Модемный фильтр

Первый вариант

Фильтр состоит из двух частей - коммутатора линии и собственно фильтра. Коммутатор позволяет подключать это устройство к любому модему и исключает позвякивание телефонов при наборе номера модемом. Наверно, это важно, если набор ведется глубокой ночью. Фильтр - улучшает согласование модема с телефонной
линией на высоких частотах и режет помехи выше 4KHz. Цепь C2-R3-HG2-D5 - достаточно сложная цепь для борьбы с импульсными помехами. Транзисторы Q1,2 выполняют функцию запрета выхода в линию модема, если линия занята - разговаривают по телефону. Это так же повышает удобство при пользовании устройством.

Данные и возможные замены

L1 - две обмотки проводом 0.2мм по 20-30 витков на кольце К10х6х3(4.5), феррит 2000НМ1-17

L2 - дроссель с двумя одинаковыми обмотками и суммарной индуктивностью 30-40mH.

Конкретные данные привести сложно, т.к. я применил готовый дроссель импортного производства.

WARNING! Этот дроссель ОБЯЗАН иметь зазор или быть намотан на материале с "распределенным" зазором (МО-пермолой).

Методика выбора величины зазора следующая:

Вначале наматывается столько витков, чтобы получить индуктивность в 10 раз больше, чем необходимо, а затем делается такой зазор, чтобы получить искомую индуктивность. Реле - на напряжение срабатывания 7-10V и сопротивление не меньше 500 Ом. Я применял стандартное реле от импортных телефонных станций - они очень качественные, а лишний дребезг явно не нужен. HG1,2 - любые светодиоды, кроме АЛ307 - у этих слишком большой ток утечки.

Этот вариант фильтра сейчас используется на модеме Моторола SM56 и дает весьма ощутимый эффект - очень часто при треске не возникает даже короткий retrain.

Конденсатор С2 на напряжение не меньше 160V, а С3 - на 200V. Этим требованиям очень хорошо удовлетворяют конденсаторы типа К73-16, К73-17.

Комментарии по схеме

Дроссель L2 выполняет функцию "пассивного усилителя" - он частично компенсирует емкость шлейфа (телефонной) линии. Очень упрощенная модель представлена на рисунке:

Здесь R2,R3, C1...C3 и R6,R7,C5...C7 - эквиваленты "средней" телефонной линии, подключенные к двум модема - (L1,C4,R4) с компенсацией и (R8) без компенсации. На следующем рисунке представлены результаты обсчета моделей на OrCAD'е 9.0 (PSPICE9):

Здесь хорошо заметно лучшее прохождение сигнала (желтый цвет) в первом варианте по сравнению со вторым вариантом (голубой цвет). А так же - очень хорошее подавление сигнала выше сигнала модема (300Hz - 3.4KHz ).

И еще есть немаловажный факт - напряжение на передающей стороне меньше падает в области 3KHz - это облегчит эхокомпенсацию в модеме.

В процессе расчетов выяснено, что величину конденсатора С4 менять нельзя - она должна быть равна погонной емкости кабеля, а резонанс на 3.5-4KHz можно подстраивать только величиной дросселя L2.

В качестве дальнейшего развития схемы я бы попробовал увеличить индуктивность L2 - это бы привело к еще большему подъему на верхней частоте, а ограничение полосы спектра можно компенсировать запретом на модеме крайних частот. Все одно, модем на них себя не очень хорошо чувствует.

Второй вариант

Не секрет, что в сети 220V есть помехи и вряд ли они оказывают положительное влияние на качество связи. Для понимания процесса порождения помех рассмотрю структуру:

Прежде, чем делать подумайте, нужно ли оно Вам? Для моей линии это оказалось весьма полезно хотя бы тем, что практически исключилось влияние холодильника.

Пояснения по схеме:

Конденсаторы С1 иС2 устраняют ВЧ помехи ... но только в том случае, если компьютер заземлен, но этого, практически, никогда не бывает, да и при желании это осуществить крайне сложно.

Конденсаторы С4 и С5 устраняют ВЧ помехи от собственного блока питания на модем. Вот их то и не надо трогать - они явно к месту.

Помехи из сети проходят по пути A(B) - C1 ( C2 ) - корпус - C3 ( C4) - емкостная связзь по TV2 - и в модем. Т.о. С1 и С2 привносят большой вред и это надо как-то устранить.

Правда, есть второй путь распространения помех: A (B) - D1-5 - TV1 (силовой трансформатор) - выпрямители - питание модема. Как видно, это наносит меньший вред, т.к. влияет не на сигнальную цепь, а на питание модема, но и не учитывать его было бы не правильно.

Способ борьбы представлен на рисункемниже:

Тут С1 и С2 увеличены на два порядка и соединены не на корпус, а на псевдо землю блока питания. Этот вариант прекрасно убирает и еще одно нехорошее свойство импульсных блоков питания - генерацию помех сложной формы.

Поясню - так, как диоды открываются только на 30% времени от периода коммутации, то помехи в сети 220V (а значит, и на входе модема) имеют вид пачек длительностью 3ms и периодом 100Hz. Это прекрасно детектируется паразитными нелинейными цепями входной схемы модема, что порождает помехи с частотой 100Hz и очень богатым спектром. Мне кажется, что лучше для связи от этого не будет. Так вот - эта модификация схемы несколько уменьшает амплитуду помех (т.к. емкости много больше оригинальных) и, главное, исключает эффект пачек. Это приводит к появлению постоянной составляющей на входе модема, что легко отсеивается при обработке.

Конденсаторы С1,С2 - на напряжение не меньше 400V и хорошего качества (К73-16, К73-17).

Прошу учесть, что точно такую же процедуру придется проделать и с блоком питания монитора - иначе и начинать не стоит.

В некоторых схемах рекомендуют ставить не два, а четыре конденсатора - параллельно каждому диоду. Это очень плохое решение, т.к. помехи с "+" провода С3 попадут в сеть, что не есть хорошо.