提前剧透之一：可变带宽晶体滤波器，请大家到时多多支持。

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第九届DIY大赛又要开始了，前两届由于没有好的作品和创意，所以就当了观众。

这次准备DIY一个作品参赛，具体东西还在酝酿当中，这个作品，准备采用积木化设计，对于每个单元，觉得不满意的，可以随时撤换。

其中的一个积木单元，可变带宽的晶体滤波器今天完工，测试基本满意，先剧透一下，嘿嘿。

希望大家到时多支持，同时也作为对我的“工程”进度的一个监督，我怕到大赛截至之时玩不了工。

上图：

可变带宽晶体滤波器原理

这个就是可变晶体滤波器的原理图，我用的晶体是四只9mhz的，变容二极管采用的是大家喜闻乐见的BB910，晶体是马云家的，一次买了100只，用扫频仪挑了一下，选了四只频率基本一致的。

搭好之后的样子，没有采用印刷版，直接搭棚焊。

搭棚焊好

神鸡老师的扫频仪，连续扫一下，电压从0V调起看看带宽变化情况，由于照片表现不了连续变化的情况，只拍两张0V和5V的图。

0V的情况

0V电压

看样子在3khz左右，能在满足SSB带宽的需要，带内有少少波动，那是扫频仪都是50欧输入输出，与晶体滤波器没做阻抗匹配的缘故。如果做好匹配，曲线会更接近理想状态。

变容二极管加5V电压的带宽。

5V时带宽

5V单次扫

带宽超过了9khz，做AM接收带宽没有问题。


再来两张0V，5V单次扫频的图。

0V单次扫

可以看得出，随着变容二极管上偏压的提高，带宽由3khz能变到9khz以上，中心频率随着上移，

插入损耗也就是衰减也逐步增大，带内波动变大，

实际是没有做输入输出匹配，

带宽变大晶体滤波器的输入输出阻抗也是变化的。

这个基本能满足我的要求。

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longshort 发表于 2017-11-10 08:33
这种连续变化带宽的滤波器，致命缺点就是变化的阻抗和变化的中心频率，用其他方法再来补偿是非常得不偿 ...

有得就有失吧，

连续可变带宽的目的是在于，在有邻近频率干扰的情况下，调整合适的带宽，来避开干扰，提高信号的可辩度。固定带宽的滤波器是做不到这一点的。

这就是这个电路的优点所在。

我认为优点大于缺点。



用扫频仪直接去扫成品的10.7mhz的FM机用的陶瓷滤波器，一样会发现带内波动大，但实际运用，并没有问题。

带内波动的问题，只要不是太离谱，实际听感不会有太明显的问题，

想找像教科书里的标准曲线的器件，实际是不存在的。

一套宽带，一套窄带滤波器，是中规中矩的搞法，很多机器都用过了，我以前的diy也搞过了，我现在的想法就在验证新的方案
何况这可变带宽滤波器，老外早就玩剩下了，只是国内少有人提及。


我这次是积木化的制作，发现某一个单元不理想，是随时可以单独拿出来更改的，不需要把整个电路推到重来。

况且diy的目的是什么？不就是为了创新思路，为了验证技术的可行性。


我拿出这个东西来分享，是为了把一些新东西展示出来，给论坛带来一些新的理念，和新的创意。
不是为了证明什么，也不为了炫耀什么。

一个电路的设计，不可能让大家都满意，因为每个人都有自己的想法和观点。


如果每年的DIY大赛，都是一些“经典的”电路和作品，我想这也不是大家最想看到的。

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帖子一编辑，图片全乱了。每幅图片有说明，大家鼠标指在上面，即可看到说明。

longshort

带内波动太大，已经达到了10dB，没有实际使用意义啦。在频段内进行调谐的时候，将会出现两到四个谐振点，实际频响将得不到有效的展宽。

如果是LC滤波器，在进行耦合度调节的同时还可加入谐振调节，以保持中心频率不变。晶体就很难调节，调带宽的同时中心频率的偏移，就是不可避免的了。

66718

longshort 发表于 2017-11-10 06:35
带内波动太大，已经达到了10dB，没有实际使用意义啦。在频段内进行调谐的时候，将会出现两到四个谐振点，实 ...

带内波动大，那是没有做匹配，直接扫频仪50欧输入输出，导致的。

带宽越宽，实际晶体滤波器的阻抗就越高，实际使用时，肯定要加匹配，我只是测试，看看能不能实现带宽连续可调。


实际和中放电路结合之后，阻抗匹配了，实际还是比较漂亮的，

以前多次测试过自制的各种频率的晶体滤波器，效果都比较好，

只不过以前是固定带宽的，这次是连续可变带宽的。


在9mhz，想用中周做到带宽3khz-9khz可调，起码要求中周的Q值几千以上，几乎是不现实的。呵呵。

中心频率偏移的问题，这个是意料之中的，会在第一本振DDS中做调节。

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这是老外的原版带宽可变晶体滤波器的图。

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原本还有第一本振DDS 45-75mhz的频率合成部分，COMS开关混频器和全双栅场效应管中放，准备提前预热一下，

看来大家对这些新的东西都不感兴趣，还是等做好整机后，在DIY大赛再公布吧。

longshort

66718 发表于 2017-11-10 08:06
带内波动大，那是没有做匹配，直接扫频仪50欧输入输出，导致的。

带宽越宽，实际晶体滤波器的阻抗就越 ...

这种连续变化带宽的滤波器，致命缺点就是变化的阻抗和变化的中心频率，用其他方法再来补偿是非常得不偿失的事情。

滤波器的带宽越宽，滤波器阻抗就越低，而不是越高。

由于晶体的高Q特性，非常不适于作变带宽使用，影响面太广，根本无法面面俱到。一定要变带宽的话，固定带宽的滤波器切换是最实际的，而且设计工作量最低，成本反而更低。

longshort

66718 发表于 2017-11-10 09:33
有得就有失吧，

连续可变带宽的目的是在于，在有邻近频率干扰的情况下，调整合适的带宽，来避开干扰 ...

设想很好，预祝您得奖。

JHXC

无级调节带宽的窄带滤波器，实现起来有点难度，关键是不同带宽时主要的指标能做到什么程度，带内波动、带外抑制、插入损耗的变化.......。

看楼主列出的数据还是可喜的，既然是试验，建议楼主更细致的测试出不同带宽时的数据，再进行比较和判断。

66718

JHXC 发表于 2017-11-10 11:35
无级调节带宽的窄带滤波器，实现起来有点难度，关键是不同带宽时主要的指标能做到什么程度，带内波动、带外 ...

实际上我是做了动态扫描的，调节电压观察带宽的变化。


上面的图只是展示的两个极端的状态，限于BB910的特性，反向电压高于5V以后，结电容变化就很小了，频率宽度也没有什么大的变化了。


0V-5V之间，电压从0V往上调节时，带宽会从3khz左右开始变宽，同时中心频率上移，插入损耗也逐步加大，带内波动也开始增加。

用的“不老神鸡”老师的扫频仪，动态范围有限，大约只有50db，输出输入阻抗都是50欧的，与晶体滤波器阻抗不匹配，反应出来最直观的就是带内波动问题。

这个问题和实际的中放电路结合以后，带内波动其实没有这么厉害。我正在做中放，等中放完成后，再扫，就不是这个样子了。

大孔景元

带宽与Q值是不能简单解读的，其中道理既难解又难说，举个例子说一下吧

Q高，意味着起振缓慢，余振难消，做等幅接收（如等幅电报）尚可，AM接收尤需谨慎
比如做一个1千赫-2千赫的音频带通滤波器，用Q值数千乃至接近无限大的音叉做滤波元件，1千赫-2千赫每赫兹一个，用扫频信号测一下会十分满意，频率特性平坦无比，但一旦输入1-2千赫扫频信号将是一片混响，什么信号也传输不了

JHXC

窄带扫频需要很慢的扫速，楼主的扫频仪应该是可以做到的，不过，即使极慢的扫速，毕竟是动态的，所以静态下曲线可能与动态还是有区别的。

再就是楼主说中心频率会随着变化，这个问题不太好解决，对于LC滤波器来说可以多调几个元件纠正，但是晶体的不太好弄。

相对来讲，单纯的改变回路Q值影响面可能少一些，但是插入损耗会变化，势必要有一个电路来补偿，结果是电路弄得复杂。

小徒弟下山

想问问老师, 金灿灿的那个扫瞄器是什么来头??  好像很强大的样子。.

sjp

你不是有一个作品参赛了吗?这次你准备上两个作品参赛?厉害了。