Фильтр низкой частоты (ФНЧ) предназначен для однополосной любительской связной радиоаппаратуры «прямого преобразования» (ПП), где основная фильтрация сигнала происходит на низкой частоте и от ее свойств зависит избирательность приемника – способность ослаблять соседние по частоте станции. ФНЧ собран по классической схеме - пассивный П-образный LC фильтр (Рис. 3), где соотношения элементов - [2]. Прибор отличается исполнением – увеличенной добротностью катушек и их низким омическим сопротивлением, точностью элементов, экранированием, надежной конструкцией.
Рис. 2. Простейший ФНЧ [1], где R1 – входное сопротивление УНЧ.
Рис. 3. Лучшие параметры будут у двухзвенного ФНЧ [1].
Что потребовалось для изготовления.
Набор мелкого слесарного инструмента, набор инструментов, приборов и материалов для электро радиомонтажа, мелочи.
К делу.
Для катушек ФНЧ допустимо применять НЧ ферриты, и даже трансформаторное железо. При этом магнитопровод должен вместить нужное количество витков не слишком тонкого провода. В моем радиоприемнике предполагается много места - задумался о кольцах-магнитопроводах отклоняющей системы (ОС) небольших ЭЛТ кинескопов, тем более, что их разборность позволит мотать удобнее, но порывшись в своих закромах подобрал пару похожих ферритовых колец, одно из которых уже было применено в ФНЧ трансивера ПП на 160 м. Увы, собранного неудачно и подлежащего демонтажу.
Фото 4. Однозвенный ФНЧ трансивера [1].
Фото 5. Однозвенный ФНЧ трансивера со снятой верхней крышкой. Хорошо виден конструктивный порок – начало интенсивной коррозии цинкового покрытия из-за соединения латуни с оцинкованной сталью, образующее гальваническую пару. Конденсаторы-флажки тоже зарекомендовали себя не лучшим образом.
Фото 6. Разобрал старый ФНЧ, главное дело – поаккуратнее извлек ценную катушку, замерил ее индуктивность. Решено довести ее до максимальных значений, рекомендуемых в [2]. Имеющаяся обмотка выполнена проводом диаметром около 0,5 мм. Зазор позволял добавить витков.
Фото 7. Подобрал подходящий провод, из деревянной щепки лобзиком по дереву сделал челнок и смотал на него порцию провода. Спаял провода, заизолировал место соединения термотрубкой, намотал еще пару сотен витков, закрепил вывод нитками. Измеренная индуктивность готовой катушки – 160 мГн, при сопротивлении обмотки постоянному току менее 3 Ом.
Фото 8. Магнитопровод для второй катушки чуть крупнее, намотал ее с некоторым запасом и подогнал по индуктивности отматывая витки. Получилось около 400 витков, отклонение индуктивностей и сопротивлений не более 3 %.
Примененный обмоточный провод б/у - смотан со старого трансформатора и пропущен через выравнивалку. Для залечивания вероятных изъянов лаковой изоляции пропитал катушки пчелиным воском.
Фото 9. Обрезки пчелиных сот выставил на несколько солнечных дней для «обсушивания» - пчелы нашли и тщательно слизали все остатки меда. Восковое сырье поместил в джутовый мешок и разварил в большой алюминиевой емкости с водой, отжал ручным деревянным прессом – чистый воск просочился через мешок оставляя крупный мусор внутри. Куски застывшего воска с поверхности загрузил в эмалированную кастрюльку с водой и прогрел до расплавления воска, снял с огня и укутал для очень медленного остывания. Через сутки извлек блин очищенного «зонной плавкой» воска, срезал с отливки слой мелкого мусора.
Фото 10. Готовый воск аккуратно и медленно расплавил на маломощной электрической плитке в нержавеющей емкости и с полчасика подержал в нем катушки. Ферриты можно безопасно нагревать до 100 градусов, воск плавится при 60. Его перегрев хорошо отслеживается по дыму и запаху горелой органики. Плитка старая бытовая кухонная, использовал её малую конфорку, на первой передаче, включенную через диммер для ламп накаливания. Так, чтобы к горячей нагревательной поверхности можно было ненадолго прикоснуться рукой. Выключил нагрев и позволил воску с катушками остыть до теплого пастообразного состояния, выдернул катушки, очистил крупные куски воска с обмоток деревянной лопаточкой, оплавил феном мелкие изъяны.
Фото 11. Емкости для ФНЧ рассчитал по [2], применил пленочные К73-11. Каждый из нестандартных номиналов удалось собрать из двух, с теми же 3…4 % отклонений.
Конструкция ФНЧ – по классикам [1].
Фото 12. Заготовки для плат выпилил лобзиком по дереву, причем использовал обрезки и некондиционный материал, при этом одна из заготовок получилась несколько крупнее.
Фото 13. Выровнял стороны заготовок после пилки на куске средней наждачной бумаги положенной на ровное.
Фото 14. Фольгу с ненужной стороны снял прогрев её клей строительным феном и аккуратно подцепил край лезвием. Контактные площадки выполнил аналогично – надрезал фольгу резаком и прогрев удалил лишнее.
Фото 15. Разметил, накернил и просверлил отверстия.
Фото 16. Зачистил, залудил обе платки модуля и выводы конденсаторов. Нижняя плата – «общий».
Фото 17. Уточнив высоту будущего модуля, соответственно укоротил выводы емкостей, впаял их. Установил верхнюю катушку, укоротил, подготовил и впаял ее выводы, закрепил кусочком воска – вложил его внутрь катушки и подогрел платку феном.
Фото 18. Из 4 мм листа резины, острым ножом смоченным водой, вырезал прокладку между катушками. Отверстие - для проникновения воска при общей заливке модуля.
Фото 19. Установил нижнюю катушку, прижал ее второй платкой - «общим проводом», укоротил и впаял выводы элементов. Из нетонкого луженого медного провода сделал и впаял выводы фильтра. Отмыл собранный модуль от остатков канифольного флюса.
Фото 20. Вид модуля снизу. Отверстие – для проникновения воска при заливке. Воск имеет кислую реакцию и для защиты от него неизолированного металла покрыл его цапонлаком в два слоя с промежуточной сушкой.
ФНЧ приемника работает с очень малым сигналом и его катушки склонны собирать наводки и помехи. Не смотря на применение торроидных магнитопроводов, заключил модуль в экран из мягкой листовой стали 1,5 мм.
Фото 21. Определил конструкцию и размеры коробки, подобрал заготовки, зачистил, разметил развертку, выпилил небольшой УШМ с тонким абразивным диском, им же на половину толщины материала пропилил линии сгиба и разделал их в V-образные канавки.
Фото 22. Согнул развертку по линиям сгиба, зачистил и спаял в нескольких точках с применением ортофосфорной кислоты. Отмыл коробку от остатков флюса, высушил и в два слоя покрасил внутреннюю поверхность эмалью.
Фото 23. Вырезал дно, разметил и просверлил отверстия для крепежа и заливки, зачистил и залудил места крепления к верху коробки. Всё кроме мест паек покрыл в несколько слоев цапонлаком.
Фото 24. Установил модуль ФНЧ в кожух и расклинил его небольшими полосками тонкого упаковочного картона, заодно и надежно изолируя.
Фото 25. Запаял кожух с применением канифольного флюса, отмыл его остатки растворителем. Из алюминиевой фольги свернул небольшую воронку для заливки. Модуль в кожухе очень плавно нагрел до 50 градусов в электропечи и выдержал около часа. Тем временем расплавил и воск, залил его через воронку.
Фото 26. Остывший после заливки воском ФНЧ.
Фото 27. Технологическое заливочное отверстие на дне.
Фото 28. Фильтр в сборе покрасил в два слоя грунтом-эмалью «по ржавчине», спиртовым фломастером сделал пояснительные надписи.
Литература.
1. Поляков В. Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. Москва, 1990г. Стр. 132; стр 243.
2. Беленецкий С., Изготовление ФНЧ для ППП на магнитных головках..
Babay Mazay, июль, 2023 г.
