ट्रांसीवर क्वार्ट्ज फिल्टर। क्वार्ट्ज़ फ़िल्टर ट्रांसीवर का क्रिस्टल फ़िल्टर कैसे सेट करें
क्वार्ट्ज फ़िल्टर, जैसा कि हम जानते हैं, "एक अच्छे ट्रांसीवर का आधा" है। यह लेख उच्च-गुणवत्ता वाले ट्रांसीवर और कंप्यूटर अटैचमेंट के लिए बारह बुनियादी चयन क्रिस्टल क्वार्ट्ज फिल्टर का एक व्यावहारिक डिजाइन प्रस्तुत करता है, जो आपको इसे और किसी भी अन्य नैरो-बैंड फिल्टर को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है। शौकिया डिज़ाइनों में, समान रेज़ोनेटर पर बने क्वार्ट्ज आठ-क्रिस्टल सीढ़ी-प्रकार फ़िल्टर को हाल ही में मुख्य चयन फ़िल्टर के रूप में उपयोग किया गया है। इन फिल्टरों का निर्माण अपेक्षाकृत सरल है और इसके लिए बड़ी सामग्री लागत की आवश्यकता नहीं होती है।
उनकी गणना और मॉडलिंग के लिए कंप्यूटर प्रोग्राम लिखे गए हैं। फिल्टर की विशेषताएं उच्च गुणवत्ता वाले सिग्नल रिसेप्शन और ट्रांसमिशन की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करती हैं। हालाँकि, सभी फायदों के साथ, इन फिल्टरों में एक महत्वपूर्ण खामी भी है - आवृत्ति प्रतिक्रिया की कुछ विषमता (सपाट कम-आवृत्ति ढलान) और, तदनुसार, एक कम वर्ग गुणांक।
शौकिया रेडियो प्रसारण की भीड़ आसन्न चैनल पर एक आधुनिक ट्रांसीवर की चयनात्मकता के लिए काफी कठोर आवश्यकताओं को निर्धारित करती है, इसलिए मुख्य चयन फ़िल्टर को 1.5...1.8 के स्क्वैरनेस फैक्टर के साथ 100 डीबी से भी बदतर पासबैंड के बाहर क्षीणन प्रदान करना चाहिए। -6/-90 डीबी के स्तर पर)।
स्वाभाविक रूप से, फ़िल्टर पासबैंड में आवृत्ति प्रतिक्रिया की हानि और असमानता न्यूनतम होनी चाहिए। में निर्धारित सिफारिशों द्वारा निर्देशित, 0.28 डीबी की असमान आवृत्ति प्रतिक्रिया के साथ चेबीशेव विशेषता वाले दस-क्रिस्टल सीढ़ी फ़िल्टर को आधार के रूप में चुना गया था।
फ़िल्टर के इनपुट और आउटपुट के समानांतर ढलानों की स्थिरता को बढ़ाने के लिए, अतिरिक्त सर्किट पेश किए गए, जिनमें श्रृंखला से जुड़े क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर और कैपेसिटर शामिल थे।
रेज़ोनेटर और फ़िल्टर के मापदंडों की गणना वर्णित विधि के अनुसार की गई थी। 2.65 kHz के फ़िल्टर पासबैंड के लिए, प्रारंभिक मान प्राप्त किए गए: C1,2 = 82.2 pF, Lkv = 0.0185 Hn, Rn = 224 ओम। फ़िल्टर सर्किट और कैपेसिटर मानों की गणना की गई मान चित्र में दिखाए गए हैं। 1.
यह डिज़ाइन VNIISIMS (अलेक्जेंड्रोव, व्लादिमीर क्षेत्र) द्वारा निर्मित 8.867 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर टेलीविजन PAL डिकोडर्स के लिए क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर का उपयोग करता है। क्रिस्टल मापदंडों की स्थिर पुनरावृत्ति, उनके छोटे आयाम और कम लागत ने पसंद में भूमिका निभाई।
ZQ2-ZQ11 के लिए क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर की आवृत्ति का चयन ±50 हर्ट्ज की सटीकता के साथ किया गया था। माप एक होममेड सेल्फ-ऑसिलेटर और एक औद्योगिक आवृत्ति मीटर का उपयोग करके किया गया था। समानांतर सर्किट के लिए रेज़ोनेटर ZQ1 और ZQ12 को क्रिस्टल के अन्य बैचों से चुना गया था, जिनकी आवृत्तियाँ क्रमशः मुख्य फ़िल्टर आवृत्ति से लगभग 1 kHz कम और अधिक थीं।
फ़िल्टर को 1 मिमी मोटे दो तरफा फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास से बने मुद्रित सर्किट बोर्ड पर इकट्ठा किया गया है (चित्र 2)।
धातुकरण की ऊपरी परत का उपयोग सामान्य तार के रूप में किया जाता है। जिस तरफ रेज़ोनेटर स्थापित हैं, उस तरफ के छेद काउंटरसंक हैं। सभी क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर के आवास सोल्डरिंग द्वारा एक सामान्य तार से जुड़े होते हैं।
भागों को स्थापित करने से पहले, फ़िल्टर सर्किट बोर्ड को दो हटाने योग्य कवर के साथ टिन-प्लेटेड बॉक्स में सील कर दिया जाता है। इसके अलावा, मुद्रित कंडक्टरों के किनारे पर, एक स्क्रीन-विभाजन को टांका लगाया जाता है, जो बोर्ड की केंद्रीय अक्षीय रेखा के साथ अनुनादकों के लीड के बीच से गुजरता है।
चित्र में. चित्र 3 फ़िल्टर का इंस्टॉलेशन आरेख दिखाता है। फिल्टर में सभी कैपेसिटर सीडी और केएम हैं।
फ़िल्टर बनने के बाद, सवाल उठा: घर पर अधिकतम रिज़ॉल्यूशन के साथ इसकी आवृत्ति प्रतिक्रिया को कैसे मापें?
एक घरेलू कंप्यूटर का उपयोग किया गया, इसके बाद एक चयनात्मक माइक्रोवोल्टमीटर का उपयोग करके बिंदु दर बिंदु फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया का निर्माण करके माप परिणामों की जांच की गई। शौकिया रेडियो उपकरण के एक डिजाइनर के रूप में, मुझे नैरोबैंड शौकिया रेडियो फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को मापने के लिए कम आवृत्ति (20 हर्ट्ज...22 किलोहर्ट्ज) स्पेक्ट्रम विश्लेषक के लिए एक कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग करने के लिए DG2XK द्वारा प्रस्तावित विचार में बहुत दिलचस्पी थी।
इसका सार इस तथ्य में निहित है कि क्वार्ट्ज फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के उच्च-आवृत्ति स्पेक्ट्रम को पारंपरिक एसएसबी डिटेक्टर का उपयोग करके कम-आवृत्ति रेंज में स्थानांतरित किया जाता है, और स्थापित स्पेक्ट्रम विश्लेषक प्रोग्राम वाला कंप्यूटर आवृत्ति को देखना संभव बनाता है डिस्प्ले पर इस फ़िल्टर की प्रतिक्रिया।
जेनर डायोड शोर जनरेटर का उपयोग DG2XK उच्च-आवृत्ति सिग्नल के स्रोत के रूप में किया जाता है। मेरे द्वारा किए गए प्रयोगों से पता चला कि ऐसा सिग्नल स्रोत 40 डीबी से अधिक के स्तर पर आवृत्ति प्रतिक्रिया को देखने की अनुमति देता है, जो स्पष्ट रूप से उच्च गुणवत्ता वाले फ़िल्टर ट्यूनिंग के लिए पर्याप्त नहीं है। -100 डीबी के स्तर पर फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया देखने के लिए, जनरेटर का होना आवश्यक है
साइड शोर का स्तर निर्दिष्ट मान से नीचे है, और डिटेक्टर में अच्छी रैखिकता है और अधिकतम गतिशील रेंज 90...100 डीबी से अधिक नहीं है।इस कारण से, शोर जनरेटर को पारंपरिक स्वीप जनरेटर (छवि 4) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। आधार एक क्वार्ट्ज ऑसिलेटर का सर्किट है, जिसमें सापेक्ष वर्णक्रमीय शोर शक्ति घनत्व -165 डीबी/हर्ट्ज के बराबर है। इसका मतलब यह है कि जनरेटर की शोर शक्ति 10 kHz पर 3 kHz बैंडविड्थ में अलग हो जाती है
जनरेटर के मुख्य दोलन की शक्ति से 135 डीबी कम!मूल स्रोत का लेआउट थोड़ा संशोधित है। इसलिए, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर के बजाय, क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाता है, और प्रारंभ करनेवाला L1 और वैरिकैप्स VD2-VD5 से युक्त एक सर्किट क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर ZQ1 के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। जनरेटर आवृत्ति 5 kHz के भीतर क्वार्ट्ज आवृत्ति के सापेक्ष ट्यून करने योग्य है, जो एक संकीर्ण-बैंड फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को मापने के लिए काफी पर्याप्त है।
जनरेटर में क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर एक फिल्टर के समान है। स्वीप फ़्रीक्वेंसी जनरेटर मोड में, वैरिकैप VD2-VD5 को नियंत्रण वोल्टेज एक यूनीजंक्शन ट्रांजिस्टर VT2 पर बने एक सॉटूथ वोल्टेज जनरेटर से VT1 पर एक वर्तमान जनरेटर के साथ आपूर्ति की जाती है।
जनरेटर आवृत्ति को मैन्युअल रूप से समायोजित करने के लिए, एक मल्टी-टर्न रेसिस्टर R11 का उपयोग किया जाता है। DA1 चिप वोल्टेज एम्पलीफायर के रूप में काम करता है। फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के विभिन्न वर्गों की आवृत्ति प्रतिक्रिया के पारित होने की असमान गति के कारण मूल रूप से कल्पना की गई साइनसॉइडल नियंत्रण वोल्टेज को छोड़ना पड़ा, और अधिकतम रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए, जनरेटर आवृत्ति को 0.3 हर्ट्ज तक कम कर दिया गया था। स्विच SA1 "आरा" जनरेटर की आवृत्ति का चयन करता है - 10 या 0.3 हर्ट्ज। एमएफसी की आवृत्ति विचलन प्रतिरोधी आर 10 को ट्रिम करके निर्धारित की जाती है।
डिटेक्टर ब्लॉक का योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाया गया है। 5. यदि सर्किट L1C1C2 को फिल्टर लोड के रूप में उपयोग किया जाता है, तो क्वार्ट्ज फिल्टर के आउटपुट से सिग्नल इनपुट X2 को आपूर्ति की जाती है।
यदि माप सक्रिय प्रतिरोध से भरे फिल्टर पर किया जाता है, तो इस सर्किट की आवश्यकता नहीं है। फिर लोड रेसिस्टर से सिग्नल इनपुट X1 पर लागू किया जाता है, और इनपुट X1 को सर्किट से जोड़ने वाले कंडक्टर को डिटेक्टर मुद्रित सर्किट बोर्ड पर हटा दिया जाता है।
एक शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 पर 90 डीबी से अधिक की गतिशील रेंज वाला एक स्रोत अनुयायी फ़िल्टर के लोड प्रतिरोध और मिक्सर के इनपुट प्रतिरोध से मेल खाता है। डिटेक्टर को क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT2, VT3 का उपयोग करके एक निष्क्रिय संतुलित मिक्सर सर्किट के अनुसार बनाया गया है और इसकी गतिशील रेंज 93 डीबी से अधिक है।
पी-सर्किट C17L2C20 और C19L3C21 के माध्यम से ट्रांजिस्टर के संयुक्त द्वार संदर्भ जनरेटर से 3...4V (आरएमएस) के एंटीफेज साइनसॉइडल वोल्टेज प्राप्त करते हैं। डीडी1 चिप पर बने डिटेक्टर के रेफरेंस ऑसिलेटर में 8.862 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति वाला एक क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर होता है।
मिक्सर के आउटपुट पर बनने वाले कम-आवृत्ति सिग्नल को DA1 चिप पर एक एम्पलीफायर द्वारा लगभग 20 गुना बढ़ाया जाता है। चूंकि पर्सनल कंप्यूटर साउंड कार्ड में अपेक्षाकृत कम-प्रतिबाधा इनपुट होता है, इसलिए डिटेक्टर एक शक्तिशाली K157UD1 ऑप-एम्प से सुसज्जित होता है। एम्पलीफायर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को समायोजित किया जाता है ताकि 1 किलोहर्ट्ज़ से नीचे और 20 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर लगभग -6 डीबी प्रति ऑक्टेव का लाभ रोलऑफ़ हो।
स्विंग फ़्रीक्वेंसी जनरेटर को दो तरफा फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास से बने मुद्रित सर्किट बोर्ड पर लगाया गया है (चित्र 6)। बोर्ड की ऊपरी परत एक आम तार के रूप में कार्य करती है; जिन भागों का इसके साथ संपर्क नहीं होता है उनके लीड के लिए छेद काउंटरसंक होते हैं।
बोर्ड को दो हटाने योग्य कवर के साथ 40 मिमी ऊंचे बॉक्स में सील कर दिया गया है। बक्सा टिनयुक्त शीट धातु से बना है। इंडक्टर्स L1, L2, L3 को कार्बोनिल आयरन ट्रिमर के साथ 6.5 मिमी व्यास वाले मानक फ्रेम पर लपेटा जाता है और स्क्रीन में रखा जाता है। L1 में PEV-2 0.21 तार के 40 मोड़, L3 और L2 - क्रमशः PELSHO-0.31 तार के 27 और 2+4 मोड़ शामिल हैं।
कुंडल L2 को L3 के शीर्ष पर "ठंडे" सिरे के करीब लपेटा गया है। सभी चोक मानक हैं - DM 0.1 68 μH। फिक्स्ड रेसिस्टर्स MLT, ट्यूनिंग रेसिस्टर्स R6, R8 और R10 टाइप SPZ-38। मल्टी-टर्न रेसिस्टर - पीपीएमएल। स्थायी कैपेसिटर - KM, KLS, KT, ऑक्साइड - K50-35, K53-1।
एमसीसी की स्थापना सॉटूथ वोल्टेज जनरेटर के आउटपुट पर अधिकतम सिग्नल सेट करने से शुरू होती है। एक आस्टसीलस्कप के साथ डीए 1 माइक्रोक्रिकिट के पिन 6 पर सिग्नल की निगरानी करके, ट्रिमिंग रेसिस्टर्स आर 8 (लाभ) और आर 6 (ऑफसेट) का उपयोग करके बिंदु ए पर आरेख पर दिखाए गए सिग्नल के आयाम और आकार को सेट करें। प्रतिरोधी आर 12 का चयन करके, स्थिर पीढ़ी सिग्नल सीमित मोड में प्रवेश किए बिना हासिल किया जाता है।
कैपेसिटर C14 की कैपेसिटेंस का चयन करके और सर्किट L2L3 को समायोजित करके, आउटपुट ऑसिलेटरी सिस्टम को अनुनाद पर ट्यून किया जाता है, जो जनरेटर की अच्छी लोड क्षमता की गारंटी देता है। एल1 कॉइल ट्रिमर का उपयोग करते हुए, ऑसिलेटर ट्यूनिंग सीमाएं 8.8586-8.8686 मेगाहर्ट्ज की सीमा के भीतर निर्धारित की जाती हैं, जो एक मार्जिन के साथ परीक्षण के तहत क्वार्ट्ज फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया बैंड को ओवरलैप करती है। जीकेसीएच का अधिकतम पुनर्गठन सुनिश्चित करना
(कम से कम 10 kHz) कनेक्शन बिंदु L1, VD4, VD5 के आसपास फ़ॉइल की ऊपरी परत हटा दी जाती है। लोड के बिना, जनरेटर का आउटपुट साइनसॉइडल वोल्टेज 1V (आरएमएस) है।डिटेक्टर ब्लॉक दो तरफा फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास से बने मुद्रित सर्किट बोर्ड पर बनाया गया है (चित्र 7)।
पन्नी की ऊपरी परत का उपयोग सामान्य तार के रूप में किया जाता है। जिन हिस्सों का आम तार से संपर्क नहीं होता, उनके लीड के छेदों को उलट दिया जाता है।
बोर्ड को हटाने योग्य कवर के साथ 35 मिमी ऊंचे टिन बॉक्स में सील कर दिया गया है। सेट-टॉप बॉक्स का रिज़ॉल्यूशन उसके निर्माण की गुणवत्ता पर निर्भर करता है।
कॉइल L1 - L4 में PEV-0.21 तार के 32 मोड़ होते हैं, 6 मिमी के व्यास के साथ फ्रेम पर घुमाव घुमाते हैं। SB-12a कवच कोर से कॉइल में ट्रिमर। सभी चोक DM-0.1 प्रकार के हैं। प्रेरकत्व L5 - 16 µH, L6, L8 - 68 µH, L7 - 40 µH. ट्रांसफार्मर T1 मानक आकार K10 x 6 x 3 मिमी के 1000NN रिंग फेराइट चुंबकीय कोर पर घाव है और इसमें प्राथमिक वाइंडिंग में 7 मोड़ हैं, और द्वितीयक वाइंडिंग में PEV-0.31 तार के 2 x 13 मोड़ हैं।
सभी ट्रिमिंग प्रतिरोधक SPZ-38 हैं। यूनिट के प्रारंभिक सेटअप के दौरान, ट्रांजिस्टर VT2, VT3 के गेट पर साइनसॉइडल सिग्नल की निगरानी करने और यदि आवश्यक हो, तो कॉइल्स L2, L3 को समायोजित करने के लिए एक उच्च-आवृत्ति ऑसिलोस्कोप का उपयोग किया जाता है। कॉइल L4 को समायोजित करके, संदर्भ थरथरानवाला की आवृत्ति फ़िल्टर पासबैंड से 5 kHz तक कम हो जाती है। ऐसा इसलिए किया जाता है ताकि स्पेक्ट्रम विश्लेषक के कार्य क्षेत्र में कम हस्तक्षेप हो जिससे डिवाइस का रिज़ॉल्यूशन कम हो जाए।
स्वीपिंग फ़्रीक्वेंसी जनरेटर एक कैपेसिटिव डिवाइडर (छवि 8) के साथ एक मिलान ऑसिलेटरी सर्किट के माध्यम से एक क्वार्ट्ज फिल्टर से जुड़ा हुआ है।
ट्यूनिंग प्रक्रिया के दौरान, यह आपको फ़िल्टर पासबैंड में कम क्षीणन और असमानता प्राप्त करने की अनुमति देगा।
दूसरा मिलान ऑसिलेटरी सर्किट, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, डिटेक्टर अटैचमेंट में स्थित है। माप सर्किट को इकट्ठा करने और सेट-टॉप बॉक्स (एक्सजेड कनेक्टर) के आउटपुट को पर्सनल कंप्यूटर के साउंड कार्ड के माइक्रोफोन या रैखिक इनपुट से कनेक्ट करने के बाद, हम स्पेक्ट्रम विश्लेषक प्रोग्राम लॉन्च करते हैं। ऐसे कई कार्यक्रम हैं. लेखक ने स्पेक्ट्रालैब v.4.32.16 प्रोग्राम का उपयोग किया, जो यहां स्थित है: http://cityradio.naroad.ru/utilities.html। प्रोग्राम का उपयोग करना आसान है और इसमें बेहतरीन क्षमताएं हैं।
इसलिए, हम "स्पेक्ट्रोलैब" प्रोग्राम लॉन्च करते हैं और, एमसीजी की आवृत्तियों (मैन्युअल नियंत्रण मोड में) और डिटेक्टर अटैचमेंट में संदर्भ ऑसिलेटर को समायोजित करके, हम एमसीजी के स्पेक्ट्रोग्राम के शिखर को लगभग 5 किलोहर्ट्ज़ पर सेट करते हैं। इसके बाद, डिटेक्टर अटैचमेंट के मिक्सर को संतुलित करके, दूसरे हार्मोनिक के शिखर को शोर स्तर तक कम कर दिया जाता है। इसके बाद, जीसीएच मोड चालू हो जाता है और परीक्षण के तहत फिल्टर की लंबे समय से प्रतीक्षित आवृत्ति प्रतिक्रिया मॉनिटर पर दिखाई देती है। सबसे पहले, 10 हर्ट्ज की स्विंग आवृत्ति चालू होती है और, R11 का उपयोग करके, केंद्रीय आवृत्ति को समायोजित करते हुए, और फिर स्विंग बैंड R10 (चित्र 4) का उपयोग करके, हम वास्तविक समय में फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया की एक स्वीकार्य "तस्वीर" स्थापित करते हैं। . माप के दौरान, मिलान सर्किट को समायोजित करके, हम पासबैंड में न्यूनतम असमानता प्राप्त करते हैं।
इसके बाद, डिवाइस के अधिकतम रिज़ॉल्यूशन को प्राप्त करने के लिए, हम 0.3 हर्ट्ज की स्वीप आवृत्ति को चालू करते हैं और प्रोग्राम में फूरियर ट्रांसफॉर्म पॉइंट्स की अधिकतम संभव संख्या (एफएफटी, लेखक के पास 4096...8192) और न्यूनतम मान सेट करते हैं। औसत पैरामीटर (औसत, लेखक के पास 1 है)।
चूंकि विशेषता जीकेसीएच के कई पासों में खींची गई है, इसलिए स्टोरेज पीक वोल्टमीटर मोड (होल्ड) चालू है। परिणामस्वरूप, हमें मॉनीटर पर अध्ययनाधीन फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया प्राप्त होती है।
माउस कर्सर का उपयोग करके, हम आवश्यक स्तरों पर परिणामी आवृत्ति प्रतिक्रिया के आवश्यक डिजिटल मान प्राप्त करते हैं। इस मामले में, आपको आवृत्ति प्रतिक्रिया बिंदुओं के वास्तविक आवृत्ति मान प्राप्त करने के लिए, डिटेक्टर अनुलग्नक में संदर्भ थरथरानवाला की आवृत्ति को मापना नहीं भूलना चाहिए।
प्रारंभिक "चित्र" का आकलन करने के बाद, वे फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के निचले और ऊपरी ढलानों पर क्रमशः अनुक्रमिक अनुनाद ZQ1n ZQ12 की आवृत्तियों को समायोजित करते हैं, - 90 डीबी के स्तर पर अधिकतम वर्गाकारता प्राप्त करते हैं।
अंत में, प्रिंटर का उपयोग करके, हम निर्मित फ़िल्टर के लिए एक पूर्ण "दस्तावेज़" प्राप्त करते हैं। एक उदाहरण के रूप में, चित्र में। चित्र 9 इस फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया का स्पेक्ट्रोग्राम दिखाता है। जीकेसीएच सिग्नल का एक स्पेक्ट्रोग्राम भी वहां दिखाया गया है। -3...-5 डीबी के स्तर पर आवृत्ति प्रतिक्रिया के बाएं ढलान की दृश्य असमानता ZQ2-ZQ11 क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर को पुनर्व्यवस्थित करके समाप्त हो जाती है।
परिणामस्वरूप, हमें निम्नलिखित फ़िल्टर विशेषताएँ प्राप्त होती हैं: स्तर पासबैंड - 6 डीबी - 2.586 किलोहर्ट्ज़, पासबैंड में आवृत्ति प्रतिक्रिया असमानता - 2 डीबी से कम, स्तर वर्गता कारक - 6/-60 डीबी - 1.41; स्तरों के अनुसार - 6/-80 डीबी 1.59 और स्तरों के अनुसार - 6/-90 डीबी - 1.67; बैंड में क्षीणन 3 डीबी से कम है, और बैंड से परे क्षीणन 90 डीबी से अधिक है।
लेखक ने प्राप्त परिणामों की जांच करने का निर्णय लिया और क्वार्ट्ज फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को बिंदु दर बिंदु मापा। माप के लिए, एक अच्छे एटेन्यूएटर के साथ एक चयनात्मक माइक्रोवोल्टमीटर की आवश्यकता थी, जो 0.5 μV की नाममात्र संवेदनशीलता के साथ एक माइक्रोवोल्टमीटर प्रकार HMV-4 (पोलैंड) था (साथ ही, यह 0.05 μV के स्तर पर संकेतों को अच्छी तरह से रिकॉर्ड करता है) और 100 डीबी का एक एटेन्यूएटर।
इस माप विकल्प के लिए, चित्र 1 में दिखाया गया आरेख इकट्ठा किया गया था। 10. फ़िल्टर के इनपुट और आउटपुट पर मिलान सर्किट को सावधानीपूर्वक परिरक्षित किया जाता है। कनेक्टिंग शील्डेड तार अच्छी गुणवत्ता के हैं। "अर्थ" सर्किट को भी सावधानीपूर्वक क्रियान्वित किया जाता है।
उच्च आवृत्ति आवृत्ति अवरोधक आर11 की आवृत्ति को सुचारू रूप से बदलते हुए और 10 डीबी एटेन्यूएटर को स्विच करते हुए, हम फिल्टर की संपूर्ण आवृत्ति प्रतिक्रिया से गुजरते हुए, माइक्रोवोल्टमीटर रीडिंग लेते हैं। माप डेटा और उसी पैमाने का उपयोग करके, हम एक आवृत्ति प्रतिक्रिया ग्राफ बनाते हैं (चित्र 11)।
माइक्रोवोल्टमीटर की उच्च संवेदनशीलता और जीकेसीएच के कम साइड शोर के लिए धन्यवाद, सिग्नल -120 डीबी के स्तर पर अच्छी तरह से रिकॉर्ड किए जाते हैं, जो ग्राफ में स्पष्ट रूप से परिलक्षित होता है।
माप परिणाम इस प्रकार थे: लेवल पासबैंड - 6 डीबी - 2.64 किलोहर्ट्ज़; आवृत्ति प्रतिक्रिया असमानता - 2 डीबी से कम; स्तर -6/-60 डीबी के लिए वर्गाकारता गुणांक 1.386 है; स्तरों के अनुसार - 6/-80 डीबी - 1.56; स्तरों के अनुसार - 6/-90 डीबी - 1.682; स्तरों के अनुसार - 6/-100 डीबी - 1.864; बैंड में क्षीणन 3 डीबी से कम है, बैंड के पीछे 100 डीबी से अधिक है।
माप परिणामों और कंप्यूटर संस्करण के बीच कुछ अंतरों को डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण में संचय त्रुटियों की उपस्थिति से समझाया जाता है जब विश्लेषण किया गया सिग्नल एक बड़ी गतिशील रेंज में बदलता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि क्वार्ट्ज फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के उपरोक्त ग्राफ़ न्यूनतम मात्रा में सेटअप कार्य के साथ प्राप्त किए गए थे और घटकों के अधिक सावधानीपूर्वक चयन के साथ, फ़िल्टर की विशेषताओं में काफी सुधार किया जा सकता है।
प्रस्तावित जनरेटर सर्किट का उपयोग एजीसी और डिटेक्टरों को संचालित करने के लिए सफलतापूर्वक किया जा सकता है। डिटेक्टर पर स्वीप फ़्रीक्वेंसी जनरेटर सिग्नल लगाने से, पीसी के सेट-टॉप बॉक्स के आउटपुट पर हमें कम-फ़्रीक्वेंसी स्वीप फ़्रीक्वेंसी जनरेटर से सिग्नल प्राप्त होता है, जिसके साथ आप किसी भी फ़िल्टर और कैस्केड को आसानी से और जल्दी से कॉन्फ़िगर कर सकते हैं। ट्रांसीवर का निम्न-आवृत्ति पथ।
ट्रांसीवर के पैनोरमिक संकेतक के हिस्से के रूप में प्रस्तावित डिटेक्टर अटैचमेंट का उपयोग करना कम दिलचस्प नहीं है। ऐसा करने के लिए, पहले मिक्सर के आउटपुट में 8...10 किलोहर्ट्ज़ की बैंडविड्थ के साथ एक क्वार्ट्ज फ़िल्टर कनेक्ट करें। इसके बाद, प्राप्त सिग्नल को प्रवर्धित किया जाता है और डिटेक्टर इनपुट में फीड किया जाता है। इस मामले में, आप अपने संवाददाताओं के संकेतों को अच्छे रिज़ॉल्यूशन के साथ 5 से 9 अंक के स्तर पर देख सकते हैं।
जी. ब्रैगिन (RZ4HK)
साहित्य:
1. यूसोव वी. क्वार्ट्ज फिल्टर एसएसबी। - रेडियो एमेच्योर, 1992, संख्या 6, पृ. 39, 40.
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3. क्लाउस रबन (DG2XK) पीसी-साउंड कार्ट के साथ ईजेनबाउ-क्वार्जफिल्टर का अनुकूलन। - फंकमेटूर, नंबर 11, 2001, एस 1246-1249।
4. फ्रैंक सिल्वा. श्मुत्ज़ेफ़ेक्टे वर्मीडेन अंड बेसिटिग। - फंक, 1999, 11, एस. 38।
"पोर्टेबल टीआरएक्स" के मुख्य बोर्ड बनाने वाले रेडियो शौकीनों से और निश्चित रूप से "रिपीटर्स" से दिलचस्प जानकारी जमा हुई है - कुछ निराधार दावे - "यह एफटी-1000एमपी की तरह काम क्यों नहीं करता है?"
एक बार फिर मैं पाठक का ध्यान इस तथ्य की ओर आकर्षित करता हूं कि "आपको हर चीज के लिए भुगतान करना होगा" और ट्रांसीवर, जिसे आयातित "साबुन बक्से" के समानता के रूप में कल्पना की जाती है, विशेष रूप से सावधानीपूर्वक कॉन्फ़िगरेशन और डिबगिंग के बिना, उन मापदंडों को भी कभी नहीं दिखाएगा जो "पोर्टेबल टीआरएक्स" अनुभाग के बारे में लिखा गया है मैं आपको एक बार फिर याद दिलाता हूं - सर्किट डिजाइन जितना सरल होगा, उतनी ही सावधानी से आपको प्रत्येक चरण से अधिकतम मापदंडों को "निकालने" की आवश्यकता होगी। और यदि आपने 10 डॉलर में अज्ञात मूल और अज्ञात आवृत्ति प्रतिक्रिया के साथ क्वार्ट्ज फिल्टर का एक सेट खरीदा है, तो आपने अज्ञात निर्माण के प्लास्टिक ट्रांजिस्टर और इसके अलावा, सैद्धांतिक रूप से अनुमानित मापदंडों (मुख्य रूप से रेडियो बाजार पर डीलर के शब्दों से) के साथ टांका लगाया है। जिनसे उन्हें खरीदा गया था), और यहां तक कि कॉइल - ट्रांसफार्मर "कचरा" से 100 साल पुराने फेराइट पर घाव कर दिए गए थे - आप ऐसे "राक्षस" से क्या उम्मीद कर सकते हैं? मैं मुख्य बोर्ड नंबर 3 की विशेषताओं को देखने का सुझाव देता हूं, जो मुझे निप्रॉपेट्रोस से ओलेग (यूएस5ईआई) द्वारा भेजा गया था। उन्होंने वह रास्ता अपनाने का जोखिम उठाया, जो पहली नज़र में, उनके दृष्टिकोण से सबसे सस्ता और सबसे इष्टतम था, लेकिन यह बिल्कुल विपरीत निकला - "यह पहले बुरा था, लेकिन अब यह और भी बदतर होता जा रहा है..."। उन्होंने स्वयं बोर्ड बनाया और "थोड़ा सा" (उनकी राय में) क्वार्ट्ज फिल्टर के लिए ट्रैक के कॉन्फ़िगरेशन को बदल दिया, जिसे उन्होंने रेडीमेड खरीदा था। उन्होंने फिल्टर में 4+4 या 6+4 क्रिस्टल के विकल्प को ध्यान देने योग्य नहीं माना - उन्होंने "मानक" शौकिया रेडियो विकल्प - 8+4 का उपयोग किया। बोर्ड पर बाकी हार्डवेयर पुराने स्टॉक (पढ़ें: जंक) से है। यह सब "यह" एक होममेड बोर्ड पर मिलाया गया था, लेकिन बाद में यह "हमेशा की तरह" निकला। "राक्षस" को पुनर्जीवित करने का प्रयास "लेखक से अपील" के साथ समाप्त हुआ...
रिसीवर के निर्माण में सबसे महत्वपूर्ण कार्य संवेदनशीलता और सिग्नल चयन सुनिश्चित करना है। उच्च-गुणवत्ता वाले क्वार्ट्ज फ़िल्टर के बिना, इस समस्या को TRX में एक रूपांतरण के साथ हल नहीं किया जा सकता है।
शौकिया रेडियो साहित्य में इसे कितनी बार लिखा और पुनः लिखा गया है??? लेकिन मुझे इस मुद्दे पर फिर से लौटना होगा. 20 से अधिक वर्षों से लगभग निरंतर एचएफ डिजाइन और, महत्वपूर्ण रूप से, हवा पर इतने ही वर्षों का काम (क्योंकि ऐसे डिजाइनर हैं जिनके बारे में लगभग किसी ने कभी भी हवा में नहीं सुना है - हम उनके "कौशल और दृष्टिकोण" के बारे में क्या कह सकते हैं) वास्तविकताओं के लिए शौकिया प्रसारण???) ने अपने लिए एक निष्कर्ष निकाला - हम मुख्य चयन फ़िल्टर पर बचत नहीं कर सकते - यदि हम पर्याप्त उच्च गुणवत्ता वाला "रेडिवो" बनाना चाहते हैं। FOS में पासबैंड में न्यूनतम क्षीणन के साथ कम से कम 70-80Db के स्टॉपबैंड में क्षीणन होना चाहिए। हमें कम-आवृत्ति बैंड पर अधिकतम विलंब आंकड़े चाहिए। एक नियम के रूप में, वहां का स्तर अब 59+20-40 डीबी है, यानी। 80डीबी के फिल्टर क्षीणन और +40डीबी के प्राप्त सिग्नल के साथ, हम मान सकते हैं कि यह एस-मीटर पैमाने पर 2-3 अंक "चढ़" जाएगा। ऐसे स्तर अब XTAL ZQ के बाद कैस्केड के संचालन को प्रभावित नहीं कर पाएंगे। लेकिन यदि कोई पड़ोसी +80डीबी के स्तर के साथ समान सीमा पर दिखाई देता है, तो स्थिति "हमारी" दिशा में नहीं बदलती है। लेकिन आइए इसे रिसीवर के मूलभूत पैरामीटर के रूप में न लें कि यह अपने पड़ोसी के साथ एक ही बैंड पर काम करता है, क्योंकि सबसे अधिक संभावना है, ऐसा काम उसके लिए "खुशी नहीं" होगा, और "ऐसे स्तरों से निपटने" के लिए एक कट्टरपंथी विधि है - एटेन्यूएटर्स।
पिछले कुछ वर्षों में बनाए गए सैकड़ों क्वार्ट्ज फिल्टर में, पासबैंड से परे क्षीणन को लगभग 10 डीबी प्रति क्वार्ट्ज के रूप में चित्रित किया गया है। क्वार्ट्ज की गुणवत्ता और आकार के आधार पर एक दिशा या दूसरे में थोड़ा अंतर होता है। मेरा मतलब सीढ़ी सर्किट का उपयोग करके क्वार्ट्ज फिल्टर से है। ऐसे फिल्टर का मुख्य नुकसान आवृत्ति प्रतिक्रिया का लंबे समय तक निचला ढलान है। बी1 में क्वार्ट्ज से बना छह-क्रिस्टल फिल्टर एक सैन्य-निर्मित फिल्टर है (जनरेटर फिल्टर के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए!) और इसमें कम से कम 70डीबी के पासबैंड से परे क्षीणन है। दुर्भाग्य से, हमें ऐसे क्वार्ट्ज के बारे में भूल जाना चाहिए - पुरानी आपूर्ति ख़त्म हो रही है और "ऐसा दोबारा नहीं होगा"... आज, सबसे किफायती (लेकिन सबसे अच्छा नहीं!) विकल्प रेडियो बाजार से 8.867 मेगाहर्ट्ज पर छोटे क्वार्ट्ज खरीदना और उनमें से कुछ गढ़ने का प्रयास करना है। आपको क्वार्ट्ज के प्रकार और गुणवत्ता पर पूरा ध्यान देना चाहिए। दर्जनों प्रकार और डिज़ाइन उपलब्ध हैं, लेकिन उनमें से सभी का उपयोग फ़िल्टर बनाने के लिए नहीं किया जा सकता है। उच्चतम गुणवत्ता वाले फ़िल्टर हमें काफी "पास करने योग्य" फ़िल्टर बनाने की अनुमति देते हैं। कम से कम - बी1 में पुराने शैली के जनरेटर क्वार्ट्ज से बुरा कोई नहीं। आठ क्रिस्टल बैंड के पीछे कम से कम 80Db क्षीणन प्रदान करते हैं, जो, जैसा कि ऊपर बताया गया है, "सामान्य" ऑन-एयर ऑपरेशन के लिए लक्षित ट्रांसीवर के लिए काफी है। आप एक आठ-क्रिस्टल फ़िल्टर बना सकते हैं और "शांत हो सकते हैं", लेकिन हमें एक छोटा फ़िल्टर मिलता है (मेरा मतलब छोटे आधुनिक क्वार्ट्ज क्रिस्टल से है), जिसमें इनपुट और आउटपुट के बीच 3.3 सेमी है, बैंड में 2 से 4 डीबी तक क्षीणन है और 4-6 डीबी तक असमानता। हम इसे "मुख्य बोर्ड" में स्थापित करते हैं और परिणामस्वरूप हमें सबसे अच्छी स्थिति में -60Db और ओलेग के मुख्य बोर्ड US5EI -40Db के संस्करण में फ़िल्टर को दरकिनार करते हुए "चढ़ाई" मिलती है। मैंने पहले ही "एचएफ ट्रांसीवर" के विवरण में फ़िल्टर बनाने का तरीका बताया है। क्वार्ट्ज, "सुरुचिपूर्ण" बक्से, आदि के तहत मुद्रित सर्किट बोर्डों के सभी प्रकार के "सुंदर" संस्करण। - क्वार्ट्ज के गुणवत्ता कारक के बिगड़ने (जब हम क्वार्ट्ज पैरों को फाइबरग्लास में चिपकाते हैं) और क्वार्ट्ज प्लेटों को दरकिनार करते हुए सिग्नल के "चढ़ने" दोनों के कारण खतरनाक हैं। यदि आप बक्से में फिल्टर बनाते हैं, तो आपको बॉक्स पर क्वार्ट्ज हाउसिंग को ग्राउंड करने की आवश्यकता होती है, जो पतली टिन वाली धातु से बना होता है, और अंदर की सभी स्थापना क्वार्ट्ज पैरों पर की जाती है। देखिए - सभी फ़ैक्टरी फ़िल्टर इसी तरह बनाए जाते हैं। मैं एक होममेड बोर्ड और उस पर एक फिल्टर बनाने के विकल्प को स्वीकार करता हूं, केवल उस तरफ पन्नी को संरक्षित करने के साथ जहां भागों को सामान्य "जमीन" के नीचे स्थापित किया जाता है, उस पर क्वार्ट्ज हाउसिंग को और टांका लगाने के साथ, और फिर आप इसे कवर भी कर सकते हैं टिनयुक्त शीट धातु से बने एक परिरक्षण बॉक्स के साथ शीर्ष पर फ़िल्टर करें और बोर्ड की फ़ॉइल में सभी तरफ सोल्डरिंग करें। हां, मैं सहमत हूं - यह बहुत सुंदर, तकनीकी रूप से उन्नत, तेज़ आदि नहीं है। लेकिन केवल इसी तरीके से जितना संभव हो सके "क्रॉल थ्रू" से बचा जा सकता है। और हम सबसे पहले किस लिए "लड़ रहे हैं" - "कॉर्पोरेट लुक" के लिए या फ़िल्टर के अधिकतम प्राप्य मापदंडों को संरक्षित करने के लिए? प्रत्येक डिज़ाइनर अपने लिए, व्यक्तिगत रूप से यह निर्णय लेता है...
पहले, सामान्य रेडियो ऑपरेटर "प्रवृत्ति" का अनुकरण करते हुए, उन्होंने एकल आठ-क्रिस्टल फिल्टर का उत्पादन किया। लेकिन बी1 मामले में क्वार्ट्ज के बाद, जिसके साथ काम करना अधिक सुविधाजनक है, अधिक से अधिक बार खत्म होने लगा, एक छोटे मामले में क्वार्ट्ज के भंडार का उपयोग किया जाने लगा - उन पर आरके169 लिखा हुआ है। और यहीं पर पासबैंड में न्यूनतम असमानता प्राप्त करने और आठ-क्रिस्टल ZQ में फ़िल्टर को बायपास करने में कठिनाई की प्रवृत्ति सामने आई। "उत्पन्न हुई समस्याओं पर काबू पाने" के लिए तदनुरूप प्रयास किए गए... जिससे चार और छह-क्रिस्टल फिल्टर के निर्माण का विकल्प सामने आया। फ़िल्टर की चरण विशेषताओं के बारे में जानकारी द्वारा इस निर्णय की और पुष्टि की गई - फ़िल्टर जितना लंबा होगा (इसमें जितने अधिक लिंक होंगे), फ़िल्टर का चरण "बाउंस" उतना ही अधिक होगा। चूँकि प्रत्येक लिंक में व्यक्तिगत चरण विशेषताएँ होती हैं, जो संभवतः अन्य लिंक की विशेषताओं से मेल नहीं खातीं, इससे "रिंगिंग" होती है। हम इस घटना को नैरो-बैंड मल्टी-सेक्शन फिल्टर में अपने कानों से स्पष्ट रूप से सुन सकते हैं। हालांकि एसएसबी के लिए फिल्टर में इस "रिंगिंग" को सुनना लगभग असंभव है, कुछ प्रतिभाशाली "श्रोता" ऑन-एयर सिग्नल से यह भी निर्धारित कर सकते हैं कि ईएमएफ या एक संकीर्ण क्वार्ट्ज फिल्टर काम कर रहा है या नहीं (मेरी राय में, यह निश्चित रूप से है, एक "दार्शनिक" प्रश्न - पढ़ें - विवादास्पद)। व्यावहारिक कार्यान्वयन में, छह-क्रिस्टल फ़िल्टर में आवृत्ति प्रतिक्रिया का एक सपाट शिखर सुनिश्चित करना बहुत आसान है, और चार-क्रिस्टल फ़िल्टर में लगभग "स्वचालित रूप से" 1Db से कम की असमानता प्राप्त होती है। 6-क्रिस्टल ZQ के पासबैंड में क्षीणन अक्सर 2-3Db से अधिक नहीं होता है, और 4-क्रिस्टल ZQ के लिए यह 2Db तक होता है। लेकिन चूंकि ऐसे फिल्टर के स्टॉपबैंड में क्षीणन एचएफ ट्रांसीवर के लिए पर्याप्त नहीं है, इसलिए हमें मुख्य बोर्ड नंबर 3 और नंबर 4 विकसित करना पड़ा। वे। हम सक्रिय कैस्केड से मेल खाते हुए "ट्रेन की तरह" फ़िल्टर स्थापित करते हैं। इस डिज़ाइन विकल्प की एंड-टू-एंड आवृत्ति प्रतिक्रिया का वास्तविक माप चित्र में दिखाया गया है। नंबर 1.
माप SK4-59 विश्लेषक पर किए गए। सिग्नल को मुख्य बोर्ड नंबर 3 के पहले चरण VT1 को आपूर्ति की गई थी और VT4 की नाली में कॉइल की संचार वाइंडिंग से हटा दिया गया था (डिटेक्टर डिस्कनेक्ट होने के साथ)। ओलेग (US5EI) द्वारा निर्मित मुख्य बोर्ड नंबर 3, 8Db तक बैंड में असमानता के साथ लगभग 45Db के स्टॉपबैंड में क्षीणन दिखाता है चित्र संख्या 2।
शायद मैं दृश्य तुलना के लिए यूएस5ईआई बोर्ड के थ्रू पथ की आवृत्ति प्रतिक्रिया और दो 4+4 क्वार्ट्ज फिल्टर के साथ "मानक" बोर्ड नंबर 3 के साथ एसके4-59 स्क्रीन की तस्वीर लेने में सक्षम होऊंगा - अभी के लिए मैं केवल ऐसा कर सकता हूं स्केच किए गए चित्र पेश करें। पहले 8-क्रिस्टल फिल्टर के पासबैंड में असमानता 7Db तक पहुंच जाती है, और पासबैंड से परे क्षीणन 40Db से थोड़ा अधिक हो जाता है।
चित्र क्रमांक 2. US5EI बोर्ड आठ-क्रिस्टल फ़िल्टर + चार-क्रिस्टल फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया
चित्र3. X1-38 (रैखिक पैमाने) द्वारा मापी गई 6-क्रिस्टल फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया
चित्र4. SK4-59 (लघुगणक पैमाने) द्वारा मापी गई 6-क्रिस्टल फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया
चित्र5. X1-38 (रैखिक पैमाने) द्वारा मापी गई 6+4-क्रिस्टल फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया
चित्र 6. SK4-59 (लघुगणक पैमाने) द्वारा मापी गई 6+4-क्रिस्टल फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया
US5EI द्वारा निर्मित मुख्य बोर्ड नंबर 3
इससे निष्कर्ष निकलता है - क्या ट्रांसीवर के एकल-बोर्ड संस्करण में "गंभीर" क्वार्ट्ज फिल्टर का उपयोग करना समझ में आता है? ना की तुलना में हाँ की अधिक संभावना है। लेकिन पासबैंड से परे क्षीणन के एक निश्चित स्तर तक, क्योंकि एकल-बोर्ड डिज़ाइन में, "क्रॉल थ्रू" को किसी भी तरह से टाला नहीं जा सकता है। उदाहरण के तौर पर, मैं SK4-59 स्क्रीन से "कॉपी" किए गए मुख्य बोर्ड नंबर 3 की दो आवृत्ति प्रतिक्रियाएं देता हूं - पहला 4+4 फिल्टर के साथ, दूसरा 6+4 फिल्टर के साथ (चित्र संख्या 1)। इस "प्रयोगशाला कार्य" में दूसरा 4-क्रिस्टल फ़िल्टर नहीं बदला, इसलिए 6+4 संस्करण की एंड-टू-एंड आवृत्ति प्रतिक्रिया हमारी अपेक्षा से थोड़ी संकीर्ण हो गई, बीच में थोड़ी सी विसंगति के कारण इन फिल्टरों की केंद्रीय आवृत्तियाँ - वे 200Hz द्वारा एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित हो जाती हैं। लेकिन इस एप्लिकेशन में भी - जब फ़िल्टर का "गेट" "संरेखण" में नहीं होता है - तो समग्र आवृत्ति प्रतिक्रिया में अंतर बेहतर होता है। वर्गाकारता गुणांक के संदर्भ में (4+4 विकल्प के लिए Kp = 1.96 और 6+4 विकल्प के लिए Kp = 1.78) स्तरों -10Db और -60Db पर, और पासबैंड से परे क्षीणन में - 4+4 के लिए लगभग 75Db 6+4 विकल्प के लिए विकल्प या अधिक 80Db। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एटेन्यूएटर और आउटपुट-इनपुट लेवल नॉब्स के अतिरिक्त हेरफेर का सहारा लिए बिना 70 डीबी से अधिक के स्तर को डिवाइस के साथ सटीक रूप से मापना मुश्किल है (पैमाने को डीबी के दसियों में स्नातक किया गया है)। जब आवृत्ति प्रतिक्रिया चित्र ऊपर की ओर "खिंचा" जाता है, तो डिवाइस के इनपुट एम्पलीफायरों का अधिभार देखा जाता है - आवृत्ति प्रतिक्रिया का ऊपरी "बार" सपाट हो जाता है - एक सीमा देखी जाती है। यदि आप इसे नीचे "खींचते" हैं, तो सीआरटी स्क्रीन पर कोई कैलिब्रेटेड ग्रिड नहीं रह जाता है। यह देखना अधिक सुविधाजनक है कि X1-38 का उपयोग करके एंड-टू-एंड पथों की आवृत्ति प्रतिक्रिया के पासबैंड में क्या हो रहा है; इस डिवाइस में डीबी इकाइयों में एटीटी अंशांकन है और स्क्रीन बहुत बड़ी और स्पष्ट है। अफ़सोस की बात यह है कि यह केवल रैखिक संचालन प्रदान करता है। 4+4 और 6+4 फ़िल्टर विकल्पों के पासबैंड में असमानता, जो अतिरिक्त रूप से बोर्ड पर ही समायोजित की जाती है, 2डीबी से अधिक नहीं होती है। US5EI बोर्ड में आवृत्ति प्रतिक्रिया असमानता लगभग 10Db थी।
निष्कर्ष।
यह इन "प्रयोगशाला कार्यों" से स्वयं पता चलता है। कोई भी घरेलू क्वार्ट्ज फ़िल्टर, चाहे उसमें क्वार्ट्ज की संख्या कुछ भी हो, बोर्ड में स्थापित होने पर अतिरिक्त समायोजन की "इच्छा" रखता है। निःसंदेह, 10 डॉलर में फिल्टर का एक सेट खरीदना, उन्हें बोर्ड में मिलाप करना, फिल्टर के निकटतम कॉइल के कोर को मोड़ना और आप चले जाना - माइक्रोफोन "दांतों में" - "हर किसी के लिए, एशिया में हर किसी के लिए" आकर्षक है और बाल्टिक राज्य"... अफसोस, आपको "आसान जीवन" के प्रेमियों को निराश करना होगा" सबसे पहले, आप 10 रुपये की कीमत वाले क्वार्ट्ज फिल्टर से क्या उम्मीद कर सकते हैं? फ्रेडरिकसाफेन (जर्मनी) में "रेडियो प्रदर्शनी" के दौरान, मैं विशेष रूप से टीआरएक्स के लिए घटकों की तलाश कर रहा था और 30 अंकों के लिए कुछ अंग्रेजी कंपनी से 9 मेगाहर्ट्ज फिल्टर (सैकड़ों प्रस्तावों में से) खोजने में कामयाब रहा, लेकिन इन उत्पादों की गुणवत्ता। .. सबसे सस्ते क्वार्ट्ज फिल्टर, जो पहले से ही अपनी विशेषताओं के अनुसार समान हैं, जिसकी हमें वास्तव में आवश्यकता थी, उसकी कीमत एक दर्जन से अधिक अंक है। खैर, फिलहाल यहां दुखद बातों पर बात नहीं करते...
यह याद रखना चाहिए कि सीढ़ी सर्किट के अनुसार इकट्ठे किए गए क्वार्ट्ज फिल्टर उन कैस्केड के मापदंडों के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं जिनके बीच फिल्टर जुड़ा होगा। फ़िल्टर के निर्माण के दौरान बेंच पर प्राप्त नाममात्र आर या सी लोड से कोई भी (पहली नज़र में भी) महत्वहीन विचलन, आवृत्ति प्रतिक्रिया में परिवर्तन का कारण बनता है और, सबसे अधिक संभावना है, उस दिशा में नहीं जिस दिशा में हमें "आवश्यकता" होती है। इसके अलावा, यहां कैस्केड के कैपेसिटेंस और इंडक्टेंस की "प्रतिक्रियाशीलता" जोड़ें - अंत में हमें मिलता है - "हमेशा की तरह"... इसका एक ज्वलंत उदाहरण शाम को कम-आवृत्ति रेंज पर सुना जाता है...
जैसा कि अनुभव से पता चलता है, स्थिति इतनी "भयानक" नहीं है कि हमें घर में बने फिल्टर को पूरी तरह से छोड़ देना चाहिए। बोर्ड पर स्थापित करते समय, आपको फ़िल्टर में लोड रेसिस्टर्स (R8, R15) और 1-2 बाहरी कैपेसिटर का चयन करना होगा। उदाहरण के लिए, VT1 फ़ील्ड स्विच पर कैस्केड के बाद, अक्सर ZQ इनपुट पर श्रृंखला कैपेसिटेंस C7 को हटा दिया जाता है और एक जम्पर के साथ बदल दिया जाता है, और अगले कैपेसिटर C8 को कैपेसिटेंस में कमी की आवश्यकता होगी। यही बात फिल्टर के दूसरी तरफ (सी11, सी10) के दो कंडक्टरों पर भी लागू होती है - आपको उन्हें एक विशिष्ट कनेक्शन सर्किट में चुनने की आवश्यकता है (पढ़ें - कैस्केड के संचालन की आवश्यक गुणवत्ता के बीच एक निश्चित "आम सहमति" ढूंढकर) VT3 और फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया)। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि मल्टी-कैविटी फिल्टर की तुलना में कम प्लेटों वाले फिल्टर में आवृत्ति प्रतिक्रिया का एक सपाट शीर्ष सुनिश्चित करना बहुत आसान है। अब चलो क्वार्ट्ज की संख्या पर वापस आते हैं। एकल-बोर्ड डिज़ाइन में, मुख्य कार्य फ़िल्टर को दरकिनार करते हुए सिग्नल "प्रवेश" को कम करना है। "पोर्टेबल TRX" बोर्ड विकल्पों में 95-90Db से अधिक प्राप्त नहीं किया जा सकता है। 6+6 ZQ विकल्प का भी परीक्षण किया गया। और इसके बारे में "फूट-फूटकर रोने" की कोई ज़रूरत नहीं है - ट्रांसीवर की आवृत्ति प्रतिक्रिया को देखें, जो रेडियोहॉबी पत्रिका 2/98 में दी गई है। पृष्ठ 29 - जॉर्जी यूटी5यूएलबी ने सोवियत उपकरणों के "सबसे अच्छे" (आरए3एओ में) में अपना माप किया... संचित अनुभव के आधार पर, ऐसे बोर्डों में 4+4 के उपयोग की अनुशंसा की जाती है। "समग्र वर्गाकारता" में सुधार के लिए 6+4 विकल्प संभव है। पासबैंड में अधिक (1Db द्वारा) क्षीणन के मामले में यह 4+4 विकल्प से कमतर है। लेकिन यह आवृत्ति प्रतिक्रिया ढलानों की स्थिरता और स्टॉपबैंड में अधिक क्षीणन (10Db तक) दोनों में काफी बेहतर है। इसे चित्र 1 में स्पष्ट रूप से देखा जा सकता है। यदि आप मुख्य रूप से उच्च-आवृत्ति रेंज में टीआरएक्स पर काम करने की योजना बनाते हैं - तो 8 से अधिक क्वार्ट्ज का उपयोग करने का कोई मतलब नहीं है - इस विकल्प में हमें आवृत्ति प्रतिक्रिया का लगभग सपाट शीर्ष मिलता है ("आलसी" फ़िल्टर सेटिंग्स के साथ भी असमानता नहीं होती है) 2Db से अधिक) और प्राप्त सिग्नल का न्यूनतम नुकसान। यदि हमें ट्रांसीवर की अधिकतम "सूंघ" की आवश्यकता नहीं है, लेकिन कम-आवृत्ति बैंड पर "धूप में जगह के लिए लड़ने" का इरादा है, तो 6+4 विकल्प बेहतर है। वैसे, क्वार्ट्ज फिल्टर की गणना के लिए कार्यक्रम के लेखकों में से एक, अनातोली यूए1ओजे के साथ संवाद करते समय, मैं एक बार फिर आठ से कम प्लेटों से बने फिल्टर के साथ कैस्केड के "लोकोमोटिव" के उपयोग की शुद्धता के बारे में आश्वस्त था। यहां उनके निष्कर्ष हैं - “मैंने कभी भी 2-3डीबी के फ़िल्टर क्षीणन का सामना नहीं किया है। अधिक बार यह 6.5-8Db था। यहां तक कि डेमो (क्वार्ट्ज फिल्टर गणना कार्यक्रम का डेमो संस्करण, UT2FW का स्पष्टीकरण) भी इसे सत्यापित करने में मदद करता है। और इसके परिणाम मेरे व्यावहारिक माप के करीब हैं। इस तरह के क्षीणन आंकड़े अक्सर 8-गुहा फ़िल्टर में यादृच्छिक रूप से चुने गए से प्राप्त किए जाते हैं, या बल्कि बिल्कुल भी नहीं चुने जाते हैं, लेकिन जो रेडियो बाजार में पेश किया गया था उसे खरीदा जाता है। अब कल्पना करें कि, आसन्न चैनल में कुख्यात चयनात्मकता की खोज में, हम ऐसे क्वार्ट्ज का एक "मानक सेट" (एक 8 के साथ, और दूसरा 4 के साथ) स्थापित करते हैं। मेरी राय में, हमें पड़ोसी स्टेशनों की "संगतता" की समस्या को देखने के लिए फिल्टर में क्वार्ट्ज की संख्या की आवश्यकता नहीं है, बल्कि ट्रांसमीटरों के आउटपुट चरणों के संचालन की गुणवत्ता की आवश्यकता है! यदि ट्रांसीवर में एक उच्च-गुणवत्ता वाला ब्रांडेड मल्टी-बक फ़िल्टर भी स्थापित किया जाता है, तो क्या अच्छा है - यदि पड़ोसी दो "सींग वाले" फिल्टर को चालू करता है, जो दो जीके -71 द्वारा हिलाए जाते हैं? यह आउटपुट पावर का मामला भी नहीं है, बल्कि ऐसे राक्षस के उपयोगकर्ता की मूर्खता है - जब सभी नॉब पूरी तरह से दाईं ओर मुड़ जाते हैं... आप दो GU-84B का उपयोग कर सकते हैं और निकट या दूर के पड़ोसियों के साथ हस्तक्षेप नहीं कर सकते। या आप GU-29 पर आउटपुट स्टेज का भी उपयोग कर सकते हैं - "एनोड पर 300V पर लाइट मोड में - करंट का आधा एम्पीयर निचोड़ें" - कम-आवृत्ति रेंज में काम करने वाले मुझे पूरी तरह से समझेंगे…। ख़ैर, यह एक अन्य लेख का विषय है।
डिज़ाइन जनता के लिए आधुनिक बुर्जुआ टीआरएक्स के अंदरूनी भाग को देखना दिलचस्प होगा। मैं सिंथेसाइज़र ब्लॉक (तीन कॉइल के साथ परिरक्षित बॉक्स, अंदर देखने के लिए कवर हटा दिया गया था) एफटी-817 के साथ मुख्य आरएक्स-टीएक्स बोर्ड की एक तस्वीर प्रदान करता हूं, जिसे मैं नियंत्रण रिसीवर के रूप में उपयोग करता हूं। यह 0.1-156MHz, 420-470MHz पर खुलता और संचालित होता है। यह स्पष्ट है कि एक सोल्डरिंग शौकिया के रूप में, मुझे इसकी विशेषताओं का पता लगाने में रुचि थी। संक्षेप में, muRata CFJ455K से फ़िल्टर के साथ प्राप्त पथ की आवृत्ति प्रतिक्रिया लगभग मुख्य बोर्ड नंबर 2 के साथ "पोर्टेबल TRX" की आवृत्ति प्रतिक्रिया से मेल खाती है। ब्रांडेड फ़िल्टर में निचले ढलान के किनारे पर थोड़ी अधिक आयताकारता होती है - प्रसारण सुनते समय यह भी ध्यान देने योग्य है। लेकिन ऐसे फ़िल्टर की लागत के बारे में पूछने का प्रयास करें - और उसके बाद ही निष्कर्ष निकालें कि क्या बेहतर है और क्या बुरा...
येसु से एफटी-817।
कंपनी ने इस डिवाइस का आउटपुट पावर 5W बताया है, लेकिन असल में यह SSB मोड में 2.8W है, इसलिए आपको इससे ज्यादा ऑन-एयर आउटपुट नहीं मिल पाएगा। मैं धीरे-धीरे ऐसे टीआरएक्स के लिए 200W तक के बाहरी साइलो के लिए एक पूर्ण डिजाइन तैयार कर रहा हूं। "पोर्टेबल टीआरएक्स" आकार के 1:1 बॉक्स में एक साइलो, एक नियंत्रण प्रणाली, एक एसडब्ल्यूआर मीटर और एक बिजली की आपूर्ति होती है। तत्परता के बारे में जानकारी मेरी वेबसाइट पर और, सबसे अधिक संभावना है, पत्रिका "रेडियोहॉबी" में दिखाई देगी, क्योंकि यह सबसे तेज़ी से प्रकाशन तैयार करती है। या शायद, यदि इसके लिए समय और इच्छा है और एक विस्तृत समीक्षा लेख है - एफटी-817 किस प्रकार का "साबुन बॉक्स" है और इसका "उपभोग" किसके साथ किया जाना चाहिए??? इसके अलावा, कुछ समय के लिए एफटी-817 की एफटी-100डी, टीएस-870 के साथ वास्तविक तुलना करना संभव था, और निष्कर्ष (कम से कम मेरे लिए जे), निश्चित रूप से निकाले गए थे।
कुछ "रिपीटर्स" ने 4+4 संस्करण में एक "अनसप्रेस्ड" गैर-कार्यशील साइडबैंड को नोट किया, विशेष रूप से सिग्नल सीमा को अधिकतम तक क्रैंक करके। ऐसे फिल्टर के उपयोग से यह आश्चर्य की बात नहीं है। सीढ़ी फिल्टर के निचले ढलान को कड़ा कर दिया गया है और गैर-कार्यशील साइड स्ट्रिप का हिस्सा "क्रॉल" किया गया है। एकमात्र सवाल यह है कि फ़्रीक्वेंसी डिट्यूनिंग के आधार पर इसे कैसे दबाया जाए। चित्र संख्या 1 में, ऊर्ध्वाधर रेखा फिल्टर के निचले ढलान पर संदर्भ थरथरानवाला की आवृत्ति का अनुमानित स्थान दिखाती है (आमतौर पर -6 डीबी स्तर पर निचले ढलान पर बिंदु से 300-400 हर्ट्ज नीचे) - Fop . आपको आवृत्ति प्रतिक्रिया की इतनी तीव्र निचली ढलान की आवश्यकता है कि यह संदर्भ थरथरानवाला की आवृत्ति पर कम से कम 50 डीबी का दमन प्रदान करे (ये बिल्कुल ऊपर वर्णित मल्टी-बक फिल्टर हैं) - यदि आप खुद को दबाने का कार्य निर्धारित करते हैं " सभी कल्पनीय और अकल्पनीय दुष्प्रभाव” एक झटके में। 4-गुहा फ़िल्टर के संस्करण में, संदर्भ आवृत्ति के आसपास दमन 18-20Db है, और 6-गुहा फ़िल्टर में यह 22-30Db है। इसलिए, यदि हम सिग्नल की अधिकतम सीमा बढ़ाते हैं और इसे 4 क्वार्ट्ज से गुजारते हैं, और यहां तक कि ऐसे सिग्नल को GU81M लैंप ("लाइट" मोड में - एनोड पर 1500V पर) के साथ बढ़ाते हैं! एल) - पड़ोसियों को "प्रसन्नता" होगी ”… मैंने पहले ही “पोर्टेबल टीआरएक्स” विवरण में इसके बारे में चेतावनी दी थी। नीचे मैं एक छह-क्रिस्टल ZQ की सैद्धांतिक रूप से गणना की गई "चित्र" और तीन-चार-छह-क्रिस्टल फिल्टर के एक ग्राफ पर संयुक्त आवृत्ति प्रतिक्रिया देता हूं।
हमें गैर-कार्यशील पक्ष को "बस" दबाने के बारे में बात नहीं करनी चाहिए, बल्कि संदर्भ थरथरानवाला की आवृत्ति के सापेक्ष डिट्यूनिंग के आधार पर इसे दबाने के बारे में बात करनी चाहिए। यह स्पष्ट है कि संदर्भ आवृत्ति से अलग होने पर दमन अलग होगा, उदाहरण के लिए, 500 हर्ट्ज या 3 किलोहर्ट्ज़ पर। "अनसप्रेस्ड" साइडबैंड के वर्चुअल पासबैंड का लगभग मध्य (संदर्भ आवृत्ति के बाईं ओर फ़िल्टर की दर्पण आवृत्ति प्रतिक्रिया की कल्पना करें) संदर्भ थरथरानवाला आवृत्ति से 2 KHz नीचे होगा - यह सैद्धांतिक रूप से गणना की गई 6-क्रिस्टल में है फ़िल्टर आवृत्ति 8860.5 मेगाहर्ट्ज - इस पर क्षीणन -70 डीबी है, जो ट्रांससीवर्स के इस वर्ग के लिए काफी पर्याप्त है। बेशक, वास्तव में यह अक्सर बदतर हो जाता है, जो फ़िल्टर के निर्माण की गुणवत्ता और मुख्य बोर्ड के निर्माण और कॉन्फ़िगरेशन की गुणवत्ता दोनों से जुड़ा होता है। वैसे, यदि आप उन क्वार्ट्ज क्रिस्टल से फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया की गणना करना और देखना चाहते हैं जो रेडियो बाजार पर संयोग से खरीदे गए थे और उन्हें पहले बनाने की कोई इच्छा नहीं है (क्योंकि आप बहुत आलसी हैं, और वास्तव में कोई नहीं है) उपकरण) इस उद्देश्य के लिए, मैं क्वार्ट्ज फिल्टर की गणना के लिए कार्यक्रम पर बारीकी से ध्यान देने की सलाह देता हूं, जिसका एक डेमो संस्करण इस लेख की तैयारी के दौरान अनातोली यूए1ओजे द्वारा मुझे प्रदान किया गया था। कार्यक्रम को न केवल एक प्रोग्रामर द्वारा संकलित किया गया था जो अस्पष्ट रूप से कल्पना करता है कि "ये छोटे लोहे के बक्से क्या हैं?", बल्कि एक रेडियो ऑपरेटर की निगरानी में तैयार किया गया था जो पहले से जानता है कि ऐसे "बक्से" कैसे इकट्ठे किए जाते हैं। यद्यपि मैं कंप्यूटर बटनों का उपयोग करके "सिद्धांत बनाने" की तुलना में वास्तविक फ़िल्टर डिज़ाइन के उपकरणों पर आवृत्ति प्रतिक्रिया के व्यावहारिक उत्पादन और परीक्षण की भावना के अधिक करीब हूं...
जॉर्जी UT5ULB द्वारा मापी गई TRX RA3AO की एंड-टू-एंड फ़्रीक्वेंसी प्रतिक्रिया -
क्वार्ट्ज फिल्टर या व्यक्तिगत क्वार्ट्ज फिल्टर के साथ आईएफ पथ की जांच और स्थापना करते समय, अधिकांश रेडियो शौकीनों को यह समस्या होती है कि परीक्षण सिग्नल कहां से प्राप्त करें। रिसीवर मिक्सर का उपयोग करके अप्रत्यक्ष रूप से मापदंडों को मापना हमेशा संभव नहीं होता है। सभी उपलब्ध और अपेक्षाकृत सस्ते परिशुद्धता नहीं, बहुक्रियाशील माप जनरेटर 30...90 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति रेंज को कवर करते हैं, या पारंपरिक आरएफ जनरेटर (जीएफसी फ़ंक्शन के साथ) की स्थिरता क्वार्ट्ज फिल्टर की विशेषताओं के सटीक माप और समायोजन की अनुमति नहीं देगी। . लेकिन अक्सर, ऐसे उपकरण उपलब्ध नहीं होते हैं, और केवल इस काम के लिए एक महंगा जनरेटर खरीदना अनुचित है।
यह लेख एक छोटे (कई दसियों किलोहर्ट्ज़) ट्यूनिंग रेंज, 2...90 मेगाहर्ट्ज की केंद्र आवृत्ति, 50 ओम के आउटपुट प्रतिरोध और एक शिखर के साथ एक आउटपुट सिग्नल के साथ दो-चैनल वोल्टेज-नियंत्रित ऑसिलेटर (वीसीओ) का वर्णन करता है। - 100...300 एमवी की चरम सीमा। डिवाइस को आवृत्ति प्रतिक्रिया मीटर के बजाय आवृत्ति प्रतिक्रिया मीटर के हिस्से के रूप में काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और यह किसी अन्य सॉटूथ सिग्नल जनरेटर के साथ भी काम कर सकता है।
वीसीओ के स्थिर संचालन को प्राप्त करने के लिए, सस्ते और सुलभ सिरेमिक रेज़ोनेटर का उपयोग 2...12 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों और आगे आवृत्ति गुणन के लिए आवृत्ति-सेटिंग तत्वों के रूप में किया गया था। बेशक, एक आधुनिक तत्व आधार डीडीएस जनरेटर या पीएलएल (एक माइक्रोकंट्रोलर और संबंधित सॉफ़्टवेयर के साथ) जनरेटर का उपयोग करके उसी समस्या को हल करना संभव बना देगा, लेकिन तब ऐसे डिवाइस की जटिलता परीक्षण किए जा रहे उपकरण की जटिलता से अधिक होगी। इसलिए, लक्ष्य उपलब्ध तत्वों का उपयोग करके एक सरल जनरेटर बनाना था और इंडक्टर्स के निर्माण से निपटना नहीं था, और सरल माप उपकरणों का उपयोग करके डिवाइस को स्थापित करना भी था।
डिवाइस को अलग-अलग कार्यात्मक इकाइयों में विभाजित किया गया है जिन्हें मालिक की जरूरतों के आधार पर लगाया जा सकता है या नहीं लगाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास एक बहुक्रियाशील डीडीएस जनरेटर है, तो आप जनरेटर को इकट्ठा नहीं कर सकते हैं और अंतिम आवृत्ति तक पहुंचने के लिए केवल आवृत्ति गुणक और मुख्य फ़िल्टर का उपयोग कर सकते हैं। अस्थिर संचालन से बचने के लिए, मैं उच्च-आवृत्ति वाले हिस्से में विशेष रूप से 74ACxx श्रृंखला के CMOS माइक्रो-सर्किट का उपयोग करने की सलाह देता हूं।
100x160 मिमी के आयाम वाला डिवाइस बोर्ड (चित्र 1) इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि इसे एक तरफा (ऊपरी तरफ जिस पर जम्पर तारों को छोड़कर सभी तत्व स्थित हैं) या यदि आप योजना बनाते हैं तो दो तरफा बनाया जा सकता है। डिवाइस का उपयोग 25 मेगाहर्ट्ज से अधिक आवृत्तियों पर करें। सर्किट आरेख और बोर्ड पर तत्वों की संख्या उस नोड को निर्दिष्ट संख्या से शुरू होती है जिसमें वे शामिल हैं। चित्र में. चित्र 2 बोर्ड के एक तरफा संस्करण पर तत्वों की स्थापना को दर्शाता है। इस मामले में, डीआईपी पैकेज में माइक्रोक्रिकिट के पिन मुद्रित कंडक्टर के किनारे से सोल्डर किए जाते हैं, जिसके लिए विशेष देखभाल की आवश्यकता होती है।
चावल। 1. डिवाइस बोर्ड आयाम 100x160 मिमी
चावल। 2. बोर्ड के एक तरफा संस्करण पर तत्वों की स्थापना
सिरेमिक रेज़ोनेटर में अच्छी अल्पकालिक आवृत्ति स्थिरता होती है, जिससे क्वार्ट्ज फिल्टर स्थापित करने और उनकी खड़ी ढलानों को विश्वसनीय रूप से मापने के लिए उनके सिग्नल का उपयोग करना संभव हो जाता है। ऐसे अनुनादकों का अंतरअनुनाद अंतराल क्वार्ट्ज वाले की तुलना में अधिक परिमाण का एक क्रम है। उन्हें बिना किसी समस्या के नाममात्र मूल्य के +0.3...-2% तक आवृत्ति में खींचा जा सकता है। तालिका में चित्र 1 रूस में 2015 में खरीदे गए पीज़ोसेरेमिक रेज़ोनेटर के मुख्य मापदंडों और 74AC86 माइक्रोक्रिकिट के तार्किक तत्वों के आधार पर जनरेटर के निर्माण के मामले में उनकी आवृत्ति ट्यूनिंग रेंज को दर्शाता है।
तालिका नंबर एक
गुंजयमान यंत्र प्रकार 1) | रेटेड आवृत्ति, मेगाहर्ट्ज | पिनों की संख्या | न्यूनतम आवृत्ति 2), मेगाहर्ट्ज | अधिकतम आवृत्ति 3), मेगाहर्ट्ज |
1) पी - जेडटीए श्रृंखला के अनुनादक, पीसी - जेडटीटी श्रृंखला के अनुनादक (अंतर्निहित कैपेसिटर के साथ), डी - विभेदक (एफएम डिटेक्टरों में उपयोग के लिए)। 2) दो 280 पीएफ कैपेसिटर के साथ। 3) दो 20 पीएफ कैपेसिटर के साथ।
उच्च आवृत्तियों (13 मेगाहर्ट्ज से अधिक) के लिए सिरेमिक रेज़ोनेटर स्पष्ट रूप से एक अलग तकनीक का उपयोग करके निर्मित होते हैं, और उनकी आवृत्ति ट्यूनिंग रेंज बहुत छोटी होती है। ZTT श्रृंखला अनुनादकों में अंतर्निर्मित कैपेसिटर होते हैं, और इसलिए उन्हें आवृत्ति में ट्यून करना अधिक कठिन होता है, और नाममात्र आवृत्ति प्राप्त करना हमेशा संभव नहीं होता है।
तालिका में 2 विभिन्न रेडियो प्राप्त करने वाले उपकरणों (आरपीयू) और ट्रांसीवर में सबसे आम आईएफ आवृत्ति मान दिखाता है, साथ ही सिरेमिक रेज़ोनेटर का उपयोग करके इन आवृत्तियों को उत्पन्न करने के विकल्प भी दिखाता है। आवश्यक गुणन या विभाजन गुणांक के विश्लेषण से संभावित विकल्पों की संख्या का विस्तार करने और सिग्नल गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए दो से गुणन का उपयोग करने की आवश्यकता का पता चलेगा।
तालिका 2
यदि, मेगाहर्ट्ज | मुख्य अनुप्रयोग | जनरेटर आवृत्ति, मेगाहर्ट्ज |
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विकल्प 1 | विकल्प 2 | विकल्प 3 | विकल्प 4 |
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घर का बना ट्रांसीवर | |||||
घर का बना ट्रांसीवर | |||||
घर का बना ट्रांसीवर | |||||
घर का बना ट्रांसीवर | |||||
घर का बना ट्रांसीवर | |||||
घर का बना ट्रांसीवर | |||||
मानक | |||||
ट्रांसीवर आईसी आर-75 | |||||
सीबी ट्रांसीवर | |||||
मानक | |||||
सिविल आरपीयू | |||||
मानक | |||||
YAESU ट्रांसीवर | |||||
transceivers | |||||
घरेलू नियंत्रण इकाइयाँ | |||||
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घरेलू नियंत्रण इकाइयाँ | |||||
आईसीओएम ट्रांसीवर | |||||
आरपीयू ब्रिगंटाइन | |||||
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ट्रांसीवर आईसी आर-75 | |||||
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आरपीयू ईकेडी(जीडीपी) | |||||
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घर का बना रेडियो नियंत्रण इकाइयाँ | |||||
प्रस्तावित आवृत्ति मल्टीप्लायरों के संचालन को समझने के लिए, मैं 74AC श्रृंखला CMOS लॉजिक तत्वों के आउटपुट सिग्नल के स्पेक्ट्रा के महत्वपूर्ण मापदंडों को संक्षेप में प्रस्तुत करूंगा। ये उच्च गति वाले तत्व 2...6 वी की आपूर्ति वोल्टेज के साथ काम करते हैं, और कैपेसिटिव लोड के बिना, आउटपुट पल्स का न्यूनतम वृद्धि समय 1 एनएस है, जो आवृत्ति तक महत्वपूर्ण वर्णक्रमीय घटकों को प्राप्त करना संभव बनाता है। 250 मेगाहर्ट्ज. साथ ही, तत्वों का आउटपुट प्रतिरोध लगभग 25 ओम है, जो उच्च हार्मोनिक घटकों से महत्वपूर्ण ऊर्जा प्राप्त करना आसान बनाता है। इस श्रृंखला के तर्क तत्वों की स्थानांतरण विशेषता सममित है, और आउटपुट चरण में लीक और डूबती धारा के लिए समान भार क्षमता और स्विचिंग गति होती है। इस प्रकार, 30 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों तक 74ACxx श्रृंखला के तर्क तत्वों और फ्लिप-फ्लॉप के आउटपुट सिग्नल को आदर्श माना जा सकता है, और स्पंदित संकेतों के स्पेक्ट्रा से संबंधित गणित के सभी नियमों को उच्च सटीकता के साथ व्यवहार में लागू किया जा सकता है।
समान पल्स अवधि t और विराम t p वाला एक आयताकार संकेत तथाकथित वर्ग तरंग (कर्तव्य कारक Q = T/t और = 2 है, जहां T पल्स पुनरावृत्ति अवधि T = t और +t p है, लेकिन कभी-कभी शब्द " कर्तव्य चक्र" का उपयोग किया जाता है, व्युत्क्रम कर्तव्य चक्र K = 1/Q), जिसमें स्पेक्ट्रम में पहले हार्मोनिक (F 1 = 1/T - मौलिक आवृत्ति) के अलावा, विषम हार्मोनिक्स (2n+ 1)F 1 भी शामिल है। जहां n = 1, 2, 3.... व्यवहार में, सम-संख्या वाले हार्मोनिक्स का दमन विशेष उपायों के उपयोग के बिना 40 डीबी तक पहुंच सकता है, और 60 डीबी तक दमन प्राप्त करने के लिए, दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करना आवश्यक है OOS का उपयोग करके और अतिरिक्त सावधानीपूर्वक समायोजन के साथ तत्वों के मापदंडों का।
अनुभव से पता चला है कि 4 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियों पर फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर दो (डी फ्लिप-फ्लॉप और 74ACxx श्रृंखला के जेके फ्लिप-फ्लॉप, साथ ही फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर 74AC4040) 60 डीबी तक ऐसा दमन प्रदान करते हैं। 30 मेगाहर्ट्ज की आउटपुट आवृत्ति पर यह घटकर 30 डीबी हो जाती है, और 100 मेगाहर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियों पर हार्मोनिक्स का कोई स्पष्ट दमन नहीं होता है।
स्पेक्ट्रम की सापेक्ष शुद्धता के कारण आवृत्ति गुणक में वर्ग तरंग का विशेष महत्व है, जो बाद के फिल्टर को सरल बनाता है। इस कारण से, प्रस्तावित उपकरण सिग्नल समरूपता को समायोजित करने के लिए तत्व प्रदान करता है। 74ACxx श्रृंखला तत्वों की लगभग आदर्श आउटपुट विशेषताएँ, समायोजन तत्वों का उपयोग करके स्पेक्ट्रम विश्लेषक के उपयोग के बिना, आउटपुट पर औसत डीसी वोल्टेज को मापकर वांछित सिग्नल आकार प्राप्त करने की अनुमति देती हैं। 20 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियों पर 40...50 डीबी तक के सम हार्मोनिक्स का दमन बिना किसी समस्या के हासिल किया जाता है।
आउटपुट सिग्नल के कर्तव्य चक्र (कर्तव्य कारक) को माप सीमा (छवि 3) को बदले बिना, डीसी वोल्टेज माप मोड (आर इनपुट ≥ 10 एमΩ) में एक डिजिटल मल्टीमीटर का उपयोग करके मापा जा सकता है। सबसे पहले, मल्टीमीटर को कैलिब्रेट किया जाता है; इसके लिए, यह 33...100 kOhm के प्रतिरोध वाले एक अवरोधक के माध्यम से बिजली लाइनों (सीधे माइक्रोक्रिकिट के संबंधित टर्मिनलों से) से जुड़ा होता है। चूंकि मल्टीमीटर का इनपुट प्रतिरोध 10 MOhm है, इसलिए इसकी रीडिंग (यूके) आपूर्ति वोल्टेज से 0.3...1% कम होगी। अवरोधक, तारों की सभी कैपेसिटेंस और मल्टीमीटर इनपुट के साथ, उच्च-आवृत्ति सिग्नल के लिए एक कम-पास फ़िल्टर बनाता है। यदि तर्क तत्व के आउटपुट पर Q = 2 के साथ एक पल्स सिग्नल है, तो मल्टीमीटर U = 0.5U k दिखाएगा। चित्र में। चित्र 4 बिना किसी विशेष संतुलन उपाय के 74AC86 माइक्रोक्रिकिट के जनरेटर के आउटपुट पर सिग्नल के स्पेक्ट्रम को दिखाता है; पहले के संबंध में दूसरे हार्मोनिक का दमन लगभग 36 डीबी है। फ़्रीक्वेंसी मल्टीप्लायरों के साथ काम करने के लिए यह बहुत अच्छा नहीं है।
चावल। 3. आउटपुट सिग्नल के कर्तव्य चक्र (ड्यूटी फैक्टर) का मापन
चावल। 4. 74AC86 माइक्रोक्रिकिट के जनरेटर आउटपुट पर सिग्नल स्पेक्ट्रम
यदि आउटपुट सिग्नल की समरूपता बाधित होती है, तो अन्य वर्णक्रमीय घटकों को दबाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, जब Q = 3 (चित्र 5), हार्मोनिक्स जो तीन के गुणज होते हैं, आउटपुट सिग्नल में दबा दिए जाते हैं (चित्र 6)। ऐसे मोड की स्थापना एक मल्टीमीटर का उपयोग करके भी की जाती है, लेकिन आपको केवल औसत वोल्टेज यू = 0.333यू के (या 0.666यू के) प्राप्त करने की आवश्यकता है। यह विकल्प विशेष रूप से दिलचस्प है यदि आपको दो या चार से गुणा करने की आवश्यकता है। उच्च हार्मोनिक्स पर, फिल्टर की लागत पहले से ही इस विकल्प के व्यावहारिक अनुप्रयोग को कठिन बना देती है।
चावल। 5. सिग्नल स्पेक्ट्रम
चावल। 6. सिग्नल स्पेक्ट्रम
इस प्रकार, वर्ग तरंग सातवें तक सिग्नल के विषम हार्मोनिक्स प्राप्त करने के लिए आदर्श है। उच्चतर पहले से ही बहुत क्षीण हो चुके हैं, और उनके निष्कर्षण के लिए जटिल फिल्टर और एम्पलीफायरों की आवश्यकता होगी। दूसरे और चौथे हार्मोनिक्स को आउटपुट सिग्नल Q = 3 के कर्तव्य चक्र के साथ सबसे अच्छा प्राप्त किया जाता है। यदि स्पेक्ट्रम में सभी निकट हार्मोनिक्स की आवश्यकता है, तो आपको Q = 2.41 (K = 41.5%) सेट करने की आवश्यकता है।
यहां एक महत्वपूर्ण नोट है. कभी-कभी ऐसा होता है कि स्थानीय ऑसिलेटर या माइक्रोकंट्रोलर के अपने पीएलएल सिस्टम का हस्तक्षेप रिसीवर में "भटकता" है। घड़ी सिग्नल के कर्तव्य चक्र को कुशलतापूर्वक चुनकर, आप कुछ हस्तक्षेप करने वाले हार्मोनिक्स को दबा सकते हैं। लेकिन सामान्य तौर पर, क्लॉक सिग्नल से हार्मोनिक्स की समग्र पृष्ठभूमि को कम किया जा सकता है यदि डिफ़ॉल्ट रूप से इसका कर्तव्य चक्र बिल्कुल Q = 2 पर सेट हो।
प्रस्तावित डिवाइस मुख्य रूप से रैखिक मोड में काम करने वाले CMOS लॉजिक तत्वों का उपयोग करता है। इसके लिए, इन्वर्टर मोड का उपयोग किया जाता है (यदि तत्व दो-इनपुट है, तो दूसरा इनपुट एक सामान्य तार या पावर लाइन से जुड़ा होता है) और बीच में ऑपरेटिंग बिंदु को बनाए रखने के लिए डीसी फीडबैक पेश किया जाता है (चित्र 7)। स्थानांतरण विशेषता. रेसिस्टर R3 OOS प्रदान करता है, और रेसिस्टर्स R1 और R2 की मदद से आप ट्रांसफर विशेषता पर ऑपरेटिंग बिंदु की स्थिति को बदल सकते हैं। यह सर्किट आपको 74xCTxx श्रृंखला के तर्क तत्वों को संतुलित करने की भी अनुमति देता है, जिसमें लगभग 1.2 V (3.3 V की आपूर्ति वोल्टेज के साथ) की स्विचिंग सीमा होती है। सही सेटिंग का मानदंड आउटपुट वोल्टेज को आपूर्ति के 50% पर सेट करना है। रोकनेवाला R2 का प्रतिरोध जितना संभव हो उतना बड़ा चुना जाता है ताकि इनपुट सिग्नल सर्किट पर इसका कम प्रभाव पड़े।
चावल। 7. डिवाइस आरेख
स्थानांतरण विशेषता का ढलान 30...40 डीबी के वोल्टेज लाभ से मेल खाता है। इसलिए, कई दसियों मिलीवोल्ट के वोल्टेज वाला एक इनपुट सिग्नल पहले से ही आउटपुट में शून्य से अधिकतम तक बदलाव की ओर ले जाता है। एक राज्य से दूसरे राज्य में स्विच करते समय शोर को कम करने के लिए, इनपुट पर सिग्नल वृद्धि की एक निश्चित दर प्रदान की जानी चाहिए (74ACxx श्रृंखला के लिए - लगभग 125 mV/ns)। इस मामले में, एक निचली सीमा आवृत्ति होती है जिस पर विशेषता के सक्रिय खंड से गुजरने के दौरान हस्तक्षेप करने वाला शोर या आत्म-उत्तेजना नहीं होती है।
यदि लॉजिक गेट इनपुट पर एक समानांतर एलसी सर्किट सक्षम है, तो शोर पैदा किए बिना कम आवृत्ति इनपुट सिग्नल की आपूर्ति की जा सकती है। 3 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति पर 3.3 वी की आपूर्ति वोल्टेज के साथ, न्यूनतम वोल्टेज स्विंग 0.5...1 वी है। कम आवृत्तियों पर काम करने के लिए, 74HCxx, MM74Cxx, 40xx श्रृंखला के तर्क तत्वों का उपयोग करना आवश्यक है।
एक्सक्लूसिव या तत्व (चिप 74एसी86) के आधार पर, यदि सिग्नल एक इनपुट पर सीधे लागू किया जाता है, तो आरसी सर्किट (छवि 8) के आधार पर देरी लाइन के माध्यम से दूसरे इनपुट पर लागू किया जाता है, तो आप आसानी से आवृत्ति गुणक बना सकते हैं। यदि आरसी सर्किट का समय स्थिरांक (τ) पल्स पुनरावृत्ति अवधि टी से काफी कम है, तो हमें प्रत्येक इनपुट वोल्टेज ड्रॉप के साथ आउटपुट पर छोटी पल्स मिलेंगी, यानी, पल्स की संख्या (और इसलिए उनकी आवृत्ति) दोगुनी हो गई है। जैसे-जैसे कैपेसिटर सी1 पर विलंब (आरसी सर्किट का समय स्थिरांक) बढ़ता है, सिग्नल त्रिकोणीय हो जाता है और इसका आयाम कम हो जाता है, इसलिए स्विचिंग सटीकता कम हो जाती है और सिग्नल की गुणवत्ता खराब हो जाती है - फ्रंट शोर के साथ "फ्लोट" करते हैं। ऐसा गुणक τ पर स्थिर रूप से कार्य करता है
चावल। 8. आवृत्ति गुणक
क्यू = 3 (चित्र 9) के मामले में आउटपुट सिग्नल स्पेक्ट्रम और भी साफ होगा। इस मामले में, गुणक 2F 1, 4F 1, 8F 1, 10F 1, 14F 1, 16F 1, आदि) आवृत्तियों पर आउटपुट पर हार्मोनिक्स "दे" देगा। केवल 2F 1 और 4F 1 पर हार्मोनिक्स व्यावहारिक महत्व के हैं, और आवृत्तियों F 1, 3F 1, 5F 1 और 6F 1 के साथ हार्मोनिक्स का दमन मदद करता है। इस सेटिंग के साथ, आउटपुट यू आउट = 0.333यू के होना चाहिए।
चावल। 9. आउटपुट स्पेक्ट्रम
चावल। 10. सिग्नल स्पेक्ट्रम
मापने वाले जनरेटर का ब्लॉक आरेख चित्र में दिखाया गया है। 11. डिवाइस की कार्यक्षमता का विस्तार करने के लिए सर्किट एक ही डिज़ाइन के दो जनरेटर (G1, G2) प्रदान करता है। उनके बाद, आवृत्ति गुणक-विभाजक U1 या आवृत्ति गुणक U2 में मध्यवर्ती आवृत्ति गुणन होता है। गुणन कारक एक, दो, तीन या चार है। इसके अलावा, आवृत्ति गुणक-विभाजक U1 में, सिग्नल आवृत्ति को गुणा करने से पहले दो या चार से विभाजित किया जा सकता है। मिक्सर में, तत्व DD1 के आउटपुट पर और लो-पास फ़िल्टर Z3 (कटऑफ फ़्रीक्वेंसी - 100 kHz) के बाद, फ़्रीक्वेंसी F = |n 1 F गन1 - n 2 F गन2 | पर एक सिग्नल उत्पन्न होता है। मिक्सर हार्मोनिक्स पर भी काम करता है।
चावल। 11. मापने वाले जनरेटर का ब्लॉक आरेख
मॉड्यूलेटर में तत्व DD2, DD3, Z1 और Z2 शामिल हैं, वे अंतिम गुणन चरण के लिए आवश्यक सिग्नल ड्यूटी चक्र बनाते हैं। कर्तव्य चक्र Q = 2 के साथ, तत्वों Z1 और Z2 की आवश्यकता नहीं है। DD4 और DD5 बफर एम्पलीफायर के रूप में काम करते हैं, इसके अलावा, उन्हें पल्स मॉड्यूलेट किया जा सकता है।
G3 जनरेटर आवेग शोर का अनुकरण करने के लिए छोटी दालें उत्पन्न करता है, यह SPON सिग्नल के उच्च स्तर द्वारा सक्रिय होता है। यदि इसकी आवृत्ति 100...1000 गुना कम हो जाती है (संबंधित कैपेसिटर की क्षमता बढ़ाकर), तो एजीसी या शोर शमनकर्ता की गतिशीलता को आरपीयू में समायोजित किया जा सकता है।
फ़िल्टर Z4 और Z5 का उपयोग करके, वांछित हार्मोनिक को अलग किया जाता है, और एम्पलीफायर A2 और A3 संकेतों को आवश्यक स्तर देते हैं। GEN-3 आउटपुट पर, आप जंपर्स S1 और S2 का उपयोग करके एक संयुक्त सिग्नल बना सकते हैं।
बिजली आपूर्ति इकाई (पीएसयू) डिवाइस घटकों को 3.3 वी का वोल्टेज प्रदान करती है, और परीक्षण किए जा रहे कम-शक्ति वाले उपकरण (TECSUN, DEGEN रेडियो, आदि) को बिजली देने के लिए +3.9 V का वोल्टेज आउटपुट भी है। इनपुट बिजली की आपूर्ति सेल फोन के यूएसबी-पोर्ट या चार्जर से +5 वी वोल्टेज के साथ-साथ 5...15 वी के आउटपुट वोल्टेज के साथ एक अस्थिर मुख्य बिजली आपूर्ति से की जा सकती है। डिवाइस द्वारा खपत की जाने वाली धारा जनरेटर की आवृत्ति पर निर्भर करता है और पूरी तरह से सुसज्जित होने पर 70 एमए से अधिक नहीं होता है।
लेख का अगला भाग डिवाइस सर्किट का विस्तृत विवरण और शौकिया रेडियो नियंत्रण इकाइयों में आम तौर पर सामने आने वाले आईएफ पर संचालन के लिए इसके कॉन्फ़िगरेशन के कुछ विशिष्ट उदाहरण प्रदान करेगा।
एसएसबी के लिए सरल और सस्ता फिल्टर
वोरोत्सोव ए. RW6HRM ईएमएफ के विकल्प के रूप में, एक सरल और, सबसे महत्वपूर्ण, सस्ते क्वार्ट्ज फिल्टर सर्किट का उपयोग करने का प्रस्ताव है। इन तत्वों की कमी और उच्च लागत के कारण लेख प्रासंगिक है।
हाल ही में, अक्सर इंटरनेट प्रकाशनों में शुरुआती रेडियो शौकीनों के "आँसू" दिखाई देते हैं, वे कहते हैं, ईएमएफ प्राप्त करना मुश्किल है, यह महंगा है, क्वार्ट्ज फ़िल्टर बनाना मुश्किल है, उपकरणों की आवश्यकता है, आदि। वास्तव में, अब एक अच्छा नया ईएमएफ प्राप्त करना काफी समस्याग्रस्त है, जो बाजार में पेश किया जाता है वह सामान्य संचालन की गारंटी के बिना गहराई से उपयोग किया जाता है, और उचित नियंत्रण के बिना 8.86 मेगाहर्ट्ज पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध क्वार्ट्ज पर भी क्वार्ट्ज फिल्टर का निर्माण करना और माप उपकरण, "पीपहोल पर," असंभव। पहली नज़र में स्थिति इतनी अच्छी नहीं है...
हालाँकि, कम आवृत्ति वाले एसएसबी ट्रांसमीटर या ट्रांसीवर के लिए एक साधारण क्वार्ट्ज फ़िल्टर बनाने का विकल्प काफी सरल और, सबसे महत्वपूर्ण, सस्ता है। यह रेडियो स्टोरों में घूमने और 450 से 960 kHz की आवृत्तियों के लिए रिमोट कंट्रोल के लिए बिक्री के लिए "दो-पैर वाले" क्वार्ट्ज क्रिस्टल देखने के लिए पर्याप्त है। ये भाग उत्पन्न आवृत्तियों पर काफी बड़ी सहनशीलता के साथ बनाए जाते हैं, जो हमें उपयोग की जाने वाली मध्यवर्ती आवृत्ति और बनाए जा रहे फ़िल्टर की बैंडविड्थ दोनों को चुनने का अधिकार देता है। मुझे तुरंत आरक्षण करने दें: यह विचार मेरा नहीं है, इसका परीक्षण पहले स्वीडिश रेडियो शौकिया हैरी लिथहॉल, SM0VPO द्वारा किया गया था, और मैं आपको इसके बारे में बता रहा हूं (अपने लिए कई फ़िल्टर बनाने के बाद)।
तो, हमें क्वार्ट्ज का चयन करने के लिए एक साधारण तीन-बिंदु जनरेटर और एक आवृत्ति मीटर या एक रेडियो रिसीवर की आवश्यकता होती है जिसमें आवृत्ति मीटर 160 मीटर के शौकिया बैंड को कवर करता है। क्वार्ट्ज के एक समूह में से, हमें 1 - 1.5 किलोहर्ट्ज़ की उत्पन्न आवृत्तियों के अंतर के साथ दो का चयन करने की आवश्यकता है। यदि हम 455 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर क्वार्ट्ज का उपयोग करते हैं, तो उनके चौथे हार्मोनिक (लगभग 1820 किलोहर्ट्ज़, 4 - 4.5 किलोहर्ट्ज़ की दूरी प्राप्त करते हुए) को ट्यून करना सबसे सुविधाजनक है, और यदि 960 किलोहर्ट्ज़ है, तो दूसरे (1920 किलोहर्ट्ज़) पर ट्यून करना सबसे सुविधाजनक है। अंतर 2 - 2, 5 किलोहर्ट्ज़)।
इस उदाहरण में सर्किट सीएल1 पिछले एम्पलीफायर चरण का भार है; यह किसी भी विदेशी निर्मित एएम रिसीवर से एक मानक 455 किलोहर्ट्ज़ सर्किट है। आप 465 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर होममेड सर्किट के लिए शौकिया रेडियो साहित्य के डेटा का भी उपयोग कर सकते हैं, जिससे घुमावों की संख्या 5% कम हो जाती है। बिंदु संचार कॉइल L2 और L3 की शुरुआत का संकेत देते हैं; उनके लिए 10-20 मोड़ पर्याप्त हैं। मिक्सर के तुरंत बाद एक फिल्टर स्थापित करना काफी संभव है, उदाहरण के लिए, चार डायोड वाला एक रिंग। इस मामले में, आपको पहले से ही 1:1:1 ट्रांसफार्मर मिलेगा, जिसे 10 - 12 मिमी के बाहरी व्यास के साथ F600 रिंग पर बनाया जा सकता है, मुड़ ट्रिपल तार PEL-0.1 - 10 - 30 के घुमावों की संख्या। ट्रांसफार्मर के मामले में, निश्चित रूप से, कैपेसिटर सी की आवश्यकता नहीं है। यदि एम्पलीफायर का दूसरा चरण एक ट्रांजिस्टर पर बनाया गया है, तो वर्तमान-सेटिंग बेस सर्किट में 10 kOhm अवरोधक का उपयोग किया जा सकता है, फिर 0.1 μF आइसोलेशन कैपेसिटर की आवश्यकता नहीं है। और यदि इस फ़िल्टर का उपयोग साधारण रेडियो सर्किट सर्किट में किया जाता है, तो अवरोधक को समाप्त किया जा सकता है।
अब क्वार्ट्ज के शेष ढेर से हमें संदर्भ थरथरानवाला के लिए उपयुक्त एक का चयन करने की आवश्यकता है। यदि हम आरेख में दर्शाए गए मानों के अनुसार 455 kHz पर क्वार्ट्ज का चयन करते हैं, तो फ़िल्टर आउटपुट पर हमें निचला साइडबैंड मिलेगा, यदि 454 kHz पर हमें ऊपरी साइडबैंड मिलेगा। यदि कोई और क्वार्ट्ज नहीं बचा है, तो तीन-बिंदु कैपेसिटिव सर्किट का उपयोग करके एक संदर्भ थरथरानवाला को इकट्ठा करना और, इसकी आवृत्ति का चयन करके, परिणामी फ़िल्टर को समायोजित करना काफी संभव है। इस मामले में, जनरेटर को उसकी तापीय स्थिरता के संबंध में बढ़े हुए उपायों के साथ बनाया जाना चाहिए।
रेडियो स्टेशन वाहक का उपयोग करके, कान से भी ट्यूनिंग की जा सकती है, लेकिन हम इस आनंद को कमोबेश अनुभवी "संगीतकारों" के लिए छोड़ देंगे। सेटअप के लिए एक ध्वनि जनरेटर और एक ऑसिलोस्कोप रखना अच्छा होगा। हम ध्वनि जनरेटर से 3 - 3.3 kHz की आवृत्ति के साथ माइक्रोफोन एम्पलीफायर को एक सिग्नल फ़ीड करते हैं (यह मानते हुए कि फ़िल्टर पहले से ही ट्रांसमीटर सर्किट में है), एक ऑसिलोस्कोप को फ़िल्टर के आउटपुट से कनेक्ट करें और संदर्भ ऑसिलेटर की आवृत्ति को स्थानांतरित करें जब तक फ़िल्टर के बाद आउटपुट सिग्नल स्तर न्यूनतम रूप से कम न हो जाए। इसके बाद, हम ध्वनि जनरेटर से माइक्रोफ़ोन इनपुट में 300 हर्ट्ज की आवृत्ति लागू करके फ़िल्टर के संचरण की निचली सीमा की जांच करते हैं। वैसे, ऑडियो आवृत्तियों पर माइक्रोफ़ोन एम्पलीफायर के ट्रांसमिशन बैंडविड्थ की निचली सीमा को बढ़ाने के लिए, लगभग 6800 पीएफ या उससे कम की क्षमता वाले ट्रांज़िशन कैपेसिटर स्थापित करना पर्याप्त है, और ऊपरी सीमा के लिए, किसी भी मामले में, यह होगा कम से कम एक सिंगल-लिंक लो-पास फ़िल्टर स्थापित करना अच्छा होगा।
बस इतना ही। जैसा कि आप देख सकते हैं, इस फ़िल्टर के निर्माण में आपको बड़ी लागत नहीं लगेगी, और सिग्नल काफी प्रस्तुत करने योग्य होगा। बेशक, इसकी सादगी के कारण, अब इसे दूसरी श्रेणी के ट्रांसमीटरों में उपयोग करने की सलाह नहीं दी जाती है, लेकिन 1.8 - 7 मेगाहर्ट्ज के लिए यह पर्याप्त से अधिक होगा। माप परिणामों के अनुसार, यह शास्त्रीय डिजाइन पूरी तरह से संदर्भ पुस्तकों में वर्णित के साथ मेल खाता है (उदाहरण के लिए, बुनिन और येलेंको की शॉर्टवेव हैंडबुक) - विशेषता का निचला हिस्सा कुछ हद तक कड़ा है। पासबैंड में क्षीणन लगभग 1 - 2 डीबी है, यह उपयोग किए गए अनुनादकों की गुणवत्ता पर निर्भर करता है। लेकिन अगर आपको एसएसबी (चरण को छोड़कर) के साथ हवाई यात्रा करने का कोई सस्ता तरीका मिल जाए - तो मुझे बताएं
"लेनिनग्राद" क्वार्ट्ज फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया में सुधार
एस पोपोव RA6CS
फ़्रीक्वेंसी फ़िल्टर लागू करते समय, उनके अनुप्रयोग की बारीकियों को ध्यान में रखना आवश्यक है। हम पहले ही चर्चा कर चुके हैं कि अपेक्षाकृत कम-पास फिल्टर को लागू करने के लिए सक्रिय फिल्टर (अक्सर) का उपयोग करना सुविधाजनक होता है। सैकड़ों किलोहर्ट्ज़ से लेकर सैकड़ों मेगाहर्ट्ज़ तक की आवृत्ति रेंज में इसका उपयोग करना सुविधाजनक है। ये फ़िल्टर कार्यान्वयन निर्माण के लिए काफी सुविधाजनक हैं और कुछ मामलों में इन्हें आवृत्ति में समायोजित किया जा सकता है। हालाँकि, उनमें पैरामीटर स्थिरता कम है।
फ़िल्टर में प्रतिरोधों का प्रतिरोध मान स्थिर नहीं है। यह तापमान, आर्द्रता या तत्वों के पुराने होने पर निर्भर करता है। संधारित्र के धारिता मान के बारे में भी यही कहा जा सकता है। परिणामस्वरूप, फ़िल्टर ध्रुवों की ट्यूनिंग आवृत्तियाँ और उनके गुणवत्ता कारक बदल जाते हैं। यदि फ़िल्टर लाभ शून्य हैं, तो उनकी ट्यूनिंग आवृत्तियाँ भी बदल जाती हैं। इन परिवर्तनों के परिणामस्वरूप, फ़िल्टर अपना परिवर्तन करता है। वे ऐसे फ़िल्टर के बारे में कहते हैं कि यह "टूट जाता है"
ऐसी ही स्थिति निष्क्रिय एलसी फिल्टर के साथ होती है। सच है, एलसी फिल्टर में ध्रुव या शून्य आवृत्ति की निर्भरता अधिष्ठापन और समाई के मूल्य पर कम निर्भर करती है। आरसी सर्किट में रैखिक निर्भरता के विपरीत, यह निर्भरता वर्गमूल के समानुपाती होती है। इसलिए, एलसी सर्किट में अधिक पैरामीटर स्थिरता (लगभग 10 −3) होती है।
कुछ उपायों को लागू करके (जैसे सकारात्मक और नकारात्मक टीकेई, थर्मल स्थिरीकरण के साथ कैपेसिटर का उपयोग), वर्णित फिल्टर के मापदंडों की स्थिरता को परिमाण के क्रम में सुधार किया जा सकता है। हालाँकि, आधुनिक उपकरण बनाते समय, यह पर्याप्त नहीं है। इसलिए, 20वीं सदी के 40 के दशक से, अधिक स्थिर समाधान खोजे जाने लगे।
शोध के दौरान, यह पाया गया कि यांत्रिक कंपन, विशेष रूप से निर्वात में, कम नुकसान होता है। म्यूजिकल ट्यूनिंग फोर्क्स और स्ट्रिंग्स पर फिल्टर विकसित किए गए। यांत्रिक कंपन को उत्तेजित किया गया और फिर चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके प्रेरकों द्वारा हटा दिया गया। हालाँकि, ये डिज़ाइन महंगे और बोझिल निकले।
फिर मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव और पीजो प्रभावों का उपयोग करके विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक कंपन में परिवर्तित किया जाने लगा। इससे फिल्टर के आकार और लागत को कम करना संभव हो गया। शोध के परिणामस्वरूप, यह पाया गया कि क्वार्ट्ज क्रिस्टल प्लेटों में कंपन आवृत्ति की सबसे बड़ी स्थिरता होती है। इसके अलावा, उनमें पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव भी होता है। परिणामस्वरूप, क्वार्ट्ज़ फ़िल्टर अब तक का सबसे सामान्य प्रकार का उच्च-गुणवत्ता वाला फ़िल्टर है। क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर की आंतरिक संरचना और उपस्थिति चित्र 1 में दिखाई गई है।
चित्र 1. क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र की आंतरिक संरचना और उपस्थिति
क्रिस्टल फिल्टर में सिंगल क्रिस्टल रेज़ोनेटर का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। यह समाधान आमतौर पर रेडियो शौकीनों द्वारा उपयोग किया जाता है। वर्तमान में, रेडीमेड क्वार्ट्ज फ़िल्टर खरीदना अधिक लाभदायक है। इसके अलावा, बाजार आमतौर पर सबसे सामान्य मध्यवर्ती आवृत्तियों के लिए फ़िल्टर प्रदान करता है। क्वार्ट्ज फिल्टर के निर्माता आयामों को कम करने के लिए एक अन्य समाधान का उपयोग करते हैं। एक क्वार्ट्ज प्लेट पर इलेक्ट्रोड के दो जोड़े जमा होते हैं, जो ध्वनिक रूप से परस्पर जुड़े हुए दो अनुनादक बनाते हैं। समान डिजाइन वाली क्वार्ट्ज प्लेट की उपस्थिति और उस आवास का एक चित्र जहां इसे रखा गया है, चित्र 2 में दिखाया गया है।
चित्र 2. दो अनुनादकों के साथ एक क्वार्ट्ज प्लेट की उपस्थिति, आवास का चित्रण और क्वार्ट्ज फिल्टर की उपस्थिति
इस घोल को क्वार्ट्ज़ जोड़ी कहा जाता है। सबसे सरल क्वार्ट्ज फ़िल्टर में एक जोड़ी होती है। इसका चित्रमय पदनाम चित्र 3 में दिखाया गया है।
चित्र 3. क्वार्ट्ज जोड़ी का ग्राफिक पदनाम
क्वार्ट्ज डबल विद्युत रूप से बैंडपास फिल्टर सर्किट के बराबर है जिसमें चित्र 4 में दिखाए गए दो युग्मित सर्किट हैं।
चित्र 4. क्वार्ट्ज ट्विन के बराबर डबल-सर्किट फ़िल्टर सर्किट
अंतर सर्किट के प्राप्य गुणवत्ता कारक और इसलिए फ़िल्टर बैंडविड्थ में निहित है। लाभ विशेष रूप से उच्च आवृत्तियों (दसियों मेगाहर्ट्ज़) पर ध्यान देने योग्य है। चौथे क्रम के क्वार्ट्ज फिल्टर एक संधारित्र का उपयोग करके एक दूसरे से जुड़े दो जोड़े पर बनाए जाते हैं। इन दोनों का इनपुट और आउटपुट अब समतुल्य नहीं हैं, इसलिए उन्हें एक बिंदु द्वारा दर्शाया गया है। इस फ़िल्टर का आरेख चित्र 5 में दिखाया गया है।
चित्र 5. चौथा क्रम क्वार्ट्ज फ़िल्टर सर्किट
फ़िल्टर L1C1 और L2C3, हमेशा की तरह, इनपुट और आउटपुट प्रतिरोध को बदलने और उन्हें मानक मान पर लाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। आठवें क्रम के क्वार्ट्ज फिल्टर का निर्माण इसी तरह से किया जाता है। उन्हें लागू करने के लिए, चार क्वार्ट्ज जुड़वाँ का उपयोग किया जाता है, लेकिन पिछले संस्करण के विपरीत, फ़िल्टर एक आवास में बनाया जाता है। ऐसे फ़िल्टर का एक योजनाबद्ध आरेख चित्र 6 में दिखाया गया है।
चित्र 6. आठवें क्रम के क्वार्ट्ज फिल्टर का योजनाबद्ध आरेख
आठवें क्रम के क्वार्ट्ज फिल्टर के आंतरिक डिजाइन का अध्ययन कवर हटाए गए फिल्टर की तस्वीर से किया जा सकता है, जिसे चित्र 7 में दिखाया गया है।
चित्र 7. आठवें क्रम के क्रिस्टल फ़िल्टर का आंतरिक डिज़ाइन
फोटो में स्पष्ट रूप से चार क्वार्ट्ज डुअल और तीन सरफेस माउंट कैपेसिटर (एसएमडी) दिखाई दे रहे हैं। एक समान डिज़ाइन का उपयोग सभी आधुनिक फिल्टरों में किया जाता है, दोनों मर्मज्ञ और सतह पर लगे हुए। इसका उपयोग क्वार्ट्ज फिल्टर के घरेलू और विदेशी दोनों निर्माताओं द्वारा किया जाता है। घरेलू निर्माताओं में, हम जेएससी मोरियन, एलएलसी एनपीपी मेटियोर-कुर्स या उद्यमों के पीजो समूह का नाम ले सकते हैं। संदर्भों की सूची क्वार्ट्ज फिल्टर के कुछ विदेशी निर्माताओं को दिखाती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चित्र 7 में दिखाया गया डिज़ाइन सतह पर लगे (एसएमडी) पैकेजों में आसानी से लागू किया जा सकता है।
जैसा कि हम देख सकते हैं, अब न्यूनतम आयामों और किफायती मूल्य पर तैयार क्वार्ट्ज फ़िल्टर खरीदने में कोई समस्या नहीं है। उनका उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले रिसीवर, ट्रांसमीटर, ट्रांसीवर या अन्य प्रकार के रेडियो उपकरण डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है। बाजार में पेश किए गए क्वार्ट्ज फिल्टर के प्रकारों को नेविगेट करना आसान बनाने के लिए, हम शेन्ज़ेन क्रिस्टल टेक्नोलॉजी इंडस्ट्रियल द्वारा दिए गए रेज़ोनेटर (पोल) की संख्या पर आयाम-आवृत्ति प्रतिक्रिया की विशिष्ट निर्भरता का एक ग्राफ प्रस्तुत करते हैं।
चित्र 8. ध्रुवों की संख्या के आधार पर क्वार्ट्ज फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया का विशिष्ट आकार
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