Przedmiotem wynalazku jest sposób strojenia pasmowego filtru kwarcowego w ukladzie mostkowym o bar¬ dzo malym wzglednym pasmie przenoszenia.W urzadzeniach lacznosci i urzadzeniach pomiarowych wymagane sa czesto filtry kwarcowe o bardzo malej wzglednej szerokosci pasma, aby mozna bylo wydzielic sygnal o okreslonej czestotliwosci z grupy sygna¬ lów o wielu czestotliwosciach.Tego rodzaju filtry kwarcowe winny byc tak wykonane, aby ich pasmo przenoszenia bylo bardzo waskie, natomiast przejscie do pasma zaporowego powinno byc bardzo strome, poniewaz czesto zdarza sie, ze w sasiedz¬ twie podlegajacego przeniesieniu sygnalu znajduja sie inne wazne sygnaly, które nie powinny dostac sie do ukladu dolaczonego za filtrem.Przykladowo, zgodnie z zaleceniami CCITT, w dwunastokanalowym urzadzeniu telefonii wielokrotnej z podzialem czestotliwosciowym wystepuja sygnaly w odstepie ± 175 Hz od automatycznie regulujacego po¬ ziom sygnalu pilotujacego o czestotliwosci 80 kHz. Poziom tych sygnalów jest wyzszy od poziomu sygnalu pilotujacego. Sygnaly te sa niezbedne do pracy urzadzenia i sygnal pilotujacy nalezy wydzielic z tej grupy sygnalów przy pomocy tak dobranego filtru pasmowego, aby jego tlumienie dla tych sygnalów wynosilo co najmniej 35—40 dB.Tego typu wymagania moze spelniac jedynie filtr kwarcowy. Od waskopasmowych filtrów kwarcowych wymaga sie, aby zmiany najwazniejszych parametrów filtru w zakresie czestotliwosci roboczych wywolane okreslonymi zmianami temperatury w okreslonym okresie czasu nie przekraczaly dopuszczalnych granic.Odpowiednie zaprojektowanie filtru umozliwia spelnienie wyzej wymienionych wymagan, jednakze w praktyce parametry filtru odbiegaja od wartosci zalozonych. Dlatego juz w trakcie projektowania filtru nalezy uwzglednic praktyczne mozliwosd jego realizacji.W trakcie projektowania wybiera sie rozwiazanie optymalne pomiedzy teoretycznie pozadana szerokoscia pacma przenoszenia a stopniem skomplikowania filtru. Realizowany jest uklad optymalny ze wzgledu na mozli¬ wosc realizacji. Naturalnie ze wzgledu na stopien skomplikowania szerokosc pasma przenoszenia filtru ulega zmniejszeniu, ale jednoczesnie znacznie wzrastaja koszty realizacji ukladu.2 119 585 W przypadku koniecznosci realizacji filtru o inalej ilosci elementów i waskim pasmie przenoszenia toleran¬ cje zastosowanycli elementów (rezonatory kwarcowe, indukcyjnosci, kondensatory) musza byc bardzo waskie, prze/, cp gwaltownie wzrasta koszt tych elementów. £ rZgodnie ze znanymi sposobami sporzadzania i strojenia filtrów ustala sie czestotliwosc antyrezonansowa rezonatora kwarcowego na wyznaczona wczesniej wartosc lub tez symetrycznie do czestotliwosci srodka pasma przenoszenia, natomiast bieguny filtru ustala sie przez strojenie elementów w drugiej galezi.W wyniku tej metody, chociaz osiaga sie prawidlowa charakterystyke przenoszenia, nie mozna dokladnie ustalic pasma przenoszenia filtru, poniewaz jego szerokosc jest okreslana tolerancjami rezonatora kwarcowego, w zwiazku z czym szerokosc pasma kazdego filtru jest rózna. Róznice szerokosci pasma moga dochodzic do 10—20%. Róznice te mozna zmniejszyc dwiema metodami: zaostrzyc dopuszczalne tolerancje rezonatora kwarco¬ wego albo uzyc Wiekszej ilosci elementów do budowy filtru.W sposobie wedlug wynalazku przed wlaczeniem rezonatora mierzy sie czestotliwosc rezonansu szerego¬ wego przewidzianego dla rezonatora kwarcowego, okresla sie pojemnosc kondensatora szeregowego na podstawie tego pomiaru i danych z katalogu dla rezonatora, kondensator o tak wyznaczonej pojemnosci laczy sie szeregowo z rezonatorem kwarcowym w galezi mostka, wyznacza sie pojemnosc kondensatora do ustalania biegunów filtru, dolaczonego równolegle do wymienionego polaczenia szeregowego, z wyliczonych parametrów filtru i danych z katalogu, dobiera sie kondensator strojony a nastepnie podczas dokladnego strojenia ustala sie bieguny filtru w okreslonych wartosciach czestotliwosci przy pomocy strojonego kondensatora równoleglego i nastepnie ustala sie minimalna wartosc tlumienia w pasmie przenoszenia dla czestotliwosci w srodku tego pasma przy pomocy regulacji rdzeniem transformatora wejsciowego oraz w koncu montuje sie na stale elementy do strojenia gotowe¬ go filtru.Szeregowy rezonans czestotliwosciowy krysztalu jest tego rodzaju, ze odpowiednio do tolerancji czestotli¬ wosci czestotliwosc lezy ponizej dolnej granicy czestotliwosci filtru, to jest ma taka wartosc, ze pojemnosc kondensatora polaczonego szeregowo z krysztalem nie jest jeszcze za mala, tak ze nie jest naruszana stabilnosc filtru. Na ogól pojemnosc tego kondensatora posiada wartosc miedzy 100 pF i zwarciem.Zaleta wynalazku jest usuniecie trudnosci wystepujacych przy strojeniu filtru kwarcowego i zaproponowa¬ nie takiego sposobu strojenia filtru w ukladzie mostkowym, który gwarantuje wzgledna szerokosc pasma przeno¬ szenia rzedu 10"3, prawidlowa charakterystyke oraz polozenie biegunów w pasmie przenoszenia dokladnie w zalozonych punktach przy uzyciu malej ilosci elementów (rezonatory, kondensatory itp.) o stosunkowo du¬ zych tolerancjach.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym jest przedsta¬ wiony waskopasmowy filtr kwarcowy w ukladzie mostkowym.Wejscie filtru stanowi strojony transformator wejsciowy 1 z odczepem ze srodka uzwojenia wtórnego.Zaciski transformatora wejsciowego 1 sa wejsciem ukladu. Odczep ze srodka uzwojenia wtórnego transformatora wejsciowego 1 jest jednoczesnie jednym z zacisków wyjsciowych filtru. Oba konce uzwojenia wtórnego sa dola¬ czone do kondensatora 7. Do jednego z konców uzwojenia wtórnego dolaczonyjest jeden koniec galezi mostka, zawierajacej rezonator kwarcowy. Do drugiego konca uzwojenia dolaczona jest jedna z koncówek kondensatora 6, którego druga koncówka dolaczona jest do galezi mostka z rezonatorem kwarcowym, tworzac jednoczesnie drugi z zacisków wejsciowych filtru. Galaz mostka zawierajaca rezonator sklada sie z szeregowo polaczonych rezonatora kwarcowego 4 i kondensatora 5, do których to elementów dolaczono równolegle kondensator 3 i kondensator strojony 2. Pomiedzy pojemnoscia kondensatora szeregowego 5 i czestotliwoscia rezonansu szere¬ gowego rezonatora 4 zachodzi zwiazek f Ct Ci — Co L 2Af gdzie: CL ~~ pojemnosc kondensatora szeregowego 5, Cq - pojemnosc równolegla rezonatora kwarcowego 4 (z katalogu), ci _ pojemnosc szeregowa rezonatora kwarcowego 4 (z katalogu), f — zmierzona czestotliwosc rezonansu szeregowego rezonatora 4, Af — róznica pomiedzy obliczona, dolna czestotliwoscia graniczna filtru a zmierzona czestotliwoscia rezonansu szeregowego rezonatora kwarcowego.Kondensator strojony 2 i dolaczony równolegle do niego kondensator 3 tworza razem kondensator strojo¬ ny, sluzacy do ustalenia biegunów filtru a pomiedzy wartoscia ich lacznej pojemnosci z parametrami filtru zachodzi zwiazek119 585 cp = cosc " °° 3 gdzie: c — suma sredniej wartosci pojemnosci kondensatora strojonego 2 i wartosci pojemnosci kondensa¬ tora równoleglego 3, cosc " równolegla pojemnosc projektowanego filtru.Pojemnosci kondensatorów 6 i 7 sa obliczane w znany sposób. Szerokosc pasma przenoszenia transformato¬ ra wejsciowego 1 musi byc co najmniej 20-krotnie wieksza od szerokosci pasma przenoszenia projektowanego filtru.Zgodnie z wynalazkiem filtr jest strojony nastepujaco: laczy sie ze soba wszystkie elementy filtru z wyjatkiem wchodzacych w sklad galezi mostka z rezonatorem kwarcowym. Nastepnie mierzy sie czestotli¬ wosc rezonansu szeregowego przewidzianego do zastosowania rezonatora kwarcowego i na podstawie tego pomia¬ ru i danych z katalogu dla rezonatora okresla sie pojemnosc kondensatora szeregowego. Kondensator o tak wyznaczonej pojemnosci laczy sie szeregowo z rezonatorem kwarcowym w galezi mostka.Nastepnie wyznacza sie pojemnosc kondensatora sluzacego do ustalenia biegunów filtru i dolaczonego równolegle do wymienionego szeregowo polaczenia. Pojemnosc kondensatora do ustalenia biegunów, skladajace¬ go sie z kondensatora stalego i równoleglego do niego kondensatora strojonego, wyznacza sie z wyliczonych parametrów filtru i danych katalogowych rezonatora kwarcowego. Wybiera sie taki kondensator strojony, które¬ go tylko polowa pojemnosci jest uwzgledniana w sumarycznej pojemnosci kondensatora do ustalenia biegunów filtru.W ten sposób zostaly dobrane glówne elementy filtru i dalej mozna przystapic do dokladnegojego stroje¬ nia.Najpierw ustala sie bieguny filtru w okreslonych punktach przy pomocy strojonego kondensatora, potem za pomoca regulacji rdzeniem transformatora wejsciowego ustala sie minimalna wartosc tlumienia w pasmie przenoszenia dla srodkowej czestotliwosci tego pasma. Na koncu montuje sie na stale elementy sluzace do strojenia gotowego juz filtru.Wytworzony tak, a nastepnie strojony filtr oprócz wymagania malej ilosci elementów uzytych do jego budowy ma charakterystyke zblizona w bardzo duzym stopniu do charakterystyki zadanej. Zmiany poczatko¬ wych parametrów filtru wedlug wynalazku w zalozonym zakresie temperatur pracy w ciagu zadanego okresu czasu na skutek wplywu temperatury i starzenia sie elementów sa pomijalne i mieszcza sie w zalozonych grani¬ cach. Wynika z tego, ze przy uzyciu malej ilosci elementów i rezonatora kwarcowego o dosc szerokich toleran¬ cjach daje sie zbudowac filtr o waskim pasmie przenoszenia, duzym nachyleniu charakterystyki, duzym tlumie¬ niu w pasmie zaporowym i malym tlumieniu w pasmie przenoszenia.Zastrzezenie patentowe Sposób strojenia waskopasmowego filtru kwarcowego w ukladzie mostkowym, w którym laczy sie ze soba wszystkie elementy filtru z wyjatkiem wchodzacych w sklad galezi mostka z rezonatorem kwarcowym, zna¬ mienny tym, ze przed wlaczeniem rezonatora mierzy sie czestotliwosc rezonansu szeregowego przewidzia¬ nego dla rezonatora kwarcowego, okresla sie pojemnosc kondensatora szeregowego na podstawie tego pomiaru i danych z katalogu dla rezonatora, kondensator o tak wyznaczonej pojemnosci laczy sie szeregowo z rezonato¬ rem kwarcowym w galezi mostka, wyznacza sie pojemnosc kondensatora do ustalania biegunów filtru, dolaczo¬ nego równolegle do wymienionego polaczenia szeregowego, z wyliczonych paramterów filtru i danych z katalo¬ gu, dobiera sie kondensator strojony a nastepnie podczas dokladnego strojenia ustala sie bieguny filtru w okre¬ slonych wartosciach czestotliwosci przy pomocy strojonego kondensatora równoleglego i nastepnie ustala sie minimalna.wartosc tlumienia w pasmie przenoszenia dla czestotliwosci w srodku tego pasma przy pomocy regu¬ lacji rdzeniem transformatora wejsciowego oraz w koncu montuje sie na stale elementy do strojenia gotowego filtru.119585 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad IDO egz.Cena 100 zl' PL