O recepție bună cere, în cele mai multe cazuri, un filtru în partea de joasă frecvență. Pentru recepționarea în bune condiții a posturilor de radiodifuziune, prin intermediul unui receptor cu mixare directă, este nevoie de un filtru cu banda de trecere de circa 5 kHz. În cazul recepționării semnalelor SSB, este bun un filtru cu banda de trecere de 3 kHz. Pe de altă parte, telegrafia cere un filtru cu o bandă foarte îngustă (100-500 Hz).
Circuitul prezentat în continuare cumulează toate cazurile prezentate mai sus. După cum se poate vedea în figură, schema conține un circuit „Pi” cu două celule. Comutatorul (3×4 poziții) schimbă caracteristica globală a circuitului după cum urmează:
- circuit amplificator (filtru trece-tot);
- filtru trece-bandă cu Ft = 5 kHz;
- filtru trece-bandă cu Ft = 3 kHz;
- filtru telegrafic cu Fo = 1 kHz, B = 150 Hz.
La ieșire s-a prevăzut un etaj cu AO, utilizat atât ca adaptor al filtrului cu etajele următoare, cât și ca amplificator pentru cască.
Bobinele se realizează pe ferite-oală cu diametrul de 18 mm și înălțimea de 11 mm, cu inductanța specifică AL = 400, material Ferroxcub 3H1. Se va utiliza un fir de cupru-email cu fi = 0,1-0,12 mm; L1 conține 550 de spire, L2 490 de spire. Se poate utiliza un alt tip de ferită cu diametrul și înălțimea mai mari. Dacă inductanța specifică va fi tot 400, numărul de spire rămâne neschimbat. În caz contrar se recomandă a se recalcula numărul de spire.
Cea mai mare parte a componentelor pot fi montate chiar pe comutator. Amplificatorul operațional AO împreună cu circuitele de polarizare se montează pe o plăcuță de circuit imprimat.
Toleranța rezistențelor este de 5%, iar cea a condensatoarelor de 10%.
Este de notat faptul că toleranțele mai mari decât cele menționate pot duce la eliminarea performanțelor amintite.
Explicație de funcționare
Circuitul reprezintă un filtru audio activ de selectivitate comutabil, conceput special ca accesoriu de laborator sau modul adițional pentru receptoarele de radioamatori (în special cele cu conversie directă/sincrodină) pentru a curăța semnalul recepționat în funcție de modul de lucru ales.
- Rețeaua de filtrare pasivă LC (Celulele Pi): Elementul de filtrare principal se bazează pe cele două bobine de valori mari (120 mH și 96 mH) asociate cu rețele de condensatoare comutabile. Legarea acestor piese în diverse noduri prin comutatorul S (format din secțiunile S1, S2, S3 cuplate mecanic) modifică frecvența de tăiere (Ft) și lățimea de bandă (B):
- Poziția 1 (Trece-tot): Semnalul audio trece direct, neatenuat și nefiltrat, funcționând ca o amplificare liniară simplă.
- Poziția 2 (AM / Radiodifuziune – 5 kHz): Taie frecvențele înalte de peste 5 kHz pentru a elimina fluierăturile inter-canal parazite dintre posturile de radio.
- Poziția 3 (SSB / Voce – 3 kHz): Îngustează banda la 3 kHz, tăind zgomotul de fond și paraziții acuzi de înaltă frecvență, optimizând inteligibilitatea vocii umane.
- Poziția 4 (CW / Telegrafie – 1 kHz): Creează un filtru foarte îngust de rezonanță în jurul valorii de 1 kHz, având o lățime de bandă de doar 150 Hz. Acesta izolează un singur ton Morse, eliminând complet zgomotele sau alte stații din vecinătatea canalului.
- Etajul Amplificator Activ (AO): Pentru a compensa pierderile masive în tensiune introduse în mod natural de rețeaua de filtre pasive, semnalul este preluat de amplificatorul operațional (uA741). Acesta lucrează ca un buffer (adaptor de impedanță) de înaltă fidelitate și amplificator final în tensiune capabil să atace direct o cască de audiofrecvență (200-4000 ohmi). Potențiometrul din bucla de reacție reglează câștigul general.
Piese echivalente moderne
- Amplificatorul Operațional (AO – 741): Clasicul uA741 se găsește și în prezent în capsulă DIP-8. Totuși, pentru o calitate audio net superioară, se recomandă utilizarea unui amplificator operațional cu intrări pe tranzistoare cu efect de câmp (JFET) și zgomot mic, cum ar fi TL071 sau LF351, care au aceeași configurație a pinilor dar elimină fâșâitul de fond parazit. Pentru o audiție puternică în căști moderne cu impedanță mică (32 ohmi), se poate utiliza un etaj cu LM386 sau un operațional robust de putere ca NJM4556.
- Bobinele L1 și L2 (120 mH și 96 mH): Miezurile românești din oală de ferită Ferroxcub (AL = 400) se recuperează greu.
- Echivalent modern: În prezent, nu mai este nevoie să bobinați sute de spire manual. Se găsesc de-a gata inductanțe fixe miniaturale capsulate (șocuri de audiofrecvență / power chokes) cu valori standardizate. Valoarea de 120 mH se găsește ca atare, iar cea de 96 mH se poate înlocui cu valoarea standardizată actuală de 100 mH, reajustând fin condensatorii din acea ramură dacă este necesar.
- Comutatorul (3×4 poziții): Se folosește un comutator rotativ de panou (lorlin switch) configurat pe 3 circuite și 4 poziții, fiind o piesă foarte accesibilă.
- Condensatoarele: Deoarece autorul subliniază că toleranța condensatoarelor este critică (maxim 10%), nu se vor folosi condensatoare ceramice ieftine (care pot avea abateri de 20-80%). Se recomandă exclusiv condensatoare cu film poliester (MKT) sau polipropilenă (MKP) cu toleranță strânsă de 1% sau 5%, pentru a păstra exacte frecvențele de tăiere ale filtrelor.
