Дифференциально-мостовой КФ

[vadim_d]

вопрос про компенсацию параллельного резонанса

В Дифференциально-мостовых фильтров при идентичной статической емкости кварцев в противоположных плечах он компенсируется автоматически, никаких специальных действий предпринимать не нужно. Помнить нужно о том, что эта емкость добавится к обмотке с одной стороны и к конденсатору связи с другой, их надо подкорректировать на эту добавленную величину. И всякие картинки, где требуют совмещать частоту параллельного резонанса одного кварца с частотой последовательного у другого, как бы помягче сказать, бред полнейший для таких фильтров. В лестничных можно компенсировать и параллельными катушками, и для крайних секций добавкой трансформаторов с компенсирующим конденсатором, можно и полный "дабл", как в примере с QER, где включены диагональные компенсирующие емкости в каждой секции. Добавлять трансы в средние секции лестницы чревато добавкой эквивалентных потерь в резонаторы, поэтому такой метод обычно не используется

разговоры о толстых, качественных пластинах

Из несомненных плюсов для экспериментов, даже обычными руками (а я всегда говорю, что все руки имеют конечный радиус кривизны, мои - не исключение ) можно выставить нужные частоты без потери добротности резонаторов. Паразитные резонансы - да, сильный недостаток, но если кварцев десятки и сотни (не мой случай), то есть возможность отбора

[vadim_d]

можно попытаться сделать что-то 6 порядка в виде 4+2 с буферным усилителем, АЧХ при этом должна попасть в теоретическую

Нашел свои скрипты, где считал НЧ прототипы под такое разбиение 6-го порядка, подправил ошибки, вроде уже получается что-то похожее на правду. На картинке зеленым исходная АЧХ НЧ прототипа Чебышева 6 порядка с неравномерностью 1 дБ (взято такое значение, чтобы ее было хорошо видно), а к ней АЧХ звеньев 2 и 4 порядков после ее разложения на множители. Поскольку там неравномерность еще больше, то для приведения к-та передачи к 1 на пиках результирующей АЧХ в буфере между секциями нужно добавочное усиление, для 1 дБ неравномерности это 6.4 дБ.

Скрипт сейчас считает отстройки кварцев каждой секции, что интересно, при неравномерности АЧХ в 0.2 и более дБ обе секции в звене 4-го порядка идентичные, а при меньшей неравномерности частоты кварцев в них начинают различаться. Попробую еще глянуть расчеты, где 8-й порядок бился на 2 секции с 4-м порядком, а потом замахнусь на проверку в симуляторе варианта 4+2, для 1 дБ исходной неравномерности отстройки кварцев в значениях полосы такие:
секция 2: (-0.438280 0.272290)
секция 4: (-0.613273 -0.097297) (-0.613273 -0.097297)
А если взять неравномерность 0.2 дБ, то требуемое усиление всего 3.8 дБ, а отстройки кварцев такие:
секция 2: (-0.480002 0.228089)
секция 4: (-0.634562 -0.044815) (-0.601630 -0.077747)
Видно, что пары в секции 4-го порядка уже различаются

[sergejbelyj]

И всякие картинки, где требуют совмещать частоту параллельного резонанса одного кварца с частотой последовательного у другого, как бы помягче сказать, бред полнейший для таких фильтров

Да, вполне возможно. В 8 кристальной решётке я отказался от компенсации:

Но это помогло двигаться вперёд и с песней Когда видишь, как у младших порядков образуются нули затухания именно при наличии параллельных конденсаторов. Может так совпало? Не знаю. Начиная с "шестёрки", конденсаторы только мешали. Да и пределы прибора уже не позволяли видеть ниже 90дб.

[vadim_d]

В 8 кристальной решётке я отказался от компенсации

А какой резистор пришлось вставить между секциями (по отношению к входному/выходному сопротивлению)? В принципе при старте с прототипа Кауэра можно попытаться и расчетным путем протащить нули, но пока решил на них не отвлекаться, сейчас чищу скрипт с делением 8 порядка на два четвертых с буфером, это почти Ваш случай с резистором между четверками

[vadim_d]

у младших порядков образуются нули затухания именно при наличии параллельных конденсаторов. Может так совпало?

Нули в дифференциально-мостовом фильтре образуются при неравной емкости в его плечах, на малых порядках эти нули передачи намного заметнее, поскольку попадают на пологие скаты АЧХ вблизи полосы пропускания. А если прицепить равные конденсаторы к обоим кварцам, которые еще и из одной партии, то нули не должны появляться. Это основное преимущество дифференциально-мостовых фильтров. И восьмерка, что на фото, при одинаковых по Lm и статической емкости кварцах должна казать вполне симметричную АЧХ, поскольку емкости взаимно компенсируются

[sergejbelyj]

А какой резистор пришлось вставить между секциями

Не помню, фильтр на шасси уже. По фотке, вроде как 82 Ом. Входное-выходное=1.8k

[vadim_d]

вроде как 82 Ом. Входное-выходное=1.8k

При таком раскладе не должен заметного затухания добавлять. Вроде сейчас и скрипт разбиения 8 порядка на две секции 4 порядка с буферным усилителем выдает вполне разумные результаты, и усиление не такое уж страшное требуется, 8 дБ при неравномерности 0.2 дБ, наверное можно замахиваться на практическую проверку с кварцами Б148 от РСИУ (5.57 МГц) . Из неприятностей разное входное/выходное сопротивление у секций, но это все решаемо

[vadim_d]

Собрался с силами, и хоть погода не способствует напряжению мозга ("на улице стоит ужасная жара"), допинал вариант 4+4 на примере 1 дБ Чебышева от Scilab скрипта через ексельные таблицы для каждой секции 4 порядка до симуляции в LTspice, как секций по отдельности (названы 4a и 4b), так и полного фильтра из двух секций с буфером между ними. Усиление по напряжению небольшое, но импеданс второй секции существенно ниже, поэтому по мощности усиление выше. Процесс вкратце такой: пускается скрипт ch_spl8.sce батником, куда надо вписать путь к Scilab на своей машине (или прописать в PATH), в самом скрипте задать нужную неравномерность (там 1 дБ), он выдаст добротности крайних звеньев и к-ты связи связи для обеих секций:

Их перебить в ексельные файлы для секций, вписать туда свои параметры кварцев (там что-то близкое к моим Б148 от РСИУ), а уже из екселя брать результаты в симуляцию. Вот АЧХ первой половинки:

вот второй:

вот обе вместе, вроде теория совпала с моделью:

Понятно, что пока еще сферический конь в вакууме, но в этой конфигурации потери в трансах легко учитываются нагрузками, и даже потери в кварцах можно учесть предыскажением полюсов фильтра, так что в результате добавится только "плоское" затухание

[vadim_d]

Думал, что выложить вариант 4+2 после 4+4 будет легко и просто, но не тут-то было. После всех перепроверок оказалось, что померещившаяся мне неправильная двойка для 2-го порядка у Эрика Рыжего на самом деле оказалась на месте, а ошибка там вызвана той же причиной, что и в 4-м порядке, отсутствие формул для входных и выходных конденсаторов. После подправок все сошлось. Для 6-го порядка пускается скрипт ch_spl6.sce:

также выход в ексели, их результаты в схему. Вот АЧХ секции 2-го порядка от шестерки

вот 4-го

и вот полный результат симуляции