Кварцевый фильтр с изменяемой полосой

Плавная регулировка полосы пропускания тракта ПЧ радиоприёмника для приёма CW, SSB и АМ

«Читаю все журналы по РЭ, что появляются в сети, млять. Уровень низкий, дрочеры имеют и в хвост, и в гриву 155ЛА3: автомат выключения света в холодильнике, шкафу, кладовке на нижней полке, на верхней полке, на обоих полках вместе... Мельчают радиолюбители, жаль!!!»

А что? Я, пожалуй, соглашусь с участником одного из популярных радиотехнических форумов и по совместительству автором предыдущей фразы. А для наглядности приведу пример безграмотного (или безответственного) отношения редакции журнала Радиоконструктор к публикуемым материалам. Хотя поначалу статья из РК мне показалась довольно интересной, особенно после того, как я увидел ссылку на оригинал из очень достойного и почитаемого во всём мире журнала Elektor.

КВАРЦЕВЫЙ ФИЛЬТР С ПЕРЕСТРАИВАЕМОЙ ПОЛОСОЙ
(Радиоконструктор №12, 2010г)

В большинстве несложных самодельных КВ-приемников в тракте ПЧ используются кварцевые фильтры с неизменной полосой пропускания, или с переключаемой полосой для приёма CW и SSB. Но в некоторых случаях, например, в условиях помех, нужно сузить полосу при приеме SSB, но не до уровня как при CW.
А при приеме AM радиовещания нужно около 6 кГц. Сейчас есть еще и цифровое радиовещание, которое в принципе тоже можно принимать на связной KB приемник, подключив его выход НЧ к звуковой карте персонального компьютера. Но в этом случае полоса должна быть расширена до десятка килогерц.

В журнале Elektor №7 за 2010 год (Л.1) приводится схема трехзвенного кварцевого фильтра, полосу которого можно перестраивать при помощи варикапов. Я эту схему опробовал на отечественных деталях, кварцах на 8,86 МГц и варикапных матрицах КВС111А. Получившаяся схема показана на рисунке.
Варикапные матрицы заменяют конденсаторы фильтра. Изменяя обратное напряжение на них изменяем емкости конденсаторов фильтра, а вместе с ними меняется и полоса пропускания. При опорном напряжении U равном 30V получается регулировка полосы от 1,2 кГц до 11,5 кГц (по уровню -ЗдБ).

  Смирнов В. А.
  Литература:
  1. Gert Baars. Variable Crystal Filter. Elektor, 7-8, 2010, p. 67.

Алё, гараж!?.. А где входное-выходное сопротивление? Где затухание вне полосы пропускания?
Как говорил классик: "Тщательней надо, ребята. Общим видом овладели, теперь подробности не надо пропускать".
Ну да ладно, хочешь не хочешь, а придётся припадать к первоисточнику. При этом, большое спасибо Роскомнадзору – найти Elektor, 7-8, 2010 на английском языке возможности не представилось, зато отыскался нужный номер на французском диалекте. Для ответа на поставленные вопросы приведём перевод статьи нидерландского радиолюбителя Герта Барса:

Filtre à quartz réglable

Кварцевые фильтры часто используются в приёмниках в качестве фильтров промежуточной частоты, причём именно полоса пропускания фильтра определяет избирательность приёмника. Особенностью описанного здесь фильтра является возможность регулировки полосы его пропускания.
Конструкция называется лестничной с каскадами из трёх кварцев одинаковой частоты. Кварцы рекомендуется выбирать из одной производственной партии, что обычно имеет место быть, если вы покупаете их одновременно. Проведённые измерения выдали результаты, приведённые в таблице.



При изменении напряжения Vreg, подаваемого на варикапные матрицы, от 0 до 12 В полоса пропускания регулируется в диапазоне от 2 до 6 кГц, что подходит как для CW/SSB, так и для амплитудной модуляции.
Неравномерность в полосе пропускания фильтра определяется входным и выходным сопротивлениями Zin и Zout. При более низких импедансах неравномерность сильнее, но спад АЧХ вне полосы круче. Компромисс – это Zin = Zout = 330 Ом, при которых неравномерность не превышает 3 дБ.
При испытании фильтра использовались различные кварцы с частотами от 9 до 10,7 МГЦ. При этом, как и следовало ожидать, характеристики фильтра практически не изменялись.