Crystal Ladder Filter 'ziehen'

  • Moin zusammen


    ich benötige ein schmalbandiges Quarzfilter für 10MHz - und zwar sehr genau auf 10.000000MHz, was leider weder auf ein LSB-Filter (Nähe Serienresonanz) noch auf ein USB-Filter (Nähe Parallelresonanz) zutrifft.

    Angesehen davon, dass die meisten Rechner für Ladder-Filter auf LSB-Filtern aufsetzen, verraten sie wenig, wie man ein Filter quasi auf 'Bandmitte' ziehen kann.

    Es geht konkret darum, das 10MHz-Signal eines OCXO noch weiter des Phasenoises zu beschneiden.

    vy 73 de Pascal in JN37ml

  • Hallo Pascal,

    so ganz verstehe ich nicht, wo es klemmt. Ein diskret aufgebautes "CW"-Filter ist doch kein Hexenwerk (?)

    Knack der Party wäre: einen Sack 10MHz-Quarze (nach Datenblattansicht) kaufen und dann jedes Quarz ausmessen.

    Die am Schönsten beieinanderliegenden ins Töpfchen und dann mit realen Daten losrechnen.

    Für zusätzliche Seitenbandrauschunterdrückung reicht eigentlich schon 1 Quarz.


    Hab mal was ähliches für nen 45MHz ersten Mixer veranstaltet.


    Bin gespannt. /3, Jochen

  • Moin Jochen


    Das Problem ist nicht der Bau eines Filters; das Problem ist, dass die Filter entweder oberhalb oder unterhalb der Nennfrequenz Durchlass haben; ein 10MHz-Quarz hat nun mal die Serienresonanz bei etwa 9,996 und die Parallelresonanz bei 10,004 - entsprechend verhalten sich dann die damit gebauten Filter. Sie haben als USB-Filter Durchlass oberhalb 10MHz oder als LSB-FIlter unterhalb 10MHz

    Ich brauche aber ein Filter mit 10.000000MHz Mittenfrequenz - EXAKT.

    vy 73 de Pascal in JN37ml

  • Hallo Pascal,


    eines vorweg: Ich vermute, dass Du mit einem Ladderfilter nicht den von Dir gewünschten Effekt erzielen wirst. Selbst die schmalsten Filter aus 6 oder 8 Einzelquarzen, die ich irgendwo eingebaut gesehen habe, besitzen eine Mindestbandbreite. Und da wird Dein OCXO voll "durchrauschen".


    Aber ein Versuch macht klug. Wie Jochen schon geschrieben hat, solltest Du aus einem größeren Posten die 10-MHz-Quarze aussuchen, die möglichst dicht an der OCXO-Frequenz liegen. Die schaltest Du dann im Ladderfilter hintereinander.


    Fazit: Ein Ladderfilter quasi auf Filtermitte ziehen, geht nicht. Man kann mit Zusatzkapazitäten nach Masse nur die Bandbreite erhöhen. Du kannst daher nur ein Filter für eine bestimmte Frequenz entwerfen - nicht umgekehrt.


    72/73 de Ingo, DK3RED - Don't forget: the fun is the power

  • Moin Ingo


    ok, dann bestell ich nen grösseren Batch Quarze und schau mal, ob da was zu machen ist. Mit den 20 Stück, die ich durchgemessen hab, ist da nichts zu machen; die bewegen sich in der Serienresonanz alle klar unterhalb 10MHz.

    vy 73 de Pascal in JN37ml

  • Hallo Pascal,


    klar geht das mit exakt 10MHz Mittenfrequenz. Man kann ein Filter bei einer Quarz-fs=9996kHz mit Serienkapazitäten durchaus auf exakt 10MHz ziehen. Allerdings kann bei dieser Frequenz selbst bei einer Quarzgüte von 100k die relativ hohe Dämpfung zum Problem werden. Daher empfehle ich ein 2-Pol-Filter. Anbei als Beispiel die Berechnung eines solchen Filters (b3=400Hz) mit angenommenen typischen Daten (fs=9996kHz, Lm=12,5mH, Cp=4,3pF) via Dishal. Mit den Serien-Cs (hier 699,5-->21,6pF) kann man dann die Mittenfrequenz auf 10MHz ziehen - siehe die mit dem Dishal-Programm V.2052 automatisch erzeugten Simulation in LTSpice (oder auch GPLA).


    73, Horst

    Elektrosmog hält gesund

  • Hallo Horst,


    danke für die Berechnungen und Simulationen. Das werde ich am Wochenende mal mit zwei Quarzen ausprobieren.


    72/73 de Ingo, DK3RED - Don't forget: the fun is the power

  • ich hab schon fast auf dich gewartet, Horst; dank dir vielmals für die Rückmeldung, und natürlich die Berechnungen.

    ich werd das morgen gleich einmal ausprobieren; die höhere Dämpfung kann ich verkraften.

    vy 73 de Pascal in JN37ml

  • Ich vermute fast Horst hat da eine KI mitlaufen die das qrpforum permanent nach dem Stichwort Quarz trackt...:D

    73 de Chris, OE3HBW

  • ;)


    übrigens: wie verändert sich die Impedanz des Filters durch das Ziehen?

    vy 73 de Pascal in JN37ml

  • Hallo Chris,

    kein KI, aber ab und zu gucke ich mal rein und reduziere mich auf unkritische Antworten. Sonst hätte ich mich vor 2 Jahren auch zum Thema LP- vs. Standard-Quarze gemeldet ("25 Jahre NorCal40"). Das hätte aber sicher zu wilden Diskussionen geführt.


    Hallo Pascal,

    ich wollte eigentlich nur einen Tip zu diesem "archäologischen" Thema abgeben.

    Die Abschlussimpedanz ändert sich durch das Ziehen praktisch nicht.


    Grund:

    Die Impedanz Z hängt neben den Quarzdaten/Filtertyp hauptsächlich von der Bandbreite ab. Durch das Ziehen wird die effektive Induktivität Lm erhöht (und Cm entsprechend verringert). Bei unverändertem Koppel-Ck wird aber dadurch auch die resultierende Bandbreite proportional kleiner --> praktisch gleiches optimales Z.

    Anbei ein Bildchen mit der Überlagerung beider Kurven für fm=9996,3kHz und 10MHz.


    Aber dran denken, die Quarzdaten im Beispiel durch deine eigenen zu ersetzen.


    73, Horst

  • Moin Horst


    Dank dir vielmals! Ziel ist erreicht, genau so hab ich mir das gedacht.

    Quarzdaten mess ich immer mit dem Mini1200; die Quarzparameter-Funktion ist wirklich ne ganz tolle Sache.


    vy 73

    vy 73 de Pascal in JN37ml