Уважаемые посетители! Форум CQHAM.RU существует исключительно за счет показа рекламы. Мы будем благодарны, если Вы не будете блокировать рекламу на нашем Форуме. Просим внести cqham.ru в список исключений для Вашего блокировщика рекламы.
Страница 1 из 179 12341151101 ... ПоследняяПоследняя
Показано с 1 по 30 из 5344

Тема: Кварцевый фильтр - это просто!

  1. #1

    Регистрация
    25.08.2003
    Адрес
    Минск, KO33RU
    Сообщений
    2,935
    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:	4374 
Размер:	32.5 Кб 
ID:	25088   Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	cryst3000_4_371.gif 
Просмотров:	2641 
Размер:	32.7 Кб 
ID:	25089   Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	cryst3000_3_852.gif 
Просмотров:	2425 
Размер:	32.7 Кб 
ID:	25090  

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	cryst3000_2_354.gif 
Просмотров:	3935 
Размер:	82.0 Кб 
ID:	25091  
    Вложения Вложения
    Александр belrig.com

  2. Спасибо от osman, tomcat


  3. #2

    Регистрация
    25.08.2003
    Адрес
    Минск, KO33RU
    Сообщений
    2,935
    Позывной
    EU1ME
    продолжение
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	q6144_118.gif 
Просмотров:	3018 
Размер:	50.5 Кб 
ID:	45993  
    Вложения Вложения
    Александр belrig.com

  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
    1,320
    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
    8,611

    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
    4,602
    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
    8,659
    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...

  13. #11
    Аватар для Genadi Zawidowski
    Регистрация
    22.07.2004
    Адрес
    Санкт-Петербург
    Сообщений
    10,527
    Записей в дневнике
    20
    Позывной
    UA1ARN
    Программы для расчёта действительно помогают. Я по методике - перевод из QST, кажется (тоже опубликовно здесь, на СКР) - собирал 4-х кристальный. В методике использовались параметры тестового двухкристального фильтра.
    Миниатюры Миниатюры Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	qfilter_2_211.png 
Просмотров:	2059 
Размер:	16.6 Кб 
ID:	25180  
    ... Я там глубину сам промерял!

  14. #12
    Если нет характериографа - поможет генератор шума и демодулятор любой, хоть SA612, ПС1, хоть просто полевик, в один затвор сигнал после КФ, в другой - сигнал с опорника, потом на звуковую карту и любой НЧ анализатор!

  15. #13
    Доброго дня всем!
    Во всех программах есть один нюанс - полоса пропускания фильтра не увязана с эквивалентными параметрами кварцевого резонатора (нет ограничений на ширину полосы). На практике это дапеко не так.

  16. #14
    Коротковолновик Аватар для UT4FA
    Регистрация
    20.05.2006
    Адрес
    из Одессы
    Сообщений
    837
    Цитата Сообщение от Serg
    Если нет характериографа - поможет генератор шума и демодулятор любой, хоть SA612, ПС1, хоть просто полевик, в один затвор сигнал после КФ, в другой - сигнал с опорника, потом на звуковую карту и любой НЧ анализатор!
    Очень даже заинтересовало.
    Если не трудно, более конкретней раскройте тему. В методиках измерений при помощи компьютера я полный ноль. Если не затруднит, то вариант попроще. Например с полевиком.
    Заранее спасибо.
    "Жизнь Родине, честь никому!"

  17. #15
    Аватар для Serg007
    Регистрация
    20.07.2004
    Адрес
    г.Луганск
    Сообщений
    5,503
    Записей в дневнике
    1
    Позывной
    US5MSQ
    Цитата Сообщение от UT4FA
    Очень даже заинтересовало.
    Если не трудно, более конкретней раскройте тему. В методиках измерений при помощи компьютера я полный ноль. Если не затруднит, то вариант попроще. Например с полевиком.
    Заранее спасибо.
    Здесь первоисточник метода - конструкция Клауса Рабана
    Вложения Вложения
    Сергей US5MSQ, Радио - это очень просто! http://us5msq.com.ua/

  18. Спасибо от wolf1605, Алексей22

  19. #16
    Это оно, вы меня опередили. Только при питании от БП получается какая-то наводка и много палок на экране, от аккумулятора - порядок.

  20. #17

    Регистрация
    25.03.2008
    Адрес
    Челяб.обл.
    Сообщений
    3,625
    Позывной
    UA9AU
    А по-моему ответ в самом названии темы.Просто кварцев надо купить не менее 100шт. Распределить по разбросу не более 30ГЦ ! в коробочки, запаять с рекомендуемыми автором конструкции емкостями
    и ждём когда появится новая конструкция, которая заинтересует. Достаём новую коробочку! И желательно, чтобы Ваши друзья делали
    так-же, чтобы кварцами меняться, и они не залёживались! 73!

  21. #18

    Регистрация
    21.06.2006
    Адрес
    Екатеринбург
    Сообщений
    2,719
    Позывной
    RX9CIM
    у нас в магазинах (в Екатеринбурге) как это ни странно кварцы на 8,86МГц- редкая вещь, а если и есть, то стоят достаточно дорого. Поэтому привык заказыватьнабор для сборки КФ и Тележникова. Недавно получил два таких набора- разброс кварцев по частоте не более 170Гц, что вполне нормально. Но при сборке оригинального фильтра "Десна" полосу в 2.4 кГц мне получить не удалось. Поэтому сделал расчет в программе Белых и все стало нормуль.

  22. #19

    Регистрация
    15.01.2009
    Адрес
    Томская область
    Сообщений
    712
    Записей в дневнике
    1
    а параметры Rd и Cd как определить?

  23. #20

    Регистрация
    25.08.2003
    Адрес
    Минск, KO33RU
    Сообщений
    2,935
    Позывной
    EU1ME
    Цитата Сообщение от r062006
    а параметры Rd и Cd как определить?
    Может сначала тему прочитать, а потом глупые вопросы кидать?
    Александр belrig.com

  24. #21
    Аватар для RN6LKU
    Регистрация
    12.07.2008
    Адрес
    Новочеркасск
    Сообщений
    3,753
    Позывной
    rn6lku
    Я считаю, что повезло поработать с Белых по-настоящему, даже неоднократно ругались.
    Программа, даже с неожиданно прекращенным развитием, практически применима и полностью рабочая.

    Предлагаю помянуть светлую память Анатолия.

    Для интересующихся этой проблемой - попробуйте Filter Solution. Платная, но я это обхожу при помощи Virtual PC.

    Полный набор фильтров и активных, и пассивных, и цифровых.
    73! Валерий.

  25. #22
    Аватар для RN6LKU
    Регистрация
    12.07.2008
    Адрес
    Новочеркасск
    Сообщений
    3,753
    Позывной
    rn6lku
    Кстати, для тех, кто реально проектирует и приеняет фильтры, советую направление поиска направить на поиск компромиса между прямоугольностью и звоном. Результаты удивят!
    73! Валерий.

  26. #23
    Немного освежу тему. Попробовал SDR, понравилось, но слишком там много но. Думаю, что фильтрация при помощи кварцев будет еще востребована.
    Откопал схему генератора для отбраковки кв.резонаторов по частоте, генерирующего с практически с любыми кварцами на частоте последовательного резонанса в диапазоне до 200МГц. Использовался при отбраковки по частоте резонаторов для кварцевых фильтров в домашних условиях.

  27. #24
    Интересно,а почему никто не вспомнил о такой замечательной программе от ua3xby,или емкость резонатора в наше время точно нечем померять?
    Вложения Вложения

  28. #25
    ux2ix, Когда занимался кв. фильтрами , компутеров в широком пользовании не было, я пользовался методикой построения фильтра, где обмеряется тестовая схема фильтра и по ее результатам изготавливается нужный фильтр на нужные параметры.
    Обмеров кв. резонаторов не производил.
    Постороение фильтра сводилось к отбраковке резонаторов по частоте и по добротности. После этой процедуры получались красивые фильтры с минимальными потерями в полосе пропускания.
    Расчеты сводились, грубо говоря, к решению пропорций.

  29. #26
    Программа предназначена для расчёта лестничных кварцевых фильтров на одинаковых резонаторах по методике. G3JIR (см. "QST" №11/1980 г.).
    По позывному можно найти в интернете и методу и программу. Но я в те времена считал на "куркуляторе". Тестовая схема- два кварца последовательно и емкость на землю. Генератор - (платка 8.5 Мгц от Радио-77), переменный резистор (470 Ом СП1) и простейший частотомер (прибор UA1FA). Нет ничего проще. Ставил в Радио 77. Было 15 кварцев 8.7 Мгц от р/с Гранит). Сделал 4-х кварцевый, потом 8 кварцевый фильтры.
    Точность подбора кварцев около 100 Гц (по частоте генерации в двух-транзисторном тестовом генераторе). Неравномерность 4-х кристального с полосой 2.7 кГц 1 дб, 8-и кристального 3 Дб. Более 50 дб затухание мерять было нечем. Но полоса и скаты контролировались. Оставались ЭМФ в ПЧ на 500 кГц. Для измерений выходного сигнала использовал усилитель на КТ606 и диодный вольтметр. Сравните с приемником ППП по приборам и затратам.
    73, Виктор

  30. Спасибо от Жорик_У

  31. #27

    Регистрация
    11.06.2009
    Адрес
    Самара, Чапаевск.
    Сообщений
    4,758
    Позывной
    UA4HBO, UA4-133-1679
    Цитата Сообщение от Alex007
    были еще "лодочки" от немецкого брэнда Geyer, но добротность у них оказалась никакая, так что на лодочки лучше не смотреть, даже фирменные.
    Лодочки на 9215кгц оказались высокодобротными-3 года назад брал и сделал, фильтры получились лучше (Кп1,48 у др 1,5 по 6/60дб) чем на обычных (Кп1,75 и 1,8 ) на ту же 9215...73!

  32. #28
    Странно, но в этой ветке никто не акцентировал внимание на важное условие согласования КФ.
    Настройку фильтра нужно производить в готовой плате или блоке с действующими, реальными каскадами до и после.
    Великолено изготовленный и настроеный КФ в одном месте с указанными входным и выходным сопротивлением (например, 300 Ом), при встраивании в конструкцию ОБЯЗАТЕЛЬНО потребует
    общей настройки и согласования.
    Отличие входных/выходных емкостей сопрягающих каскадов всего на 10_20пФ и сопротивлений на 10_20%,
    может испортить АЧХ до неузнаваемости. Влияет даже нагрузка каскада с подключенным на входе фильтром, я уже не говорю о каскадах с регулируемым АРУ усилилением. Сопротивления вх/вых которых может меняться в больших пределах в зависимости от включения и схемотехники. Это нужно так же учитывать.
    Поэтому "Кварцевый фильтр - это просто!" - Да, а его хорошее согласование - не так просто, как может показаться.
    Предложите схему удачного согласования КФа с каскадами управляемыми АРУ, обсудим.
    -----------
    P.S.
    Это относится к получению неравномерности в полосе пропускания в пределах 1_2дБ.
    Если устраивает 10дБ, то можно делать как попало...

  33. #29
    Согласование фильтра начинается с определения оптимального нагрузочного сопротивления в тестовой схеме. Например получилось 270 Ом. В реальном аппарате с обоих строн стоят схемные сопротивления нагрузки. И сколько схем-режимов столько и вариантов решения. Обсуждение уходит в бесконечность. В Радио 77 диодный мост смесителя меняет выходное сопротивление в зависимости от уровня напряжения на смесителе. Нагрузкой поставил полевик с общим затвором, с регулировкой тока, трансформатором с отводами на выходе полевика. Нагрузка КФ на вх. контур 1ПЧ - подбор емкостного делителя в контуре. Контроль неравномерности КФ по несущей от кварцевого генератора на вход приемника и смотрим по S-метру приемника. Так что советов как согласовать КФ на все случаи жизни нет. Методы согласования в трансиверах с кварцевыми фильтрами Урал-84, UA3DJG-основная плата, Витамин и пр. У заводского ЭМФ на оптимальном сопротивлении гарантируют заводы 10 дб неравномерность (был у меня где то паспорт ЭМФ).


  34. #30
    Че та я не проникся темой...

    Фильтры всегда считал по методике из книги Дроздова (только прототипы пересчитал под себя - на свой порядок фильтра и форму АЧХ), коэффициенты из справочника - вот и все дела. Кстати его метода практически повторяет методику опубликованную довольно давно в QST...

    P.S. Видел сообщение в теме, что мол из-за высокого сопротивления большие потери в полосе - че за бред господа ??? Согласовывать надо все нормально (о чем говорил выше Олег). У меня фильтры 4 кристала на 5МГу с Ro=3кОм имеют потери 0.5дБ вместе с цепями согласования (фильтр с полосой 2800Гц, картинки желающие могу посмотреть в ветке про "АРРЛ п ГОСТу" или про "проект RF3FY"), неравномерность - доли дБ... Кварцы там стоят советские, такой же фильтр из кварцев от Jauch имеет примерно те же параметры, кроме бОльшего затухания (примерно на 1.0дБ больше)...
    С Уважением,
    Олег

Страница 1 из 179 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: 895
    Последнее сообщение: 18.10.2017, 07:18
  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
  •