OT: kviz - pasmovo priepustny filter

[Daniel Valuch]

riesenie kvizu je tu 
http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/temp/filter/after_mod.JPG
Suciastky boli zvolene dobre a ich parametre su zname z datasheetu. 
Takze hodnoty Q aj Rs boli pouzite uz pri navrhu.
Medzi velkou cievkou L6 a zemou je asi 1mm vzduchova medzera, rozliata 
zem pod nou nema citelny vplyv na parametre.
Pan Poucha spravne naznacil ze sa treba pozret na kapacitu padu voci 
zemi. Je to radovo 1pF, pre lavy pad L6 to nie je az take kriticke, 
kedze je tam 53pF na zem. Napravo to trochu komplikuje situaciu a 
odstranenie padu riesi cast problemu.
Hlavny problem je ale v tom ako filter filtruje. Rezonatory su spolu 
viazane a plosak je navrhnuty tak aby signal postupne prechadzal celym 
filtrom. Vzdialenost medzi L a C paralelneho obvodu je minimalizovana, 
ale vyzera ze aj 1mm spoja je prilis vela. Filter som trochu 
preorganizoval, tak aby cievka paralelneho obvodu bola napajkovana 
priamo na kondenzatore (je pod nou). Presunute su C66 pod L1, C30 pod 
L2. A vsetko zacalo fungovat presne tak ako bolo vypocitane. Tento typ 
cievky je superpohodlny, lebo sa da lahko jemne doladit hodnota 
roztahovanim zavitov (Coilcraft).
Takze niekedy aj 1/1000 vlnovej dlzky je prilis vela :-))
Pripad mi prisiel pedagogicky celkom zaujimavy, preto som to 
zdokumentoval (hlavne pre mladsich kolegov).
b.



On 28/07/2014 18:19, Daniel Valuch wrote:
> Zdravim,
>
> mam tu jeden pekny (skoro ucebnicovy priklad) realizacie pasmovo 
> priepustneho filtra 120MHz, so sirkou pasma radovo MHz. Na nasich 
> univerzitach sa o filtroch este nieco dozvieme, ale o tom ako filter 
> aj zrealizovat uz zarucene nie :-) (resp. :-/)
>
> Vzdy nam hovorili ze ked su rozmery obvodu mensie ako 1/10 vlnovej 
> dlzky tak sa to da povazovat za obvod so sustredenymi parametrami a 
> podobne veci. Tak si vezmime schemu
> http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/temp/filter/schema.png
>
> Vlnova dlzka pre 120MHz vo vzduchu je okolo 2.5 metra, t.j. veci 
> mensie ako 25cm by mali byt bezproblemove. Tak pouzijeme suciastky, 
> ktore funguju vysoko nad 120MHz aby filter dobre filtroval 
> (kondenzatory 0603, cievky so SRF v rade GHz, navyse drahe dratove s 
> velmi nizkym odporom a vysokym Q prave pre tieto aplikacie).
>
> V skole nas to uz sice neucili ale vieme ze ak maju analogove veci 
> dobre fungovat, tak treba dobru referencnu rovinu (niekedy tomu 
> hovoria zem). Tak mame 4-vrstvovy plosak, s dvoma suvislymi zemnymi 
> rovinami a vsade je vela prekovenych dier. Vsetky suciastky su velmi 
> blizko seba, vzdialenosti su max velkost 0603 cipu (~1mm).
>
> Filter je krasne osadeny, cievky maju 2% toleranciu, kondenzatory su 
> zmerane a vybrate na 1% toleranciu
> http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/temp/filter/before_mod.JPG
>
> Tak zobereme vektorak a zmeriame prenosovu charakteristiku
> http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/temp/filter/BEFORE_MOD.PNG
> namiesto peknej symetrickej charakteristiky v tvare zvona dostaneme 
> dvojity hrb, navyse frekvencne uplne mimo. Na obrazku je menovita 
> frekvencia 120MHz je v strede (kurzor 1), meranie je trochu 
> zlozitejsie, lebo sa injektuje na 200MHz, potom sa digitalne deli na 
> 40MHz a filtrom vybera tretia harmonicka.
>
> Co je zle? Po urcitej uprave je frekvencna charakteristika takmer idealna
> http://dvaluch.web.cern.ch/dvaluch/temp/filter/AFTER_MOD.PNG
> (po uprave svetlo zlta, pred upravou tmavo zlta).
>
> Kedze je tu vela radioamaterov, ktori stavaju rozne transvertory, 
> urcite ich bude problem zaujimat. Kvizova otazka teda znie - co bolo 
> treba opravit (o com nas neucia v skole ale mali by)? :-)
>
> b.