$\vspace{1pt}$簡単なXtal Filtermesh-type)の設計

簡易型のXtal Filterの設計

本編は、作り方の基本の為であり、シェープ等の優れたものを目指していません。

4次 ラダー型、チェビシェフタイプ 
fiter_13__2.png

Xtalを測定して、中心周波数f0と、-3dBの帯域のbandwidth BWが解れば

MATH

の式から、QLが求まります。

すると、挿入損失ILが解れば

MATH

から、無負荷Quが求まります。

Xtalの等価抵抗Rmは実測しなければなりません。

私の場合、QL6462.14と計測したので

MATH, 解は: MATH

MATH

となります。

中心周波数も計測しました。10.04027MHz

MATH

$\vspace{1pt}$それと、希望する帯域幅は2.7KHzなので

MATH

MATH

と、求まります。

$\qquad R_{m}=5.7$

$\vspace{1pt}$は、計測値です。

MATHですから、Lmを逆算します。

MATH, 解は: MATH

MATH

CmはこのLmに共振するCですから

MATH

の公式より

MATH

MATH

Cpは、XtalHC-49なので

MATH

と、仮定しました。

MATH

$\vspace{1pt}$ここから計算です。

MATH

(これは、直接には必要ない。)

$\vspace{1pt}$Xtalを4つ直列に繋いでみましょう。

結合コンデンサーを求めます。

今、Butterworthの特性で計算してみます。

$\vspace{1pt}$4次のButterworthのテーブルを揚げます。

$4th$Butterworth

MATH

結合係数は

MATH

MATH

逆正規化(MATH

MATH

この内、外部抵抗によるQe

MATH

MATH

ですから、外部抵抗(信号源の内部抵抗Rs)は

MATH

結合係数を逆正規化します。

MATH

MATH

MATH

MATH

すると、結合コンデンサーは、次式で求まります。

MATH

MATH

$\vspace{1pt}$

以上の計算は、Xtalの内部の並列コンデンサーを考慮していません。

そのせいかも知れませんが、中心周波数が2KHz位あがります。

$\vspace{1pt}$

それから、テーブルは、Butterworthを使いましたが

Chebychevも使うことができます。

この場合、正規化するには、-3dBの周波数が違っていますから

この周波数で、まず、正規化します。

それから、先ほどの計算を行います。

4次のButterworthと、4次のChebychevの設計の結果です。

4Butterworth


fiter_13__48.png


fiter_13__49.png

4chwbychev0.1dBリプル)


fiter_13__50.png


fiter_13__51.png

以上を比較すると、Chebychev0.1dB)のほうが、やはり切れがいいです。

本格的に設計するには、次の記事が素晴らしいです。

QRP POWER p.5-14 ARRL発行

Designing and Building High-Performance Crystal Ladder Filters

N6NWP Jacob Makhinson

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