Regolazione dei filtri al quarzo. Schema, descrizione

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Regolazione dei filtri al quarzo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Nella letteratura radioamatoriale [1, 2, 3], sono stati forniti diversi metodi per sintonizzare i filtri al quarzo. Sono tutti approssimativamente uguali e si riducono alla prototipazione preliminare per misurare i parametri del quarzo e una quantità piuttosto grande di ingombranti calcoli matematici. Tuttavia, dopo la modifica, la risposta in frequenza risultante (AFC) del filtro, di norma, è molto lontana da quella desiderata. Ovviamente incide la dispersione dei parametri degli elementi filtranti e delle capacità di installazione di cui è difficile tenere conto. Di conseguenza, è necessario dedicare molto tempo alla correzione della risposta in frequenza selezionando le capacità del filtro e le resistenze di terminazione.

Sulla base di quanto sopra, è nata l'idea di abbandonare del tutto i calcoli. Poiché i loro risultati sono imperfetti, e invece di prototipare, ci limitiamo a controllare le prestazioni, appunto, dei risuonatori al quarzo (per questo basta un semplice generatore su un singolo transistor e un oscilloscopio), e a regolare i parametri principali del filtro utilizzando condensatori variabili (CPB).

Fig.1 Filtri al quarzo con capacità "parallele".

Le frecce AA e BB mostrano la seconda opzione per l'attivazione del KPI. I resistori R1, R4 (0 ... 300 Ohm) sono installati in presenza di grandi emissioni nella risposta in frequenza. Il condensatore C4 * è selezionato nell'intervallo da 0 a 30 pF.

Per ridurre al minimo il numero di condensatori, sono stati scelti circuiti di filtro contenenti solo capacità parallele, Fig.1. Poiché i filtri sono simmetrici (rispetto al loro ingresso-uscita), è risultato possibile utilizzare doppi KPI da ricevitori broadcast con una capacità di 12 - 495 pF. Inoltre, te ne servirà un altro, precalibrato in pF, condensatore variabile a sezione singola.

L'impostazione del filtro si riduce a quanto segue

Per la configurazione potrebbe essere necessario un dispositivo per misurare le caratteristiche di ampiezza-frequenza X1-38 o simile. Utilizzo un oscilloscopio e un accessorio fatto in casa (vedi sotto).

Inizialmente, tutti i condensatori sono impostati in una posizione corrispondente a una capacità di 30 ... 50 pF. Controllando la risposta in frequenza del filtro sullo schermo del dispositivo, ruotando i condensatori entro piccoli limiti, otteniamo la larghezza di banda richiesta. Quindi, regolando i resistori variabili (usare solo quelli non induttivi, ad esempio SP4-1) all'ingresso e all'uscita del filtro, si cerca di equalizzare la parte superiore della risposta in frequenza. Le operazioni di cui sopra vengono ripetute più volte fino ad ottenere la risposta in frequenza desiderata.

Inoltre, al posto di ogni singola sezione del KPI, saldiamo un condensatore precalibrato, con il quale cerchiamo di ottimizzare la risposta in frequenza del filtro. Sulla sua scala, determiniamo la capacità di un condensatore costante e ne facciamo una sostituzione. Pertanto, tutte le sezioni del KPI, a loro volta, vengono sostituite da condensatori di capacità costante. Facciamo lo stesso con i resistori variabili, che in seguito sostituiremo con quelli costanti.

La "finitura" finale del filtro viene effettuata direttamente in posizione, ad esempio, nel ricetrasmettitore. Dopo aver installato il filtro nel ricetrasmettitore, potrebbe essere necessario correggere i valori di queste resistenze, mentre per un abbinamento ottimale del filtro con l'uscita mixer e l'ingresso IF, il GKCH e l'oscilloscopio devono essere collegati secondo lo schema mostrato in Fig. 2.

Regolazione dei filtri al quarzo
Fig.2 Collegamento di un filtro al quarzo per la regolazione finale

Diversi filtri sono stati prodotti utilizzando il metodo descritto. Vorrei notare quanto segue. Configurare tre o quattro filtri a cristallo con una certa abilità non richiede più di un'ora, ma con 8 filtri a cristallo l'investimento di tempo è molto più elevato. Allo stesso tempo, i tentativi di preimpostare i primi due filtri separati a 4 cristalli e quindi di collegarli si sono rivelati infruttuosi. La minima dispersione dei loro parametri (e questo avviene sempre) porta ad una distorsione della risposta in frequenza risultante. È anche interessante notare che capacità teoricamente uguali (ad esempio, C1=C3, in Fig. 1a; C1=C7; C3=C5, in Fig. 1b) dopo la sintonizzazione con un KPI graduato secondo la risposta in frequenza ottimale avevano un diffusione notevole.

A mio avviso, il vantaggio di questa tecnica è la sua visibilità. Sullo schermo del dispositivo, puoi vedere chiaramente come cambia la risposta in frequenza del filtro a seconda della variazione della capacità di ciascun condensatore. Ad esempio, si è scoperto che in alcuni casi è sufficiente modificare la capacità di un condensatore (con l'aiuto di un relè) per modificare la larghezza di banda del filtro senza molto deterioramento della sua quadratura.

Come notato sopra, per regolare il filtro vengono utilizzati un oscilloscopio S1-77 e un prefisso convertito per misurare la risposta in frequenza.

Perché C1-77? Il fatto è che sulla sua parete laterale è presente un connettore su cui è presente una tensione a dente di sega del generatore di spazzata. Ciò consente di semplificare il prefisso stesso ed escludere il generatore di tensione a dente di sega (SPG) dal suo circuito. Pertanto, non è necessaria una sincronizzazione aggiuntiva e diventa possibile osservare una risposta in frequenza stabile a vari tempi di scansione. Ovviamente si possono adattare altri tipi di oscilloscopi, magari con un po' di raffinatezza.

Poiché il prefisso semplificato viene utilizzato solo quando si lavora con filtri al quarzo vicino alla frequenza di 8 MHz, tutte le altre sottobande sono state escluse da esso.

Inoltre, nel set-top box usato, dovrai aumentare leggermente la tensione di uscita. Per fare ciò, è sufficiente rifare lo stadio di uscita in uno sonoro. Deve essere sintonizzato sulla risonanza ogni volta che un nuovo filtro viene collegato alla sua uscita.

Lo schema dell'allegato modificato è mostrato in Fig. 3. A causa delle capacità "parassite" introdotte, tutti i collegamenti tra il filtro in studio e l'attacco devono essere realizzati con conduttori corti, di lunghezza non superiore a 10 cm.

Fig.3 Attacco all'oscilloscopio per la predisposizione dei filtri al quarzo

Letteratura

1. V. Zalnerauskas. Una serie di articoli "Filtri al quarzo" Rivista "Radio" n. 1, 2, 6 1982, n. 5, 7 1983
2. S. Bunin, L. Yaylenko "Manuale delle onde corte", ed. "Tecnica" 1984
3. V. Drozdov "Ricetrasmettitori a onde corte" ed. "Radio e comunicazione" 1988
4. Rivista "Radio" n. 5 1993 "Generatore di frequenza spazzante"

Autore: F. Sharapov, RA4PC, Leninogorsk; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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