Об использовании кристалла в качестве режекторного фильтра

Кристаллы имеют чрезвычайно высокий коэффициент качества, что делает их подходящими только для очень узкополосных/заграждающих фильтров .

Коэффициент качества — это соотношение Q = Центральная частота / Полоса пропускания.

Для кристалла Q легко может быть 100000, поэтому для кристалла 40 кГц это означает 0,4 Гц! Это то что ты хочешь ?

1) Кристаллы не предназначены для параллельного или последовательного резонанса, они имеют и то, и другое! От того, как вы их используете, зависит, какой будет доминирующий режим работы.

2) это зависит от кварца, я недавно работал с кварцем на 25МГц и там разница частот была меньше 1кГц. Обычно последовательные и параллельные резонансные частоты очень близки друг к другу.

3) Нет, после того, как сигнал сгенерирован, вы не можете «перетянуть» его на другую частоту. Единственный способ немного изменить резонансную частоту кристалла — добавить параллельно ему емкость. Но таким образом вы можете изменить частоту лишь незначительно. Вроде +/- 10 кГц для кварца 25 МГц.

4) Если вы погуглите «кристаллический режекторный фильтр» и выберете просмотр только изображений, вы увидите множество примеров. Обратите внимание, что почти все они предназначены для частот в диапазоне МГц!

Нет, это не будет делать то, что вы хотите. Точка последовательного резонанса (низкий импеданс) обычно во всех случаях очень и очень близка к точке параллельного резонанса (высокий импеданс), поэтому вы получите следующее:

_{(источник: Learnabout-electronics.org )}

Таким образом, на очень низких частотах вы ничего не получаете через свой xtal, тогда, когда вы приближаетесь к последовательному резонансу, вы получаете сигналы, проходящие через него. Затем на волоске возникает очень высокий импеданс, и никакие сигналы не будут эффективно проходить, а затем постепенно, по мере увеличения частоты, сигналы начинают проходить.

Не совсем узкополосный фильтр.

Учитывая недостатки вашей идеи, я не думаю, что важно идти дальше.

Есть ряд производителей тезисов, специально разработанных для той цели, которую вы желаете. Это не было чем-то необычным на заре существования радио, но сейчас это не так. Они использовались в качестве полосовых фильтров в каскадах ПЧ супергетеродинных приемников. Ищите также керамические фильтры, которые, как правило, работают на более низких частотах для высокой добротности. Vectron является одним из примеров производителя, но если вы посмотрите их каталог, вы увидите, в чем будет заключаться ваша проблема ... обычно они доступны в диапазоне МГц, а не в кГц, который вам нужен.

Кристаллы в диапазоне кГц, как правило, имеют тип камертона (часы - 32 764 Гц), и я знаю, что вы можете заказать их для других частот, но я могу найти только 32 764 в качестве готового устройства.

Также ищите конструкции лестничных фильтров для упомянутых выше ступеней ПЧ, они используются в качестве полосы пропускания, которую, конечно, можно перепрофилировать/преобразовать в режекторный фильтр путем использования или добавления операционного усилителя. Возможно, вы сможете получить представление о том, как использовать эту технику.

Любая схема, которую вы придумаете, будет очень чувствительна к нагрузке, поэтому вам может оказаться довольно сложно добиться стабильности.

Учитывая ваши требования к частоте и потребность в управлении добротностью фильтра/полосой пропускания независимо от добротности кристалла, я собираюсь предложить немного… причудливую настройку: используйте полосовой фильтр с кварцевой лестницей (Кона) и вычитатель (дифференциальный усилитель) для создайте режекторный фильтр, как показано на схеме ниже. Вам нужно будет отрегулировать значения конденсаторов фильтра (и добавить/вычесть полюса фильтра), чтобы получить правильную характеристику юбки (которая может быть несимметричной из-за последовательного резонанса, упомянутого Энди).

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}