Запорожец Издания
Изменение частоты кварцевых пластин в любительских условиях При конструировании кварцевых фильтров наиболее сложной операцией является точная подгонка резонаторов на требуемую частоту. В основном изменение частоты кварцевых резонаторов производят в сторону повышения. Мы рассмотрим способы незначительного изменения частоты кварцевого резонатора, доступные в любительских условиях. Изменить частоту кварцевого резонатора можно путем изменения того геометрического размера, вдоль которого происходят колебания пластины. У продольно-колеблющихся пластин это ширина, длина или диаметр, у поперечно-колеблющихся- толщина Повысить или понизить частоту колебаний на несколько сотых процента можно путем изменения массы кварца стиранием серебряного покрытия или нанесением на пластину дополнительных покрытий. Геометрические размеры пластины изменяют путем подточки, которая выполняется в следующем порядке. Сначала снимают с пластины серебряное покрытие с помощью азотной кислоты. Затем кусок зеркального стекла или полированная металлическая пластина смачивается водой с взвешенным в ней мелким наждачным порошком. Наждачный порошок должен быть по возможности более мелким, чтобы зерна на пластине не оставляли царапин, видимых невооруженным глазом. Равномерно прижимая пластину по всей плоскости с помощью, например, карандашной резинки, производят возвратно-поступательные или вращательные движения. Хорошие результаты при подточке пластин получаются, если вместо наждака применить карбид бора. По твердости он приближается к алмазу и представляет собой порошок темно-серого цвета, состоящий из очень мелких кристаллов. После подточки и промывки пластины в спирте ее нужно вставить в держатель, взятый от ненужного резонатора и зажимающий пластину равномерно по плоскостям, с которых было снято серебро. Хамим способом можно повышать частоту кварцевых резонаторов на 10-15%. Повысить частоту кварцевых резонаторов с собственной частотой до 1 Мгц можно, снимая фаску с одного или нескольких ребер продольных сторон пластины. Понижение частоты таких резонаторов достигается вышлифованием канавки на одной или двух боковых гранях с помощью алмаза или корундовой иглы (от звукоснимателя для долгоиграющих пластинок). Повышение частоты высокочастотных (выше 1 Мгц) резонаторов на несколько килогерц осуществляется путем частичного стирания серебряного покрытия с помощью чернильной резинки. Следует, однако, отметить, что измерение частоты после каждого цикла стирания нужно проводить лишь спустя некоторое время, в течение которого происходит частичное возвращение частоты к первоначальной. Некоторого понижения частоты пластин, колеблющихся по толщине, можно добиться, нанося на них трением тонкий слой чистого свинца. Следует учесть, что при нанесении слишком большого количества свинца пластина становится значительно менее активной. Это приводит к резкому ухудшению параметров фильтров и затрудняет возбуждение кварцевого генератора. В этом случае свинец удаляют чернильной резинкой. Немного понизить частоту кварцевого резонатора можно также, заштриховывая его металлизированные стороны простым графитным карандашом. При работе с кварцевыми пластина.ми на руки полезно надеть резиновые перчатки. Нужно следить за тем, чтобы пластина не загрязнялась, особенно опасно попадание жира. Брать пластину голыми руками можно только за ребра; лучше пользоваться пинцетом. В процессе подгонки частоты пластины необходимо возможно чаще проверять частоту подтачиваемого резонатора, сравнивая ее с частотой другого, заранее известного резонатора (например, другого кварца для конструируемого фильтра). Для этого необходимо собрать схему из двух кварцевых генераторов и смесителя (см., например, книгу А. Плонского «Кварцевые резонаторы». Госэнергоиздат, 1954, стр. 77.). Оба генератора должны быть совершенно идентичными, в особенности если генерация происходит на частоте параллельного резонанса кварца. Электромеханические фильтры Построить полосовой LC фильтр с частотной характеристикой, по форме приближающейся к прямоугольной, весьма трудно, так как добротность колебательных контуров, входящих в фильтр, сравнительно низка (не более нескольких сот). Увеличивая число звеньев фильтра, можно в какой-то мере улучшить частотную характеристику. Однако при этом быстро растут размеры фильтра, усложняется его настройка, увеличивается затухание в полосе пропускания и возникают трудности в согласовании характеристических сопротивлений звеньев фильтра. Эти трудности побудили конструкторов применить в качестве основных избирательных элементов механические резонаторы из специальных материалов. Они обладают высокой добротностью (порядка нескольких тысяч), малым температурным коэффициентом, а размеры их на радиочастотах невелики. Принцип действия электромеханических фильтров (ЭМФ) состоит в том, что высокочастотные электрические колебания преобразуются в механические, пропускаются через фильтр, состоящий из ряда механических резонаторов, а затем вновь преобразуются в электрические. В качестве резонаторов применяются стержни, шарики, диски или прямоугольные тонкие пластинки, выполненные с высокой точностью из специальных сплавов никеля или из феррита. ЦП 2Cj Lj Сд Ц Ci Ц Cg Lg Cg Lg/2 2Cj 1 L J \ 1 Ix Рис. 42. Электромеханический фильтр на шести круглых дисках: а-механическая схема фильтра (/-металлическая круглая пластинка; 2-концевые металлические пластинки; 5-опорный диск; 4-проволочные связи между дисками; 5-магни-тострикционные преобразователи из никелевой проволоки; 6-возбуждающая катушка; 7-латунный экран катушки, снимающей колебания; 8~ магниты смещения); б-эквивалентная электрическая схема с сосредоточенными параметрами Высокая добротность механических резонаторов позволяет осуществить полосовые фильтры с полосой пропускания от десятков герц до нескольких килогерц с очень крутыми склонами и достаточно плоской вершиной частотной характеристи-ши. Ко=*Ффч-и-1«й" прямоугольности ЭМФ лежит в пределах 1,2-2. Затухание вне полосы пропускания очень велико и часто достигает 60-75 дб. Электромеханические фильтры выпускаются на частоты до 1 Мгц. Такие фильтры обладают малыми размерами, что выгодно отличает их даже от кварцевых фильтров. На рис. 42 показаны механическая схема шестидискового фильтра и его эквивалентная алектрическая схема. Наиболее распространены два типа выпускаемых нашей промышленностью ЭМФ на 500 кгц. Один тип фильтра рассчитан на нижнюю боковую. Другой тип фильтра рассчитан 0 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 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
|