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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Les principaux paramètres du disque EMF à une fréquence de 500 kHz. Donnée de référence
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Les références Les filtres électromécaniques sont apparus il y a plus de quarante ans, mais sont toujours utilisés dans les équipements de communication et notamment dans les conceptions de radioamateurs. Konstantin Aleksandrovich Shulgin (U500DA), l'un des principaux créateurs d'EMF nationaux, évoque dans les pages du magazine les principales caractéristiques des filtres les plus courants pour une fréquence nominale de 3 kHz. La priorité de son travail dans ce domaine est assurée par une douzaine de certificats de droits d'auteur et de brevets de sept pays étrangers (dont les États-Unis). L'article présente les données de filtres électromécaniques (EMF) disponibles dans le commerce avec des résonateurs à disque à une fréquence nominale de 500 kHz. Actuellement, on les retrouve dans trois variantes du boîtier : cylindrique d'un diamètre de 14 mm, cylindrique d'un diamètre de 11 mm, rectangulaire d'une largeur de 11 et d'une hauteur de 12,5 mm (hors mines). La longueur du corps est déterminée par le nombre de disques résonateurs inclus dans le système oscillatoire mécanique du filtre. Les paramètres de ces CEM (ils sont divisés en quatre groupes selon leurs caractéristiques fonctionnelles) sont résumés dans le tableau.
La bande passante EMF indiquée dans le tableau est mesurée à -6 dB. Pour tous les filtres, l'atténuation dans la bande passante ne dépasse pas 15 dB et l'inégalité d'atténuation dans la bande passante pour le premier groupe d'EMF ne dépasse pas 6 dB et pour tous les autres - 3 dB. Le coefficient de squareité K est le rapport des bandes passantes du filtre par niveaux - 60 et - 6 dB. Le coefficient de température de la fréquence EMF ne dépasse pas 15·10-6 dans la plage de température de -60 à -30°С et 10·10-6 dans la plage de -30 à +85°С. Pour le deuxième intervalle de température en valeur absolue, il ne dépassera pas 0,5 Hz par degré. Les impédances d'entrée et de sortie de toutes les CEM sont déterminées en réglant leurs circuits sur la fréquence moyenne du filtre. La fréquence moyenne des filtres conçus pour mettre en évidence une bande latérale n'est pas standardisée et est donnée dans le tableau à titre de référence uniquement. La résistance de charge du filtre doit être au moins 3 à 5 fois sa résistance de sortie. Tous les filtres sont scellés. Ils peuvent être utilisés à des températures ambiantes de -60 à +85°C et à une pression atmosphérique jusqu'à 10 mm Hg. Art. L'article conserve les symboles des filtres que les développeurs leur ont attribués et qu'ils portent depuis de nombreuses années. Les abréviations suivantes sont acceptées dans ces désignations : EMF - filtre électromécanique ; D - disque ; P - rectangulaire ; C - cylindrique ; le nombre avec la lettre P - le nombre de résonateurs actifs dans le système oscillatoire mécanique du filtre ; 500 - fréquence nominale (kHz) ; un nombre avec la lettre H, B ou C - la bande passante (kHz) et sa position par rapport à la fréquence nominale (respectivement inférieure, supérieure ou symétrique). Les désignations des filtres du quatrième groupe contiennent, en plus, par un trait d'union, la combinaison T85, qui indique la température de thermostatisation (non indiquée dans le tableau par souci de concision). Le nombre de disques N contenus dans le filtre est donné dans le tableau afin de pouvoir évaluer la nature de la FEM et déterminer sa longueur. Par exemple, considérons le quatrième filtre du troisième groupe - EMFDP-5R-500 0,5N. Sur la base de la désignation, on peut en dire ce qui suit. Il s'agit d'un filtre électromécanique, à disque, de forme rectangulaire. Son système oscillatoire contient 5 résonateurs actifs, la fréquence nominale est de 500 kHz, la bande passante est de 500 Hz et il se situe en dessous de la fréquence nominale. Le premier groupe d'EMF est destiné aux systèmes de communication à bande latérale unique et à d'autres équipements électroniques. Leur corps est cylindrique d'un diamètre de 14 mm. Des pétales sont soudés aux extrémités du boîtier, servant à sa « mise à la terre » (Fig. 1). L'entrée et la sortie du filtre ne sont pas connectées galvaniquement au boîtier. Les conclusions des bobines sont réalisées sous forme de segments de fil rigide d'un diamètre de 0,8 mm. Lorsqu'ils sont installés dans un appareil, ils peuvent être pliés, mais avec précaution afin de ne pas endommager les bagues.
Tous les filtres de ce groupe 9 sont à résonateur, symétriques, c'est à dire que leur entrée et leur sortie ont les mêmes paramètres. En guise d'entrée, il est d'usage de considérer le côté de l'EMF à partir duquel commence son symbole. La résistance active des bobines est de 105 ±10 Ohm, la capacité des condensateurs connectés est de 60...100 pF. Les résistances d'entrée et de sortie sont de 20 ± 5 kOhm, le facteur de qualité des circuits est d'environ 10. Les filtres considérés sont intéressants dans la mesure où ils ont été les premiers CEM nationaux introduits dans la production de masse en tant que produits largement utilisés. La première à maîtriser leur production fut l'usine. N. G. Kozitsky (Leningrad) en 1961. À l'été 1962, le 5 500e "EMF-D-XNUMX-ZV" a été publié avec les honneurs appropriés, que les ouvriers de l'usine ont présentés à l'auteur de cet article. Le deuxième groupe d'EMF comprend des filtres conçus pour des équipements spéciaux. Tous sont constitués de 11 disques symétriques. Parmi eux, il convient de noter un ensemble de CEM à bande étroite pour les bandes passantes de 0,3 à 1,5 kHz (développées en 1962). Ils diffèrent des autres filtres en ce que, afin d'augmenter la résistance mécanique du système oscillatoire, la connexion entre leurs résonateurs actifs est réalisée selon un schéma complexe dans lequel des résonateurs à disque désaccordés (« passifs ») sont utilisés. Les dimensions hors tout des filtres sont indiquées sur la fig. 2. Leurs paramètres d'entrée et de sortie sont les mêmes que pour les filtres du premier groupe.
Le troisième groupe d'EMF est une série unifiée de filtres pour une large application pour des bandes passantes de 0,3 à 35 kHz. Les filtres qui y sont inclus sont conçus pour le câblage imprimé, leur boîtier a donc une forme rectangulaire (Fig. 3). Le boîtier EMF avec 11 disques a une longueur de 62 mm, avec 9 et 7 disques - 54 mm, avec 5 - 47 mm.
La résistance active des bobines de ce groupe EMF est de 50 ± 5 Ohm, la capacité des condensateurs est de 60 ... 150 pF. Pour faciliter l'adaptation aux circuits à transistors, une prise est réalisée à partir d'une partie des spires des bobines. En conséquence, l'entrée et la sortie des données EMF ont chacune trois broches. L'entrée est marquée d'un point. Les condensateurs sont connectés aux bornes 1 - 3 et 4 - 6. Entre les mêmes bornes, la résistance totale d'entrée et de sortie de la FEM est mesurée. Elle est égale à 16 ± 5 kOhm. La résistance d'entrée entre les broches 1 et 2 est de 20,6 kOhm, la résistance de sortie entre les broches 4 et 5 est de 0,5 ± 0,15 kOhm. Il ne faut pas oublier qu'une telle décision est privée. Par conséquent, il ne faut pas exclure la possibilité d'inclure complètement les filtres dans le circuit via les broches 1 à 3 et 4 à 6. Les filtres du quatrième groupe EMF (Fig. 4) ont été développés pour les équipements fonctionnant dans une large plage de températures. Ils sont destinés à être utilisés dans des équipements à température contrôlée (t=85°C). Dans le tableau, leurs paramètres correspondent précisément à une telle température.
Tous les filtres contiennent 11 disques, ont la même longueur et le même diamètre. Les bandes passantes des CEM à bande étroite incluses dans ce groupe vont de 0,3 à 1,1 kHz. Les filtres restants ont des bandes passantes de 3 à 7,8 kHz et se caractérisent par une sélectivité accrue. Comme dans le troisième groupe, leurs coils sont réalisés avec un robinet. L'entrée des filtres a 3 sorties, la sortie - 4. La dernière sortie est réalisée à partir du boîtier et n'a pas de traversée. En termes de paramètres d'entrée et de sortie, ces filtres sont identiques aux filtres rectangulaires. En fait, la plupart des filtres de tous les groupes ont de meilleurs paramètres que ceux indiqués dans le tableau. Diverses entreprises, y compris des développeurs, ont produit des CEM de disque qui différaient quelque peu de ceux considérés en termes de bande passante, de nombre de résonateurs, de fréquence nominale, d'impédance d'entrée et de sortie, de conception externe, etc. Si ces entreprises suivaient la technologie proposée par les développeurs et appliquaient la recommandés par eux, les matériaux spécialement développés pour les champs électromagnétiques, les propriétés sélectives (avec un nombre égal de résonateurs actifs), ainsi que le coefficient de température et de fréquence pour ces champs électromagnétiques doivent être similaires à ceux indiqués dans l'article. Au fil du temps, certains départements et entreprises ont changé les noms des EMF qu'ils produisaient. En conséquence, jusqu'à présent, on retrouve les mêmes filtres avec des noms différents dans la vie de tous les jours, ce qui peut poser certaines difficultés. Arrêtons-nous brièvement sur cette question. Selon la liste de prix du ministère de l'Industrie électronique, les EMF du troisième groupe ont été renommés. La nouvelle notation n'indique pas le nombre de résonateurs actifs et a déplacé la lettre indiquant l'emplacement de la bande passante par rapport à la fréquence nominale. Il est placé juste après. Ainsi, par exemple, le filtre EMFDP-9R-500-2,75V a été renommé EMFDP-500V-2,75. De tels filtres sont assez répandus parmi les radioamateurs. Les désignations des FEM inclus dans le premier groupe n'ont pas changé. Les filtres des deuxième et quatrième groupes ne sont pas inclus dans la liste de prix. Il y a environ 12 à 13 ans, un nouveau système départemental de symboles a été introduit, commun aux EMF de quatre groupes (OST 11 206 801-87). Les symboles des filtres de ce système sont constitués des éléments suivants : le premier élément est les lettres FEM (filtre électromécanique) ; le second est un numéro caractérisant le filtre selon le type de résonateurs utilisé ; troisième - numéro d'enregistrement; le quatrième est un nombre égal à la fréquence nominale du filtre en kHz ; le cinquième est un nombre égal à la bande passante en kHz ; le sixième - les lettres H, B ou C, indiquant la position de la bande passante par rapport à la fréquence nominale ; le septième est un chiffre indiquant le type de convertisseur, et le huitième est la lettre B, indiquant la version tout climatique du filtre. Entre le 2ème et le 3ème, le 3ème et le 4ème, le 4ème et le 5ème, ainsi que le 6ème et le 7ème élément, un trait d'union est posé. Le numéro 1 du deuxième élément montre que les résonateurs sont des haltères, 2 - disque, 3 - diapason, 4 - lamellaire, 5 - cylindrique. Dans le septième élément, le chiffre 1 correspond aux transducteurs électromagnétiques, 2 - piézocéramiques, 3 - magnétostrictifs, 4 - combinés. Le système considéré permet d'évaluer sans ambiguïté la FEM du disque existante et, en tenant compte de ses dimensions globales, de déterminer toutes les données de filtre à l'aide de cet article. Par exemple, le filtre FEM2-045-500-2.75V-3 est équivalent au filtre EMFDP-500-2,75V et appartient à l'EMF du troisième groupe. Un certain nombre de CEM avec le marquage le plus récent sont indiqués dans l'ouvrage de référence de A. I. Ladik et A. I. Stashkevich "Electronic Products. Piezoelectric and Electromechanical Devices", publié en 1993 par la maison d'édition "Radio and Communication". Malheureusement, il ne contient pas suffisamment d'informations sur les champs électromagnétiques du disque pour obtenir une image complète de filtres spécifiques. Si un EMF tombe entre vos mains, sur lequel quelque chose d'incompréhensible ou non marqué est écrit, essayez d'évaluer vous-même ses caractéristiques. Pour résoudre le problème, un GSS avec une faible résistance de sortie (50 ... 75 Ohm), un millivoltmètre haute fréquence (MVL) avec une résistance d'entrée élevée et deux condensateurs variables de 100 pF sont nécessaires. Il est également souhaitable de disposer d’un fréquencemètre. Connectez tout comme indiqué sur la Fig. 5.
Désactivez la modulation au niveau du générateur, réglez le niveau de porteuse à environ 1 V. Réglez la capacité initiale des condensateurs C1 et C2 à 60 ... 70 pF. De plus, en modifiant la fréquence de réglage du générateur dans la région de la fréquence nominale attendue, trouvez la réponse du filtre et, à l'aide de condensateurs, ajustez les circuits EMF en fonction de la lecture MVL maximale. Ensuite, aussi détaillé que les instruments utilisés vous le permettent, relevez point par point la réponse en fréquence du filtre. Il vous permettra d'évaluer le filtre en tenant compte de la forme et des dimensions de son boîtier, de connaître à quel groupe EMF décrit dans l'article il appartient et de déterminer ses paramètres. Auteur : K.Shulgin (U3DA)
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