Фильтр К9АY без индуктивных элементов

Вопросы применения активных НЧ фильтров в приемно-передающей технике обсуждаются радиолюбителями давно. При этом отмечено, что для этих целей применима комбинация ФНЧ на LC элементах с активными ФВЧ, где индуктивности применить трудно из-за большого числа витков и низкой добротности катушек. В своей известной книге (1) В.Т.Поляков привел, в качестве примера, схему такого фильтраамериканского радиолюбителя К9АY, позволяющую получить очень высокую селективность в телефонном режиме.

На входе фильтра включен последовательно двухзвенный "эллиптический" ФНЧ типа m, далее последовательно - активный ФВЧ четвертого порядка, двухзвенный ФНЧ типа k и еще один активный ФВЧ. В LC фильтрах использованы стандартные тороидальные катушки индуктивностью 88 мГн.

Измеренные характеристики фильтра, который был применен в приемнике прямого преобразования:

• полоса фильтра по уровню — 6 дБ составила 320... 2970 Гц, а по уровню — 60 дБ 165...3540 Гц;
• коэффициент прямоугольности АЧХ по этим уровням составил 1,27. Эта величина, сопоставима с характеристиками самых совершенных многокристальных кварцевых фильтров!

Для нас вопрос применения подобных фильтров продолжает оставаться актуальным хотя бы потому, что отечественные радиолюбители в большинстве своем, в отличие от К9АY, не имеют возможности применить стандартные катушки нужной индуктивности и промышленного изготовления. Ранее уже поднимался вопрос о фильтрах на переключаемых конденсаторах.

В настоящей статье предлагается практическая разработка селективного УНЧ для трансивера или приемника с применением микросхемы MAX7400 на основе известного фильтра K9AY, но без индуктивных элементов. На рисунке приведена принципиальная схема разработанного фильтра.

Вот результаты испытаний макета фильтра. Измерялась его АЧХ:

- в режиме широкой полосы (напряжение на реле не подано):

Fсредн.=1565 Гц;

F-3дб - 340...3550Гц;

F-60дБ - 150...4850Гц;

- в режиме узкой полосы (напряжение на реле подано) частота среза 2-го и 3-го звеньев ФВЧ сдвинута вверх около 880 Гц. В ФНЧ (MAX7400) подключением конденсатора С30 частота среза ФНЧ сдвигается вниз около 1.15 кГц.

Fсредн.=1100 Гц;

F-6дБ - 880...1150 Гц;

F-50 дБ - 310...1500Гц.

При измерениях примерялся комплект W2023 SIEMENS (генератор + измеритель уровня). Результаты нормировались относительно уровня 11дБ - максимальные показания прибора в полосе прозрачности при широкой полосе и 9.6 дБ при узкой (из-за наложения АЧХ ФНЧ и ФВЧ).

Усиление выставляется резистором R17 чисто субъективно - чтобы шумы в телефонах "слегка прослушивались" при выключенном генераторе. Фильтр испытан в реальных условиях - в приемнике прямого преобразования и в обычном супергетеродине с кварцевым фильтром с весьма «расклешенной» АЧХ. Результаты были впечатляющими!

Конкретно по микросхеме MAX7400 можно посмотреть: http://doc.fulcrum.ru/html.cgi/txt/ic/Maxim/filters/MAX7400-7407.pdf
по фильтрам MAXIM: http://doc.fulcrum.ru/html.cgi/txt/ic/Maxim/filters/start.htm?fid=14

Следует заметить, что MAXIM-овских фильтров довольно много. Есть программируемые от процессора - можно задавать тип, форму и параметры АЧХ, есть программируемые подключением внешних элементов.

MAX7400 - ФНЧ 8-го порядка с эллиптической характеристикой. Программируется только частота среза подключением одного внешнего конденсатора, либо подачей внешней частоты Fвн=100Fср. Довольно высокие параметры. У микросхемы MAX7403 коэффициент прямоугольности 1.2 по уровню -60дБ (у 7400 - 1.5 по -80дБ). Об этом писал и K9AY.

В последнее время в радиолюбительских СМИ снова появились пожелания отечественным радиолюбителям о необходимости уделять больше внимания подобным фильтрам. Надеемся, что приведенная выше схема фильтра без катушек индуктивности несколько восполнит указанный пробел.

Литература.

1. В.Т. Поляков. Радиолюбителям о технике прямого преобразования, М., Патриот, 1990, с. 145.

А.Иванов, RZ3ASM.

Оригинал статьи размещен на сайте www.smham.ucoz.ru