Электромеханические фильтры
Лекция №9
Методы повышения стабильности частоты автогенератора
1)Термостатирование (узел автогенератора помещают в термостат);
2) Применение элементов с низкими ТКИ и ТКЕ;
3) Температура компенсации (ТКИ и ТКЕ берут разных знаков);
4) Повышение стабильности напряжения источника питания;
5) Буферизация (снятие нагрузки с колебательного контура);
Все эти меры приводят к уменьшению нестабильности частоты
= 10-4 – 10-5
Кварцевая стабилизация частоты
Дальнейшее повышение стабильности частоты достигается с использованием кварцевых резонаторов.
Рис. 9.1 эквивалентная электрическая схема кварца
Кварцевый резонатор – кристалл кварца с напыленными обкладками. Основное свойство высокая стабильность частоты механических колебаний.
Электрическая схема кварцевого резонатора
Д.у. механических колебаний кварца и д.у колебательного контура – подобны.
В такой схеме два резонанса: последовательный и параллельный.
Схема рис. 9.1 имеет два резонанса: параллельный и последовательный
(9.1)
Рис. 9.2а график зависимости сопротивления кварца от частоты
единицы десятки Гц (очень близко расположены друг к другу)
Рис. 9.2б кварцевый резонатор в емкостной трехточке
Рис. 9.3 Осциляторная схема автогенератора ( 
)
Рис. 9.4 включение кварца в цепь ОС ( 
)
= 10-5 – 10-6
Если еще улучшать, то à все меры…. (термостатирование….)
Фильтры
Предназначены для выделения определенной полосы частот из спектра сигнала и подавление на других частотах (ФНЧ, ФВЧ, ППФ) или подавления частот спектра сигнала (ПЗФ. РФ)
Классификация фильтров
По виду АЧХ
Рис. 9.5 АЧХ ФНЧ и ФВЧ
Рис. 9.6 АЧХ ППФ и ПЗФ
Рис. 9.7 АЧХ РФ
По типу
Два основных типа: пассивные (большинство) и активные.
Основные типы пассивных фильтров
1) LC и RC– фильтры (LCФ, RCФ) ;
2) Пьезокерамические фильтры (ПКФ);
3) Кварцевые фильтры (КФ);
4) Фильтры на поверхностно акустических волнах (ПАВ);
5) Электромеханические фильтры (ЭМФ)
фильтры пп 2, 3, 4 – пьезокерамика (пьезотроника)
Основные типы активных фильтров
1) С RC цепями в ОС (ARCФ);
2) Гираторы;
3) Фильтры на ПЗС – матрицах;
4) Фильтры на коммутационных элементах;
5) Синхронные фильтры и т.д.
Рис. 9.8 Добротности (Q) и частотный диапазон применения фильтров
RC и LC-фильтры
Рис. 9.8 RC-ФНЧ “Г“ образный
Рис. 9.10 RC-ФВЧ “Г“ образный
Рис. 9.11 LC-ФНЧ “Г“ образный и “П“ образный
Рис. 9.12 LC-ФВЧ “Г“ образный и “П“ образный
Рис. 9.13 LC-ППФ “Г“ образный
Рис. 9.13 LC-ППФ с параллельными и последоввательными контурами
Рис. 9.14 LC-РФ с паралл. и посл. контурами
LC-фильтры имеет ряд преимуществ:
- гибкость согласованиия;
- низкие потери;
- малые собственные шумы;
- дешевизна.
Электромеханические фильтры
 |
Рис. 9.15 принцип действия
П1 и П2 – магнитострикционные преобразователи.
Резонаторы – сталь, Al, Mg
Связка – текстолит;
Q= 1000-2000