Строительный блокнот  Радиостанция приемника Р399А 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

пассивного смесителя. Чтобы в этом случае достичь минимального уровня шума, нужно использовать ОУ с предельно низкой ЭДС шума. Это позволит получить предельную чувствительность всего приёмника.

С точки зрения помехоустойчивости предпочтительно применение ОУ с полевыми транзисторами на входе, например AD745, с усилением около 5.. 8 раз (рис. 6). Можно использовать и биполярные ОУ, например, ОР-37 (или 140УД26), AD811, ОР-61, AD829, AD797 и LT1028 (перечислены в порядке улучшения характеристик). Первые три из них целесообразно включить с усилением в 5. 8 раз, AD829 лучше использовать при усилении в 10...15 раз (рис. 7), а для реализации предельных характеристик следует взять AD797 (или LT1028) и задать ему коэффициент усиления 25...35 (рис. 8). При этом приведённый ко входу фильтра шум не превысит 0,06 мкВ (!). На AD745 или ОР-37 можно добиться уровня шума около 0,2 мкВ. Естественно, что вместе с ростом чувствительности падает максимально допустимое входное напряжение, к примеру, при питании -f 15 В и усилении в 50 раз максимально допустимый внеполосный сигнал составит не более 0,2 Вфф ( + 130 дБ по отношению к уровню шума), а внутри полосы - раза в четыре меньше. Впрочем, ничто не мешает сделать коэффициент передачи переключаемым, например, с помощью герконвого реле, обес-, печив тем са.мым необходимый сдвиг динамического диапазона при чрезмерном уровне входного сигнала

Если от фильтра требуется точная передача постоянной составляющей, то наиболее целесообразным будет при.ме-нение ОР-37 (140 УД26), AD797 или LT1028, поскольку эти биполярные ОУ имеют чрезвычайно .малые напряжения смещения (десятки микровольт) и температурного дрейфа (доли микровольта на градус). Если же передавать постоянную составляющую не требуется, то при изготовлении фильтров по схемам на рис. 2 и 5 коэффициент усиления входного ОУ следует устанавливать примерно вдвое большим по сравнению с указанным выше. Необходимые для этого номиналы указаны в скобках на рис. 6 - 8.

Выходной ОУ выбирается из тех же соображений, что и ОУ, используемые в звеньях фильтра. При желании на нём

Вход

ЛИ 40745

и -f/OMKru

a,cz то

TZ 470(270) CJ IB (59)

Рис. 6

Вход

ни AP8Z9 В

\1! 100 мЩ

={= С1,сг =р

3600

Выход

-Вил

KZ 68(33)

C34,B(2,4j

Рис. 7

Вход

\Ы 100 мЩ

ci.cz

4700

ни Ш97

Выход

RZ 21(13)

сзюаз)

Рис. 8

можно построить отключаемый телеграфный фильтр, например, как показано на рис. 9.

Благодаря тому, что при разработке этих фильтров принимались меры по обеспечению наименьшей чувствительности их характеристик к номиналам элементов, при наличии у радиолюбителя возможности использовать однопроцентные (или отобранные) резисторы в сочетании с пятипроцентными емкостями из одной партии, то с вероятностью более 90% отклонения АЧХ и частоты среза не превысят 1 дБ и 5% соответственно. Особенно это относится к фильтрам, собранным по схемам на рис. 2 и 5. Если же такой вероятностный подход представляется рискованным или есть желание получить наилучшие возможные характеристики, то следует настраивать звенья фильтра. Необходимость в настройке возникает и при невозможности использования точных емкостей.

Чтобы точность настройки была высокой, необходимо выполнить два условия. Первое состоит в сохранении в реальной конструкции таких же отношений номиналов резисторов 0-R1 - 0-R5



дхоВ J

Ml К5т в

HJuj,

HJu. CI 0,01 мк

Ю 9,1 к

Выход

кг 9,1 к

Рис. 9

0,033 мк~

(0-R7) между собой, как и на схеме. Второе заключается в равенстве произведений номиналов элементов 0-R5 и Сб в изготавливаемом фильтре и на схеме на рис. 1. Это же относится к произведению номиналов 0-R7 и С8 в фильтрах, выполненных по рис. 3 и 4, а также 0-R1, С2 и 0-R5, С7 (0-R7, С9) в фильтрах, собранных по рис. 2 (5). Последнее условие фактически требует попарного равенства С2 и С7 (С9). Желательная точность соблюдения всех этих условий - 1%, допустимая - 2...3%. Важно также выдержать равенство резисторов l-Rl и 1-R2 (соответственно 2-R1 и 2-R2, 3-R1 и 3-R2) в цепях ЧЗОС с точностью примерно 2...3% (номинал не важен - от него зависит только шум фильтра, и то очень слабо).

Такая точность обеспечивается, если подбор компонентов для фильтров, изображенных на рис. 1, 3, 4, начать с конденсаторов, устанавливаемых как Сб (С8). А в фильтрах, собираемых по рис 2 и 5, вначале следует подбирать парные конденсаторы. Затем измеряют их ёмкость и корректируют номиналы резисторов 0-R1 - 0-R7 и 1-R2 - 3-R2, с тем, чтобы выполнялось второе условие. После измерений конденсаторы целесообразно разместить на плате или пометить, чтобы не перепутать с другими при сборке. По вычисленным номиналам подбирают сами резисторы, R1 - R7 - точно, 1-R2 - 3-R2 - в первом приближении (резисторы могут быть поставлены с разбросом + -5%, но следует замерить их фактическое сопротивление - это пригодится при настройке). Чтобы облегчить подбор резисторов, на печатной плате следует предусмотреть место для составления требуемого номинала из двух резисторов (см., например, упоминавшуюся здесь статью в Радио ). Затем уста-

навливают остальные детали. Последними, после проверки монтажа, размещают ОУ.

Собственно настройка фильтра сводится к установке (настройке) номинала каждого ЧЗОС . Чтобы настроить ЧЗОС, нужно с каждым из них по очереди проделать следующую процедуру. Между землёй и точкой соединения резистора, отходящего от ЧЗОС, с цепочкой продольных резисторов (например, для первого ЧЗОС на рис. 1 это точка соединения элементов 0-R1 - 0-R3, для второго - 0-R3 - 0-R5) нужно включить резистор сопротивлением 0,2...0,5 Ом. Затем, подавая в эту же точку через резистор в несколько килоом сигнал от генератора звуковых частот и изменяя его частоту, находят максимум резонансной кривой по напряжению на выходе верхнего (правого) по схеме ЧЗОС ОУ. Этот максимум очень острый, поскольку добротность ЧЗОС может достигать нескольких тысяч. Если ЧЗОС самовозбуждается, следует на время настройки зашунтировать на землю точку соединения 0-R2 (0-R4, 0-R6) с собственно ЧЗОС, конденсатором емкостью 10...50 пФ. Затем, сравнивая измеренную частоту максимума напряжения с данными из таблицы для соответствующего ЧЗОС, рассчитывают точный номинал 1-R2 (2-R2, 3-R2) по формуле

Kfine ~ ( Рощ / Foc ) ,

где Foc - расчётная резонансная частота, указанная в таблице, Fo , - измеренная резонансная частота R - номинал установленного резистора, R j, - уточнённый номинал резистора. После установки нового резистора имеет смысл проверить получившуюся резонансную частоту (вполне достаточна точность частоты 0,5%).

Точно таким же образом настраивают остальные ЧЗОС. Для контроля частоты целесообразно подключить к звуковому генератору цифровой частотомер, поскольку точность градуировки по частоте у большинства генераторов оставляет желать лучшего.

Проведённая таким образом настройка гарантирует получение приведённых в таблице характеристик фильтров в отношении неравномерности АЧХ, коэффициента прямоугольности и величины затухания.

В сигнальных цепях следует исполь-



Параметр

Порядок фильтра

Точное пропускание постоянной составляющей (да/нет)

Частота среза, Гц

2400

2400

2700

2500

2500

Коэффициент прямоугольности

1 57

Неравномерность АЧХ в полосе пропускания, дБ, не более

±1.1

-1.9

-1.2

-1.2

-1.9

Затухание в полосе заграждения, дБ, не хуже

0-R1,Om

4630.9

8082.1

4507.2

4948.3

7467.2

0-R2, Ом

197.49

362.67

151.05

124.18

202.86

0-R3, Ом

5650.6

10034.7

5098.6

5669.5

9316.2

0-R4, Ом

641.95

973.88

819 21

643.69

1015.3

0-R5, Ом

3494 8

7345.7

4643.9

5230.0

8809.5

0-R6, Ом

575.17

469.21

673.72

0-R7, Ом

2670.5

2926.1

6788.8

1-R2, Ом

4788.9

2594.5

4192.9

4555.1

2716.1

2-R2, Ом

3639.6

2359.7

3425.4

3923.5

2478.9

3-R2, Ом

3213.0

3638.1

2534.9

foi. Гц

7438.8

7458.0

9090.4

9618.7

9746.2

fo2. Гц

4732.8

4772.2

4318.6

4552.5

4560.0

fo3, Гц

5322.0

5537.0

5535.8

J50cr4 .градус

J1000ГЦ. градус

,5оогц.таду<=

и у , мкВ (50 ...3500 Гц)

< 1.4

< 1.2

< 1.7

< 1.7

< 1.4

зовать только металлопленочные резисторы, например, МОН, МЛТ, ОМЛТ, С2-23, С2-10. Углеродистые резисторы (УЛМ, ВС, все серии С1-ХХ) в малосигнальных цепях использовать не рекомендуется из-за присущей им нелинейности на малом сигнале и повышенных шумов. Для частотозадающих конденсаторов (0,022 мкф) идеальный вариант -конденсаторы серии К71-ХХ, но можно применять и К72-ХХ, ФТ, К77-ХХ, К78-XX, К70-ХХ, К73-ХХ, К74-ХХ, ПМ, ПМ-2. Ни в коем случае не следует пытаться использовать малогабаритные керамические конденсаторы: среди них на номинал в 0,022 мкФ существуют только сегнетоэлектрические конденсаторы, стабильность и линейность которых

хуже, чем у электролитических. Рабочее напряжение конденсаторов некритично, вполне достаточно 25 В. Вообще, при применении современных микросхем качество устройств зависит от качества сигнальных конденсаторов и резисторов ничуть не в меньшей мере, чем от качества активных элементов.

Несколько слов о возможных модернизациях. Во-первых, пересчёт фильтра на другую частоту среза производится обычным методом - исходя из отношения частот выбирается ближайший номинал конденсаторов, с тем чтобы оставшуюся подстройку частоты среза выполнить за счёт соответствующего изменения номиналов резисторов 0-R1 -0-R5 (0-R7) и 1-R2, 2-R2 (3-R2). Осталь-



1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41