Filtre active AF ptr. CW/SSB

[nea_bobina]

Salut pe toti colegii forumisti,

 

In urma unor postari si propuneri ale userului @hpavictor, am fost atras de perspectiva utilizarii unor filtre audio, in scopul de a imbunatati performantele receptorului 1V1 construit cu tuburi, subiect care poate fi gasit in thread-ul "Caut schema functionala rx cu reactie pe tuburi", deschis de userul Ancient. Victor a postat o serie de scheme de filtre active, propunand simularea acestora. Ca atare, in acest week-end mi-am petrecut noaptea dinspre sambata spre duminica, precum si dimineata care a urmat, pentru a obtine din simularea unuia dintre circuitele amintite, toate informatiile utile unui constructor amator, inainte de a se apuca de lucru.

 

Filtrul testat a fost publicat in revista Sprat de catre GI3XZV, un radioamator irlandez. Schema de mai jos este preluata prin screen-capture din ecranul LTSpice, softul cu care am simulat-o:

 

 

Circuitul de filtrare este de tip notch (dublu-T) si este compus din R1,R2,R3,R4,C1,C2 si C3. Alura acestui filtru notch este urmatoarea:

 

 

Datorita modului in care a fost inclus in schema (intr-o bucla de reactie intre iesirea tubului U2 si catodul tubului U1), functia notch-ului s-a inversat, devenind astfel un filtru trece-banda. Banda de trecere depinde in special de valoarea rezistorului R4, frecventa centrala de valoarea celor doua rezistoare gemene R1-R2 iar atenuarea se poate ajusta din R3. Frecventa centrala a filtrului prezentat este de aproximativ 500Hz.

 

Pentru a obtine o familie de curbe ale filtrului, am simulat parametrizand R4, care a luat valori de la 1K la 51K in trepte de 5K, ce pot fi vazute in stanga graficului urmator:

 

 

In cele ce urmeaza, puteti vedea alura clopotului filtrului, pentru doua valori ale rezistorului R4: 1K si 22K (valoarea din schema originala). Am realizat cate doua snapshot-uri pentru fiecare caz, marcand pe figura largimea de banda la 6dB si la 18dB.

 

 

 

 

 

In fine... voi incheia aceasta prezentare cu o mica surpriza ... audio! LTSpice dispune de niste functii speciale care permit aplicarea unui filtru simulat pe un esantion audio existent sub forma de fisier .wav pe un suport oarecare. Asadar, aseara am preluat 22 secunde din concursul HA receptionat pe receptorul 1V1, folosind un reportofon digital. E adevarat, am folosit un microfon, dar cred ca putem trece peste acest aspect. Hi.

 

Mai jos aveti link-uri catre 3 fisiere audio, care reprezinta:

 

- semnalul nefiltrat ;

- semnalul filtrat cu R4 = 22K;

- semnalul filtrat cu R4 = 1K .

 

In final, iata cum arata spectrele comparate in cele 3 situatii de mai sus:

 

 

Concluzia ar fi ca montajul este potrivit in special prelucrarii semnalelor CW. ATENTIE! Valorile componentelor din filtrul notch inclus in bucla sunt CRITICE! Cea mai mica schimbare a acestora afecteaza curba de raspuns. De asemenea, rezultatele obtinute prin simularile de mai sus sunt ideale, deoarece componentele sunt ideale. N-am avut timp sa incerc simularea in conditii mai apropiate de realitate!

 

Mentionez ca pentru prelucrarea esantionului .wav de 22 sec. cu filtrul avand R4=22K, durata totala a fost de 1 ora si 20 min., pe un procesor Pentium D /3.4GHz si 2Gb DDR2. Nu e o configuratie deosebita, dar e suficient de decenta. Realizati ca nu am vrut sa pierd chiar toata ziua pentru a obtine alte output-uri de filtrare.

 

Sper ca datele prezentate va vor incuraja sa abordati acest tip de filtru. Probabil ca voi mai simula si altele, pe care le voi publica tot in cadrul acestui thread. Atasez o arhiva splituita in doua parti, care contine toate fisierele prezentate aici, inclusiv esantioanele filtrate.

 

Cu stima,

Nea Bobina