CS242266B1 - Dolní propust s piezokrystalovými rezonátory - Google Patents

Abstract

Dolní propust s piezokrystalovými rezonátory řeší problém zvýšení provozních parametrů dolních propustí pro kmitočty nižší než 100 MHz při současném zjednodušení jejich konstrukce a snížení objemnosti. Podstata řešení spočívá v tom, že nejmé­ ně jeden piezokrystalový rezonátor tvoří nejméně jednu příčnou větev propusti, přičemž jeho paralelní kapacita je neutralizována indukčností v podélných větvích propusti při současném splnění podmínky, že hodnota zatěžovacího odporu na vstupu i výstupu je stejná a rovna Rz = k VLn/Cp, kde k je bezrozměrná konstanta velikosti 0,5 < k < 1 podle požadavků přizpůsobení v daném kmitočtovém pásmu. Navržené řešení nachází uplatnění ve spotřební elektronice. Podstata řešení je zřejmá z obr. 1.

Description

Dolní propust s piezokrystalovými rezonátory řeší problém zvýšení provozních parametrů dolních propustí pro kmitočty nižší než 100 MHz při současném zjednodušení jejich konstrukce a snížení objemnosti.

Podstata řešení spočívá v tom, že nejméně jeden piezokrystalový rezonátor tvoří nejméně jednu příčnou větev propusti, přičemž jeho paralelní kapacita je neutralizována indukčností v podélných větvích propusti při současném splnění podmínky, že hodnota zatěžovacího odporu na vstupu i výstupu je stejná a rovna R_z = k VL_n/C_p, kde k je bezrozměrná konstanta velikosti 0,5 < k < 1 podle požadavků přizpůsobení v daném kmitočtovém pásmu.

Navržené řešení nachází uplatnění ve spotřební elektronice. Podstata řešení je zřejmá z obr. 1.

N

_o

O

Vynález se týká dolní propusti s piezokrystalovýml rezonátory v jejích příčných větvích a indukčnostmi v podélných větvích.

Je známo, že v mnoha oblastech sdělovací techniky jsou požadovány dolní propusti s velkou strmostí amplitudové charakteristiky a útlumem v nepropustném pásmu větším než 60 dB. Pro kmitočty nižší než 100 MHz jsou takové dolní propusti řešeny buď jako obvody sestavené výhradně z cívek a kondenzátorů, nebo s použitím piezokrystalových rezonátorů.

Nedostatkem těchto řešení je skutečnost, že propusti realizované výhradně z cívek a kondenzátorů dosahují požadovaného útlumu a strmosti amplitudové charakteristiky teprve při použití velkého počtu těchto prvků, proto jsou objemné, drahé a jejich funkční nastavení je časově i technicky náročné. Propusti realizované s piezokrystalovými rezonátory představují značné snížení objemu, ceny a zvýšení provozní spolehlivosti, vyžadují však přesné impedanční přizpůsobení na vstupu i výstupu zároveň s kompenzací nežádoucích reaktančních složek pomocí přídavných indukčností a kapacit — neutralizaci.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje dolní propust s piezokrystalovými rezonátory. Podstata vynálezu spočívá v tom, že nejméně jeden piezokrystalový rezonátor tvoří nejméně jednu příčnou větev propusti, přičemž jeho paralelní kapacita je neutralizována indukčností v podélných větvích propusti při současném splnění podmínky, že hodnota zatěžovacího odporu na vstupu i výstupu propusti je stejná a rovna Ra = = k VLn/Čp, kde k je bezrozměrná konstanta velikosti 0,5 < k < 1 podle požadavků přizpůsobení v daném kmitočtovém pásmu.

Výhody řešení podle vynálezu spočívají v konstrukčním zjednodušení propusti a snížení počtu neutralizačních prvků při zlepšení provozních parametrů, zejména snížení ztrát a účinnějšího potlačení nežádoucích kmitočtů.

Dolní propust s piezokrystalickými rezonátory podle vynálezu bude následovně blíže popsána v příkladovém provedení s pomocí připojených vyobrazení, kde obr. 1 znázorňuje základní článek dolní propusti s jedním piezokrystalovým rezonátorem,

Claims (1)

1. Dolní propust s piezokrystalovými rezonátory vyznačená tím, že nejméně jeden piezokrystalový rezonátor tvoří nejméně jednu příčnou větev propusti, přičemž k jeho paralelní kapacitě (C_PJ je v podélných větvích propusti zapojena indukčnost (hm) pro neutralizaci paralelní kapacity (Cp) obr. 2 znázorňuje náhradní elektrické schéma základního článku podle obr. 1, obr. 3 znázorňuje amplitudovou charakteristiku základního článku na obr. 1, obr. 4 znázorňuje dolní propust podle vynálezu se třemi shodnými piezokrystalovými rezonátory, a obr. 5 znázorňuje amplitudovou charakteristiku propusti podle obr. 4.

   Dolní propust podle obr. 1 je tvořena jedním piezokrystalovým rezonátorem Xi, který tvoří příčnou větev propusti. Jeho paralelní kapacita C_p znázorněná na obr. 2 je neutralizována indukčností L_n, zapojeném v podélných větvích propusti. Podmínkou tohoto řešení je, že hodnota zatěžovacího odporu R_z na vstupu i výstupu propusti je stejná a rovna R_z = k VL_n/C_p, kde k je bezrozměrná konstanta velikosti 0,5 < k < 1 podle požadavků přizpůsobení v daném kmitočtovém pásmu. Propust podle obr. 1 je základním článkem, který je možno podle potřeby sestavit v řetězce. Příklad praktického provedení dolní propusti jako řetězce tří shodných článků je na obr. 4.

   Při funkci propusti podle obr. 1 indukčnost L_n rezonuje s kapacitou C_p na sériové rezonanci a zároveň určuje velikost zatěžovacího odporu R_z = k VLn/Cp. Konstanta závisí na kmitočtu určujícím konec propustného pásma, na přípustném zvlnění amplitudové charakteristiky v propustném pásmu a na počtu rezonátorů v propusti. Vlastní sériová rezonance rezonátorů Xi, to je obvodu Lr, C_k, Rk podle obr. 2 je identická s prvním nulovým bodem propusti a zvyšuje nejen strmost amplitudové charakteristiky, ale též podstatně útlum v nepropustném pásmu, jak je patrno z amplitudové charakteristiky na obr. 3. Amplitudová charakteristika propusti na obr. 4 realizované ze tří shodných článků je znázorněna na obr. 5.

   Podle vynálezu navržené a realizované dolní propusti s jedním až třemi články pro kmitočty 5,5 MHz, 6,6 MHz a 10,7 MHz dosáhly přenosových parametrů odpovídajícím klasickým zapojením, výhradně s cívkami a kondenzátory, o dva až tři řády vyšším, a jsou proto perspektivními prvky pro oblast spotřební elektroniky, například propusti 5,5 a 6,5 MHz pro televizní přijímače se stereofonním zvukovým doprovodem.

   řYNALEZU při současném splnění podmínky, aby hodnota zatěžovacího odporu (R_zj na vstupu propusti byla stejná a rovna R_z = k V L_n/C_p, kde k je bezrozměrná konstanta velikosti 0,5 < k < 1 podle požadavků přizpůsobení v daném kmitočtovém pásmu.