Делаем приемник прямого преобразования . ФНЧ на кольцах и не только.

Основную избирательность приёмников прямого преобразования обеспечивает фильтр нижних частот, поэтому стоит поработать над этой частью приёмника более тщательно. В начале я думал обойтись самым простейшим фильтром низших частот из двух конденсаторов и резистора но его избирательность очень низка.

Рис. 1. Простейший RC - ФНЧ и его АЧХ.

На частоте 10 кГц затухание только в 10 раз меньше, чем на частоте 1 кГц, скат АЧХ очень пологий. Выходом из этой ситуации является использование LC - фильтров. Катушка такого фильтра имеет высокое сопротивление для высших частот звукового диапазона, а вместе с конденсаторами может образовывать колебательный контур, который обладает гораздо большей избирательностью чем избирательность RC - фильтра.

Попробуем заместить резистор в схеме фильтра катушкой.

Рис. 2.

Посмотрите, насколько изменилась амплитудная частотная характеристика фильтра на частоте 5 кгц затухание равно нулю а на частоте 10 кГц затухание уже почти 28 дБ то есть более, чем в 10 раз. Скат характеристики стал гораздо круче. Теперь нужно подобрать параметры фильтра так чтобы частота среза была не 5 кГц, а два. Для этого нужно увеличить ёмкость конденсаторов фильтра или индуктивность катушки. Но катушку нужно мотать, а конденсаторы - нет.

Рис. 3. Фильтр с частотой среза 2,5 кГц.

Ёмкость конденсаторов для этого пришлось увеличить в три раза, одновременно пришлось уменьшить сопротивление нагрузки. Если сопротивление нагрузки не уменьшить, то неравномерность в полосе пропускания будет почти 6 дБ. А можно ли сделать скат АЧХ еще более крутым? Можно, и для этого понадобится всего один конденсатор, который нужно включить параллельно катушке.

Рис. 4.

Катушка L1 и конденсатор C3 образуют параллельный колебательный контур. На резонансной частоте этот контур имеет высокое сопротивление, и, соответственно, эти частоты не проходят от источника в нагрузку. На графике виден так называемый полюс бесконечного затухания (или частота бесконечного затухания). Это как раз и есть резонансная частота контура.

Если при прослушивании эфира Мы совместим чистоту помехи с частотой полюса бесконечного затухания , то помеха будет ослаблена на 60 децибел, то есть в тысячу раз.

Добавим к фильтру еще одно звено.

Рис. 5. Двухзвенный ФНЧ

Этот двухзвённый фильтр из двух катушек и пяти конденсаторов имеет отличные характеристики. У него есть два полюса бесконечного затухания: один полюс соответствует резонансной частоте контура L1C3, а другой полюс - резонансной частоте контура L2C5. За пределами полосы пропускания этот фильтр имеет затухание более 60 децибел, то есть в тысячу раз.

Возьмём за основу эту схему и перейдём к практике. Самое сложное - это намотать катушки фильтров. В качестве сердечников для этих катушек лучше всего подойдут ферритовые кольца. Если у вас есть ферритовые кольца , магнитная проницаемость которых неизвестно, её можно довольно легко определить. Для этого нужен измеритель индуктивности и программа Coil64.

Нам подойдут, например, кольца зеленого цвета, которые можно встретить в энергосберегающих лампах и блоках питания.

Рис. 6.

Магнитная проницаемость этих произведений дядюшки Ху даже на Али дается в диапазоне от 1000 до 10000. Попробуем определить их истинное лицо.

Для этого на кольцо с размерами 10х6х5 мм наматываю 30 витков провода ПЭЛ 0,3 и измеряю индуктивность. Небольшую индуктивность мои приборы измеряют не очень точно.

Рис. 7.

Китайский универсальный измеритель дает индуктивность примерно 2,1 мГн.

Рис. 9.

Другой прибор показывает 1,5 мГн. Возьму среднюю величину - 1,8 мГн. Запускаю программу Coil64.

Рис. 11.

Жму в меню на "Дополнительный расчет", и выбираю "проницаемость ферритового кольца".

Рис. 12.

Забиваю данные катушки и кольца, давлю на "Рассчитать".

Рис. 13.

Получаем результат: мю = 4000. Зная это, можно рассчитать число витков катушки. Открываем вкладку "Катушка" и вводи требуемую нам индуктивность 50 мГн = 50 000 мкГн, параметры кольца и диметр провода, которым будем мотать катушку. У меня это 0,15 мм.

Рис. 14.

Получилось, что нужно намотать 158 витков, а для этого нужно взять примерно 2,3 м провода (лучше взять 2,5 м).

Для того, чтобы намотать катушку на кольце нужно сделать челнок. Вот как быстренько можно это сделать. Берем два куска провода диаметром 0,5 - 0,7 мм и длиной около 70 мм.

Р.ис. 15.

Зачищаем их от изоляции.

Рис. 16.

Затем спаиваем их в центре и на расстоянии7-10 мм от краев.

Рис. 17.

Формуем концы челнока.

Рис. 18.

Теперь берем 2,5 м провода ПЭЛ 0,12 - 0,15 и наматываем его на челнок.

Рис. 19.

А теперь мотаем. Я, чтобы не забыть, сколько витков намотал (если отвлекут), каждые 10 витков отмечаю черточкой на бумаге.

Рис. 20.

Намотав 158 витков отрезаю лишний провод и измеряю индуктивность катушки.

Рис. 21.

Почти точно! Но отмотаю-ка я 10 витков.

Рис. 22.

В этот раз совсем точно! Мотаю такую же катушку, но уменьшаю число витков на 10.

Рис. 23.

Уф-ф-ф! Не прошло и часа, а две катушки готовы. А нет ли пути попроще? Кто ищет, тот всегда найдет! Можно взять Ш-образные ферритовые сердечники и каркас к ним.

Рис. 24. Сердечник и каркас типа EPCOS №87 (так написано на пакетике)

Такие сердечники очень дешевы, а мотаются гораздо быстрей.

Рис. 25.

Я намотал 300 витков проводом ПЭЛ 0,12. Половинки сердечника стянул изолентой.

Рис. 26.

Можно взять сердечник и побольше, например, ЕЕ25. Там можно использовать провод потолще и потери будут поменьше.

Рис. 27.

Ну и самым лучшим, но и самым дорогим, является использование горшкообразных сердечников, которые на Али называются "магнитные баки".

Рис. 28.

Так как катушка находится внутри "бака", внешние наводки практически отсутствуют. Но один такой комплект стоит 300 руб (с доставкой).

Рис. 29.

Вот такая катушка из 110 витков имеет индуктивность 37 мГн.

Вариантов много, выбор за вами. АЧХ фильтра на кольцах сниму завтра.

Всем здоровья и успехов!