Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Журнал Радио

2004: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
2003: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
2002: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
2000: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1999: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1998: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1971: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1947: 
1, 2, 3, 4, 5
1946: 
1, 2, 3, 4-5, 6-7, 8-9

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

Журнал Радио 7 номер 2002 год. "РАДИО" - О СВЯЗИ

КВАРЦЕВЫЕ ФИЛЬТРЫ ДЛЯ ТРАНСИВЕРОВ

Анатолий БЕЛЫХ (UA10J)  

 Селективность современных KB и УКВ трансиверов обеспечивается применением в них кварцевых или электромеханических фильтров. Особое внимание конструкторов привлекают кварцевые фильтры — они недороги и позволяют заметно упростить аппаратуру. Более того, кварцевые фильтры с весьма высокими параметрами можно изготовить и в радиолюбительских условиях, если воспользоваться рекомендациями, которые приведены в публикуемой статье.

В радиолюбительской практике широкое распространение получили квазиполи номинальные лестничные кварцевые фильтры на одинаковых резонаторах. Заметим, что все полосовые фильтры строятся на основании преобразований фильтров НЧ прототипов. Поли номинальные фильтры содержат последовательные и параллельные контуры. Такие фильтры имеют геометрически симметричные характеристики относительно средней частоты. Но при проектировании в ряде случаев (узкая полоса, высокие частоты и др.) они не очень удобны с точки зрения конструирования, изготовления и настройки из-за значительной разницы величин элементов последовательных и параллельных контуров. Для достаточно узкополосных фильтров соотношение значений индуктивностей и емкостей в параллельных и последовательных плечах настолько велико, что величины элементов становятся неприемлемыми. Поэтому полосовые фильтры часто реализуют в виде схем, состоящих только из последовательных или параллельных контуров, которые связаны между собой индуктивными или емкостными связями. Ярким примером могут служить фильтры сосредоточенной селекции — ФСС на связанных контурах и лестничные кварцевые фильтры. Характеристика затухания полосового фильтра на связанных контурах при относительной полосе пропускания, не превышающей 10...20 % от средней частоты фильтра, может быть весьма близкой к характеристике затухания полиноминального полосового фильтра с тем же числом колебательных контуров. Расчет таких фильтров может производиться с помощью таблиц полиноминальных НЧ прототипов [1]. Поэтому зти фильтры именуются квазиполи номинальным и.

Вопросы проектирования и изготовления квази полиноминальных лестничных кварцевых SSB и CW фильтров в любительских условиях остаются актуальными на протяжении четверти века. За прошедшее время в печати было опубликовано много статей, посвященных этой теме. Пионером, признанным специалистом и популяризатором лестничных кварцевых фильтров среди радиолюбителей, считается J. Hardcastle (G3JIR). Он одним из первых уделил достойное внимание таким фильтрам и вложил много труда и таланта в разработку методики их расчета. Его статья [2] стала бестселлером в радиолюбительских кругах.

Расчет и моделирование качественных кварцевых фильтров с заданными параметрами сложная задача, требующая выполнения большого количества математических расчетов. Помочь в решении этой задачи может применение компьютеров. Первым энтузиастом этого направления в радиолюбительской практике стал U. Rohde (DJ2LR). Его знания и опыт в расчете мостовых фильтров отражен в программе для семейства малых компьютеров и подробно описан в [3].

Но не только за рубежом уделялось внимание кварцевым фильтрам. В. Жал-нераускас (UP2NV) опубликовал на страницах журнала "Радио" цикл статей [4], в которых осветил новые, нераскрытые его предшественниками, страницы в теории и практике изготовления кварцевых фильтров. Достойное внимание уделили этой теме С. Бунин (UB5UN) и Л. Яйленко (UT5AA) в "Справочнике радиолюбителя-коротковолновика" [5].

Компьютеры все больше и больше находят применение в любительской радиосвязи и конструировании. Многие радиолюбители стали применять их для решения вопросов, связанных с расчетом и проектированием кварцевых фильтров. Использование компьютерных программ позволяет быстро и качественно выполнить большой объем математических вычислений, провести анализ результатов и выбрать наиболее приемлемый вариант. В Интернете на сайтах, посвященных любительской радиосвязи, можно найти до десятка различных программ по расчету лестничных кварцевых фильтров. Но в основном эти программы рассчитывают только величины конденсаторов связи и входных сопротивлений проектируемых фильтров. Кроме того, они имеют довольно большую погрешность в результатах расчетов, в некоторых случаях доходящую до 50 %. Это обусловлено тем, что они не учитывают входящих в полную эквивалентную схему замещения кварцевого резонатора его статической емкости и динамического сопротивления.

При расчете электрических цепей кварцевый резонатор, согласно [6], может быть заменен эквивалентной схемой

замещения (рис. 1), где Ld — динамическая индуктивность резонатора; Cd — динамическая емкость резонатора; Rd — динамическое сопротивление резонатора; Cs — статическая емкость резонатоpa. Эти параметры связаны между собой следующими соотношениями:

Здесь Fo — частота последовательного резонанса; Fp — частота параллельного резонанса; F1 — частотный интервал; Q — добротность резонатора.

В радиолюбительской практике получили распространение в основном фильтры с характеристиками двух типов — Баттерворта и Чебышева. Фильтр Баттерворта характеризуется монотонным изменением затухания в полосе пропускания и задерживания. Затухание в полосе задерживания изменяется приблизительно на 6 дБ за октаву для каждого элемента схемы. Например, пятиэлементный фильтр будет иметь затуханиеn 30 дБ при двойной частоте среза и 60 дБ при учетверенной частоте среза. За нормированную частоту среза для фильтра Баттерворта принимается частота, на которой затухание составляет 3 дБ. Такие фильтры характеризуются меньшим "звоном" и в основном применяются для приема CW и при работе цифровыми видами связи (RTTY AMTOR, PACTOR, PACKET RADIO и т. п.).

АЧХ фильтров Чебышева имеет колебательный характер в полосе пропускания и монотонный — в полосе задерживания. Неравномерность затухания dA в полосе пропускания однозначно связана с максимальным коэффициентом отражения (Котр) и коэффициентом стоячей волны (КСВ). Эта связь показана в табл. 1 [1]. Основным достоинством этих фильтров перед фильтрами с характеристиками Баттерворта являются меньшие значения коэффициента прямоугольности при одинаковом числе колебательных контуров.

Зависимость АЧХ полосы пропускания (dF — закладываемая при расчете, dF' — полученная в результате расчета), вносимого фильтром затухания (А) и коэффициента прямоугольности по уровням -6/-60 дБ (Кп) от Cs наглядно представлена на рис. 2 и в табл. 2, а от Rd — на рис. 3 и в табл. 3. В качестве примера приводятся амплитудно-частотные характеристики восьмикристальных фильтров Чебышева (Т08-10-3100) с коэффициентом отражения Котр=10 %.


Увеличить

Анализ полученных данных показывает, что Cs и Rd в значительной мере влияют на полосу пропускания, вносимое фильтром затухание и коэффициент прямоугольности. Отсюда следует вывод, что для качественного фильтра еледует подбирать кварцевые резонаторы с минимальными значениями Сs и Rd.

В мае 2001 года одна из первых версий программы "Расчет кварцевых фильтров", о которой пойдет речь в этой статье, была размещена на сайтах <http://krasnodar.online.ru/ hamradio/ua1oj_d.htm> и <http:// www.qrz.ru/shareware/detail/307>. Эта программа позволяет рассчитать по методике, описанной в [2] и [4], параметры трех-, четырех-, шести- и восьми кристальных фильтров с характеристиками Баттерворта и Чебышева, а также построить амплитудно-частотные характеристики проектируемых фильтров. В расчетах использованы коэффициенты из таблиц [1]. Отличительной особенностью этой программы является реализация оригинального алгоритма расчета и построения амплитудно-частотной характеристики квазиполиноминальных лестничных кварцевых фильтров с использованием полной эквивалентной схемы замещения кварцевого резонатора. Алгоритм построен на основе анализа линейных четырехполюсников, подробно описанного в [6].

"Скриншот" одной из последних версий программы (V-6.1.8.0.) показан на рис. 4. Форму, созданную программой, можно условно разделить на пять функциональных зон. Большую часть площади формы занимают графики АЧХ. Над ними расположены панели с принципиальными схемами фильтров и результатами расчетов. Справа от АЧХ находятся панели исходных данных резонатора и фильтра. В нижней части формы расположен статус-бар, который отражает порядковый номер АЧХ и краткое наименование рассчитанного фильтра, дату и время проведения вычислений, некоторые подсказки по работе с программой.

Следует пояснить сокращения, принятые в программе: Амин — минимальное вносимое затухание; F(Амин) - частота минимального затухания; A(Fо) — затухание на частоте последовательного резонанса; dF(-N дБ) — полоса пропускания по уровню — N дБ; Ск — емкость коррекции при расчете фильтров со сдвигом полосы.

В дополнение к функциям предыдущих версий в программу введены несколько новых. В их числе возможность сохранения и открытия файла с данными резонатора и фильтра (рис. 5) и возможность построения с наложением до пяти АЧХ различных фильтров (рис. 6). В программу введены расчет и построение АЧХ 4-, 6- и 8- кристальных узкополосных фильтров со сдвигом вверх средней частоты полосы пропускания. Идея сдвига полосы пропускания заимствована из [8]. Она заключается в том, что частота последовательного резонанса каждого кварцевого резонатора повышается с помощью включенного последовательно с ним корректирующего конденсатора небольшой емкости (рис. 7). Программа позволяет провести расчет фильтров с характеристиками Баттерворта и Чебы-шева с Котр от 10 до 25 % (рис. 8). Построение АЧХ производится сточностью до 1 Гц по частоте. Максимальная полоса обзора АЧХ составляет ±30 кГц. При превышении этого значения программа выдает сообщение об ошибке (рис. 9).

В программе имеется возможность с помощью масштабирования просмотреть любой участок АЧХ (рис. 10). Для этой цели нажатием левой клавиши мыши выделяется прямоугольный фрагмент графика диагонально из верхнего правого угла в левый нижний. Так можно поступить несколько раз, добиваясь необходимого масштаба изображения АЧХ. Возврат к исходному виду производится обратным движением мыши — из правого нижнего угла в левый верхний.

Минимальные системные требования для работы программы: Pentium ММХ-166MHz, SVGA 800x600x16bit, RAM-16MB, Windows 9x/ME/XP/NT/2000.

Проверка на практике работы этой программы показывает высокую точность результатов расчетов. Погрешность во многом зависит от качества проведения измерений параметров кварцевых резонаторов и может не превышать 2—5 %. В качестве примера приведем результаты расчета трех кварцевых фильтров для коротковолнового трансивера, подобного [9].

При изготовлении этих фильтров использовались малогабаритные кварцевые резонаторы фирмы UTECH на частоту 8867,238 кГц. Выбор пал на зти резонаторы ввиду высокой точности их изготовления. Разброс по частоте последовательного резонанса в партии из 30 шт. не превышал ± 150 Гц, а отклонения значений Ld и Cs укладывались в допуск 0,1 %. Измеренное значение частоты последовательного резонанса для этих резонаторов F0=8861,736 кГц.

С помощью программы было рассчитано несколько вариантов фильтров, и наиболее приемлемые изображены на рис. 11.

ZQ1 — Т08-10-2800, фильтр 8-го порядка, с характеристиками Чебышева, неравномерностью в полосе пропускания dA=0,044 дБ, коэффициентом отражения 10 %, расчетной полосой пропускания 2800 Гц, используется в качестве фильтра основной селекции в режиме SSB.


Увеличить

ZQ2 — В06С-760, фильтр 6-го порядка, с характеристиками Баттерворта, с корректирующими емкостями, расчетной полосой пропускания 760 Гц, используется в качестве фильтра основной селекции в режиме CW. Сдвиг вверх средней частоты полосы пропускания относительно опорной частоты составляет 1000 Гц.


Увеличить

ZQ3 — Т04-10-2400, фильтр 4-го порядка, с характеристиками Чебышева, неравномерностью в полосе пропускания dA=0,044 дБ, коэффициентом отражения 10 %, расчетной полосой пропускания 2400 Гц, используется в качестве подчисточного фильтра в режиме SSB.

ЛИТЕРАТУРА
1. Ханзел Г. Е. Справочник по расчету фильтров. — М.: Советское радио, 1974.
2. Hardcastle J. A. Ladder crystal filter design. —RadioCommunication, February, 1979.
3. Rohde U. Crystal Filter Design with Small Computers. — QST, May, 1981.
4. Жалнераускас В. Кварцевые фильтры на одинаковых резонатора. — Радио, 1982, ╧1,2,6;1983,╧5,7.
5. Бунин С. Г., Яйленко Л. П. Справочник радиолюбителя-коротковолновика. — Киев: Техника, 1984.
6. Матханов П. Н. Основы анализа электрических цепей. Линейные цепи. — М.: Высшая школа, 1972.
7. Глюкман Л. И. Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы. — М.: Радио и связь, 1981.
8. Гончаренко И. Совмещение полос пропускания SSB/CW b кварцевом фильтре с переменной полосой пропускания. — Радиолюбитель, 1991, М.
9. Дроздов В. В. Любительские KB трансиверы. — М.: Радио и связь, 1988.

Примечание редакции. Ознакомиться с демонстрационной версией программы "Расчет кварцевых фильтров " можно, скача в ее с ftp-сервера журнала по адресу <ftp://ftp.paguo.ru/pub/2002/07/quartz/ Quartz6d.zip>. Для получения полной бесплатной версии программы необходимо с помощью утилиты регистрации <ftp://ftp.paguo.ru/pub/2002/07/quartz/ RegBlank.zip> заполнить бланк и выслать его по E-mail <ua1oj@atnet.ru>.

(Окончание следует)

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 7 номер 2002 год







Ваш комментарий к статье
Журнал Радио 7 номер 2002 год. РАДИО - О СВЯЗИ :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>