейных искажениях.
Продолжил исследование симметрирующего трансформатора.
Проверял симметричность на приборе СК4-59 в диапазоне частот от 100 кГц до 40 МГц.
Использовал два резистора типа С2-29 с номиналами 1,29963 кОм и 1,29961 кОм, разница между ними составляет 0,002%.
Оказалось, что расчётные предположения о высокой симметрии полностью подтвердились.
Подавление синфазной составляющей составило 90 дБ в диапазоне частот от 100 кГц до 3 МГц, с дальнейшим ухудшением до 60 дБ на частоте 40 МГц. Однако введение дополнительного полюса затухания с помощью паразитной петли в районе 35 МГц позволило получить подавление более 100 дБ на этой частоте, после чего подавление резко ухудшается после 40 МГц, то есть налицо характеристика типа режекторного фильтра.
Таким образом, задача получения подавления синфазной составляющей более 90 дБ в диапазоне частот от 100 кГц до 40 МГц успешно решена.
Следует заметить, что малейшая разница в сопротивлении резисторов приводит к значительному ухудшению подавления. Например, нагревание одного из них на 10 градусов ухудшает подавление на 10 дБ.
При грамотном выполнении ШТЛ с использованием дополнительных полюсов затухания возможно получить симметрию не хуже 90 дБ в диапазоне частот от 30 кГц до 150 МГц, но это тема отдельного исследования.
Применение суперсимметричного трансформатора в балансном смесителе позволит выявить причину ухудшения подавления несущей с ростом частоты - либо это несимметрия ШТЛ, либо цифровых микросхем.
Фотографию установки прилагаю.
Видно, как сильно меняется комплексная проницаемость от частоты, а также потери от частоты, увлеичивающиеся примерно в 10 раз при увеличении частоты в 10 раз.
Ну и напугали вы всех нас батенька!!! Уф-ф-a!!!
На первой картинке в области частот 1-3 кГц и мю-штрих и мю-два штриха меняются очень мало! При более высоких частотах там действительно круто может что меняться!!! И потери тоже растут именно на повышенных частотах.
Поэтому НЧФ в полосе частот до 3 кГц делать на кольцах можно и параметры не будут столь катастрофически плохими. Они могут быть не столь прецизионными , как нам хотелось бы 0,0001%, но всё же...
А вот ВЧФ делать на ферритах этой марки получается нельзя! Тут вы абсолютно правы! Но у нас никто и не делал никогда ВЧФ на кольцах! Либо RC, RL, LC, LCR делали, где катушки стояли как обычные ВЧ контура, либо применяли по цепи гетеродина цифровое фазовращение.
Для желающих применять LC фазовращатели, показываю конструкцию катушек для этой цели. Они выполнены на броневых ферритовых сердечниках типа Б (чашки и подстроечник).
Для стабилизации параметров сердечника, снижения индукции и проницаемости, используется немагнитный зазор. Это потребует увеличения числа витков для получения требуемой индуктивности, а также увеличивает омическое сопротивление обмотки и межвитковую ёмкость, которая может достичь 1000-2000 пФ.
Ввиду этого характеристическое сопротивление фазовращателя следует выбирать небольшим, в пределах 50-100 Ом, чтобы уменьшить индуктивности и влияние межвитковой емоксти. Но при этом возрастут ёмкости конденсаторов.
Для выравнивания АЧХ следует ввести компенсирующие резисторы параллельно конденсаторам, учесть при расчёте межвитковую емкость посредством добавления небольшой индуктивности последовательно с конденсатором или посредством выравнивания АЧХ в квадартурных каналах. При этом необходимо иметь возможность подстройки индуктивности и ёмкости конденсаторов.
При соблюдении этих рекомендаций и выбора качественных элементов можно получить фазовую погрешность не более 0,1 градуса в полосе 250-3500 Гц.
Но это будет труднее, чем на ОУ.
Для стабилизации параметров сердечника, снижения индукции и проницаемости, используется немагнитный зазор. Это потребует увеличения числа витков для получения требуемой индуктивности, а также увеличивает омическое сопротивление обмотки и межвитковую ёмкость, которая может достичь 1000-2000 пФ.
Анвар, для катушек с отводом от середины (а такие в НЧФВ обычно и нужны) это дает еще ослабление индуктивной связи между половинками. Можно конечно попытаться разделить функции трансформатора и индуктивности, но вряд ли от этого станет проще :-(
Анвар, для катушек с отводом от середины (а такие в НЧФВ обычно и нужны) это дает еще ослабление индуктивной связи между половинками. Можно конечно попытаться разделить функции трансформатора и индуктивности, но вряд ли от этого станет проще
Я писал про катушки, намотанные двойным проводом, они имеют коэффициент связи до 0,999, но высокую межвитковую ёмкость. При уменьшении коэффициента связи катушка эквивалентна Т-образной схеме замещения с возможными отрицательными индуктивностями. Это потребует реализации в виде звеньев 2 порядка.
Строгий синтез такого фазовращателя возможен, но в радиолюбительских публикациях не встречал, думаю, нет смысла заниматься этим.
Я писал про катушки, намотанные двойным проводом, они имеют коэффициент связи до 0,999
Анвар, если я чего не путаю, это относилось к тороидальным сердечникам, отсюда и вопрос. Расчет всех НЧФВ, упомянутых в книгах Полякова (ну или почти всех) был сведен Юрием Морозовым в Эксельную таблицу, которая берет предварительно рассчитанную таблицу нормированных частот звеньев для ряда порядков и относительных полос.
Расчет всех НЧФВ, упомянутых в книгах Полякова (ну или почти всех) был сведен Юрием Морозовым в Эксельную таблицу
Такую таблицу я видел, но это простейший расчёт без учёта паразитных эффектов. Последние приводят ко многим неудачным попыткам реализовать высокие параметры на практике, обильному флуду и напрасной потере сил и времени.
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot