Ajuste de filtros de cuarzo. Esquema, descripción

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Ajuste de filtros de cuarzo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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En la literatura de radioaficionados [1, 2, 3], se dieron varios métodos para sintonizar filtros de cuarzo. Todos ellos son aproximadamente iguales y se reducen a prototipos preliminares para medir los parámetros del cuarzo y una cantidad bastante grande de cálculos matemáticos engorrosos. Sin embargo, después de la edición, la respuesta de frecuencia resultante (AFC) del filtro, por regla general, está muy lejos de la deseada. Evidentemente, afecta la dispersión de los parámetros de los elementos filtrantes y las capacidades de instalación que son difíciles de tener en cuenta. Como resultado, se debe dedicar mucho tiempo a la corrección de la respuesta de frecuencia mediante la selección de capacitancias de filtro y resistencias de terminación.

Con base en lo anterior, surgió la idea de abandonar los cálculos por completo. Dado que sus resultados son imperfectos, y en lugar de prototipar, nos limitamos a verificar la operatividad de, de hecho, resonadores de cuarzo (para esto, un generador simple en un solo transistor y un osciloscopio es suficiente), y configurar los parámetros principales del filtro usando condensadores variables (CPB).

Fig.1 Filtros de cuarzo con capacitancias "en paralelo"

Las flechas AA y BB muestran la segunda opción para activar KPI. Las resistencias R1, R4 (0 ... 300 ohmios) se instalan en presencia de grandes emisiones en la respuesta de frecuencia. El condensador C4 * se selecciona en el rango de 0 a 30 pF.

Para minimizar el número de capacitores, se eligieron circuitos de filtro que contienen solo capacitancias en paralelo, Fig.1. Dado que los filtros son simétricos (con respecto a su entrada-salida), resultó posible usar KPI duales de receptores de transmisión con una capacitancia de 12 - 495 pF. Además, necesitará uno más, precalibrado en pF, condensador variable de una sola sección.

La configuración del filtro se reduce a lo siguiente

Para la sintonización, es posible que necesite un dispositivo para medir las características de amplitud-frecuencia X1-38 o similar. Uso un osciloscopio y un prefijo casero (ver más abajo).

Inicialmente, todos los capacitores se colocan en una posición correspondiente a una capacitancia de 30 ... 50 pF. Al controlar la respuesta de frecuencia del filtro en la pantalla del dispositivo, al rotar los capacitores dentro de pequeños límites, logramos el ancho de banda requerido. Luego, al ajustar las resistencias variables (use solo las no inductivas, por ejemplo, SP4-1) en la entrada y salida del filtro, tratamos de igualar la parte superior de la respuesta de frecuencia. Las operaciones anteriores se repiten varias veces hasta obtener la respuesta de frecuencia deseada.

Además, en lugar de cada sección individual del KPI, soldamos un condensador precalibrado, con el que tratamos de optimizar la respuesta de frecuencia del filtro. En su escala, determinamos la capacitancia de un capacitor constante y hacemos un reemplazo. Por lo tanto, todas las secciones del KPI, a su vez, se reemplazan por capacitores de capacitancia constante. Hacemos lo mismo con las resistencias variables, que luego reemplazaremos por constantes.

El "acabado" final del filtro se realiza directamente en el lugar, por ejemplo, en el transceptor. Después de instalar el filtro en el transceptor, puede ser necesario corregir los valores de estas resistencias, mientras que para una combinación óptima del filtro con la salida del mezclador y la entrada IF, el GKCH y el osciloscopio deben conectarse de acuerdo con el diagrama. se muestra en la Fig. 2.

Ajuste de los filtros de cuarzo
Fig.2 Conexión de un filtro de cuarzo para el ajuste final

Se fabricaron varios filtros según el método descrito. Me gustaría señalar lo siguiente. Montar tres o cuatro filtros de cristal con cierta habilidad no lleva más de una hora, pero con 8 filtros de cristal el tiempo es mucho mayor. Al mismo tiempo, los intentos de preconfigurar los primeros dos filtros separados de 4 cristales y luego acoplarlos resultaron infructuosos. La más mínima dispersión de sus parámetros (y esto siempre ocurre) conduce a la distorsión de la respuesta de frecuencia resultante. También es interesante notar que las capacitancias teóricamente iguales (por ejemplo, C1=C3, en la Fig. 1a; C1=C7; C3=C5, en la Fig. 1b) después de sintonizar con un KPI graduado de acuerdo con la respuesta de frecuencia óptima tuvieron una dispersión notable.

En mi opinión, la ventaja de esta técnica es su visibilidad. En la pantalla del dispositivo, puede ver claramente cómo cambia la respuesta de frecuencia del filtro según el cambio en la capacitancia de cada capacitor. Por ejemplo, resultó que en algunos casos es suficiente cambiar la capacitancia de un capacitor (con la ayuda de un relé) para cambiar el ancho de banda del filtro sin mucho deterioro en su cuadratura.

Como se indicó anteriormente, se utilizan un osciloscopio S1-77 y un prefijo convertido para medir la respuesta de frecuencia para ajustar el filtro [4].

¿Por qué C1-77? El hecho es que en su pared lateral hay un conector en el que hay un voltaje de diente de sierra del generador de barrido. Esto le permite simplificar el accesorio en sí y excluir el generador de voltaje de diente de sierra (SPG) de su circuito. Por lo tanto, no hay necesidad de sincronización adicional y es posible observar una respuesta de frecuencia estable en varios tiempos de barrido. Obviamente, se pueden adaptar otros tipos de osciloscopios, tal vez con un poco de refinamiento.

Dado que el prefijo simplificado se usa solo cuando se trabaja con filtros de cuarzo cerca de la frecuencia de 8 MHz, se excluyeron todas las demás subbandas.

Además, en el decodificador usado, deberá aumentar ligeramente el voltaje de salida. Para hacer esto, es suficiente convertir la etapa de salida en una resonante. Debe ajustarse a resonancia cada vez que se conecta un nuevo filtro a su salida.

El esquema del archivo adjunto modificado se muestra en la Fig. 3. Debido a las capacidades "parásitas" introducidas, todas las conexiones entre el filtro en estudio y el accesorio deben realizarse con conductores cortos, de no más de 10 cm de largo.

Fig.3 Accesorio al osciloscopio para configurar filtros de cuarzo

Literatura

1. V. Zalnerauskas. Una serie de artículos "Filtros de cuarzo" Revista "Radio" No. 1, 2, 6 1982, No. 5, 7 1983
2. S. Bunin, L. Yaylenko "Manual de onda corta", ed. "Técnica" 1984
3. V. Drozdov "Transceptores de onda corta" ed. "Radio y comunicación" 1988
4. Revista "Radio" No. 5 1993 "Generador de frecuencia de barrido"

Autor: F. Sharapov, RA4PC, Leninogorsk; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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