Материал: Радиоприемные устройства учебник.

Для получения коэффициента прямоугольное™, приближающегося к единице, применяют многозвенные фильтры. Эти фильтры на основе методов общей теории электрических фильтров выполняют из иде­ альных элементов L и С, т. е. элементов без потерь. Требуемая полоса пропускания (полоса прозрачности) обеспечивается соответствующим выбором величин L и С. Реальные катушки и конденсаторы обладают потерями, ухудшающими характеристики фильтров. Поэтому приме­ няют контуры с возможно малым затуханием. Принципиальное отличие таких фильтров от фильтров с двумя связанными контурами состоит в том, что у первых полоса пропускания определяется отношением величин L и С, а у вторых — эквивалентным затуханием контуров. Многозвенный фильтр представляет собой цепь, состоящую из реак­

тивных элементов, к концам которой присоединены резисторы R, согласованные с характеристическим сопротивлением цепи (К = р).

На рис. 5.19 приведена схема каскада с четырехзвенным ФСИ (первое и последнее полузвенья и три звена). Расчет многозвенных фильтров очень сложен и поэтому выполняется с помощью графиков 17, 9]. Применение многозвенного фильтра целесообразно, если соб­ ственное затухание контуров удовлетворяет условию

Практически можно выполнить контуры с минимальным затуханием

Если это условие не выполняется, то избирательность каскада с ФСИ будет хуже, чем у каскада с двумя связанными контурами.

187

Электромеханические фильтры. В них используется система свя­ занных механических резонаторов. Структурная схема электроме­ ханического ФСИ приведена на рис. 5.20, а. ФСИ состоит из трех элементов. Входной электромеханический преобразователь П, пре­ образует электрические колебания в механические и возбуждает ко­ лебания в механических резонаторах. Они выполнены из стали, алю­ миния и магния в виде дисков, которые соединены упругими стержня­ ми (связками). Получается система связанных контуров, в которой каждый диск резонирует подобно колебательному контуру, а стержни

Связки

Механические• резонатора

а.

Рис. 5.20

действуют аналогично емкостям связи. Выходной электромехани­ ческий преобразователь П2 преобразует механические колебания ре­ зонаторов в электрические.

Механические резонаторы имеют очень высокую добротность. Она зависит от типа металла, из которого изготовлены резонаторы, и сос­ тавляет 2000—3000, а в некоторых случаях достигает 10 000. Это является значительным преимуществом механических резонаторов перед электрическими. Недостаток механических резонаторов состоит в их низкой резонансной частоте.

Резонансная частота электромеханических ФСИ зависит от разме­

ная частотная характеристика такого ФСИ приведена на рис. 5.20, б. Резонансный коэффициент передачи равен 0,05—0,1.

Пьезоэлектрические фильтры. В них применяют пьезокерамичес­ кие резонаторы, выполняемые в виде дисков (рис. 5.21, а). Этот резо­

резонаторов (рис. 5.21, г). Фильтр состоит из ряда звеньев. Чем боль­

189

Пьезомеханические фильтры сочетают свойства электромехани­ ческого и пьезоэлектрического фильтров. Звено его состоит из двух пьезоэлектрических ^резонаторов, механически соединенных между собой металлической или диэлектрической связкой (рис. 5.23, а). Введение механической связки устраняет основной недостаток пьезой

электрического фильтра — отсутствие возрастания затухания с из­ менением частоты.

Пьезоэлектрические и пьезомеханическне фильтры не обладают трансформирующим свойством. Поэтому для согласования выходного сопротивления УП с сопротивлением фильтра включают согласующий*

трического фильтра может быть значи­ тельно уменьшен, если согласующий контур будет иметь полосу про­

пускания, соизмеримую с полосой пропускания фильтра, и этим уве­ личивать его затухание с увеличением расстройки.

Кварцевые фильтры. Для получения очень узкой полосы пропу­ скания (II < 1 кГц) применяют кварцевые фильтры. Схема каскада с однокристалльным кварцевым фильтром приведена на рис. 5.25 [7J. Эквивалентная схема кварцевого резонатора, так же как и пьезоке­ рамического резонатора, соответствует последовательному контуру гк, С„ и LK, параллельно которому включена емкость держателя квар­ ца Сд (см. рис. 5.21, в). Резонансная частота кварцевой пластины опре­ деляется ее формой и размерами. Ее выбирают равной резонансной частоте усилителя /0 Контуры, настроенные на /0 связывают .кварце­ вой пластиной. Емкость Сд нейтрализуют следующим образом. При т1 — 0,5 напряжение на первом контуре между точками 1 — 0 равно

)$0

OiS iQi— ®:

1%