ИЗУЧАЕМ ЧЕРЧЕНИЕ СХЕМ в программе sPlan

Здравствуйте мои уважаемые читатели!

В заключение рассмотрим небольшую, но очень ответственную группу «Z».

В эту группу включены: устройства оконечные, фильтры и ограничители.

Элементы, входящие в эту группу не только ответственные, но и очень строгие. В начале радиолюбительства, большинство элементов этой группы были недоступны радиолюбителям. Но наука и промышленность не стоит на месте и для творчества появилась «лазейка».

В настоящее время часть элементов стала доступна и по цене, и по количеству…

Буквами Z с цифрой, присваивают различным узлам на блок-схемах. Обозначение очень простое

Рис. 1. Основа для всех УГО фильтров в блок-схемах.

Существует несколько вариантов УГО фильтров. Самым простым является УГО «просто фильтр». Такое обозначение применяют в случае объединения нескольких фильтров в один узел.

Рис. 2. Узел, объединяющий несколько фильтров.

При более подробном выполнении блок-схем применяют конкретизированные УГО.

Рис. 3. УГО фильтра нижних частот.

Фильтр нижних частот пропускает все сигналы от нуля до определённой частоты Fв. Необходимо понимать, что частота Fв –это не стена или обрыв за которым частоты уже не проходят

Рис. 4. Частотные характеристики Фильтров Нижних Частот.

Чем круче спад частотной характеристики, тем лучше работает фильтр и только у идеального фильтра за Fв начинается бесконечное затухание сигнала. Полоса пропускания фильтра измеряется на уровне 0,707 от Umax. Очень редко измеряют по уровню 0,5 Umax. Почему же выбран уровень 0,707? Всё очень просто: Делим единицу на число 1,414, которое получается извлечением квадратного корня из числа 2. А если ещё проще – это уровень, когда сигнал меньше максимума на 3Дб или db. В рассмотрении качества фильтров применяют ещё уровни 0,9 и 0,1. Но об этих уровнях я расскажу в отдельном материале. Самый главный уровень – это уровень 0,707. Это относится ко всем фильтрам и активным, и пассивным.

Раз существует фильтр нижних частот ( ФНЧ ) должен существовать и фильтр верхних частот ( ФВЧ )

Рис. 5. УГО фильтра верхних частот.

Фильтр верхних частот пропускает все частоты сигнала начиная от минимальной частоты Fн до бесконечности ( разумеется в разумных пределах ).

Рис. 6. Частотная характеристика фильтра верхних частот.

И здесь в характеристике присутствует уровень 0,707, и здесь качество фильтра определяет крутизна характеристики на границе начала частотной характеристики Fн.

Если объединить два фильтра ФНЧ и ФВЧ получим полосовой фильтр

Рис. 7. УГО полосового фильтра.

Полосовой фильтр потому и называется «полосовой» из-за пропуска сигналов от частоты Fн до частоты Fв. Ширина полосы зависит от требований к схеме

Рис. 8. Частотная характеристика полосового фильтра.

Полосовые фильтры применяют в радиоприёмных устройствах для ограничения принимаемых частот в заданном диапазоне, при этом количество полосовых фильтров определяет количество рабочих диапазонов. Это же относится и к передающим устройствам. Но и в диапазоне звуковых частот также применяются полосовые фильтры. Особенно в высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуре.

Но существует и противоположный полосовому фильтру, фильтр не пропускающий частоты в заданной полосе частот

Рис. 9. УГО режекторного фильтра.

Следовательно, делаем вывод, что режекторный фильтр не пропускает полосу частот от Fн до Fв. Полоса режекции бывает разная, вплоть до очень узкой, для подавления одной частоты.

Рис. 10. Частотная характеристика режекторного фильтра.

Чаще всего режекторные фильтры применяют для подавления одной частоты, например, для подавления частоты 50 Гц в канале связи, а так же в линиях питания постоянным током удалённых датчиков и подобных устройств.

И есть ещё одна группа фильтров для подавления помех

Рис. 11. УГО фильтра подавителя помех.

Такие фильтры применяются в очень большом количестве устройств и конструктивно и конкретно в схемном решении зависят от характера помех.

К элементам подгруппы «ZQ» относятся резонаторы

Рис. 12. УГО резонаторов.

Резонаторы кварцевые и пьезокерамические имеют самое широкое применение, Самое простое применение кварцевые часы и самое ответственное системы космической связи. Про микроконтроллеры, компьютеры, устройства сотовой связи и измерительные приборы даже упоминать не надо – резонаторы применяются в каждом современном устройстве.

Свойство кварцевой пластины – это её собственная резонансная частота, зависящая от габаритов пластины и от того под каким углом она вырезана из кристалла кварца. Кварцевые резонаторы характеризуются высокой стабильностью частоты, а термостатирование кварца существенно повышает ещё и температурную стабильность.

Пьезокерамические резонаторы изготавливают из кристаллов, выращенных в специальном оборудовании. Такие резонаторы имеют существенно меньшие габариты в отличии от кварцевых резонаторов.

Соединённые определённым способом, образуют полосовые фильтры с очень узкой полосой пропускания, позволяющие реализовывать простыми схемными решениями устройства связи с высокими параметрами ( полоса сигнала, избирательность ).

Есть еще подгруппы:

ZL – ограничители, устройства пропускающие на выход сигнал «расположенный в определённых рамках», например, по амплитуде максимально или минимальной, по длительности, по фронту и так далее;

ZA – фильтр тока;

ZV – фильтр напряжения.

Вот короткая информация по группе «Z», а так как буква Z является последней в латинице, следовательно мы закончили рассмотрение основных УГО радиоэлементов.

В заключении хочу добавить, что мне ещё предстоит собрать все элементы в отдельную папку и предложить воспользоваться готовыми УГО. И вот здесь появилась проблема. Те элементы, которые Вы видите в моих материалах отображаются в формате «JPG», а перенести их в программу sPlan7 не представляется возможным. Программа sPlan7 может «забрать» УГО из файлов «.spl7». Как все УГО будут готовы и файлы «.spl7» будут собраны в отдельную папку. ВОПРОС к моим читателям: как и каким способом, сделать эту папку доступной для ВАС???

Очень интересный вопрос и я надеюсь на помощь моих читателей!!!

В следующем материале мы поговорим о ЛЮБВИ!!!

Да, Вы поняли правильно! О ЛЮБВИ К ЭЛЕКТРОНИКЕ!!!

Надеюсь, серия материалов про УГО в программе sPlan7 не очень утомила моих читателей, и мы продолжим изучение электроники.

Подписывайтесь на канал, задавайте вопросы. Комментируйте и пишите свои замечания! Особенно замечания помогают улучшить мою работу над материалом и текстами.

Желаю всем хорошей и красивой зимы! Желаю крепкого здоровья, творческих успехов и просто хорошего настроения!!! Желаю чистого неба даже если оно закрыто облачностью и пусть Вас обойдут испытания, которые достались мне и не только мне!!!

ВСЕ БУДЕТ ХОРОШО!!!