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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Los principales parámetros del disco EMF a una frecuencia de 500 kHz. Dato de referencia
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Referencias Los filtros electromecánicos aparecieron hace más de cuarenta años, pero todavía se utilizan en equipos de comunicaciones y, en particular, en diseños de radioaficionados. Uno de los principales creadores de campos electromagnéticos domésticos, Konstantin Aleksandrovich Shulgin (U500DA), habla en las páginas de la revista sobre las principales características de los filtros más comunes con una frecuencia nominal de 3 kHz. La prioridad de su trabajo en este ámbito está garantizada por una docena de certificados de derechos de autor y patentes de siete países extranjeros (incluido EE.UU.). El artículo presenta datos sobre filtros electromecánicos (EMF) producidos comercialmente con resonadores de disco a una frecuencia nominal de 500 kHz. Actualmente, se encuentran en tres modificaciones de carcasa: cilíndrica con un diámetro de 14 mm, cilíndrica con un diámetro de 11 mm, rectangular con un ancho de 11 y una altura de 12,5 mm (excluidos los pasadores). La longitud de la carcasa está determinada por el número de resonadores de disco incluidos en el sistema oscilatorio mecánico del filtro. Los parámetros de estos CEM (se dividen en cuatro grupos según sus características funcionales) se resumen en la tabla.
El ancho de banda EMF que se muestra en la tabla se mide a un nivel de -6 dB. Para todos los filtros, la atenuación en la banda de paso no supera los 15 dB, y la desigualdad de la atenuación en la banda de paso para el primer grupo de EMF no supera los 6 dB y para todos los demás, 3 dB. El coeficiente de cuadratura K es la relación de las bandas de paso del filtro en los niveles - 60 y - 6 dB. El coeficiente de temperatura de la frecuencia EMF no supera 15·10-6 en el rango de temperatura de -60 a -30°С y 10·10-6 en el rango de -30 a +85°С. Para el segundo intervalo de temperatura en valor absoluto no será más de 0,5 Hz por grado. Las resistencias de entrada y salida de todos los EMF se determinan sintonizando sus circuitos a la frecuencia de filtro promedio. La frecuencia promedio de los filtros diseñados para aislar una banda lateral no está estandarizada y se muestra en la tabla solo como referencia. La resistencia de carga del filtro debe ser al menos 3...5 veces su resistencia de salida. Todos los filtros están sellados. Se pueden utilizar a temperaturas ambiente de -60 a +85°C y a una presión atmosférica de hasta 10 mm Hg. Arte. El artículo conserva los símbolos de los filtros que les asignaron los desarrolladores y que llevan muchos años. En estas designaciones se utilizan las siguientes abreviaturas: EMF - filtro electromecánico; D - disco; P - rectangular; C - cilíndrico; el número con la letra P es el número de resonadores activos en el sistema oscilatorio mecánico del filtro; 500 - frecuencia nominal (kHz); un número con la letra H, B o C: el ancho de banda (kHz) y su posición con respecto a la frecuencia nominal (inferior, superior o simétrica, respectivamente). Las designaciones de filtros del cuarto grupo contienen además, separadas por un guión, la combinación T85, que indica la temperatura de control de temperatura (no indicada en la tabla por brevedad). El número de discos N contenidos en el filtro se proporciona en la tabla para que pueda evaluar la naturaleza del EMF y determinar su longitud. Por ejemplo, consideremos el cuarto filtro del tercer grupo: EMFDP-5R-500 0,5N. Con base en la designación, se puede decir lo siguiente al respecto. Se trata de un filtro electromecánico, de disco, de forma rectangular. Su sistema oscilatorio contiene 5 resonadores activos, la frecuencia nominal es de 500 kHz, el ancho de banda es de 500 Hz y se ubica por debajo de la frecuencia nominal. El primer grupo de EMF está destinado a sistemas de comunicación de banda lateral única y otros equipos electrónicos. Su cuerpo es cilíndrico con un diámetro de 14 mm. A los lados de los extremos de la carcasa se sueldan pétalos que sirven para "ponerla a tierra" (Fig. 1). La entrada y salida del filtro no están conectadas galvánicamente a la carcasa. Los cables de las bobinas están fabricados en forma de segmentos de alambre rígidos con un diámetro de 0,8 mm. Cuando se instalan en equipos, se pueden doblar, pero con precaución para no dañar los casquillos.
Todos los filtros de este grupo 9 son resonadores, simétricos, es decir, su entrada y salida tienen los mismos parámetros. Generalmente se considera que la entrada es el lado del EMF desde el que comienza su símbolo. La resistencia activa de las bobinas es de 105 ±10 ohmios, la capacitancia de los condensadores conectados es de 60...100 pF. Las resistencias de entrada y salida son de 20±5 kOhm, el factor de calidad de los circuitos es de aproximadamente 10. Los filtros considerados son interesantes porque fueron los primeros campos electromagnéticos nacionales introducidos en la producción en masa como productos de amplia aplicación. La planta que lleva su nombre fue la primera en dominar su producción. N. G. Kozitsky (Leningrado) en 1961. En el verano de 1962 se produjo el aniversario número 5 del “EMF-D-500-ZV” con los correspondientes honores, que los trabajadores de la fábrica entregaron al autor de este artículo. El segundo grupo de EMF incluye filtros creados para equipos especiales. Todos ellos son de 11 discos, simétricos. Entre ellos, cabe destacar un conjunto de campos electromagnéticos de banda estrecha para bandas de paso de 0,3 a 1,5 kHz (desarrollados en 1962). Se diferencian de otros filtros en que, para aumentar la resistencia mecánica del sistema oscilatorio, la conexión entre sus resonadores activos se realiza según un esquema complejo en el que se utilizan resonadores de disco desafinados (“pasivos”). Las dimensiones generales de los filtros se muestran en la Fig. 2. Sus parámetros de entrada y salida son los mismos que los de los filtros del primer grupo.
El tercer grupo de EMF es una gama unificada de filtros para una amplia aplicación en bandas de paso de 0,3 a 35 kHz. Los filtros incluidos en él están diseñados para montaje en circuito impreso, por lo que su carcasa tiene forma rectangular (Fig. 3). La caja EMF con 11 discos tiene una longitud de 62 mm, con 9 y 7 discos - 54 mm, con 5 discos - 47 mm.
La resistencia activa de las bobinas de este grupo de EMF es de 50 ± 5 ohmios, la capacitancia de los condensadores es de 60...150 pF. Para facilitar la coordinación con los circuitos de transistores, se hace una derivación a partir de parte de las espiras de las bobinas. Como resultado, la entrada y salida de datos EMF tienen tres pines cada una. La entrada está marcada con un punto. Los condensadores están conectados a los pines 1 - 3 y 4 - 6. Entre estos mismos pines, se mide la resistencia total de entrada y salida del EMF. Es igual a 16±5 kOhm. La resistencia de entrada entre los pines 1 y 2 es de 20,6 kOhm, la resistencia de salida entre los pines 4 y 5 es de 0,5 ±0,15 kOhm. Hay que tener en cuenta que dicha solución es privada. Por tanto, no se debe excluir la posibilidad de incluir filtros completamente en el circuito a través de los pines 1 - 3 y 4 - 6. Los filtros del cuarto grupo EMF (Fig. 4) se desarrollaron para equipos que operan en un amplio rango de temperaturas. Están destinados a su uso en equipos termostatizados (t=85°C). En la tabla, sus parámetros corresponden exactamente a esta temperatura.
Todos los filtros contienen 11 discos y tienen la misma longitud y diámetro. Los anchos de banda de los EMF de banda estrecha incluidos en este grupo oscilan entre 0,3 y 1,1 kHz. Los filtros restantes tienen bandas de paso de 3 a 7,8 kHz y se caracterizan por una mayor selectividad. Como en el tercer grupo, sus bobinas se fabrican con grifo. La entrada del filtro tiene 3 pines, la salida tiene 4. El último pin está hecho de la carcasa y no tiene casquillo. En cuanto a los parámetros de entrada y salida, estos filtros son idénticos a los rectangulares. En realidad, la mayoría de filtros de todos los grupos tienen mejores parámetros que los indicados en la tabla. Varias empresas, incluidos los desarrolladores, produjeron EMF de disco, ligeramente diferentes de los considerados en términos de ancho de banda, número de resonadores, frecuencia nominal, impedancia de entrada y salida, diseño externo, etc. Si estas empresas siguieron la tecnología propuesta por los desarrolladores y aplicaron la Los materiales recomendados por ellos especialmente desarrollados para los campos electromagnéticos, las propiedades selectivas (con el mismo número de resonadores activos), así como el coeficiente de temperatura y frecuencia para dichos campos electromagnéticos, deben ser similares a los indicados en el artículo. Con el tiempo, algunos departamentos y empresas cambiaron los nombres de los EMF que producían. Como resultado, los mismos filtros con diferentes nombres siguen siendo comunes en el uso diario, lo que puede causar ciertas dificultades. Detengámonos brevemente en esta cuestión. Según la lista de precios del Ministerio de Industria Electrónica, se cambió el nombre de los CEM del tercer grupo. Las nuevas designaciones no muestran el número de resonadores activos y mueven la letra que indica la ubicación de la banda de paso en relación con la frecuencia nominal. Está colocado justo después de ella. Por ejemplo, el filtro EMFDP-9R-500-2,75V pasó a llamarse EMFDP-500V-2,75. Estos filtros están bastante extendidos entre los radioaficionados. Las designaciones de los CEM incluidos en el primer grupo no han cambiado. No hay filtros del segundo y cuarto grupo en la lista de precios. Hace aproximadamente 12 o 13 años, se introdujo un nuevo sistema de símbolos departamentales, unificado para cuatro grupos de EMF (OST 11 206 801-87). Los símbolos de los filtros de este sistema constan de los siguientes elementos: el primer elemento, las letras FEM (filtro electromecánico); la segunda es una figura que caracteriza el filtro según el tipo de resonadores utilizados; tercero - número de registro; cuarto: un número igual a la frecuencia nominal del filtro en kHz; quinto: un número igual al ancho de banda en kHz; sexto - las letras H, B o C, que indican la posición de la banda de paso con respecto a la frecuencia nominal; el séptimo es un número que indica el tipo de convertidor y el octavo es la letra B, que indica la versión del filtro para todo clima. Hay un guión entre los elementos 2.º y 3.º, 3.º y 4.º, 4.º y 5.º, y 6.º y 7.º. El número 1 del segundo elemento muestra que los resonadores son con mancuernas, 2 - disco, 3 - diapasón, 4 - placa, 5 - cilíndrico. En el séptimo elemento, el número 1 corresponde a transductores electromagnéticos, 2 a piezocerámicos, 3 a magnetoestrictivos, 4 a combinados. El sistema considerado permite evaluar inequívocamente el EMF del disco existente y, teniendo en cuenta sus dimensiones generales, determinar todos los datos del filtro utilizando este artículo. Por ejemplo, el filtro FEM2-045-500-2.75V-3 es equivalente al filtro EMFDP-500-2,75V y pertenece al tercer grupo de EMF. En el libro de referencia de A. I. Ladik y A. I. Stashkevich "Productos de equipos electrónicos. Dispositivos piezoeléctricos y electromecánicos", publicado en 1993 por la editorial "Radio y Comunicaciones", se dan varios EMF con las últimas marcas. Desafortunadamente, no hay suficiente información sobre los EMF del disco para obtener una imagen completa de filtros específicos. Si tiene en sus manos un EMF con algo incomprensible escrito o sin marcas, intente evaluar sus características usted mismo. Para resolver el problema, necesita un GSS con una resistencia de salida baja (50...75 ohmios), un milivoltímetro de alta frecuencia (MVL) con una resistencia de entrada alta y dos condensadores variables de 100 pF cada uno. También es recomendable disponer de un frecuencímetro. Conecte todo como se muestra en la Fig. 5.
Apague la modulación del generador, ajuste el nivel de la portadora a aproximadamente 1 V. Ajuste la capacitancia inicial de los condensadores C1 y C2 a 60...70 pF. A continuación, cambiando la frecuencia de sintonización del generador en el área de la frecuencia nominal esperada, encuentre la respuesta del filtro y, utilizando condensadores, ajuste los circuitos EMF a la lectura máxima de MVL. Luego, tan detalladamente como te permitan los instrumentos que utilizas, mide la respuesta de frecuencia del filtro punto por punto. Le permitirá evaluar el filtro teniendo en cuenta la forma y el tamaño de su cuerpo, averiguar a qué grupo de EMF descrito en el artículo pertenece y determinar sus parámetros. Autor: K. Shulgin (U3DA)
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