主頁(http://www.130131.com):CW愛好者的福音(一)
短波DX通聯(lián)魅力無窮,初學者隨著操作電臺時間的增加和經(jīng)驗的積累,在初步掌握了字母解釋法和莫爾斯電碼后,會逐步由VHF/UHF頻段的本地通聯(lián)過渡到短波遠距離通聯(lián),這時他們都會被這個波段電波傳播的奇異性所迷倒,因為操作者不知道何時會與何處的遠地DX電臺溝通上,與VHF/UHF頻段不同,這個波段里特有的背景噪聲時常折磨著人的耳朵。不可否認的是,隨著電磁環(huán)境的日益惡化,尤其是在城市里居住的愛好者,無不被其巨大的背景噪聲所困擾,在低波段更是如此。其實,CW模式占用的帶寬很窄,因此有許多CW愛好者為自己的愛機四處搜尋專用于CW的窄帶濾波器,這些濾波器加裝后的效果可謂立竿見影,背景噪聲將降低許多,使得淹沒于噪聲中的微弱信號突顯出來,從而能順利完成美妙的DX通聯(lián)。但是這些成品的窄帶濾波器廠家一般是作為選配件,對于一些老設(shè)備難以找到與之相配的濾波器(如現(xiàn)在愛好者手中擁有量較多的FT-80C、IC-725A等),即使找到也是動則幾百上千元的天價,為此筆者參照國外HAM所做的一些電路,DIY了幾款音頻濾波器,花費不多,效果卻不錯。 由LC器件組成的無源濾波器 一般音頻濾波器可由LC組成的無源濾波和運放組成的有源濾波電路來構(gòu)成,下面首先介紹一款由LC器件組成的無源濾波器(見圖1)。這款濾波器是由日本火腿JH1FCZ大久保忠先生設(shè)計,圖中由一個高通濾波器(L1、C1、L2組成)和一個低通濾波器(C2、L3、C3組成)構(gòu)成了一個帶通濾波,再由C4耦合到另一個帶通濾波器(L4、C5、C6組成),進一步濾波后輸出。該電路消除了普通的單純由L、C并聯(lián)諧振無源濾波器產(chǎn)生的不穩(wěn)定性,圖中的L選用的是磁封大體積立式27mH電感,C選用的是CB電容,相關(guān)元件收集齊全后就可以著手準備制作了(圖2)。
圖2 準備的元器件
圖3 選用的“洞洞板”
圖4 元件引腳
圖5 用這樣的方法焊一圈做公共地線 由于電路比較簡單,筆者決定采用2009年第2期《無線電》上《選對洞洞板焊電路》一文介紹的洞洞板來制作,這也是筆者第一次使用這種方法來進行DIY,感覺與用印制線路板來做還是有很大的不同。首先是要把元件插到板子上,模擬一下元器件的布局,其次是根據(jù)板子的大小選好機殼,這一切都要做到心中有數(shù),如此在制作過程以及最后的收尾階段方可一氣呵成。具體制作的時候先對照機殼在板子上打好2個固定孔(圖3),焊接之前準備一些以前制作時剪下來的元件引腳(圖4),把這些引腳插到板子上做連接線,然后用錫焊到板子上,這就如同建筑上的鋼筋骨架,焊接起來比較方便,比單純用焊錫連接容易掌握并且牢靠得多。先用這樣的方法沿著板子的邊緣焊一圈作為公共地線(圖5),地線布置完畢后將各種接插件按照布局的構(gòu)思先焊接好,注意相互之間的比例與距離(圖6)。下一步就可以使用我們常用的模塊安裝法來進行制作,這里筆者想強調(diào)的是,在電源輸入端需接入一個防電源反接的二極管1N4007(圖7)。很多朋友忽視了這一點,有時辛辛苦苦DIY的作品因一個疏忽將電源反接而造成損失。接著安裝低放LM386及其周邊相關(guān)元件(圖8)。安裝完成后接入電源、揚聲器,手拿鑷子碰觸LM386的第一腳,揚聲器里發(fā)出較大的噪聲則證明這一部分安裝正確。接著對照電路圖安裝LC濾波器,考慮到下一步還要安裝有源濾波器,因此將這一部分靠電路板上方進行裝配(圖9),仔細檢查無誤后即可接入信號進行試聽。由于LC濾波衰減極大,接揚聲器會感覺到音量較小,接耳機后則正好,背景噪聲會有顯著減小。
圖6 要考慮接插件的布局
圖7 在電源端接入二極管IN4007
圖8 安裝低放及其周邊元件
圖9 LC濾波器靠電路板上方進行安裝
LC濾波器雖然簡單,但相關(guān)的電感、電容并不是很好尋找,尤其是其中的電感,筆者也是經(jīng)過長時間的搜索才在網(wǎng)上購得。那么有沒有使用較為易得的元件做出效果較好的濾波器呢?回答是肯定的,那就是使用運放來制作有源濾波器,由運放和RC網(wǎng)絡構(gòu)成有源濾波器,與無源的LC濾波器相比,它具有不用電感、體積小,效率高、頻率特性好等優(yōu)點。集成運放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗均很高,輸出電阻小,構(gòu)成有源濾波電路后還具有一定的電壓放大和緩沖作用,筆者在這里采用的是美國2008年版《業(yè)余無線電手冊》第12章“RF and AF Filters”一節(jié)里的一個實例,(見圖10)。在該章節(jié)里對用運放構(gòu)成的高通、低通、帶通以及帶阻濾波器電路的計算有詳盡的介紹,大家可以參閱。該電路構(gòu)成非常簡單,由二階巴特沃茲(Botterworth)濾波器組成,中心頻率為750Hz,在衰減為-3dB時的帶寬為250Hz。原文介紹說可以運用于大多數(shù)QRP的CW收發(fā)機上,準備好相關(guān)元器件后就可以開始組裝了(圖11)。運放選擇范圍很廣,LF353、NE5532、OPA2604甚至是幾角錢的TL082都可以,筆者使用的是常見的NE5532。電阻、電容都是常見的標稱值,在電子市場很容易購買到,也沒有什么特殊的要求,由于不是使用的成品印制線路板,所有的連接線都要事先規(guī)劃好,在制作的過程中一定要細心,不要出現(xiàn)漏焊(圖12)。裝好后的板子見圖13。由于2個濾波器裝在同一板子上,因此要用一只雙刀雙擲的開關(guān)來切換,同時用另一支雙刀雙擲的開關(guān)控制電源的通斷以及直通的選擇,即關(guān)掉電源后電臺的輸出信號直接送入揚聲器,打開電源后電臺的輸出信號經(jīng)過本濾波器后再送入揚聲器(見圖14)。這樣一來就可以對濾波器的效果有一個直觀的感受,裝好后的整機見圖15。筆者在試驗過程中錄了幾段視頻,可以看到使用有源濾波器后的效果十分明顯,背景噪聲明顯減少,國外的朋友在網(wǎng)上看到視頻后用了一個詞“sweet”。筆者通過搜索發(fā)現(xiàn)該有源濾波器電路在美國2001版的《業(yè)余無線電手冊》里已經(jīng)有了介紹,可見該電路是經(jīng)過實踐考驗的。
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