制作FM收音机时不被人重视的LPF——低通滤波

jackywu_xp

    在看了很多DIYER们制作的收音头，很少有对LPF有足够重视的，最多也就千变一律的参考一下LA3450之类简单的LPF，殊不知那种滤波器带来的失真是很大的，LA3450给出的指标是失真率是THD=0.015%，而采用这种简单LPF会使失真猛增到0.5%，足足提高了33倍 ，很明显各位貌似也没听出来 。为什么这么说呢，其实LA3450的DETASTREET已经给出了答案，不知道大家有没有注意到。

下面那段英文翻译过来是这样的：
   注意：由于使用此低通滤波器使19kHz，38kHz处的衰减较小，LPF输出处的载波泄漏导致立体声失真和分离特性变得比电子特性中规定的要差。 例如，由于载波泄漏，立体声失真变为大约0.5％。
   那么LPF究竟是干嘛用的呢？主要目的是除去音频中残余的19KHz的导频信号和38KHz的副载波分量，防止在低频放大器中引起互调失真。它们还会在录音和AD转换时和偏磁频率和采样频率差拍产生啸叫声。
   鉴于此笔者设计了两款LPF，第一款是采用三颗运放组成TWIN-T滤波器，经过仿真虽不能在15KHz时获得-3dB衰减，而是在13KHz附近开始就衰减了，在19KHz处-35dB的衰减，结合实际其实FM收音高音超过13KHz的分量已经非常少，有也是杂音，去掉一些或许也是好事呢？



   另外一款是采用LC的滤波器，这个滤波器从仿真曲线来看比TWIN-T的要好看，-3dB的衰减大概从16KHz开始，19KHz处为-30dB的衰减，具体如下。



  由于仿真软件是存在误差的，最终还是要看实际电路表现的，所以开始焊板。

滤波器最好使用高精度的聚苯乙烯电容



经过测试计算，实际结果和仿真结果还是比较接近的，通过微调谐振点到19KHz，TWIN-T可以获得-45dB的衰减。而LC滤波器，如果采用两组LC回路可以在19KHz处获得-30dB的衰减，如果采用三组LC回路，可以在19K处获得-48dB的衰减。
   试验到此，有讲的不对之处还请指正，谢谢观看，武汉必胜！


   

涧边草

这个我也研究过。

kunlun

收音头上的低通滤波器（片状三端的）是简单滤波器吗？

butterfly

过年在哪里打的版？

爱上无线电

简直是雪中送炭呀，刚刚买了2片LA3450回来，早有耳闻官方电路衰减很大，这下可以捡现成的了。

johny05

LA3450 的 DATASHEET 说如想达到电气参数所说的失真度 （0.015%），LPF 对 19 KHz 的衰减应该不小于 -90db，对  38 KHz 的衰减应该不小于 -70db.

jackywu_xp

butterfly 发表于 2020-2-10 23:42
过年在哪里打的版？

我能说是3个月前打的板吗

jackywu_xp

johny05 发表于 2020-2-11 00:28
LA3450 的 DATASHEET 说如想达到电气参数所说的失真度 （0.015%），LPF 对 19 KHz 的衰减应该不小于 -90db ...

确实是这样的，用LC方案是可以做到的，关键是19K的衰减要不影响15KHz，不过影响一点也没关系，38K一点问题也没有

johny05

jackywu_xp 发表于 2020-2-11 00:46
确实是这样的，用LC方案是可以做到的，关键是19K的衰减要不影响15KHz，不过影响一点也没关系，38K一点问 ...

衰减曲线要陡。

iffi123

johny05 发表于 2020-2-11 00:28
LA3450 的 DATASHEET 说如想达到电气参数所说的失真度 （0.015%），LPF 对 19 KHz 的衰减应该不小于 -90db ...

这个衰减要求有点高，看来所谓的牛比指标也不大现实,

FM还是玩DSP的好，数字滤波简单多了

johny05

iffi123 发表于 2020-2-11 08:23
这个衰减要求有点高，看来所谓的牛比指标也不大现实,

FM还是玩DSP的好，数字滤波简单多了

正如楼主所说，用 LC 陷波器可以实现，不过需要很高的 Q值。

李友明

不太理解，我想问一下，LA3401，用你这个电路能减少失真？只是元件也太多了

李友明

jackywu_xp 发表于 2020-2-11 00:46
确实是这样的，用LC方案是可以做到的，关键是19K的衰减要不影响15KHz，不过影响一点也没关系，38K一点问 ...

LC方案怎么做？

未成之佛

不玩立体声解码的无所谓吧？

jackywu_xp

johny05 发表于 2020-2-11 07:44
衰减曲线要陡。

其实也没有必要做到那么变态，参考瑞华士的A720，没看错的话19KHz衰减做到-45dB就可以了