Согласование кв. фильтра.

**RN6L** · 22.05.2003, 22:46

Очень часто можно в различных публикациях прочесть, что кварцевый фильтр необходимо согласовать по входу и по выходу. С выходом все понятно, если волновое сопротивление фильтра 200 Ом, значит и нагружать надо на 200, тут вопросов не возникает. А вот со входом видимо посложнее. Если фильтр ставится после кабеля некоторой длины, например 50 омного, тоже понятно, либо трансформатор 1/4, либо П-контур 50/200, либо одиночный контур с подключением к отводу индуктивности или к емкостному делителю, тут уж кому как понравится, способ непринципиален. Но в большинстве случаев перед кв. фильтром в непосредственной близости стоит усилительный каскад. Например между КП903-м и кв. фильтром в "Урале" последовательно установрен резистор с номиналом Rф. Зачем? Я понимаю, что такой резистор надо поставить между эмиттерным повторителем, имеющим вых. сопротивление порядка нескольких Ом, но в случае "Урала", КП903 получается нагружен на последовательно соединенный кв. фильтр и резистор, на котором просто теряется половина сигнала.
Возьмем другой пример. Очень популярны стали (после появления книжек Э. Реда особенно) усилители с общей базой и трансформатором в коллекторе. Почему-то бытует мнение, что у такого каскада вых. сопротивление 50 Ом и начинают конструкторы согласовывать эти 50 ом с сопротивлением фильтра. Помоему это ерунда. Выходное сопротивление, любого каскада в классе А равно тому, что у него в коллекторе (стоке, аноде) стоит. А почему бы туда не поставить просто кв. фильтр, какое тут несогласование будет, кто разъяснит доходчиво?

**RN6L** · 26.05.2003, 18:49

Что, нет мнений никаких поэтому поводу?

**Михаил** · 26.05.2003, 19:34

Если у каскада на КП903 выходное сопротивление низкое, то оптимальной АЧХ системы усилитель-фильтр можно добиться просто включением R последовательно. Шумы, понятно, возрастут. Если возрастание несущественно - вперед, потому что проще не придумаешь.
Усилители с ОБ и тр-рной обратной связью это просто усилитель с обратной связью, не более того. Выходное и входное сопротивление зависят от режима транзистора (читай параметров четырехполюснтка) и параметров обратной связи. Просто так получается, что в данном схемотехническом решении несложно получить импедансы 50 Ом, активные. Я вот тоже, когда годик назад возвратился к хорошо забытому старому (в смысле радиоконструированию), тоже недоумевал, нафига везде 50 Ом. Сейчас не парюсь по этому поводу. Это нужно, но там, где оно действительно нужно. Если проще и не хуже (а может и лучше) получается с другими импедансами внутри каскада (узла) - почему бы и нет. Вон, смеситель взять, на входе 50 Ом, внутри 200. Главное - согласовать. При фильтрации АЧХ лучше всего получается, если фильтр с обоих сторон видит активное сопротивление в широкой полосе частот. Точнее, в той полосе частот, за пределами которой ни один возможный сигнал не ухудшит характеристику из-за несогласования. Это шире, чем рабочая полоса. Класс А без обратной связи имеет большое сопротивление, что в сочетании со всякими емкостями искажает импеданс. К тому же динамический диапазон мал. Трансформаторная ОС не шумит, повышает ДД (линейность), приводит импедансы к нужным величинам, дает широкополосность (активность и постоянство импеданса)

**Михаил** · 26.05.2003, 21:10

Хм, вопрос попутный возник. Никто не делал ФОС диплексерного типа? Типа, обе ветви, проходная и отсасывающая, на кварцах? :-)

**RN6L** · 26.05.2003, 21:33

Хм, попутный ответ. Во многих публикациях, связанных с кварцевыми фильтрами, нарисованы в "отсасывающей ветви", т.е. кварц - на землю, резонаторы для улучшения крутизны фильтра.
Только пока не пойму, откуда у КП903 низкое выходное. Входное - понятно Rвх = 1/S, но выходное будет помоему таким, какую нагрузку ему в сток приделаешь, от этого зависит Ку по напряжению только.

**Михаил** · 27.05.2003, 13:48

Я вроде понял первоначальный вопрос. Если фильтр подключить к стоку просто так, в полосе пропускания будем иметь нагрузку с Rвх фильтра. Приближенно, но более-менее. В полосе задержания имеем рост импеданса фильтра по мере удаления от частоты фильтра, что означает увеличение Ку каскада на КП903, что означает меньшую крутизну скатов АЧХ по сравнению со случаем согласованного подключения. Это плохо. Однако, если импеданс фильтра не растет, а уменьшается (порядок фильтра четный), то питание фильтра источником тока вроде как даже выигрышно. Пусть кто поправит, если что не так.

**RN6L** · 27.05.2003, 17:19

А что означает в данном случае четный порядок фильтра - 2, 4, 6, 8... кварцев или более сложная вещь, т.е. надо нарисовать прототипи там порядок смотреть? Чесно говоря всегда делал только 4 и 8 кристальные лесничные фильтры по методике описанной в справочнике Бунимовича, при этом не задумывался о их порядке.

**Михаил** · 27.05.2003, 19:55

М-да. Бред какой-то я написал. Каюсь и исправляюсь. Поведение импеданса в полосе задержания зависит не от порядка, а от схемы фильтра. Если первое звено параллельный контур, то импеданс стремится к нулю. Если первое звено последовательный контур, импеданс растет. Опять же, говорю с осторожностью, потому что уже ошибся. Пусть знающие поправят. Я знающим был когда-то, сейчас восстанавливаю забытое. Точное определение порядка не помню :-(( Вроде бы это порядок многочлена в знаменателе передаточной характеристики.

**US7AW** · 23.06.2003, 03:00

Автор оригинала RA4AJF
Что, нет мнений никаких поэтому поводу?

В общем так. Кстоку КП903 подключаете дросель на200Мкг, далее резистор около 60-100ом. В точку соединения дроселя и резистора емкость 0.1мкф на землю. C и R служат фильтром по питанию. К стоку подключается кварцевый фильтр. Снимите АЧХ фильтра. Подключите паралельно дроселю резистор приблизительно R фильтра и опять смотрите АЧХ. Если не устраивает подбирайте резистор.
Удачи.

**RU3AX** · 23.06.2003, 12:20

Автор оригинала RA4AJF
Очень часто можно в различных публикациях прочесть, что кварцевый фильтр необходимо согласовать по входу и по выходу. ....... Но в большинстве случаев перед кв. фильтром в непосредственной близости стоит усилительный каскад. Например между КП903-м и кв. фильтром в "Урале" последовательно установрен резистор с номиналом Rф. Зачем?
.....

В разных публикация можно встретить и не такое. В нормальных публикациях нагрузка усилителя (в простейшем варианте - резистор) берется равным входному сопротивлению фильтра. Или используются трансформаторы (LC контура и т. п.), приводящие нагрузку каскада к входному фильтра.

Я не видел схемы "Урала", но если судить по Вашему описанию, то это просто делитель выходного напряжения каскада пополам. Может авторы убирали избыточное усиление? Но здесь можно только гадать - ведь соображений авторов мы не знаем.

**UN7CI** · 23.06.2003, 14:27

В классической схемотехнике такие каскады называются - буферными.
С его помощью осуществляется согласование сопротивления источника сигнала (например смесителя) с корректным значением сопротивления фильтра, где усиление каскада на втором плане.
Остаётся только выбрать схему с ОЗ или ОИ в зависимости от источника и не беда, если работает полевик в ОИ с шунтированием по затвору, коэффициент усиления все равно выше чем с ОЗ.
При нагрузке стока параллельной цепочкой дросселя и резистора соотв. значению вх. сопротивления кв. фильтра - всё получается очень хорошо. Ожидаемое усиление одного КП903 около 6db.

**RU3AX** · 23.06.2003, 14:56

Автор оригинала UN7CI
В классической схемотехнике такие каскады называются - буферными.
С его помощью осуществляется согласование сопротивления При нагрузке стока параллельной цепочкой дросселя и резистора соотв. значению вх. сопротивления кв. фильтра - всё получается очень хорошо. Ожидаемое усиление одного КП903 около 6db.

Именно так. Дроссель для того, чтобы падение постоянного напряжения на коллекторной (стоковой) нагрузке было небольшим. Это принципиально, если буферный каскад работает при относительно больших токах коллектора (стока). И параллельный резистор, который доводит выходное сопротивление каскада до входного фильтра. Разумеется индуктивное сопротивление дросселя на частоте фильтра должно быть на порядок больше входного сопротивления фильтра.

При не очень больших токах можно ограничится резистором.