Записки программиста

Однажды мы уже делали активный фильтр для приема телеграфа. Сегодня мы познакомимся с альтернативной схемой. Она называется HI-PER-MITE и была разработана David Cripe, NMØS. Этот тот же активный фильтр, что используется в трансивере QCX.

Оригинальная схема была адаптирована под имевшиеся на руках компоненты. Вот что получилось в итоге (файл PDF):

Номинал C3 не подписан. Чем он больше, тем лучше.

Перед нами четыре фильтра по топологии Саллена-Ки. Первые три представляют собой ФНЧ, а последний — ФВЧ. Каждый фильтр имеет задранный Q от 3 до 4, что означает пик на АЧХ недалеко от частоты среза. Фильтры подобраны так, чтобы при последовательном включении получался узкополосный телеграфный фильтр на тон 700 Гц с симметричной АЧХ.

Результаты моделирования в LTspice:

Модель можно скачать здесь.

Зеленый график соответствует HI-PER-MITE, а розовый — фильтру, что мы делали в прошлый раз, только пересчитанному на тон 700 Гц. Для HI-PER-MITE модель предсказывает полосу 143 Гц по уровню -3 dB и 1235 Гц по уровню -60 dB. Фильтр обладает внушительным усилением 31 dB.

Реальная АЧХ выглядит похоже на ту, что в модели:

Измеренная полоса по уровню -3 dB составила 164 Гц. На частоте 700 Гц с 0.3 Vpp на входе получаем 11 Vpp на выходе. Отсюда:

… и вправду имеем усиление около 31 dB. Кстати, в документации на QCX заявлено лишь 18 dB. Скорее всего, это ошибка.

При использовании схемы с рассмотренными ранее детектором Тейло и схемой подавления зеркального канала уровень входного сигнала может составлять до -41 dBm, или S9+32. Выше этого уровня выходной сигнал заметно искажается. Характерно, что такая конструкция уверенно раскачивает низкоомные наушники даже без УНЧ. Сигнал с уровнем -115 dBm, или S2, звучит негромко, но вполне уверенно.

Сигнал с уровнем S9 перестает быть слышен в наушниках при отстройке от него на -600..+1400 Гц. Если бы полоса по уровню -60 dB действительно составляла 1235 Гц, сигнал давно бы терялся в шумах при отстройке на ±650 Гц. Результат неплохой, но обойти кварцевые фильтры, увы, не вышло.

Стоит отметить пару способов сэкономить на компонентах. Во-первых, можно убрать делитель напряжения R7, R8, C8, и вместо него подтянуть R9 к шине 5 В. Она все равно нужна как минимум для детектора Тейло. Во-вторых, на выходе схемы подавления зеркального канала есть постоянная составляющая около 2 В. Благодаря этому можно избавиться от R1, R6 и С3. Правда, допустимый уровень входного сигнала уменьшится до -48 dBm, или S9+25. В QCX используется оба приема.

Дополнение: Схема нашла применение в трансивере AYN/DC.

Метки: Аудио, Электроника.