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晶体滤波器

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晶体滤波器是一个电子滤波器,它使用石英晶体为谐振器。石英晶体是压电晶体,因此它们的机械特性会影响电子电路。特别是,石英晶体可以表现出很高的Q因子(从10,000到100,000甚至更大的机械共振),远高于由电感器和电容器制成的传统共振器。晶体的稳定性及其高Q系数使晶体滤波器具有精确的中心频率和陡峭的带通特性。带通中典型的晶体滤波器衰减约为2-3分贝。晶体滤波器通常用于诸如无线电接收机之类的通信设备中。

晶体滤波器

晶体滤波器经常出现在高质量无线电接收机的中频(IF)阶段。较便宜的套件可以使用由陶瓷谐振器(也利用压电效应)或调谐LC电路构建的陶瓷滤波器。使用固定的IF级频率可以使用晶体滤波器,因为它具有非常精确的固定频率。可以通过使用晶体的串行阵列来构建称为晶体梯形滤波器的高质量IF滤波器。

晶体滤波器的最常见用途是在9 MHz或10.7 MHz的频率上,以在通信接收器中提供选择性,或者在更高的频率中,作为使用上变频的接收器中的屋顶滤波器。石英晶体的切割决定了晶体的振动频率,例如用于无线电通信的晶体滤波器使用的普通AT切割。石英的切割也决定了部件的某些温度特性,其中石英具有很高的温度稳定性。

陶瓷滤波器倾向于在10.7 MHz频率下使用,以在广播FM接收器中提供选择性,或者在较低的频率(455 kHz)下用作通信接收器中的第二中频滤波器。455 kHz的陶瓷滤波器可以达到与10.7 MHz的晶体滤波器相似的带宽。

利用石英晶体作为滤波组件的设计概念最初是由Walter Cady在1922年提出的,但很大程度上是Warren P. Mason在1920年代末和1930年代初的工作中提出了将晶体纳入LC晶格滤波网络的方法。为电话通信的大部分进展奠定基础。1960年代的晶体过滤器设计考虑到了真正的Chebyshev、Butterworth和其他典型的过滤器特性。随着多极单片滤波器的发展,晶体滤波器的设计在1970年代和1980年代继续得到改善,如今已广泛用于在通信接收机中提供IF选择性。今天可以在这里找到水晶滤镜无线电通信,电信,信号生成和GPS设备。


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