Forum Krótkofalarskie PKI

Chciałem zbudować filtr dolnoprzepustowy akustyczny do odbiornika, powiedzmy o pasmie 2.7kHz żeby szumy obciąć, ale po przeglądzie internetu to już całkiem nic nie wiem.
Pojawia się jakiś rząd filtru, bieguny i dziwne nazwiska określające jakieś charakterystyki. Normalnie nie do przebrnięcia. Nie wiem co wybrać. Może mnie ktoś oświecić...

Scaf-1. Zrobiłem, używałem, polecam.
M

POtwierdzam SCAF-1 na ukladach MAX295 ... opisy dostepne tak w sieci jak w ARRL HANDBOOK z lat 2000-2002
mozna tez na nowszych ukladach MAXIMA jak MAX7400, 7402 etc... opisow mnostwo.
Ambitny filtr ale pasywny szukaj w SP-HM podobno sa tez do niego PCB ;-)
roboty sporo ale i uklad tego filtru ambitny ;-)
(opis w dziale HUSAREK hoimodyna dla kazdego)
vy 73!
SQ8Z

antek pisze:

Chciałem zbudować filtr dolnoprzepustowy akustyczny do odbiornika, powiedzmy o pasmie 2.7kHz żeby szumy obciąć, ale po przeglądzie internetu to już całkiem nic nie wiem.
Pojawia się jakiś rząd filtru, bieguny i dziwne nazwiska określające jakieś charakterystyki. Normalnie nie do przebrnięcia. Nie wiem co wybrać. Może mnie ktoś oświecić...

No cóż aby jeździć samochodem nie trzeba go projektować i budować samemu. Proponuję poszukać gotowych rozwiązań.

sp6vxs pisze:

Temat filtrów jest bardzo szeroki, myślę że masz na myśli filtry aktywne zawierające w swojej budowie tranzystory lub wzmacniacze operacyjne.

Ze względu na sposób działania filtry możemy podzielić na 5 grup: dolno-przepustowe (LP), górno-przepustowe (HP), pasmowo-przepustowe (BP),pasmowo-zaporowe (BS), wszech-przepustowe (AP)

Rząd filtru określa stromość charakterystyki amplitudowej filtru. Każdy filtr składa się z kondensatora (minimum jednego), który posiada reaktancję.
Reaktancja wyraża się wzorem 1/(2*Pi*f*C). Analizując ten wzór widać, że przy dwukrotnym wzroście częstotliwości (o oktawę) reaktancja zmniejszy się dwukrotnie czyli o 6dB. Przy dziesięciokrotnej zmianie częstotliwości reaktancja również zmieni się dziesięć razy czyli o 20dB.
I teraz najważniejsze:
mówimy że filtr jest pierwszego rzędu jeśli charakterystyka opada lub wznosi się z nachyleniem 6dB/oktawę (20dB/dekadę)
filtr jest drugiego rzędu gdy ma dwukrotnie większą stromość czyli 12dB/oktawę (40dB/dekadę)
filtr jest trzeciego rzędu gdy stromość wynosi 18dB/oktawę (60dB/dekadę), kolejne rzędy wylicza się analogicznie.
Określenie rząd filtru wynika z matematycznych sposobów reprezentacji charakterystyk i ma powiązanie z liczbą ogniw filtracyjnych użytych w danym filtrze. Im wyższy rząd tym więcej ogniw filtracyjnych jest wymagane.

Jeśli chodzi o rodzaje filtrów to najczęściej wyróżnia się dwa rodzaje:
pierwszy z wielokrotnym sprzężeniem zwrotnym - gdy sygnał wejściowy i wyjściowy poprzez elementy RC
podawany jest na wejście odwracające wzmacniacza. W sprzężeniu zwrotnym wykorzystuje się minimum 2 elementy RC.
Drugi nazywany ze sterowanym źródłem napięciowym (występuje też pod nazwą Sallen-Key) gdy sygnał wejściowy i wyjściowy podawane są na wejście nieodwracające wzmacniacza. W sprzężeniu zwrotnym wykorzystuje się jeden element R lub C w zależności od konfiguracji filtru.

Co do nazwisk to od tych nazwisk badaczy/twórców wywodzą się właściwości filtru a dokładniej ich charakterystyki amplitudowej, fazowej, opóźnienia grupowego i innych.
Przy czym nazwiska te nie mają nic wspólnego ze schematem ideowym takiego filtra, a jedynie określają metodologię obliczeń matematycznych dla uzyskania modelowych charakterystyk.


Najczęściej można spotkać filtry o charakterystyce:

Czebyszewa - najlepsze tłumienie w paśmie przejściowym, syfiasta charakterystyka fazowa, opóźnienie też do bani, a do tego zafalowania amplitudowe w pasmie przepustowym

Bessela - najmniej stroma charakterystyka amplitudowa, dobra charakterystyka fazowa, nieduże opóźnienie grupowe, brak zafalowań w paśmie przepustowym

Butterworth - to kompromis pomiędzy dwoma wyżej wymienionymi.

Jeśli chodzi o zastosowanie to ten ostatni jest najczęściej implementowany, Czebyszew gdy wymagamy dużej stromości charakterystyki amplitudowej a reszta parametrów nas nie obchodzi, a Bessel nadaje się do "cyfrówki" w modemach gdy istotna jest faza i kształt impulsu.

Niezależnie od nazwiska schemat filtru jest taki sam, a inne są wartości poszczególnych elementów.

Jest jeszcze jedno ważne pojecie - dobroć filtru (Q). Matematycznie jest definiowana jako częstotliwość środkowa filtru (fo) do jego pasma przenoszenia (BW)(mowa jest o szerokości pasma dla spadku lub wzrostu o 3dB) czyli Q=fo/BW

Ta dobroć wygląda identycznie jak w przypadku obwodów rezonansowych LC - im wyższa tym węższe pasmo i bardziej stroma krzywa. Powyższy wzór ma sens jedynie dla filtrów pasmo-przepustowych lub zaporowych.
W przypadku filtrów LP lub HP dobroć określa skłonność obwodu do dzwonienia i powoduje powstanie podbicia charakterystyki amplitudowej w pobliżu częstotliwości granicznej czyli takiej skąd zaczyna się opadanie lub wzrost.

Dzwonienie polega na tym, że gdy przestaniemy pobudzać filtr impulsami, to on sam z siebie generuje przez jakiś czas impulsy sinusoidalne gasnące o pewnej częstotliwości charakterystycznej. To zjawisko jest niepożądane a wręcz szkodliwe.
Im większa dobroć tym większa inercja filtru, czyli później pojawia się odpowiedź filtru na sygnał wymuszenia i trwa jeszcze przez jakiś czas po zaniku wymuszenia.

W praktyce dobroci filtrów nie powinny być większe niż 1.5, a często wykonuje się je z dobrociami 0.5

Jako ciekawostkę napiszę, że filtr o dobroci równej nieskończoności - jest ..... generatorem przebiegu sinusoidalnego.

Generalnie zaprojektowanie odpowiedniego filtru to jest pójście na kompromis, bo jak jeden parametr poprawiamy to kaszani się inny itd.

Jeśli chodzi o projektowanie filtrów to najprościej skorzystać z kalkulatorów zamieszczonych w internecie, bo samodzielne liczenie gdy nie zna się rachunku operatorowego i transformaty Laplace'a oraz algebry liczb zespolonych jest w zasadzie niemożliwe.

Jeśli ma to być filtr akustyczny to poszukaj kalkulatora dla filtru dolno-przepustowego Czebyszewa o dobroci około 1.3 i po problemie. Jak nie dasz rady to daj znać, policzę Ci taki filtr.
U wujka googla znajdziesz full obrazków o filtrach i ich charakterystykach.

A nie lepiej dać link do literatury, tylko tyle pisać

Również polecam Filter Pro od Texasa, to co wyliczyło całkiem pokrywa się z rzeczywistością

Jeśli chciał napisać, to czemu bronić?

Z filtrami SCAF jedna bardzo istotna uwaga. Otóż te filtry mocno szumią (w każdym razie w porównaniu z pasywnymi). SCAF ma za to zaletę, że może pracować na dużych amplitudach. Dlatego SCAF'a najlepiej podłączać w miejscu gdzie poziom sygnału audio jest już duży - na pewno nie przed - przedwzmacniaczem.

Antek, nie napisałeś też zbyt wiele do jakiego urządzenia ten filtr. Przydatna by też była informacja gdzie ten filtr chcesz montować - czy już po wyjściu audio, czy w środku, przed układem wzmacniacza m.cz.. Trzeba to wiedzieć, żeby wiedzieć na jaką impedancję ten filtr projektować.
Jeśli ten filtr ma być do jakiegoś prostego TRX'a, o niezbyt wygórowanych parametrach, to mógłbyś się nawet pokusić o zrobienie pasywnego filtru m.cz. na dławikach z AVT (100mH). Dobroć będzie "średnia" ale filtr zadziała

Pozdrawiam

@sp6vxs

Poświęcony czas i sposób przygotowania wpisu zasługuje na uznanie!
Godne uwagi jest rownież to, że wpis pozostaje w kontraście z większością forumowych "wstawek"
TNX

73's ml

sp9uxy pisze:


antek pisze:

Chciałem zbudować filtr dolnoprzepustowy akustyczny do odbiornika, powiedzmy o pasmie 2.7kHz żeby szumy obciąć, ale po przeglądzie internetu to już całkiem nic nie wiem.
Pojawia się jakiś rząd filtru, bieguny i dziwne nazwiska określające jakieś charakterystyki. Normalnie nie do przebrnięcia. Nie wiem co wybrać. Może mnie ktoś oświecić...


No cóż aby jeździć samochodem nie trzeba go projektować i budować samemu. Proponuję poszukać gotowych rozwiązań.

Ale jaka radość jak już się zbuduje i da się nim jechać. Dzięki za opis kolego sp6vxs, zwięzły jest i dość obrazowy. Spróbuję skorzystać z takiego oprogramowania, najważniejsze, że wiem jaki typ filtru zastosować. Chciałem poprawić parametry swojego odbiornika, który trochę szumi i nie jest zbyt selektywny.

sp9uxy pisze:

A nie lepiej dać link do literatury, tylko tyle pisać

1. Lepiej byś podziękował.
2. Tnij cytaty.

sp6vxs pisze:


Spać nie mogę to se pisze. Jeśli uważacie, że to błąd, to mogę nie pisać
Skopiować z googla każdy umie, ale tak już coś od siebie to ciężko...

Pisz!
Masz wiedzę i dar jej przekazywania w przystępny sposób.
To rzadkość i bardzo wzbogacasz swoimi wpisami dyskusje na tym forum.

"Gotowce" dostarczane przez googlownicę się nie umywają.

sp6vxs pisze:



Spać nie mogę to se pisze. Jeśli uważacie, że to błąd, to mogę nie pisać
Skopiować z googla każdy umie, ale tak już coś od siebie to ciężko...

Z wielkim zaciekawieniem przeczytałem Twój wpis na temat filtrów BP,LP itp.
Pisz proszę częściej na tematy techniczne bo widać, że potrafisz dobrze przekazywać wiedzę.
W google są na ogół bardziej suche wiadomości a to nie to samo.
W każdym razie myślę, że nie tylko mnie wykład się podobał... dziękuje serdecznie

Polecam SCAF-1.Używam takiego z RBM1 i innymi radiami.Proste w wykonaniu a działa super.Scalaki dostępne na Allegroszu

Choć zna to zagadnienie to bardzo !!!!! mi się podobał przekaz i tłumaczenie do tego trzeba mieć talent,nie zrażaj się byle wpisami i przekazuj wiedzę dla tych co chcą czytać i coś robić.Mam filtr do CW na trzech uA741 w szeregu każdy ogranicza o inną wartość pasmo 1)1.8KHz 2) 500Hz 3)około 100Hz wyraźnie obcina szumy i to nie tylko lekko podbija sygnał .

antek polecam też zastosowanie korektora z jakiegokolwiek zestawu HI-FI wieżowego.Ja niedawno bawiłem się korektorem z Diory podłączonym do mojego TS-530 i świetnie uporał się z szumami i męczącym tłem dla mojego ucha.
Taki korektor idzie kupić za grosze,oczywiście starszego typu.

sp6vxs pisze:

Spać nie mogę to se pisze. Jeśli uważacie, że to błąd, to mogę nie pisać
Skopiować z googla każdy umie, ale tak już coś od siebie to ciężko...

Pisz, zdecydowanie pisz.
Oprócz pomocy dla pytającego zachęcasz do lektury kogoś, kto nigdy filtra nie będzie budował a lubi wiedzieć.
Do żadnej literatury w takiej sytuacji w życiu bym nie zajrzał, a tu mam, kawę na ławę, syntetycznie, przystępnie.

antek pisze:

Chciałem zbudować filtr dolnoprzepustowy akustyczny do odbiornika, (...)

Czy trafiłeś na filtry z oferty AVT ? AVT2873 A, i AVT5109 A.
Zwłaszcza ten ostatni projekt jest wart uwagi, ponieważ jest alternatywą dla polecanego przez Michała SP5IT filtru Scaf-1.
Kol. Mietek SP3CMX zaprezentował układ na YT.

sp6vxs pisze:


Spać nie mogę to se pisze. Jeśli uważacie, że to błąd, to mogę nie pisać
Skopiować z googla każdy umie, ale tak już coś od siebie to ciężko...

no szacun i dzięki za opis ale "nie spanie" usprawiedliwia tylko warstwa sporadyczna lub zawody

Moge tylko dodać, że do ideału z filtrowaniem można dążyć słuchając dla porównania odbiornika SDR nawet takiego na PC
Podłączyłem ostatnio zwykłe ZetaSDR do PC i w programie HDSDR usłyszałem różnicę w porównaniu do przeciętnego TRX'a.
Tak, nie mam na myśli szumów i był to dość duży sygnał powyżej progu jaki występuje w każdym SDR ale sprawność
samego filtra powala na kolana a Multi Notch to już rewelacja.

Z kolei nie polecam pasywnego filtru audio L/C Colinsa (do kupienia taka metalowa kostka za 50 zł na znanym portalu aukcyjnym od sprzedawcy DW....) na ucho niewiele poprawia odsłuch w fabrycznym radiu, może dał by coś w radiu HM. Taką ma ch-kę:

Filtr SCAF-1 do polecenia ale nie ze wzmacniaczem LM386 bo ten masakrycznie szumi -
- może ktoś podpowie jaki lepszy zamiennik zastosować i ewentualny schemat z odpowiednimi elementami.

.

Ja mam wersję na TDA 7056.
Wklep w google'a AVT 5109 schemat, jest do ściągnięcia. Albo mogę Ci na maila PDFa przesłać