Spring til indhold

Krystalfilter: Forskelle mellem versioner

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Content deleted Content added
m +kilder
Linje 6: Linje 6:


==Krystalfiltre har normalt høj selektivitet==
==Krystalfiltre har normalt høj selektivitet==
Kvartskrystaller fungere som mekaniske resonatorer med en meget høj [[Godhed (fysik)|godhed]] (fra 10.000 til 100.000 og højere - langt højere end konventionelle resonatorer bygget af [[Elektrisk spole|spoler]] og [[Elektrisk kondensator|kondensator]]). Krystallernes stabilitet og dets høje godhed muliggør filtre at have præcise centerfrekvenser og stejle [[båndpasfilter|båndpaskarakteristikker]]. Typisk krystalfilter dæmpning i båndpasset er cirka 2-3 [[Decibel|dB]].
Kvartskrystaller fungere som mekaniske resonatorer med en meget høj [[Godhed (fysik)|godhed]] (fra 10.000 til 100.000 og højere - langt højere end konventionelle resonatorer bygget af [[Elektrisk spole|spoler]] og [[Elektrisk kondensator|kondensator]]). Krystallernes stabilitet og dets høje godhed muliggør filtre at have præcise centerfrekvenser og stejle [[båndpasfilter|båndpaskarakteristikker]]. Typisk krystalfilter dæmpning i båndpasset er typisk 1,5-5&nbsp;[[Decibel|dB]].<ref name="ndk"/><ref name="ndk2"/>


Ved at koble to eller flere kvartskrystalresonatorer sammen kan selektive filtre - med ønsket båndbredde, designes indenfor visse båndbreddegrænser.
Ved at koble to eller flere kvartskrystalresonatorer sammen kan selektive filtre - med ønsket båndbredde, designes indenfor visse båndbreddegrænser.
Linje 13: Linje 13:
Krystalfiltre anvendes almindeligvis indenfor [[telekommunikation]]sapparater såsom [[radiomodtager]]e og [[radiosender]]e.<ref>Kinsman, R. G. (1998). "A History of Crystal Filters". IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control Society. Retrieved from {{cite web |url=http://www.ieee-uffc.org/main/history.asp?file=crystal |title=Archived copy |accessdate=2011-12-17 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110909013316/http://ieee-uffc.org/main/history.asp?file=crystal |archivedate=2011-09-09 |df= }}</ref>
Krystalfiltre anvendes almindeligvis indenfor [[telekommunikation]]sapparater såsom [[radiomodtager]]e og [[radiosender]]e.<ref>Kinsman, R. G. (1998). "A History of Crystal Filters". IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control Society. Retrieved from {{cite web |url=http://www.ieee-uffc.org/main/history.asp?file=crystal |title=Archived copy |accessdate=2011-12-17 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20110909013316/http://ieee-uffc.org/main/history.asp?file=crystal |archivedate=2011-09-09 |df= }}</ref>


Et krystalfilter anvendes ofte i [[superheterodynmodtager]]es mellemfrekvenstrin i højkvalitets radiomodtagere. Billigere superheterodynmodtagere anvender [[Keramisk filter|keramiske filtre]] bygget af [[keramisk resonator|keramiske resonatorer]] (der også anvender den [[piezoelektriske effekt]]), eller afstemte [[LC-kredsløb]]. Et krystal ladder filter er en krystalfiltervariant, der laves af flere krystaller i serie.<ref>Horst Stader and Jack A. Hardcastle, "Crystal Ladder Filters for All", [[QEX]], pp.14-18 Nov-Dec 2009, [http://www.arrl.org/files/file/QEX_Next_Issue/Nov-Dec_2009/QEX_Nov-Dec_09_Feature.pdf]</ref>
Et krystalfilter anvendes ofte i [[superheterodynmodtager]]es mellemfrekvenstrin i højkvalitets radiomodtagere. Billigere superheterodynmodtagere anvender [[Keramisk filter|keramiske filtre]] bygget af [[keramisk resonator|keramiske resonatorer]] (der også anvender den [[piezoelektriske effekt]]), eller afstemte [[LC-kredsløb]]. Et krystal ladder filter er en krystalfiltervariant, der laves af flere krystaller i serie.<ref>[http://www.arrl.org/files/file/QEX_Next_Issue/Nov-Dec_2009/QEX_Nov-Dec_09_Feature.pdf Horst Stader and Jack A. Hardcastle, "Crystal Ladder Filters for All"], [[QEX]], pp.14-18 Nov-Dec 2009, [https://web.archive.org/web/20190810090811/http://www.arrl.org/files/file/QEX_Next_Issue/Nov-Dec_2009/QEX_Nov-Dec_09_Feature.pdf backup]</ref><ref>[http://www.giangrandi.ch/electronics/crystalfilters/xtalfilters.shtml giangrandi.ch: Crystal ladder filters], [https://web.archive.org/web/20190621084140/http://www.giangrandi.ch/electronics/crystalfilters/xtalfilters.shtml backup]</ref>


Krystalfiltre er typisk designet med centerfrekvenser på 9&nbsp;MHz eller 10,7&nbsp;MHz til at yde [[Elektronisk selektiv|selektivitet]] i kommunikationsmodtagere - eller ved højere frekvenser.<ref name="ndk">Data på krystalfiltre fra NIHON DEMPA KOGYO CO., LTD.: [http://www.ndk.com/en/products/search/filter/index.html 1997, ndk.com: Crystal Filters], [https://web.archive.org/web/20190825003807/https://www.ndk.com/en/products/search/filter/index.html backup]</ref><ref name="ndk2">[http://web.archive.org/web/20170207155821/http://www.rf-microwave.com/datasheets/4380_NDK_21M15DJ_01.pdf NDK: 21,4 MHz miniature krystalfiltres data]</ref><ref>Data på lidt ældre krystalfiltre anvendt i ICOM transceivere: [http://hl3amo.blogspot.com/2008/08/icom-crystal-filter-specifications.html August 29, 2008, hl3amo.blogspot.com: ICOM crystal filter specifications], [https://web.archive.org/web/20171116081648/http://hl3amo.blogspot.com/2008/08/icom-crystal-filter-specifications.html backup]</ref><ref>[http://pages.cs.wisc.edu/~timc/e/filters.html WO9U: (Yaesu) ham filter specs], [https://web.archive.org/web/20170826051521/http://pages.cs.wisc.edu/~timc/e/filters.html backup]</ref> Måden et krystal skæres på af krystallets mulige renonsansfrekvenser.<ref>[https://www.electronics-notes.com/articles/electronic_components/quartz-crystal-xtal/bandpass-filter.php Radio-Electronics.com: ”Quartz crystal filter”, Poole, I. (n.d.)]</ref>
Krystalfiltre er typisk designet med centerfrekvenser på 9&nbsp;MHz eller 10,7&nbsp;MHz til at yde [[Elektronisk selektiv|selektivitet]] i kommunikationsmodtagere - eller ved højere frekvenser. Måden et krystal skæres på af krystallets mulige renonsansfrekvenser.<ref>Poole, I. (n.d.).”Quartz crystal filter.” Radio-Electronics.com. Retrieved from www.radio-electronics.com/info/data/crystals/crystal_filter.php</ref>


==Historisk==
==Historisk==
Designmetoden til at anvende kvartskrystaller som filtreringskomponent, blev anvist af [[Walter Guyton Cady|Walter Cady]] i 1922. Det var mest [[Warren P. Mason]]s arbejde i de sene 1920'ere og tidlige 1930'ere, som anviste metoder til at indlejre kvartskrystaller i [[LC-filter|LC]]-lattice-filter netværk, som bidrog med mange fremskridt indenfor telefonkommunikation. Krystalfilter design fra 1960'erne tillod ægte [[Chebyshevfilter|Chebyshev]], [[Butterworthfilter|Butterworth]] - og andre typiske filterkarakteristikker. Krystalfilter design fortsatte med at blive forbedret i 1970'erne og 1980'erne med udviklingen af multipol monolitiske filtre, som fortsat anvendes i dag.
Designmetoden til at anvende kvartskrystaller som filtreringskomponent, blev anvist af professor [[Walter Guyton Cady|Walter Cady]] i 1922.<ref name="Cady">Paywalled - abstrakt kan læses: [https://asa.scitation.org/doi/pdf/10.1121/1.380673 04 June 1998, Professor Walter G. Cady’s contributions to piezoelectricity and what followed from them. The Journal of the Acoustical Society of America 58, 301 (1975)] Citat: "...a celebration of Professor Walter G. Cady’s...he was the inventor of the crystal‐controlled oscillator, the very selective narrow‐band crystal filter...These initial efforts have led to many applications, such as (1) crystal filters for separating out the many telephone channels that can be transmitted over radio systems, coaxial systems, and undersea cables..."</ref> Det var mest [[Warren P. Mason]]s arbejde i de sene 1920'ere og tidlige 1930'ere, som anviste metoder til at indlejre kvartskrystaller i [[LC-filter|LC]]-lattice-filter netværk, som bidrog med mange fremskridt indenfor telefonkommunikation. Krystalfilter design fra 1960'erne tillod ægte [[Chebyshevfilter|Chebyshev]], [[Butterworthfilter|Butterworth]] - og andre typiske filterkarakteristikker. Krystalfilter design fortsatte med at blive forbedret i 1970'erne og 1980'erne med udviklingen af multipol monolitiske filtre, som fortsat anvendes i dag.


==Se også==
==Se også==

Versionen fra 11. sep. 2019, 18:47

Der arbejdes på denne tekst i øjeblikket!
Vent venligst med at redigere den, eller kontakt den bruger som satte denne skabelon på siden. Med venlig hilsen en bruger der glemte at signere
Trebenet krystalfilter med dataene fcenter=45 Mhz og med Båndbredde3dB=12 KHz. Kravene for at krystalfilter yder som ønsket er at filteret fødes med og belaste med Z=300 Ohm og en parallelkapacitet på Cp=8pF.
Et krystalfilters frekvensgang (blå kurve) med fcenter=9 Mhz. Af grafen kan det aflæses af fcenter faktisk afviger med 250Hz fra 9 Mhz. (Det er dog mere sandsynligt at måleudstyrets referencefrekvens er unøjagtig)
Diagrammet på et 9 MHz krystal ladder filter med fire matchede krystaller.

Et krystalfilter er et elektronisk filter, som anvender krystaller med kvarts som resonatorer. Fordi kvartskrystaller er piezoelektriske, kan deres mekaniske karakteristikker anvendes i elektroniske kredsløb.

Krystalfiltre har normalt høj selektivitet

Kvartskrystaller fungere som mekaniske resonatorer med en meget høj godhed (fra 10.000 til 100.000 og højere - langt højere end konventionelle resonatorer bygget af spoler og kondensator). Krystallernes stabilitet og dets høje godhed muliggør filtre at have præcise centerfrekvenser og stejle båndpaskarakteristikker. Typisk krystalfilter dæmpning i båndpasset er typisk 1,5-5 dB.[1][2]

Ved at koble to eller flere kvartskrystalresonatorer sammen kan selektive filtre - med ønsket båndbredde, designes indenfor visse båndbreddegrænser.

Anvendelse

Krystalfiltre anvendes almindeligvis indenfor telekommunikationsapparater såsom radiomodtagere og radiosendere.[3]

Et krystalfilter anvendes ofte i superheterodynmodtageres mellemfrekvenstrin i højkvalitets radiomodtagere. Billigere superheterodynmodtagere anvender keramiske filtre bygget af keramiske resonatorer (der også anvender den piezoelektriske effekt), eller afstemte LC-kredsløb. Et krystal ladder filter er en krystalfiltervariant, der laves af flere krystaller i serie.[4][5]

Krystalfiltre er typisk designet med centerfrekvenser på 9 MHz eller 10,7 MHz til at yde selektivitet i kommunikationsmodtagere - eller ved højere frekvenser.[1][2][6][7] Måden et krystal skæres på af krystallets mulige renonsansfrekvenser.[8]

Historisk

Designmetoden til at anvende kvartskrystaller som filtreringskomponent, blev anvist af professor Walter Cady i 1922.[9] Det var mest Warren P. Masons arbejde i de sene 1920'ere og tidlige 1930'ere, som anviste metoder til at indlejre kvartskrystaller i LC-lattice-filter netværk, som bidrog med mange fremskridt indenfor telefonkommunikation. Krystalfilter design fra 1960'erne tillod ægte Chebyshev, Butterworth - og andre typiske filterkarakteristikker. Krystalfilter design fortsatte med at blive forbedret i 1970'erne og 1980'erne med udviklingen af multipol monolitiske filtre, som fortsat anvendes i dag.

Se også

Kilder/referencer

  1. ^ a b Data på krystalfiltre fra NIHON DEMPA KOGYO CO., LTD.: 1997, ndk.com: Crystal Filters, backup
  2. ^ a b NDK: 21,4 MHz miniature krystalfiltres data
  3. ^ Kinsman, R. G. (1998). "A History of Crystal Filters". IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control Society. Retrieved from "Archived copy". Arkiveret fra originalen 2011-09-09. Hentet 2011-12-17. {{cite web}}: Ugyldig |deadurl=yes (hjælp); Ukendt parameter |deadurl= ignoreret (|url-status= foreslået) (hjælp)CS1-vedligeholdelse: Arkivtitel brugt (link)
  4. ^ Horst Stader and Jack A. Hardcastle, "Crystal Ladder Filters for All", QEX, pp.14-18 Nov-Dec 2009, backup
  5. ^ giangrandi.ch: Crystal ladder filters, backup
  6. ^ Data på lidt ældre krystalfiltre anvendt i ICOM transceivere: August 29, 2008, hl3amo.blogspot.com: ICOM crystal filter specifications, backup
  7. ^ WO9U: (Yaesu) ham filter specs, backup
  8. ^ Radio-Electronics.com: ”Quartz crystal filter”, Poole, I. (n.d.)
  9. ^ Paywalled - abstrakt kan læses: 04 June 1998, Professor Walter G. Cady’s contributions to piezoelectricity and what followed from them. The Journal of the Acoustical Society of America 58, 301 (1975) Citat: "...a celebration of Professor Walter G. Cady’s...he was the inventor of the crystal‐controlled oscillator, the very selective narrow‐band crystal filter...These initial efforts have led to many applications, such as (1) crystal filters for separating out the many telephone channels that can be transmitted over radio systems, coaxial systems, and undersea cables..."