|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל מסנן קוורץ משדר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / תקשורת רדיו אזרחית פילטר הקוורץ הוא, כידוע, "חצי ממקלט משדר טוב". מאמר זה מציג עיצוב מעשי של מסנן קוורץ בן שנים עשר קריסטל מהמבחר העיקרי עבור מקלט משדר וחיבור למחשב באיכות גבוהה, המאפשר לך להגדיר את זה ואת כל מסנן צר פס אחר. בעיצובים חובבים, מסננים מסוג סולם קוורץ שמונה גבישים המיוצרים על תהודה זהים שימשו לאחרונה כמסנן הבחירה הראשי. מסננים אלו פשוטים יחסית לייצור ואינם דורשים עלויות חומר גדולות. תוכנות מחשב נכתבו לצורך חישובן ומידול שלהן. המאפיינים של המסננים עומדים במלואם בדרישות לקבלת אותות ושידור באיכות גבוהה. עם זאת, עם כל היתרונות, לפילטרים הללו יש גם חיסרון משמעותי - אסימטריה מסוימת של תגובת התדר (שיפוע שטוח בתדר נמוך) ובהתאם, מקדם ריבוע נמוך. העומס של שידורי רדיו חובבים קובע דרישות מחמירות למדי לסלקטיביות של מקלט משדר מודרני בערוץ סמוך, ולכן מסנן הבחירה הראשי חייב לספק הנחתה מחוץ לפס המעבר של לא פחות מ-100 dB עם מקדם ריבועי של 1,5-1,8 (ברמות של -6/-90 dB). באופן טבעי, הפסדים ואי אחידות של תגובת התדר בפס המעבר של המסנן צריכים להיות מינימליים. בהנחיית ההמלצות המפורטות ב-[1], נבחר כבסיס מסנן סולם בן עשרה גבישים בעל מאפיין Chebyshev עם תגובת תדר לא אחידה של 0,28 dB. כדי להגביר את תלילות המדרונות במקביל לכניסה ולפלט של המסנן, הוכנסו מעגלים נוספים, המורכבים מתהודי קוורץ וקבלים המחוברים בסדרה. חישובי הפרמטרים של המהודים והמסנן בוצעו לפי השיטה המתוארת ב[2]. עבור פס מעבר מסנן של 2,65 קילו-הרץ, התקבלו הערכים ההתחלתיים: C1,2 = 82,2 pF, Lkv = 0,0185 H, RH = 224 אוהם. מעגל הסינון והערכים המחושבים של ערכי הקבל מוצגים באיור. 1.
התכנון משתמש במהודי קוורץ עבור מפענחי PAL טלוויזיה בתדר של 8,867 מגה-הרץ, המיוצרים על ידי VNIISIMS (אלכסנדרוב, אזור ולדימיר). יכולת החזרה היציבה של פרמטרי גביש, מידותיהם הקטנות והעלות הנמוכה שיחקו תפקיד בבחירה. בחירת התדר של מהודי קוורץ עבור ZQ2-ZQ11 בוצעה בדיוק של ±50 הרץ. המדידות בוצעו באמצעות מתנד עצמי תוצרת בית ומד תדרים תעשייתי. מהודים ZQ1 ו-ZQ12 עבור מעגלים מקבילים נבחרו מקבוצות אחרות של גבישים עם תדרים נמוכים וגבוהים בהתאמה מתדר המסנן הראשי בכ-1 קילו-הרץ. המסנן מורכב על לוח מעגלים מודפס העשוי מפיברגלס נייר כסף דו צדדי בעובי 1 מ"מ (איור 2).
השכבה העליונה של מתכת משמשת כחוט נפוץ. החורים בצד שבו מותקנים התהודה שקועים. הבתים של כל מהודים קוורץ מחוברים לחוט משותף על ידי הלחמה. לפני התקנת החלקים, לוח מעגל המסנן אטום בקופסה מצופה פח עם שני כיסויים נשלפים. כמו כן, בצד המוליכים המודפסים, מולחמת מחיצת מסך, העוברת בין מובילי התהודה לאורך הקו הצירי המרכזי של הלוח. באיור. איור 3 מציג את תרשים ההתקנה של המסנן. כל הקבלים במסנן הם CD ו-KM.
לאחר ביצוע הפילטר, עלתה השאלה: איך מודדים את תגובת התדר שלו ברזולוציה מקסימלית בבית? נעשה שימוש במחשב ביתי, ולאחר מכן בדיקת תוצאות המדידה על ידי בניית תגובת התדר של המסנן נקודה אחר נקודה באמצעות מד מיקרו וולט סלקטיבי. על מנת לראות את תגובת התדר של מסנן ברמה של -100 dB, על הגנרטור להיות ברמת רעש צד מתחת לערך שצוין, והגלאי חייב להיות בעל ליניאריות טובה עם טווח דינמי מרבי של לא יותר מ-90. 100 dB. מסיבה זו, מחולל הרעשים הוחלף במחולל סוויפ מסורתי (איור 4).
הבסיס הוא מעגל של מתנד קוורץ [4], שצפיפות הספק הרעש היחסית שלו שווה ל- 165 dB/Hz. המשמעות היא שעוצמת הרעש של הגנרטור בניתוק של 10 קילו-הרץ בפס של 3 קילו-הרץ קטן ב-135 dB מהספק התנודה הראשית של הגנרטור! הפריסה של המקור המקורי שונה מעט. אז, במקום טרנזיסטורים דו-קוטביים, נעשה שימוש בטרנזיסטורי אפקט שדה, ומעגל המורכב ממשרן L1 ו-varicaps VD1 - VD2 מחובר בסדרה עם מהוד הקוורץ ZQ5. תדר הגנרטור ניתן לכיוון ביחס לתדר הקוורץ בטווח של 5 קילו-הרץ, וזה מספיק למדי למדידת תגובת התדר של מסנן צר פס. מהוד הקוורץ בגנרטור דומה לזה של המסנן.במצב מחולל תדרים sweep, מתח הבקרה ל-varicaps VD2 - VD5 מסופק ממחולל מתח שן-מסור העשוי על טרנזיסטור חד-צומת VT2 עם מחולל זרם ב-VT1 . כדי להתאים באופן ידני את תדר הגנרטור, נעשה שימוש בנגד רב-סיבוב R11. שבב DA1 עובד כמגבר מתח. היה צורך לנטוש את מתח הבקרה הסינוסואידי שנוצר במקור בגלל מהירות המעבר הלא אחידה של תגובת התדר של קטעים שונים של תגובת התדר של המסנן, וכדי להשיג רזולוציה מקסימלית, תדר הגנרטור הופחת ל-0,3 הרץ. מתג SA1 בוחר את התדר של מחולל ה"מסור" - 10 או 0,3 הרץ. סטיית התדר של ה-MFC נקבעת על ידי נגד חיתוך R10. התרשים הסכמטי של בלוק הגלאי מוצג באיור. 5. האות מהפלט של מסנן הקוורץ מסופק לכניסה X2 אם מעגל L1C1C2 משמש כעומס מסנן. אם מדידות מבוצעות על מסננים עמוסים בהתנגדות אקטיבית, אין צורך במעגל זה. לאחר מכן האות מנגד העומס מוחל על קלט X1, והמוליך המחבר את קלט X1 למעגל מוסר מהמעגל המודפס של הגלאי.
עוקב מקור בעל טווח דינמי של יותר מ-90 dB על טרנזיסטור אפקט שדה רב עוצמה VT1 תואם את התנגדות העומס של המסנן ואת התנגדות הכניסה של המיקסר. הגלאי עשוי על פי מעגל מערבל מאוזן פסיבי באמצעות טרנזיסטורי אפקט שדה VT2, VT3 ובעל טווח דינמי של יותר מ-93 dB. השערים המשולבים של הטרנזיסטורים דרך מעגלי P C17L2C20 ו-C19L3C21 מקבלים מתחים סינוסואידיים אנטי-פאזיים של 3...4 V (rms) ממחולל הייחוס. מתנד הייחוס של הגלאי, המיוצר על שבב DD1, מכיל מהוד קוורץ בתדר של 8,862 מגה-הרץ. האות בתדר נמוך הנוצר במוצא המיקסר מוגבר כ-20 פעמים על ידי מגבר בשבב DA1. מכיוון שלכרטיסי קול של מחשב אישי יש כניסת עכבה נמוכה יחסית, הגלאי מצויד במגבר הפעלה חזק K157UD1. תגובת התדר של המגבר מותאמת כך שמתחת לתדר של 1 קילו-הרץ ומעל לתדר של 20 קילו-הרץ יש ירידת רווח של כ-6 dB לאוקטבה. מחולל תדר הנדנדה מותקן על לוח מעגלים מודפס העשוי מפיברגלס נייר כסף דו צדדי (איור 6). השכבה העליונה של הלוח משמשת כחוט משותף; החורים למובילים של חלקים שאין להם מגע איתו שקועים. הלוח אטום בקופסה בגובה 40 מ"מ עם שני כיסויים נשלפים. הקופסה עשויה פח משימורים.
משרנים L1, L2, L3 מלופפים על מסגרות סטנדרטיות בקוטר 6,5 מ"מ עם גוזמי ברזל קרבוניל וממוקמים במסכים. L1 מכיל 40 סיבובים של חוט PEV-2 0,21, L3 ו-L2 - בהתאמה 27 ו-2+4 סיבובים של חוט PELSHO-0,31. סליל L2 מלופף על גבי L3 קרוב יותר לקצה ה"קר". כל המשנקים הם סטנדרטיים - DM 0,1 68 µH. נגדים קבועים MLT, מכוונים R6, R8 ו-R10 מסוג SPZ-38. נגד רב פניות - PPML. קבלים קבועים - KM, KLS, KT, תחמוצת - K50-35, K53-1. הקמת ה-MCC מתחילה בהגדרת האות המקסימלי ביציאה של מחולל המתח עם שן המסור. על ידי ניטור האות בפין 6 של מעגל המיקרו DA1 עם אוסילוסקופ, באמצעות נגדי חיתוך R8 (הגבר) ו-R6 (היסט) מגדירים את המשרעת והצורה של האות המוצג בתרשים בנקודה A. על ידי בחירת הנגד R12, מושג ייצור יציב מבלי להיכנס למצב הגבלת האות. על ידי בחירת הקיבול של הקבל C14 והתאמת המעגל L2L3, מערכת תנודת הפלט מכוונת לתהודה, מה שמבטיח קיבולת עומס טובה של הגנרטור. באמצעות גוזם הסליל L1, מגבלות כוונון המתנד נקבעות בטווח של 8,8586-8,8686 מגה-הרץ, אשר חופף את רצועת תגובת התדר של מסנן הקוורץ הנבדק עם שוליים. כדי להבטיח כוונון מקסימלי של טווח התדרים (לפחות 10 קילו-הרץ) סביב נקודת החיבור L1, VD4, VD5, השכבה העליונה של נייר הכסף הוסרה. ללא עומס, המתח הסינוסואידי של הגנרטור הוא 1 Vrms. בלוק הגלאי עשוי על לוח מעגלים מודפס עשוי פיברגלס נייר כסף דו צדדי (איור 7). השכבה העליונה של נייר כסף משמשת כחוט נפוץ. החורים למובילים של חלקים שאין להם מגע עם החוט המשותף שקועים נגדיים. הלוח אטום בקופסת פח בגובה 35 מ"מ עם כיסויים נשלפים. הרזולוציה של הממיר תלויה באיכות הייצור שלה.
סלילים L1-L4 מכילים 32 סיבובים של חוט PEV-0,21, מפותל סיבוב כדי להפעיל מסגרות בקוטר של 6 מ"מ. גוזמים בסלילים מליבות שריון SB-12a. כל המשנקים הם מסוג DM-0,1. השראות L5 - 16 µH, L6, L8 - 68 µH, L7 - 40 µH. שנאי T1 מלופף על ליבה מגנטית פריט טבעת 1000NN בגודל סטנדרטי K10x6x3 מ"מ ומכיל 7 פיתולים בפיתול הראשוני, ו-2x13 פיתולים של חוט PEV-0,31 בפיתול המשני. כל נגדי הכוונון - SPZ-38. במהלך התקנה ראשונית של היחידה, נעשה שימוש באוסילוסקופ בתדר גבוה כדי לנטר את האות הסינוסואידי בשערי הטרנזיסטורים VT2, VT3 ובמידת הצורך, לכוונן את הסלילים L2, L3. על ידי התאמת סליל L4, התדר של מתנד הייחוס יורדת מתחת לפס המעבר של המסנן ב-5 קילו-הרץ. זה נעשה כך שבאזור העבודה של מנתח הספקטרום יש פחות הפרעות שמקטינות את הרזולוציה של המכשיר. מחולל התדרים הגורף מחובר למסנן קוורץ דרך מעגל תנודות תואם עם מחלק קיבולי (איור 8).
במהלך תהליך הכוונון, זה יאפשר לך להשיג הנחתה נמוכה ואי אחידות בפס מעבר המסנן. מעגל התנודות התואם השני, כפי שכבר הוזכר, ממוקם בחיבור הגלאי. לאחר הרכבת מעגל המדידה וחיבור הפלט של הממיר (מחבר X3) למיקרופון או לכניסה הליניארית של כרטיס הקול של המחשב האישי, אנו משיקים את תוכנית מנתח הספקטרום. יש כמה תוכניות כאלה. המחבר השתמש בתוכנית SpectraLab v.4.32.16, הממוקמת בכתובת: cityradio.narod.ru/utilJties.html. התוכנית קלה לשימוש ובעלת יכולות מעולות. אז, אנו משיקים את תוכנית "SpektroLab", ועל ידי התאמת התדרים של ה-MCG (במצב בקרה ידני) ושל מתנד ההתייחסות בחיבור הגלאי, אנו מגדירים את שיא הספקטרוגרמה של ה-MCG ל-5 קילו-הרץ. לאחר מכן, על ידי איזון המיקסר של חיבור הגלאי, שיא ההרמונית השנייה מצטמצם לרמת הרעש. לאחר מכן, מצב GCH מופעל ותגובת התדרים המיוחלת של המסנן הנבדק מופיעה על הצג. ראשית, תדר התנופה של 10 הרץ מופעל, ובאמצעות R11, התאמת התדר המרכזי, ולאחר מכן את פס התנופה R10 (איור 4), אנו קובעים "תמונה" מקובלת של תגובת התדר של המסנן בזמן אמת . במהלך המדידות, על ידי התאמת המעגלים המתאימים, אנו משיגים אי אחידות מינימלית בפס המעבר. לאחר מכן, כדי להשיג את הרזולוציה המקסימלית של המכשיר, אנו מפעילים את תדר הסוויף של 0,3 הרץ ומגדירים בתוכנית את המספר המרבי האפשרי של נקודות טרנספורמציה של פורייה (FFT, למחבר יש 4096..8192) ואת הערך המינימלי של פרמטר ממוצע (ממוצע, למחבר יש 1). מכיוון שהמאפיין מצויר במספר מעברים של ה-GKCh, מצב מד המתח של שיא האחסון (Hold) מופעל. כתוצאה מכך, אנו מקבלים את תגובת התדר של המסנן הנחקר על הצג. באמצעות סמן העכבר, אנו משיגים את הערכים הדיגיטליים הדרושים של תגובת התדר המתקבלת ברמות הנדרשות. במקרה זה, אסור לשכוח למדוד את התדירות של מתנד הייחוס בחיבור הגלאי, כדי לקבל אז את ערכי התדר האמיתיים של נקודות תגובת התדר. לאחר הערכת "התמונה" הראשונית, הם מתאימים את התדרים של התהודה הטורית ZQ1n ZQ12, בהתאמה, לשיפועים התחתונים והעליונים של תגובת התדר של המסנן, ומשיגים מלבניות מקסימלית ברמה של -90 dB. לסיכום, באמצעות המדפסת, אנו מקבלים "מסמך" מלא עבור המסנן המיוצר. כדוגמה באיור. איור 9 מציג את הספקטרוגרמה של תגובת התדר של מסנן זה. גם ספקטרוגרמה של האות GKCh מוצגת שם. חוסר האחידות הנראה לעין של השיפוע השמאלי של תגובת התדר ברמה של -3...-5 dB בוטלה על ידי סידור מחדש של מהודי הקוורץ ZQ2-ZQ11.
כתוצאה מכך, אנו מקבלים את מאפייני הסינון הבאים: פס מעבר ברמת -6 dB - 2,586 קילו-הרץ, אי אחידות של תגובת התדרים בפס המעבר - פחות מ-2 dB, מקדם ריבועי ברמות -6/-60 dB - 1,41; ברמות -6/-80 dB - 1,59 וברמות -6/-90 dB - 1,67; הנחתה בפס היא פחות מ-3 dB, וההנחתה מעבר לפס היא יותר מ-90 dB. המחבר החליט לבדוק את התוצאות שהתקבלו ומדד את תגובת התדר של מסנן הקוורץ נקודה אחר נקודה. לצורך המדידות נדרש מד מיקרו-וולט סלקטיבי עם מנחת טוב, שהיה מד מיקרו-וולט מסוג HMV-4 (פולין) עם רגישות נומינלית של 0,5 μV (במקביל, הוא רושם אותות היטב ברמה של 0.05 μV) וכן מחליש של 100 dB. עבור אפשרות מדידה זו, התרשים המוצג באיור 10 הורכב. XNUMX. המעגלים המתאימים בכניסה וביציאה של המסנן מסוככים בקפידה. החוטים הממוגנים המחברים הם באיכות טובה. גם מעגלי "האדמה" מבוצעים בקפידה.
משנים בצורה חלקה את התדר של הנגד בתדר גבוה R11 ומחליפים את המנחת 10dB, אנו לוקחים קריאות של מד מיקרו וולט, עוברים דרך כל תגובת התדר של המסנן. בעזרת נתוני מדידה ובאותו קנה מידה, אנו בונים גרף תגובת תדר (איור 11).
הודות לרגישות הגבוהה של מד המיקרו-וולט ורעש הצד הנמוך של ה-GKCh, אותות מתועדים היטב ברמה של -120 dB, מה שבא לידי ביטוי בבירור בגרף. תוצאות המדידה היו כדלקמן: -6 dB רוחב פס - 2,64 קילו-הרץ; אי אחידות בתגובת התדר - פחות מ-2 dB; מקדם הריבועיות עבור רמות -6/-60 dB הוא 1,386; ברמות -6/-80 dB - 1,56; ברמות -6/-90 dB - 1,682; ברמות -6/-100 dB - 1,864; הנחתה בפס היא פחות מ-3 dB, מאחורי הלהקה יותר מ-100 dB. כמה הבדלים בין תוצאות המדידה לגרסת המחשב מוסברים על ידי נוכחות של שגיאות מצטברות בהמרה דיגיטלית לאנלוגית כאשר האות המנותח משתנה על פני טווח דינמי גדול. יש לציין שהגרפים לעיל של תגובת התדר של מסנן קוורץ התקבלו במינימום עבודת התקנה ועם בחירה קפדנית יותר של רכיבים, ניתן לשפר משמעותית את מאפייני המסנן. מעגל הגנרטור המוצע יכול לשמש בהצלחה למדידת סלקטיביות של אות בודד, כמו גם למדידת הטווח הדינמי של מקלטי משדר עד 110...120 dB. ניתן להשתמש במכשיר זה בהצלחה כדי להעריך את מדדי האיכות של נתיב ה-IF של משדרים, פעולת ה-AGC והגלאים. באמצעות הפעלת אות מחולל תדר סוויפ על הגלאי, ביציאה של הממיר למחשב אנו מקבלים אות ממחולל תדר סוויפ בתדר נמוך, בעזרתו ניתן להגדיר בקלות ובמהירות כל מסנן ומפל של נתיב בתדר נמוך של מקלט המשדר. לא פחות מעניין להשתמש בחיבור הגלאי המוצע כחלק מהמחוון הפנורמי של מקלט המשדר. לשם כך, חבר מסנן קוורץ ברוחב פס של 8...10 קילו-הרץ לפלט של המיקסר הראשון. לאחר מכן, האות המתקבל מוגבר ומוזן לכניסת הגלאי. במקרה זה, אתה יכול לראות את האותות של הכתבים שלך עם רמות של 5 עד 9 נקודות ברזולוציה טובה. ספרות
מחבר: G.Bragin (RZ4HK)
מכונה לדילול פרחים בגנים
02.05.2024 מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם
02.05.2024 מלכודת אוויר לחרקים
01.05.2024
▪ מעבד 32/64 סיביות מבית אינטל ▪ פרוסקיט משפר את יעילות תא השמש של סיליקון ▪ רמקולים חכמים עוזרים להציל חיים
▪ חלק באתר חשמל למתחילים. בחירת מאמרים ▪ כתבה כדי להאזין לאיזה אלבום צריך ארבע מערכות שמע? תשובה מפורטת ▪ מאמר מנקה של שטחי תעשייה ומשרדים. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה ▪ מאמר מיתוג ספק כוח של UMZCH חזק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה