Узкополосный фазовый НЧ фильтр

18-12-2012, 13:49 От: admin Посмотрели: 1176
В журнале RADIO COMMUNICATION ( №8 1988) была опубликована статья David Davies ( G4YKT) , посвященная низкочастотному узкополосному телеграфному фильтру. Автор пишет , что длительное время экспериментировал с самыми различными НЧ фильтрами и убедился , что всем им присущи одни и те же недостатки --- так называемый "подзвон" фильтра , а так же искажение спектра звукового сигнала , что делает звучание эфира непривычным и даже неприятным. Итогом его экспериментов стал разработанный им фазовый CW фильтр, структурная схема которого приведена на рис.1


Фильтр состоит из восьми одинаковых активных полосовых фильтров с центральной частотой 815 Гц и сумматора сигналов (точнее сказать "вычитателя"). Сигнал с частотой 815 Гц, проходя через каждый из восьми полосовых фильтров, сдвигается по фазе на 180 градусов в итоге на выходе "вычитателя" амплитуда его удваивается. Сигналы других частот имеют фазовый сдвиг отличный от 180 градусов ( на рисунке в качестве примера показаны фазы сигнала 700 Гц) и на выходе "вычитателя" наблюдается снижение их амплитуды. При определенных соотношениях фаз и амплитуд можно получить полное подавление сигнала (точки бесконечного затухания).

Схему , приведенную в статье G4YKT , я "загнал" в моделировщик Electronics Workbench v5.12 . Полученная АЧХ представлена на рис.2 (график синего цвета).

Итак , центральная частота фильтра --- 815 Гц , как собственно и ожидалось. Наблюдаются две точки бесконечного затухания в районе 710 и 930 Гц. Дальше на АЧХ наблюдаются всплески до –10 дБ ( кстати , на АЧХ, приведенной автором в статье, эти всплески выглядят несколько иначе --- до –20 дБ ). И далее почти монотонные спады по обе стороны от центральной частоты. Ширина лепестка по уровню –6 дБ около 120 Гц. G4YKT подчеркивает прекрасную работу фильтра , отсутствие "звона" и каких-либо других неприятных явлений. И действительно , фильтр представляет собой как бы комбинацию узкополосного CW фильтра (вблизи центральной частоты) и фильтра с АЧХ близкой к треугольной (вдали от центральной частоты) , в котором , как известно, эффекты "звона" проявляются гораздо меньше.

Автор пишет , что "вытягивал" из шумов такие CW сигналы , которые без фильтра не слышал вовсе… Оставим это высказывание на его совести , возможно так оно и было. Однако, делать фильтр с такой низкой прямоугольностью да еще на девяти операционных усилителях представляется мне, мягко говоря, не вполне целесообразным . Любой мощный сигнал, отстоящий от центральной частоты на 350(!) Гц ( подавление там всего –15 дБ) сделает прием невозможным. "Загнать" его в полосу бесконечного затухания, расстраиваясь по частоте, тоже не удастся --- полоса фильтра слишком мала , мы просто потеряем полезный сигнал… Введя в схему два переключения можно сделать , на мой взгляд , гораздо более универсальный фильтр. Структурная схема для первого варианта переключения приведена на рис. 3

Такому включению соответствует АЧХ , показанная на рис.2 красным цветом. Хорошо видно , что ширина центрального лепестка несколько увеличивается , однако боковые всплески теперь составляют –24 дБ, а форма АЧХ вдали от центра все еще напоминает треугольную ( хотя , уже весьма отдаленно ).

Структурная схема для второго варианта переключения приведена на рис. 4

Этому включению соответствует АЧХ зеленого цвета на рис.2. Это уже самый обычный полосовой фильтр с полосой 250 Гц по уровню –6 дБ и 900 Гц по уровню –60 дБ , без всяких всплесков и выбросов. Правда , такой фильтр уже будет заметно "звенеть" , но в тяжелых условиях, когда слабый сигнал прикрывает сбоку мощная помеха , с которой не справляется фильтр G4YKT, со звоном можно смириться.

Таким образом введя переключение , можно будет выбирать оптимальный вид АЧХ в зависимости от эфирной обстановки.

Окончательная схема слегка усовершенствованного фильтра G4YKT приведена на рис.5

Подстроечный резистор R1 нужен для дополнительной балансировки , т.к. оптимальное положение резистора R2 оказалось разным для разных положений переключателя. Резистором R2 настраивается максимальная глубина подавления в "точках бесконечного затухания" в нижнем по схеме положении переключателя, а R1 --- в среднем положении переключателя (уже не трогая R2). Настройка очень тонкая.

Любопытно будет услышать отзывы о работе фильтра в реальных условиях.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться, либо войти на сайт под своим именем.

Обсудить на форуме


На момент добавления Узкополосный фазовый НЧ фильтр все ссылки были рабочие.
Все публикации статей, книг и журналов, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления,
авторские права на эти публикации принадлежат авторам статей, книг и издательствам журналов!
Подробно тут | Жалоба

Добавление комментария

Ваше имя:*
E-Mail:*
Текст:
Вопрос:
Решите уравнения x+2x=789
Ответ:*
Введите два слова, показанных на изображении:



Опрос

Ваши предпочтения в TRX


Одинарное преобразование
Двойное преобразование
Прямое преобразование
SDR
Другое
Мне всё равно

Популярные новости
Календарь новостей
«    Сентябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930