Przystawka do oceny filtrów kwarcowych (NWT7)

Przystawka do NWT...

Ulegając sugestiom i namowom Kolegów "skleiłem" analizator NWT7 (nie jest to wersja ostateczna) i opanowała mnie chęć mierzenia (niemal) wszystkiego co można zbadać tym użytecznym urządzeniem pomiarowym. 

Problem zaczął się, gdy chciałem ocenić własności: zbudowanego, używanego lub kupionego filtra kwarcowego. Charakteryzują się one: wąskopasmowością, stromością zboczy, dużym tłumieniem poza pasmem przepustowym i określoną rezystancją wejścia/wyjścia:

  • drabinkowe - 200-400om,
  • filry oparte o układ McCoya (np. KVG, Omig) - 500om.

Wydaje mi się, że prosta konstrukcja ("na pająka") nie sprawdza się w przypadku filtrów kwarcowych.

 Z tego też względu postanowiłem zbudować płytkę przystosowaną od szybkiego montażu popularnych filtrów (Omig, KVG). Wersja dla filtrów drabinkowych będzie kolejną.

Płytka winna zapewnić nie tylko wystarczający (w mojej ocenie) poziom izolacji sygnałów wejściowego i wyjściowego, ale również odpowienie dopasowanie układów. W popularnej literaturze krótkofalarskiej można znaleźć kilka podpowiedzi jak sobie z tym poradzić. Proponowane są dwie metody:Schemat przystawki

  • wstawienie szeregowo z wejściem (i wyjście) filtru rezystorów o wartości jego rezystancji wejścia (wyjścia) pomniejszonej o 50om (oporność wejścia/wyjścia NWT7),
  • dopasowanie za pomocą "autotransformatora (w publikacji o transceiverze SP5WW).

Na rysunku obok zaprezentowałem schematy obu proponowanych rozwiązań. Pierwotnie planowałem skorzystanie z metody pierwszej i płytkę (opracowaną za pomocą programu Sprint-Layout 6) zotała przygotowana dla rezystorów (R1=R2=2,2k, R3=R4=560om)  SMD1206. Przewidziano zastosowanie tego samego rodzaju kondensatorów (1206).

Rozkład elementówJak widać układ płytki nie jest zbyt skomplikowany. Wykonanie jej metodą termotransferu zajmuje mniej niż godzinę.Komponenty...

Prasowanka przystawki (nie trzeba jej odwracać, gdyż już jest to obraz odwrócony, mirror) dostępna jest tutaj: tutaj.

Zebranie niezbędnych elementów też nie winno nastręczać wielu kłopotów. Zastosowany przeze mnie rdzeń to RP 6,3x3,8x2,4mm F2001 (Polfer). Trymer (powietrzny) ma pojemność ok. 15pF.

Łączny koszt komponentów nie przekracza 10zł.

O czym trzeba pamiętać

Płytka drukowana przystawkiPrezentowana przystawka ma być narzędziem wielokrotnego użycia. Wiadomym jest, że większość filtrów fabrycznych ma wyprowadzenia "lutowane". Sztywne i wyprowadzone "na słupku".

Bolce do lutowania

Niestety wytrzymałość ścieżek (na płytkach PCB) na wielokrotne lutowanie nie jest odpowiednia do oczekiwań. Po kilkakrotnym lutowaniu ścieżki często "odchodzą".

Dlatego też w prezentowanej przystawce wyprowadzenia filtrów lutowane są do odpowiednio wygiętych kołków lutowniczych, trwale osadzonych w płytce. Kołek lutowniczy (fi=1,3mm) włożony jest od strony przeciwnej niż druk. Kołek oblutowałem na ścieżce.

Po przeciwległej stronie płytki obciąłem zbędną końcówkę (o przekroju kwadratowym). By jednak kołek podczas lutowania je przemieszczał się jest on z drugiej strony płytki zablokowany przy pomocy drugiej płytki stanowiącej jednocześnie "podest" dla filtru.

Płytka testowa dla filtru

Płytka pomiarowaPłytkę pomiarową celowo wykonałem z laminatu jednostronnego (1,5mm). Wszystkie otwory (do mocowania filtru) nawiercono w niej tak, by standardowe filtry kwarcone można było zamontować bez dodatkowych czynności. Wystarczy dokręcić mocujące makrętki M3 i dolutować wyprowadzenia. Kolejność tych czynności jest istotna!

W skrajnych przypadkach skręcanie przystawki przy wlutowanych wyprowadzeniach może doprowadzić do uszkodzenia (np. przepustów) filtra. Filtr na płytceOczywiście przy wyjmowaniu filtra z płytki: najpierw odkręcamy nakrętki, potem odlutowujemy wyprowadzenia.

Wlutowane ekrany (z blachy "do pieczenia ciasta" :) bo nie rdzewieje i łatwo się tnie i lutuje. Z tej samej blachy wykonałem "dekiel" ekranujący płytkę pomiarową od spodu) zapobiegają niepożądanemu przenikaniu sygnału z pominięciem filtra.

Wybór układu pomiarowego

Dopasowanie filtruJuż na poprzednim zdjęciu można zauważyć, że w ostateczności zrezygnowałem z układu dopasowania filtru za pomocą rezystorów. Proponowany w tej metodzie układ IMO wprowadza zbyt duże tłumienie.

Tłumienie układów dopasowującychOczywiście układ oparty o dopasowanie z wykorzystaniem (auto)transformatora też wprowadza pewne tłumienie. Lecz jest one wielokrotnie mniejsze. Ilustruje to obrazek po prawej stronie.

Opis "autotransformatora" znalazłem w publikacji o transceiverze autorstwa SP5WW. Z braku "pod ręką" rdzenia dwuotworowego zmodyfikowałem nieco jego konstrukcję, nawijając 3x5 zwojów na rdzeniu RP 6,3x3,8x2,4mm F2001. 

Po nawinięciu uzwojeń trasformatorków i ich odpowiedniem połączeniu uzwojenie zostało zabezpieczone klejem na bazie polistyrenu. Po wyschnięciu transformatorki przykleiłem do płytki klejem "na gorąco". 

Podsumowanie

Pomiar charakterystyki filtraNie twierdzę, że proponowane rozwiązanie jest najlepszym, ale niewątpliwie jest narzędziem użytecznym ! Pozwala bardziej miarodajnie ocenić właściwości badanego filtru. A nakład pracy nie jest zbyt duży. Dlatego też nie dążyłem do maksymalnego (>50dB) tłumienia poza pasmem przepustowym. Oczywiście jest to możliwe. Ale nie to było moim celem.

Jeśli jesteś zainteresowany tym co jeszcze udało mi się zrobić z lutownicą w ręku zapraszam do Warsztatu krótkofalowca

Życzę powodzenia w uruchamianiu opisanego układu !

Powrót

 

 

Informujemy, iż w celu zebrania informacji o popularności portalu oraz identyfikacji IP odwiedzających korzystamy z informacji zapisanych za pomocą… plików cookies na urzą…dzeniach koń„cowych użytkowników. Pliki cookies użytkownik może kontrolować‡ za pomocą… ustawień„ swojej przeglą…darki internetowej. Dalsze korzystanie z naszego serwisu internetowego, bez zmiany ustawień„ przeglą…darki internetowej oznacza, iż użytkownik akceptuje stosowanie plików cookies. W celu uzyskania więcej informacji zapoznaj się z Polityką prywatności. Akceptuję ciasteczka (cookies) tej strony. By dowiedzieć się więcej o ciasteczkach (cookies) oraz jak je usunąć zajrzyj na stronę o polityce prywatności.

  Akceptuję ciasteczka z tej strony.
EU Cookie Directive Module Information