Найти в Дзене
Дед клуб

Самодельный фильтр нижних частот для связного приёмника

Частота среза 3 кГц, затухание на частоте 10 кГц — 60 дБ. Такой фильтр повысит селективность по соседнему каналу приёмника с прямым преобразованием частоты, улучшит соотношение сигнал / шум связного приёмника.

Когда речь заходит о необходимости сделать намотку на ферритовом кольце, я вхожу в ступор. Сразу теряется интерес собирать подобную схему с колечками. А когда в детстве собирал приёмник из набора «Юность», то переломил колечко пополам, намотал провод на каждой половинке и склеил их. Всё работало.

А сейчас решил заняться модернизацией своего нового самодельного приёмника и вместо фильтра на ОУ сделать фильтр на катушках индуктивности, а чтобы не входить в ступор использовать уже готовый сердечник с намотанным проводом.

Что если применить для этих целей дроссель синфазный?

Фото 1.  Синфазный дроссель.
Фото 1. Синфазный дроссель.

Такими дросселями комплектуются сетевые блоки питания с преобразователями напряжения.

Вот блок питания от светодиодного светильника, который приказал долго жить, снабжен таким дросселем.

Фото 2.  Блок питания светодиодного светильника.
Фото 2. Блок питания светодиодного светильника.

А на фото 3 блок питания с преобразователем.

Фото 3.
Фото 3.

Задача этих дросселей не пропускать помехи от преобразователей в сетевые провода. Такой дроссель имеет две одинаковые намотки с индуктивностями 30 мГн, но на частоте 1 кГц измеритель индуктивности показывал значения этого и аналогичных дросселей в пределах 50 — 55 мГн. То, что надо!

Проверил работу дросселя в программе.

Частота среза 4 кГц, ослабление на частоте 10 кГц — 35 дБ. Подставил в программу ещё один дроссель и получил ослабление 60 дБ.

Рис. 1. Схема ФНЧ в программе RFSimm99.
Рис. 1. Схема ФНЧ в программе RFSimm99.

Рис. 2. АЧХ ФНЧ.
Рис. 2. АЧХ ФНЧ.

Собрал макет из двух дросселей. Частота среза 3,8 кГц, но подавление всего 50 дБ на 10 кГц.

Фото 4. Макет из двух дросселей.
Фото 4. Макет из двух дросселей.

А что если использовать вторую обмотку дросселя синфазного, которая осталась свободной?

Пробовал как параллельное, так и последовательное их соединение, менял начало и конец обмотки, но их взаимовлияние только ухудшало АЧХ.

В конце концов приемлемый вариант нашёлся, и дополнительные катушки в роли режекторных контуров добавили на 10 кГц затухание 10 дБ к уже имевшимся 50 дБ, а в полосе фильтра уровень сигнала поднялся на 3 дБ на 1 кГц и на 5 дБ на 2 кГц. Такое включение катушек программа воспринимала без учёта взаимовлияния индуктивностей и картинкой АЧХ не радовала.

Для проверки работы фильтра, чтобы исключить влияние измерительных приборов и обеспечить согласование с ним, я собрал схему на макете.

Рис. 3.  Фильтр нижних частот.
Рис. 3. Фильтр нижних частот.

Транзистор Т1 включен по схеме с общим эмиттером и охвачен двумя отрицательными обратными связями, а поэтому обладает слабым усилением, зато низким собственным шумом, что важно для первого каскада усилителя низкой частоты. Транзистор Т2 с общим коллектором, его коэффициент усиления чуть меньше 1.

Получилось очень даже хорошее подавление 65 дБ вне полосы фильтра, но большая неравномерность в - 5 + 4 в рабочем участке частот меня не устроила.

Ладно, думаю, мой приёмник и мне его слушать и подключил ещё один каскад усиления.

Рис. 4. ФНЧ с дополнительным каскадом усиления.
Рис. 4. ФНЧ с дополнительным каскадом усиления.

Транзистор Т3 с дополнительной коррекцией внёс свой вклад в формирование сквозной АЧХ и в новом исполнении параметры звукового тракта меня устроили.

Рис. 5.  реальная АЧХ фильтра (белая линия).
Рис. 5. реальная АЧХ фильтра (белая линия).

Характеристики.

Напряжение питания 5 В.

Ток потребления 10 мА.

Коэффициент усиления 100 (40 дБ).

Среднеквадратичное номинальное (без ограничения) выходное напряжение 0,8 В.

Частота среза 3 кГц.

Неравномерность АЧХ + 1 дБ — 3,5 дБ.

Затухание на частоте 10 кГц — 60 дБ.

Нет, я не доверяю приборам, лучший прибор — уши, и я подключил выходной усилитель на микросхеме МС34119, чтобы послушать тракт звука.

Рис. 6.  Усилитель низкой частоты (УНЧ)
Рис. 6. Усилитель низкой частоты (УНЧ)

Выходной усилитель на 0,4 Вт может работать как с наушниками, так и с громкоговорителем. Его частотная характеристика имеет подъём на частоте 2 -3 кГц (фильтр присутствия), а ослабление в области низких частот уменьшает бубнение (улучшают разборчивость) разговорной речи.

Фото 5.
Фото 5.

Теперь, если добавить гетеродин, 2 диода и антенный фильтр, то получится приёмник прямого преобразования.

Но это уже совсем другая история.