Страница 1 из 419 12341151101 ... ПоследняяПоследняя
Показано с 1 по 10 из 4187

Тема: Кварцевый фильтр - это просто!

  1. #1

    Регистрация
    25.08.2003
    Адрес
    Минск, KO33RU
    Сообщений
    2,852
    Позывной
    EU1ME

    Кварцевый фильтр - это просто!

    Привет всем.
    Для будущего трансивера Pic-a-Star+CDG2000 понадобились мне КФ. Готовых нет, значит надо делать самому. Благо, что сегодня все для постоойки хорошего фильтра можно купить или сделать своими руками, не надо ничего "доставать".
    Итак ТЗ - набор КФ для CW и SSB, полосы стандартные.
    Прежде всего выбор и проверка кварцев. Здесь можно пойти обычным путем - купить резонаторы на 8,86 МГц (ПАЛ). К сожалению, эти кварцы уже становятся дефицитом (по кр. мере у нас), на рынке какие-то остатки неизвестных производителей и качества. У меня лежали еще наверно с прошлого века горсть таких кварцев 8,86.
    Прежде всего нужно определить параметры кварцевого резонатора. Не стоит надеяться, что собрав по схеме и номиналам из понравившейся конструкции КФ он заработает как положено. Производителей кварцев сотни и параметры у них отличаются.

    Но не стоит заморачиваться с 8,86 - можно и нужно посмотреть, что есть доступного и с помощью, например, программы Ham Tools подобрать по преемлимым уровням пораженок. Далее нужно оценить добротность и качество резонатора. Врядли стоит ожидать от резонатора с неряшливой печаткой потекшей краской хороших параметров. Китайцы научились их клепать как пончики, соответственно и качество может быть самым разным. Так что берем горсть кварцев и проверяем их частоты, если разброс большой и даже из нескольких десятков не найдется шт 6-8 с разбросом 0-30Гц, то желательно не связываться с такими кварцами.
    Оценить добротность (а значит и будущие потери в КФ) можно по величине динамического сопротивления. Ниже есть методики его определения. У хороших кварцев это 5-15 Ом. Чем ниже, тем лучше.

    Итак, мои 8,86 кварцы оказались ниже среднего уровня прежде всего по добротности и пришлось искать альтернативу. На складе поставщика обнаружил залежавшиеся резонаторы на 6,144 МГц с 6ти летней выдержкой. Замеры показали весьма хорошие результаты по точности, добротности, и собственной емкости. Это резонаторы китайской фирмы CPM http://cpmcn.com/ . В кандидатах были еще "лодочки" от немецкого брэнда Geyer, но добротность у них оказалась никакая, так что на лодочки лучше не смотреть, даже фирменные.
    Резонаторы должны быть все одинаковые (одного производителя и партии), а также вылежавшими хотя бы пару лет. Будет очень неприятно, если АЧХ сделанного из новеньких кварцев фильтр через пару лет из-за старения рассыпется.

    Для определения параметров можно воспользоваться методикой из следующих программ:
    http://www.cqham.ru/gpd.htm
    http://www.cqham.ru/lcfd.htm
    а также статьей K8ZOA из QЕХ2007 (см прикрепленные файлы).

    На этом этапе главное точно измерить частоту последовательного резонанса, собственную емкость кварцедержателя и его динамическое сопротивление. Последнее делается с помощью генератора и милливольтметра замещением кварца на резистор.

    Еще одним главным параметром для расчета КФ является динамическая индуктивность кварца. Выше были приведены методики ее определения, но они не точны и нужны для приблизительной оценки. Точная только одна - по предварительно расчитанной индуктивности расчитать и собрать 3-4х кристальный КФ и подогнать в расчете индуктивность до совпадения расчетной полосы с практически измеренной. Я при этом проверял по двум уровням -6 и -30дБ. В моем случае расчетная по частотам последовательного и параллельного резонанса индуктивность получилась 49мГн, а реально она оказалась 37,6мГн.
    Я не зря так подробно расписываю этот шаг, так как все дальнейшие результаты напрямую зависят от точности расчетов параметров резонаторов. Здесь как в известном мультфильме - "Лучше день потерять, но за 5 минут долететь".

    Теперь самая простая часть - расчет фильтра. Замечательная программа Расчет кварцевых фильтров А. Белых (UA1OJ SK)
    http://www.qrz.ru/shareware/detail/483

    Программа простая и каждый с ней разберется, нужно только обращать внимание на уровень, по которому расчитывается полоса.
    Не стоит стремиться к стандартным частотам полос, например 3100 или 2700 итд. Я при расчете SSB фильтра первоначально заложил полосу 3100, но потом уменьшилее до 3000 так как при такой полосе номиналы конденсаторов оказались близки к стандартым.

    На этом же этапе нужно расчитать согласующую цепь, в моем случае нужно было согласовать 900 Ом фильтра с 50 омами тракта трансивера. Проще всего это сделать в программах RFsimm или Mmana.

    Весьма полезно просимулировать работу кварцевого фильтра в RFsimm. Эта отличная программа справится и с этим. Единственный минус - программа округляет индуктивность в миллигенри до генри. В моем случае вместо 37,6 мГн в расчет пошло 0,04Гн. Пришлось пересчитать динамическую емкость кварца и смириться с некоторой неточностью. Для проверки сделана идеальная модель и модель с реально отобранными конденсаторами.

    Для проверки я сделал фильтр на макетной плате-слепыше с металлилированными отверстиями. Кварцы не запаивал, а укоротив до 5 мм выводы вставил в цанговые панельки (как для микросхем). Это не очень хороший вариант, так как емкость этих контактов существенная, но для отладки методики сойдет. В будущем детали фильтра переедут сразу на печатную плату трансивера и фильтр будет проверен уже на месте.

    Конденсаторы надо обязательно проверять, чем точнее к расчетным, тем лучше, но не хуже 2-3%. Я все измерил с помощью FCL и подобрал конденсаторы в пределах 1 процента. Подстроечные конденсаторы не использовал вообще. Если все более-менее точно расчитано и измеряно, то подстроечники не понадобятся. И это действительно так.

    Результаты измерений ниже в картинках. Коэф прямоугольности -6 -60 получился на макете 1,8 в конечной конструкции будет еще немного лучше. Затухание в полосе 1,3дБ. Неравномерность в полосе +- 0,2дБ.

    Дополнение от 20,12,2009
    Все необходимые параметры параметры можно получить с помощью VNA и программы MyVNA!!! смотрите здесь http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?p=396073#396073
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	cryst3000_7_585.gif 
Просмотров:	3090 
Размер:	32.5 Кб 
ID:	25088   Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	cryst3000_4_371.gif 
Просмотров:	1772 
Размер:	32.7 Кб 
ID:	25089   Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	cryst3000_3_852.gif 
Просмотров:	1681 
Размер:	32.7 Кб 
ID:	25090  

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	cryst3000_2_354.gif 
Просмотров:	2623 
Размер:	82.0 Кб 
ID:	25091  
    Вложения Вложения

  2. Спасибо от tomcat


  3. #2

    Регистрация
    25.08.2003
    Адрес
    Минск, KO33RU
    Сообщений
    2,852
    Позывной
    EU1ME
    продолжение
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	q6144_118.gif 
Просмотров:	1917 
Размер:	50.5 Кб 
ID:	45993  
    Вложения Вложения

  4. #3
    Очень интересная тема,надеюсь на продолжение,и дополнения и от других опытных конструкторов.

  5. #4
    тоAlex007
    Вам значит повезло. У нас в городе тоже кварцы 6,144 от игральных автоматов единственные что продавались дешево и много. Действительно купив 30 кварцев можно отсортировать из них 2-3 восьмикристальных группы с 300-герцовым разбросом по частоте.
    Пользуясь теми же программами, что и Вы , а потом сделав фильтра пришел к выводу: в связи с высоким сопротивлением даже 6-кристальный фильтр имеет высокое затухание в полосе прозрачности.
    Хотя поставить пару 4-кристальных через каскад наверное можно.
    Не могу предоставить никаких доказательств, т.к. от огорчения уже года 3 занимаюсь двойным преобразованием.
    Зы: баночку с кварцами на 6,144 все-таки не выкидываю
    Виктор

  6. Спасибо от ra9few

  7. #5
    Аватар для UV5EVY
    Регистрация
    01.10.2008
    Адрес
    Днепропетровск
    Сообщений
    1,290
    Позывной
    UV5EVY
    Спасибо автору комп. программы -А. Белых. По этой методике удалось изготовить три восьмикристальных фильтра -на 5,5--8,86 и 9.0 Мгц , Запаял отобранные кварцы ,подключил Х1-48 .. и О чудо! Я увидел расчетную хар-ку на экране! Предыдущие попытки изготовить кв. фильтр -успехом не увенчались!
    73! Валерий.

  8. #6
    Аватар для vadim_d
    Регистрация
    29.10.2006
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Сообщений
    7,080

    Re: Кварцевый фильтр - это просто!

    Цитата Сообщение от Alex007
    Замечательная программа Расчет кварцевых фильтров А. Белых (UA1OJ SK)
    Александр, я с прискорбием узнал, что Анатолия UA1OJ больше нет с нами. После публикации его статьи об этой программе расчета в журнале "Радио" я ее попробовал, а потом мы вместе внесли туда новые прототипы Чебышева, выправили баги с преобразованием звезды в треугольник и пересчетом входных звеньев, даже прототипы Бесселя где-то лежат среди Маткадных файлов.
    Вадим

  9. #7
    Администратор Аватар для UA6AP
    Регистрация
    17.03.2002
    Адрес
    RU
    Сообщений
    3,370
    Записей в дневнике
    2
    Позывной
    UA6AP
    Я давно знал Анатолия UA1OJ...
    Вот все статьи и программы Анатолия на CQHAM.RU:
    http://www.cqham.ru/search/search.php?text=UA1OJ
    Юрий / UA6AP

  10. #8
    Очень полезная и нужная ветка.
    Алекс, спасибо.

  11. #9

    Регистрация
    26.02.2004
    Адрес
    Николаев
    Сообщений
    3,650
    Позывной
    UR5ZQV
    Делал несколько фильтров по прототипам параметров кварцев Белых с симулированием для подгонки на RFSim, все вошли без проблем в железе по полосе неравномерности (оценивал по S-метру приемника). Кстати, коррекция разности частот резонаторов, и даже ее необходимость для перегона частоты CW фильтра в нужный участок ПЧ (см. опять же Белых) возможна и не столь трудоемка даже без приборов.
    Александр. (Ex: RB5ZDR, UQ2GKQ)


  12. #10
    Ради интереса собрал пару 4 кристальных фильтров 8.867 по методикам RV4LK и US8MX - на удивление все получилось. Объединить в один 8кристальный пока руки не дошли.

    МетОды брал из форума в похожей ветке кто-то выкладывал сканы из Радиохобби...

Страница 1 из 419 12341151101 ... ПоследняяПоследняя

Информация о теме

Пользователи, просматривающие эту тему

Эту тему просматривают: 2 (пользователей: 0 , гостей: 2)

Похожие темы

  1. кварцевый фильтр
    от artemx в разделе Технический кабинет
    Ответов: 887
    Последнее сообщение: 18.08.2017, 17:12
  2. Кварцевый фильтр Ф2П4-338-9,00М
    от Валерий в разделе Технический кабинет
    Ответов: 3
    Последнее сообщение: 24.08.2014, 23:08
  3. кварцевый фильтр
    от r062006 в разделе Для начинающих
    Ответов: 76
    Последнее сообщение: 22.08.2014, 20:46
  4. Кварцевый фильтр на 4 429,4
    от Denis_111 в разделе Технический кабинет
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 22.04.2007, 05:42
  5. Кварцевый фильтр
    от анатолий П в разделе Для начинающих
    Ответов: 20
    Последнее сообщение: 01.09.2006, 18:28

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •