|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ lọc tinh thu phát. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Liên lạc vô tuyến dân dụng Như chúng ta biết, bộ lọc thạch anh là “một nửa của bộ thu phát tốt”. Bài viết này trình bày một thiết kế thực tế của bộ lọc thạch anh mười hai tinh thể được lựa chọn chính cho bộ thu phát chất lượng cao và phần đính kèm máy tính, cho phép bạn định cấu hình bộ lọc này và bất kỳ bộ lọc băng hẹp nào khác. Trong các thiết kế nghiệp dư, các bộ lọc kiểu bậc thang tám tinh thể thạch anh được chế tạo trên các bộ cộng hưởng giống hệt nhau gần đây đã được sử dụng làm bộ lọc lựa chọn chính. Những bộ lọc này tương đối đơn giản để sản xuất và không đòi hỏi chi phí vật liệu lớn. Các chương trình máy tính đã được viết để tính toán và mô hình hóa. Các đặc tính của bộ lọc đáp ứng đầy đủ yêu cầu thu và truyền tín hiệu chất lượng cao. Tuy nhiên, với tất cả các ưu điểm, các bộ lọc này cũng có một nhược điểm đáng kể - một số tính không đối xứng của đáp ứng tần số (độ dốc tần số thấp bằng phẳng) và do đó, hệ số bình phương thấp. Sự tắc nghẽn của các chương trình phát sóng vô tuyến nghiệp dư xác định các yêu cầu khá nghiêm ngặt đối với độ chọn lọc của bộ thu phát hiện đại trên kênh lân cận, do đó bộ lọc lựa chọn chính phải cung cấp độ suy giảm bên ngoài băng thông không tệ hơn 100 dB với hệ số vuông góc là 1,5-1,8 (ở mức là -6/-90 dB). Đương nhiên, tổn thất và sự không đồng đều của đáp ứng tần số trong dải thông của bộ lọc phải ở mức tối thiểu. Được hướng dẫn bởi các khuyến nghị được nêu trong [1], bộ lọc bậc thang mười tinh thể có đặc tính Chebyshev với đáp ứng tần số không đồng đều 0,28 dB đã được chọn làm cơ sở. Để tăng độ dốc của các đường dốc song song với đầu vào và đầu ra của bộ lọc, các mạch bổ sung đã được đưa vào, bao gồm các bộ cộng hưởng thạch anh và tụ điện nối tiếp. Việc tính toán các thông số của bộ cộng hưởng và bộ lọc được thực hiện theo phương pháp mô tả trong [2]. Đối với băng thông bộ lọc 2,65 kHz, giá trị ban đầu thu được: C1,2 = 82,2 pF, Lkv = 0,0185 H, RH = 224 Ohm. Mạch lọc và các giá trị tính toán của các giá trị tụ điện được hiển thị trong Hình. 1.
Thiết kế sử dụng bộ cộng hưởng thạch anh cho bộ giải mã PAL truyền hình tần số 8,867 MHz do VNIISIMS (khu vực Aleksandrov, Vladimir) sản xuất. Độ lặp lại ổn định của các thông số tinh thể, kích thước nhỏ và chi phí thấp của chúng đóng một vai trò trong sự lựa chọn. Việc lựa chọn tần số bộ cộng hưởng thạch anh cho ZQ2-ZQ11 được thực hiện với độ chính xác ±50 Hz. Các phép đo được thực hiện bằng máy tự dao động tự chế và máy đo tần số công nghiệp. Bộ cộng hưởng ZQ1 và ZQ12 cho các mạch song song được chọn từ các lô tinh thể khác có tần số tương ứng thấp hơn và cao hơn tần số bộ lọc chính khoảng 1 kHz. Bộ lọc được lắp ráp trên một bảng mạch in bằng sợi thủy tinh lá hai mặt dày 1 mm (Hình 2).
Lớp kim loại hóa trên cùng được sử dụng làm dây thông thường. Các lỗ ở phía lắp đặt bộ cộng hưởng được làm chìm. Vỏ của tất cả các bộ cộng hưởng thạch anh được kết nối với một dây chung bằng cách hàn. Trước khi lắp đặt các bộ phận, bảng mạch lọc được đóng kín trong hộp mạ thiếc có 3 nắp rời. Ngoài ra, ở phía bên của dây dẫn được in, một phân vùng màn hình được hàn, đi qua giữa các dây dẫn của bộ cộng hưởng dọc theo đường trục trung tâm của bảng. Trong bộ lễ phục. Hình XNUMX thể hiện sơ đồ lắp đặt của bộ lọc. Tất cả các tụ điện trong bộ lọc là CD và KM.
Sau khi bộ lọc được tạo ra, câu hỏi đặt ra: làm thế nào để đo đáp ứng tần số của nó với độ phân giải tối đa tại nhà? Một máy tính ở nhà đã được sử dụng, sau đó kiểm tra kết quả đo bằng cách xây dựng đáp ứng tần số của từng điểm lọc bằng cách sử dụng một vi vôn kế chọn lọc. Để xem đáp ứng tần số của bộ lọc ở mức -100 dB, máy phát phải có mức nhiễu bên dưới giá trị được chỉ định và máy dò phải có độ tuyến tính tốt với dải động tối đa không tệ hơn 90.. 100dB. Vì lý do này, bộ tạo tiếng ồn đã được thay thế bằng bộ tạo tiếng ồn truyền thống (Hình 4).
Cơ sở là mạch của bộ dao động thạch anh [4], có mật độ phổ công suất nhiễu tương đối bằng - 165 dB/Hz. Điều này có nghĩa là công suất nhiễu của máy phát ở độ lệch 10 kHz trong băng tần 3 kHz nhỏ hơn 135 dB so với công suất dao động chính của máy phát! Bố cục của nguồn ban đầu được sửa đổi một chút. Vì vậy, thay vì các bóng bán dẫn lưỡng cực, các bóng bán dẫn hiệu ứng trường được sử dụng và một mạch gồm cuộn cảm L1 và các biến thiên VD1 - VD2 được mắc nối tiếp với bộ cộng hưởng thạch anh ZQ5. Tần số máy phát có thể điều chỉnh được so với tần số thạch anh trong phạm vi 5 kHz, khá đủ để đo đáp ứng tần số của bộ lọc băng tần hẹp. Bộ cộng hưởng thạch anh trong máy phát cũng tương tự như bộ lọc, ở chế độ máy phát tần số quét, điện áp điều khiển đến các biến tần VD2 - VD5 được cung cấp từ máy phát điện áp răng cưa chế tạo trên tranzito một điểm VT2 với máy phát dòng điện trên VT1 . Để điều chỉnh tần số máy phát theo cách thủ công, người ta sử dụng điện trở nhiều vòng R11. Chip DA1 hoạt động như một bộ khuếch đại điện áp. Điện áp điều khiển hình sin được hình thành ban đầu phải bị loại bỏ do tốc độ truyền đáp ứng tần số không đồng đều của các phần khác nhau trong đáp ứng tần số của bộ lọc và để đạt được độ phân giải tối đa, tần số máy phát đã giảm xuống 0,3 Hz. Công tắc SA1 chọn tần số của máy phát "cưa" - 10 hoặc 0,3 Hz. Độ lệch tần số của MFC được đặt bằng điện trở cắt R10. Sơ đồ nguyên lý của khối máy dò được hiển thị trong Hình. 5. Tín hiệu từ đầu ra của bộ lọc thạch anh được cung cấp cho đầu vào X2 nếu mạch L1C1C2 được sử dụng làm tải bộ lọc. Nếu các phép đo được thực hiện trên các bộ lọc có điện trở hoạt động thì không cần đến mạch này. Sau đó, tín hiệu từ điện trở tải được đưa đến đầu vào X1 và dây dẫn nối đầu vào X1 với mạch điện được loại bỏ khỏi bảng mạch in của máy dò.
Bộ theo nguồn có dải động hơn 90 dB trên bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh VT1 phù hợp với điện trở tải của bộ lọc và điện trở đầu vào của bộ trộn. Máy dò được chế tạo theo mạch trộn cân bằng thụ động sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT2, VT3 và có dải động hơn 93 dB. Các cổng kết hợp của bóng bán dẫn thông qua mạch P C17L2C20 và C19L3C21 nhận điện áp hình sin ngược pha 3...4 V (rms) từ máy phát tham chiếu. Bộ tạo dao động tham chiếu của máy dò, được chế tạo trên chip DD1, chứa bộ cộng hưởng thạch anh có tần số 8,862 MHz. Tín hiệu tần số thấp hình thành ở đầu ra của bộ trộn được khuếch đại khoảng 20 lần bởi bộ khuếch đại trên chip DA1. Vì card âm thanh của máy tính cá nhân có trở kháng đầu vào tương đối thấp nên máy dò được trang bị op-amp K157UD1 mạnh mẽ. Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại được điều chỉnh sao cho dưới tần số 1 kHz và trên tần số 20 kHz có mức giảm khuếch đại khoảng -6 dB mỗi quãng tám. Bộ tạo tần số xoay được gắn trên một bảng mạch in làm bằng sợi thủy tinh lá hai mặt (Hình 6). Lớp trên cùng của bảng đóng vai trò là một dây chung, các lỗ dẫn dây dẫn của các bộ phận không tiếp xúc với nó được khoét chìm. Bảng được đóng kín trong hộp cao 40 mm với hai nắp có thể tháo rời. Hộp được làm bằng kim loại tấm đóng hộp.
Cuộn cảm L1, L2, L3 được quấn trên các khung tiêu chuẩn có đường kính 6,5 mm bằng các bộ phận cắt bằng sắt cacbonyl và được đặt trong các màn chắn. L1 chứa 40 vòng dây PEV-2 0,21, L3 và L2 - lần lượt là 27 và 2+4 vòng dây PELSHO-0,31. Cuộn dây L2 được quấn phía trên L3 gần đầu “lạnh”. Tất cả các cuộn cảm đều đạt tiêu chuẩn - DM 0,1 68 µH. Cố định điện trở MLT, chỉnh R6, R8 và R10 loại SPZ-38. Điện trở nhiều vòng - PPML. Tụ điện vĩnh cửu - KM, KLS, KT, oxit - K50-35, K53-1. Việc thiết lập MCC bắt đầu bằng việc thiết lập tín hiệu cực đại ở đầu ra của bộ tạo điện áp răng cưa. Bằng cách theo dõi tín hiệu ở chân 6 của vi mạch DA1 bằng máy hiện sóng, sử dụng điện trở cắt R8 (độ lợi) và R6 (độ lệch) để thiết lập biên độ và hình dạng của tín hiệu hiển thị trên sơ đồ tại điểm A. Bằng cách chọn điện trở R12, việc tạo ra ổn định sẽ đạt được mà không cần vào chế độ giới hạn tín hiệu. Bằng cách chọn điện dung của tụ C14 và điều chỉnh mạch L2L3, hệ thống dao động đầu ra được điều chỉnh để cộng hưởng, đảm bảo khả năng chịu tải tốt của máy phát. Sử dụng bộ cắt cuộn dây L1, các giới hạn điều chỉnh bộ dao động được đặt trong phạm vi 8,8586-8,8686 MHz, chồng lên dải đáp ứng tần số của bộ lọc thạch anh được thử nghiệm với một biên độ. Để đảm bảo điều chỉnh tối đa dải tần (ít nhất 10 kHz) xung quanh điểm kết nối L1, VD4, VD5, lớp giấy bạc trên cùng đã được loại bỏ. Khi không tải, điện áp đầu ra hình sin của máy phát là 1 Vrms. Khối máy dò được chế tạo trên một bảng mạch in bằng sợi thủy tinh lá hai mặt (Hình 7). Lớp giấy bạc trên cùng được sử dụng làm dây thông thường. Các lỗ dẫn dây của các bộ phận không tiếp xúc với dây chung được khoét lỗ. Bảng được đóng kín trong hộp thiếc cao 35 mm có nắp tháo rời. Độ phân giải của hộp giải mã tín hiệu truyền hình phụ thuộc vào chất lượng sản xuất của nó.
Cuộn dây L1-L4 chứa 32 vòng dây PEV-0,21, cuộn dây để bật khung có đường kính 6 mm. Tông đơ ở dạng cuộn từ lõi áo giáp SB-12a. Tất cả các cuộn cảm đều thuộc loại DM-0,1. Điện cảm L5 - 16 µH, L6, L8 - 68 µH, L7 - 40 µH. Máy biến áp T1 được quấn trên lõi từ ferrite hình vòng 1000NN có kích thước tiêu chuẩn K10x6x3 mm và có 7 vòng ở cuộn sơ cấp và 2x13 vòng dây PEV-0,31 ở cuộn thứ cấp. Tất cả các điện trở cắt là SPZ-38. Trong quá trình thiết lập sơ bộ thiết bị, máy hiện sóng tần số cao được sử dụng để theo dõi tín hiệu hình sin tại cổng của bóng bán dẫn VT2, VT3 và nếu cần, điều chỉnh các cuộn dây L2, L3. Bằng cách điều chỉnh cuộn dây L4, tần số của bộ dao động tham chiếu được hạ xuống dưới băng thông của bộ lọc thêm 5 kHz. Điều này được thực hiện để trong vùng làm việc của máy phân tích phổ ít bị nhiễu làm giảm độ phân giải của thiết bị. Bộ tạo tần số quét được kết nối với bộ lọc thạch anh thông qua mạch dao động phù hợp với bộ chia điện dung (Hình 8).
Trong quá trình điều chỉnh, điều này sẽ cho phép bạn đạt được độ suy giảm thấp và độ không đồng đều trong dải thông của bộ lọc. Mạch dao động phù hợp thứ hai, như đã đề cập, nằm trong phần đính kèm của máy dò. Sau khi lắp ráp mạch đo và kết nối đầu ra của hộp giải mã tín hiệu (đầu nối X3) với micrô hoặc đầu vào tuyến tính của card âm thanh của máy tính cá nhân, chúng tôi khởi chạy chương trình phân tích phổ. Có một số chương trình như vậy. Tác giả đã sử dụng chương trình SpectraLab v.4.32.16, có tại: cityradio.narod.ru/utilJties.html. Chương trình rất dễ sử dụng và có khả năng tuyệt vời. Vì vậy, chúng tôi khởi chạy chương trình “SpektroLab” và bằng cách điều chỉnh tần số của MCG (ở chế độ điều khiển thủ công) và bộ dao động tham chiếu trong phần đính kèm máy dò, chúng tôi đặt đỉnh của biểu đồ phổ MCG thành 5 kHz. Tiếp theo, bằng cách cân bằng bộ trộn của phụ kiện máy dò, đỉnh của sóng hài thứ hai được giảm xuống mức nhiễu. Sau đó, chế độ GCH được bật và đáp ứng tần số được chờ đợi từ lâu của bộ lọc đang được thử nghiệm sẽ xuất hiện trên màn hình. Đầu tiên, tần số xoay 10 Hz được bật và sử dụng R11, điều chỉnh tần số trung tâm, sau đó là dải xoay R10 (Hình 4), chúng tôi thiết lập một “bức tranh” chấp nhận được về đáp ứng tần số của bộ lọc trong thời gian thực . Trong quá trình đo, bằng cách điều chỉnh các mạch phù hợp, chúng tôi đạt được độ không đồng đều tối thiểu trong dải thông. Tiếp theo, để đạt được độ phân giải tối đa của thiết bị, chúng tôi bật tần số quét 0,3 Hz và đặt trong chương trình số điểm biến đổi Fourier tối đa có thể (FFT, tác giả có 4096..8192) và giá trị tối thiểu của tham số trung bình (Tính trung bình, tác giả có 1). Do đặc tính được vẽ trong một số lần truyền của GKCh nên chế độ vôn kế đỉnh lưu trữ (Giữ) được bật. Kết quả là chúng ta nhận được đáp ứng tần số của bộ lọc đang nghiên cứu trên màn hình. Sử dụng con trỏ chuột, chúng tôi thu được các giá trị kỹ thuật số cần thiết của đáp ứng tần số thu được ở các mức yêu cầu. Trong trường hợp này, bạn không được quên đo tần số của bộ dao động tham chiếu trong phần đính kèm của máy dò để sau đó thu được giá trị tần số thực của các điểm đáp ứng tần số. Sau khi đánh giá “hình ảnh” ban đầu, họ điều chỉnh tần số của cộng hưởng nối tiếp ZQ1n ZQ12 tương ứng theo độ dốc dưới và trên của đáp ứng tần số của bộ lọc, đạt được độ vuông góc tối đa ở mức -90 dB. Tóm lại, bằng cách sử dụng máy in, chúng tôi có được một “tài liệu” chính thức cho bộ lọc được sản xuất. Như một ví dụ trong hình. Hình 9 cho thấy biểu đồ phổ đáp ứng tần số của bộ lọc này. Biểu đồ phổ của tín hiệu GKCh cũng được hiển thị ở đó. Sự không đồng đều có thể nhìn thấy ở độ dốc bên trái của đáp ứng tần số ở mức -3...-5 dB được loại bỏ bằng cách sắp xếp lại bộ cộng hưởng thạch anh ZQ2-ZQ11.
Kết quả, chúng ta thu được các đặc tính bộ lọc sau: dải thông ở mức -6 dB - 2,586 kHz, độ không đồng đều của đáp ứng tần số trong dải thông - nhỏ hơn 2 dB, hệ số bình phương ở mức -6/-60 dB - 1,41; ở mức -6/-80 dB - 1,59 và ở mức -6/-90 dB - 1,67; độ suy giảm trong băng tần nhỏ hơn 3 dB và độ suy giảm ngoài băng tần lớn hơn 90 dB. Tác giả quyết định kiểm tra kết quả thu được và đo đáp ứng tần số của bộ lọc thạch anh từng điểm một. Để thực hiện các phép đo, cần phải có một vi vôn kế chọn lọc có bộ suy giảm tốt, đó là loại vi vôn kế HMV-4 (Ba Lan) có độ nhạy danh định là 0,5 μV (đồng thời, nó ghi lại tín hiệu tốt ở mức 0.05 μV) và bộ suy giảm 100 dB. Đối với phương án đo lường này, sơ đồ hiển thị trong Hình 10 đã được lắp ráp. XNUMX. Các mạch phù hợp ở đầu vào và đầu ra của bộ lọc được che chắn cẩn thận. Các dây được bảo vệ kết nối có chất lượng tốt. Các mạch “đất” cũng được thực hiện cẩn thận.
Thay đổi trơn tru tần số của điện trở tần số cao R11 và chuyển đổi bộ suy giảm 10 dB, chúng tôi lấy số đọc vi vôn kế, đi qua toàn bộ đáp ứng tần số của bộ lọc. Sử dụng dữ liệu đo và cùng thang đo, chúng tôi xây dựng biểu đồ đáp ứng tần số (Hình 11).
Nhờ độ nhạy cao của microvoltmet và độ nhiễu bên thấp của GKCh, tín hiệu được ghi lại tốt ở mức -120 dB, được phản ánh rõ ràng trong biểu đồ. Kết quả đo như sau: Băng thông -6 dB - 2,64 kHz; đáp ứng tần số không đồng đều - dưới 2 dB; hệ số bình phương đối với mức -6/-60 dB là 1,386; ở mức -6/-80 dB - 1,56; ở mức -6/-90 dB - 1,682; ở mức -6/-100 dB - 1,864; độ suy giảm trong dải nhỏ hơn 3 dB, phía sau dải lớn hơn 100 dB. Một số khác biệt giữa kết quả đo và phiên bản máy tính được giải thích là do sự hiện diện của các lỗi tích lũy trong quá trình chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự khi tín hiệu được phân tích thay đổi trên một dải động lớn. Cần lưu ý rằng các biểu đồ trên về đáp ứng tần số của bộ lọc thạch anh có được với số lượng công việc thiết lập tối thiểu và với việc lựa chọn các thành phần cẩn thận hơn, các đặc tính của bộ lọc có thể được cải thiện đáng kể. Mạch máy phát được đề xuất có thể được sử dụng thành công để đo độ chọn lọc tín hiệu đơn, cũng như để đo dải động của máy thu phát lên tới 110...120 dB. Thiết bị này có thể được sử dụng thành công để đánh giá các chỉ số chất lượng của đường dẫn IF của bộ thu phát, hoạt động của AGC và máy dò. Bằng cách áp dụng tín hiệu bộ tạo tần số quét cho máy dò, ở đầu ra của hộp giải mã tín hiệu tới PC, chúng tôi nhận được tín hiệu từ bộ tạo tần số quét tần số thấp, nhờ đó bạn có thể dễ dàng và nhanh chóng định cấu hình bất kỳ bộ lọc và tầng nào của đường dẫn tần số thấp của máy thu phát. Sẽ không kém phần thú vị khi sử dụng phần đính kèm máy dò được đề xuất như một phần của chỉ báo toàn cảnh của bộ thu phát. Để thực hiện việc này, hãy kết nối bộ lọc thạch anh có băng thông 8...10 kHz với đầu ra của bộ trộn đầu tiên. Tiếp theo, tín hiệu nhận được được khuếch đại và đưa đến đầu vào máy dò. Trong trường hợp này, bạn có thể quan sát tín hiệu của người tương ứng ở các mức từ 5 đến 9 điểm với độ phân giải tốt. Văn chương
Tác giả: G. Bragin (RZ4HK)
Sự đông đặc của các chất số lượng lớn
30.04.2024 Máy kích thích não được cấy ghép
30.04.2024 Nhận thức về thời gian phụ thuộc vào những gì người ta đang nhìn
29.04.2024
▪ Biến đổi khí hậu đã ảnh hưởng đến hương vị của cà phê ▪ Chuẩn bị cho sứ mệnh mặt trăng của Trung Quốc
▪ phần của trang web Truyền thông vô tuyến dân sự. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Lò sưởi cho ong. Lời khuyên cho chủ nhà ▪ Nhựa đường xuất hiện như thế nào? đáp án chi tiết ▪ Bài viết của Ligusticum Hultena. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết Giấy carbon. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên ▪ bài viết Đài phát thanh kinh tế. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này