Menu

Kristal Filtreler – Kısa Kısa

Bundan yaklaşık iki ay önce bir mikser devresini test ederken hassas bir ölçüm için dar ve fazla kaybı olmayan bir kristal filtreye ihtiyacım oldu. Hemen bir QRP vericinin devresini kopyalamaya başladım ve yarim saat sonra elimde bir kristal filtre vardi. Daha doğrusu elimde güzel bir kristal filtre olduğunu düşünüyordum. Çok popüler bir QRP devrenin kristal filtresi isime yarayacak kadar iyi olmalıydı. Filtreyi ölçtüğümde karşılaştığım sonuç ise tam bir felaketti, kristal filtrede yaklaşık 25 dB kayıp vardı.

Devrenin orası burası derken “belki de İnternet’teki şema yanlış” diye düşünüp bir başka devreyi bir araya getirmeye başladım. Bu sefer de elde ettiğim filtre birbirinden 5 KHz farklı iki filtre gibi çalışmaya başlayınca kopyalama isinden vazgeçip sorunu anlamaya ve bu işin temeline inmeye karar verdim ve bu çalışma sonunda bu filtre işinin inciği boncuğu, yani “bütün incelikleri” ortaya çıktı.

IMG 5775 800x600 1

Resim-1.Kutulanmış SSB Kristal Filtre ve devrenin kayıplarının ölçümü. 12.0025 MHz’te toplam kayıp 0.3 dB

Bu çalışma sırasında 300’den fazla kristal ölçtüm, bu konuda yazılmış 16 adet makale okudum, 2 değişik yazılım kullandım, bir kristal üreticisi ile görüştüm, ilk yaptığım iki filtrenin dışında 7 değişik filtre tasarladım ve bu devrelerin hepsini yapıp teste tabii tuttum.

Sonunda; elimde biri CW ötekisi ise SSB olan iki yüksek kaliteli filtre oluştu. Sizlerle bütün bu edindiğim tecrübeleri bir yazı dizisi içinde paylaşmaya çalışacağım.

Kristal

Resim-2. Kristal Test Devresi ve ölçülmüş bir gurup kristal.

Sanırım önce bu tip devreleri yaparken yaptığımız hataları incelemek birçok arkadaşa başarılı bir devre elde etmek için yol gösterecektir.

1. Devrede 3.2 MHz kullanılmış ise bu kristali 3.5 MHz ya da 4 MHz’lik kristalle değiştirdiğimizde sadece filtrenin frekansı kayar.

Ladder filtrelerde yapılan en büyük yanlışlardan biri kristal filtre tasarımının kristalin frekansına çok bağımlı olduğunun göz ardı edilmesidir. 3.2 MHz yerine 3.5 MHz kristal kullandığınızda bütün devre yeniden hesaplanmalıdır.

2.Devredeki kapasitelerin değerlerinin yakınındaki değerlerdeki kapasiteleri kullanmak filtrenin özelliklerini çok değiştirmez.

Tamamen yanlış; filtrede o kadar çok değişikliğe neden olur ki, filtre için yaptığınız hesapları baştan yeni değerlerle yapmadığınız takdirde nelerin ne kadar değiştiğini anlayamazsınız.

3.Devrede HC-49 kullanılmış bunu HC-49U ile değiştirirsem bir şey değişmez.

Bu varsayım kesinlikle yanlıştır. Bu iki değişik tip kristalin eşdeğer kapasiteleri farklıdır ve bu kapasite değişimi filtrenizi doğrudan olarak etkileyecektir.

4.Devrede 8 MHz’lik ECS-80-S-1X kristal kullanın diyor bunun yerine 8 MHz’lik AB-8.000 MHZ-B2 kullanabiliriz.

İşte bu hata çok ilginç (Bütün bu yazının yazılmasına neden olan benimde yaptığım hata). Ne yazık ki iki değişik üretici tarafından üretilen ayni frekanstaki kristallerin iç değerleri farklı olabiliyor ve bu da tasarlanan filtre ile sizin bir araya getirdiğiniz filtre arasında çok buyuk farklılıklar oluşturuyor. Eğer bir kristal filtreyi tasarımını kopyalıyorsanız mutlaka tasarlayan üreticinin tasarımda kullandığı kristalin aynısını kullanın.

5.Devrede ECS-80-S-1X 8 MHz kristal kullanılmış, bende bu kristallerden 4 tane alıp yerine taktım mı, kristal filtrem üreticinin yaptığı devre standardında olacaktır.

Ne yazık ki doğru değil. Eğer kristalleri teker teker ölçüp birbirine 7-8 Hz yakın (ideali tam frekansında) 4 kristalden devreyi oluşturmazsanız devrenin bant geçirme şekli istenilmeyen tepe ve vadilere sahip olacaktır. Bu da dinlediğiniz yayını boğuk, doğal olmayan bir sese dönüştürecektir.

Kristalli 3.2 MHz prototip.

Resim-3. 3 Kristalli 3.2 MHz prototip.

Kısacası kristal filtreler herkesin düşündüğü gibi 6 kapasite ve 4 kristalden meydana gelen basit devreler değillerdir. Kristal üreticileri kristalleri osilatör olarak ta kullanmak amacı ile ürettiklerinden dokümanlarında sadece osilatörleri etkileyecek parametreleri sizlerle paylaşmaktalar.

Radyo amatörleri olarak bizler zekamızı kullanarak birkaç yüz dolara satılan hazır kristal filtreler yerine 10-15 dolara bunları üretebiliyoruz. Ama bu üretimin de kendine göre özellikleri var.

Aşağıda sizlerle başarılı olabilmeniz için dikkat etmeniz gereken adımları paylaşıyorum.

1. Kristal filtrenin orijinal tasarımına 100’de 100 sadık kalın.

2. Kullandığınız kristaller mutlaka tasarımın kullandığı orijinal kristallerden olsun (Aynı üreticinin aynı model numaralı).

3. Kristallerinizi önce test edin ve Hertz seviyesinde osilasyon frekanslarını kaydedin (ilişikteki resme bakarsanız benim bu iş için kullandığım osilatör ve üzerinde osilasyon sırasında ölçtüğüm frekansın son 3 hanesinin yazıldığını göreceksiniz). Filtreniz kaç kristalden oluşuyorsa o kadar adet kristali en fazla 10 Hz farkla ölçtüğünüz kristallerden seçin ve bu kristalleri devrenizde kullanın.

4. Eğer devrenin içinde 124 pF kapasite gerekiyorsa 120 pF ile sakin değiştirmeyin. Tam değerini bulun ve o kapasiteyi kullanın yada birden fazla kapasite kombinasyonlari ile bu kristalin tam değerinde olmasını saglayın..

5. Kullandığınız kapasiteleri, eğer mümkünse, RF için üretilmiş düşük ESR değerli kapasitelerden seçin (Bu filtrenin kalitesini arttıracak bir önlem. Eğer NP0 ya da C0G gibi kapasiteler bulabiliyorsanız bunları tercih edin. Bu tip kapasiteler zaten RF için üretilmiştir).

6. Filtre kristallerinin metal kılıflarını bir telle birbirine lehimleyip ardından topraklamayı unutmayın.

12MHz SSB Graph

Resim-4. 12 MHz filtrenin ölçülmüş band genişliği ve kayıpları.

 

Beğen  
Yazar

Amatör Teknik web sayfası yöneticisi ve yazarı. Yazarın sosyal medya hesaplarını aşağıdaki bağlantılardan takip edebilir veya iletişim menüsünden mesaj gönderebilirsiniz. Dilerseniz alt kısımdaki "yorum" bölümünü kullanarak yazara destek olabilirsiniz.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir