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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Filtre cristal pour SSB. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Noeuds d'équipement de radio amateur. Filtres à quartz Comme vous le savez, l'excitateur SSB est grandement simplifié si vous utilisez un filtre à quartz réglé sur une fréquence supérieure à 1 MHz. En figue. La figure 1 montre un schéma d'un filtre à quatre cristaux de quartz. Lorsqu'il fonctionne à des fréquences allant jusqu'à 2-3 MHz, un tel filtre permet de supprimer la deuxième bande latérale jusqu'à 40-50 dB. Le circuit du filtre est extrêmement simple, et si un amateur dispose de cinq ou six cristaux de quartz à la même fréquence, n'importe qui peut le réaliser.
Avant de fabriquer un filtre, vous devez sélectionner du quartz. Pour sélectionner le quartz, vous devez assembler un appareil dont le schéma fonctionnel est illustré à la Fig. 2. Dans cet appareil, la fréquence de l'oscillateur à quartz, dans lequel est installé l'un des quartz destiné au filtre, est comparée à la fréquence de l'oscillateur de plage ; l'adéquation du quartz est déterminée par les battements résultants.
L'appareil GSS-6 est utilisé comme générateur de portée. Vous pouvez assembler à cet effet un générateur spécial à bande étroite, couvrant avec une certaine marge la bande passante du futur filtre. Il n'a peut-être pas d'étalonnage du tout, mais une stabilité de fréquence assez élevée est requise. Un oscillateur à cristal peut être assemblé selon n'importe quel schéma. Pour obtenir des battements, n'importe quel étage de conversion sur une lampe multigrille est utilisé. La grille hétérodyne de la lampe du convertisseur est alimentée par la tension de l'oscillateur à quartz et la grille de commande est alimentée par la tension de sortie de l'oscillateur de plage. Une résistance d'environ 200 kohms est connectée au circuit anodique de la lampe. Si vous possédez un oscilloscope, la fréquence de battement est déterminée à partir des chiffres de Lissajous à l'aide d'un générateur de sons calibré. Si vous n'avez pas d'oscilloscope, vous pouvez utiliser un autre convertisseur et déterminer l'égalité de la fréquence de battement et de la fréquence du générateur de son par les battements nuls entre elles. La fabrication du filtre doit commencer par mesurer la différence de fréquence entre les résonances série et parallèle dans chacun des quartz disponibles. Les mesures doivent être effectuées plusieurs fois, en essayant de déterminer les fréquences de résonance avec une précision de 10 à 20 Hz. De sorte que selon le schéma présenté sur la Fig. 1, il a été possible de réaliser un filtre avec une bande passante suffisante pour SSB ; la différence de fréquence entre les deux résonances pour tous les quartz doit être supérieure à 1000 Hz. Habituellement, cette condition est remplie. Sinon, vous devez, si possible, réduire la capacité du support à quartz ou assembler le filtre selon un schéma différent. Il faut ensuite, à l'aide du même appareil (Fig. 2), vérifier l'absence de résonances parasites notables dans tous les quartz à plus de 20-30 kHz du principal. S’il y a des résonances parasites, mais qu’elles sont exprimées plus faiblement que la principale de 20 dB ou plus, et qu’elles ne coïncident pas non plus en fréquence entre les différents cristaux de quartz, elles ne détérioreront pas les performances du filtre. Vous devez maintenant mettre de côté deux quartz ayant des fréquences égales de résonances successives et accorder les deux autres sur une fréquence supérieure ou inférieure. Il n’existe aucun bon moyen d’abaisser la fréquence du quartz dans les milieux amateurs. L'un d'eux consiste à scier des rainures dans les bords latéraux. Dans ce cas cependant, la stabilité en température du quartz se dégrade et des résonances parasites peuvent apparaître. Il est préférable d'augmenter la fréquence du quartz. S'ils sont métallisés, cela est obtenu en effaçant soigneusement une partie du revêtement métallique (uniformément sur toute la surface) à l'aide d'une gomme rouge ordinaire (appelée encre). Afin de ne pas casser le quartz lors de l'effacement du revêtement métallique, celui-ci doit être posé sur une surface plane et dure. Si le quartz n'est pas métallisé, vous devez augmenter la fréquence en broyant son plastique avec du papier de verre le plus fin (micron). Vous devez meuler en déplaçant la plaque le long du papier de verre, mais pas l'inverse. Il ne faut pas oublier que parfois 2-3 mouvements de la plaque sur le papier de verre suffisent pour augmenter la fréquence du quartz de 1000 Hz. Lors du processus de restructuration des résonateurs à quartz, il est nécessaire de surveiller le plus souvent possible la fréquence de leur résonance en série. Pour obtenir un filtre avec la bande passante optimale pour un fonctionnement en BLU (2600 Hz), il est nécessaire d'accorder les résonances successives de deux cristaux de quartz à 1800 Hz. Dans ce cas, avant accord, le quartz doit présenter une séparation des résonances série et parallèle d'au moins 2000 Hz. Si, à la suite des mesures effectuées au début, il s'avère que l'espacement des résonances est inférieur à 2000 Hz, mais supérieur à 1000 Hz, le quartz est accordé à 0,9 fois l'espacement des fréquences. La bande passante du filtre sera dans ce cas inférieure à 2500 XNUMX Hz, mais néanmoins suffisante pour que l'intelligibilité de la parole transmise ne soit pas affectée. La bobine de filtre L1 est placée dans un noyau de type SB-3 et possède une prise au milieu. Pour que les deux moitiés du bobinage soient aussi égales que possible, ce qui est très important, le bobinage est réalisé en deux fils, puis l'extrémité de l'un d'eux est reliée au début de l'autre, obtenant ainsi le borne intermédiaire. La valeur de l'inductance L1 doit être telle que, avec une capacité du condensateur C3 égale à 15-20 pF, le circuit résultant soit accordé sur la fréquence moyenne de la bande passante du filtre. Il n'est pas possible d'indiquer les données exactes de l'enroulement de la bobine L1, car la fréquence moyenne peut être différente. Le filtre est assemblé sur une plaque de matériau isolant, en plaçant le quartz de telle sorte qu'à gauche et à droite de la bobine L1 il y ait un quartz avec une fréquence plus élevée (sur la Fig. 1, le quartz Kv1 et Kv4 avec une fréquence plus élevée, et Kv1 et Kv3 avec une fréquence plus basse). Les condensateurs ajustables C1 et C2, illustrés sur la figure 1, ne sont pas connectés lors de la première étape de la configuration du filtre. réglage Le filtre assemblé est réalisé comme suit. La tension est fournie à l'entrée du filtre à partir d'un générateur de plage (GSS-6 ou autre), et un voltmètre ou un récepteur à tube sensible est connecté à la sortie, comme indiqué sur la figure 3. Si un récepteur est utilisé comme indicateur, alors pour pouvoir mesurer la réponse en fréquence du filtre, vous devez installer un atténuateur échelonné à l'entrée du récepteur et calibrer son S-mètre.
Lorsque vous utilisez l'appareil GSS-6 comme générateur de portée, vous pouvez déterminer l'atténuation de ses atténuateurs, en maintenant un niveau de signal constant à l'entrée du récepteur. Dans tous les cas, il faut pouvoir mesurer des atténuations de 0 à 60 dB avec une précision de 1 à 2 dB. Le filtre à quartz doit être adapté à la fois à l'oscillateur et à l'indicateur. Les résistances R1 et R2 sont utilisées pour l'adaptation (voir Fig. 3). La valeur de la résistance R2 doit être égale à la résistance caractéristique du filtre. Si la résistance de sortie du générateur de plage est suffisamment faible, les résistances R1 et R3 doivent être installées avec les mêmes résistances, sinon la résistance de R1 doit être inférieure à celle de R2. La résistance caractéristique du filtre étant inconnue à l'avance, prenons dans un premier temps R2 = 2 com. La résistance R3 est une résistance de découplage, sa résistance doit donc toujours être nettement supérieure à celle de R2. Après avoir connecté les instruments au filtre, la réponse en fréquence du filtre est mesurée point par point dans la plage de ±5 kHz à partir du milieu de la bande passante. En sélectionnant alternativement le condensateur de filtrage C3 et les résistances R1 et R2, nous veillons à ce que la caractéristique dans la bande passante devienne aussi plate que possible. De petites baisses de 1 à 2 dB sont acceptables. Les pentes de bande passante à ce stade du réglage seront assez plates. Pour augmenter leur inclinaison, de petits condensateurs sont connectés en parallèle avec des cristaux à plus haute fréquence. Dans ce cas, cependant, des « queues » apparaissent des deux côtés de la bande passante du filtre – de légères augmentations de sa réponse en fréquence, réduisant la suppression de la deuxième bande latérale. Pour obtenir les pentes les plus raides possibles avec une valeur acceptable des « queues », connectez d'abord un seul des condensateurs shunt à quartz, par exemple C1. La valeur de capacité du condensateur est sélectionnée de telle sorte que l'atténuation au niveau des « queues » soit de 40 à 45 dB supérieure à celle de la bande passante. Ceci est généralement réalisé avec une capacité Ci de 5 à 10 pF. Allumez ensuite le condensateur C2, obtenant une réduction de la taille des « queues ». La capacité C2 doit être inférieure d'environ 3 à 5 pF à C1. Un filtre correctement configuré doit avoir quatre points d'atténuation « infinis » sur sa caractéristique : deux au-dessus et en dessous de la bande passante. Les « queues » situées au-dessus de la bande passante de fréquence doivent être de taille égale. Si, après avoir sélectionné les condensateurs C1 et C2, la caractéristique du filtre dans la bande passante devient moins plate, vous devez à nouveau sélectionner les résistances R1 et R2. Ceci termine la configuration du filtre. Il ne reste plus qu'à l'enfermer dans l'écran et à vérifier à nouveau la réponse en fréquence. La pente haute fréquence de la bande passante d'un filtre dans lequel les mêmes cristaux sont utilisés s'avère plus raide, il est donc préférable de former la bande latérale inférieure à l'aide d'un tel filtre, en obtenant la bande supérieure lors de la conversion de la fréquence dans les étapes suivantes. L'atténuation du filtre dans la bande passante est d'environ 10 dB. Ceci doit être pris en compte lors de la conception de l'excitateur. La figure 4 montre les caractéristiques d'un filtre à une fréquence de 2 MHz, accordé selon la méthode décrite. Sa résistance caractéristique s'est avérée être de 1000 Ohms, inductance L1 - 265 µH, capacité C3 - 56 pF, C1 - 12 pF, C2 - 9 pF. L'espacement fréquentiel des quartzs Kv2, Kv3 et Kv1, Kv4 est de 1800 Hz.
En conclusion, il faut rappeler que dans l'excitatrice dans laquelle fonctionnera le filtre fabriqué, l'impédance de sortie du modulateur équilibré et l'impédance d'entrée de la cascade suivant le filtre doivent être purement actives et égales à l'impédance caractéristique du filtre. . littérature 1. Plonski A.F. Piezoquartz en technologie de communication, Gosenergoizdat, M-L., 1951. Auteur : G. Zverev ; Publication : N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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