Menu English Ukrainian Russian Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


Синтезатор частоты диапазона 144 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

Комментарии к статье Комментарии к статье

Все дальше в прошлое уходят задающие генераторы и гетеродины "плавного диапазона", плавно "ползущие" по частоте при изменениях температуры и резко "прыгающие" при скачках напряжения питания. Попытки стабилизировать частоту кварцевым резонатором приводили к невозможности ее перестройки. И лишь с появлением простых и дешевых синтезаторов частоты стало возможным иметь сигнал с "кварцевой" стабильностью практически не любой желаемой частоте. Правда, перестройка частоты получается теперь не плавной, а скачкообразной, что в некоторых случаях (например, при работе на УКВ с ЧМ) даже полезно. Описание несложного синтезатора частот диапазона 2 метра мы и предлагаем читателю.

Данный синтезатор частоты предназначен для применения в составе УКВ радиостанций с ЧМ, работающих в диапазоне 144 МГц и имеющих приемник с промежуточной частотой 10,7 МГц.

Синтезатор имеет четыре функциональных режима работы:

  • "Channel". В этом режиме полоса частот выходного сигнала синтезатора при передаче составляет 144500...146000 кГц, а при приеме - на 10700 кГц ниже частоты сигнала при передаче, т. е. 133800...135300 кГц. Режим предназначен для симплексной связи в одном канале, когда оба корреспондента работают на одной и той же частоте.
  • "Step". Он предназначен для выбора и установки шага перестройки частоты: 2,5, 12,5,25 кГц.
  • "Repeater". Здесь полоса частот выходного сигнала синтезатора при передаче составляет 145000... 145200 кГц, а при приеме - на 10700 - 600 кГц ниже частоты сигнала при передаче, т. е. 134900... 135100 кГц. Этот режим позволяет принимать сигналы репитеров, отвечающих на частоте, сдвинутой на 600 кГц вверх, т. е. в полосе частот 145600... 145800 кГц.
  • "Scan". В этом режиме производится поиск станций, работающих в полосе частот 144500 МГц... 146000 кГц, с шагом, выбранным в режиме "Step".

Минимальное число кнопок управления синтезатором частоты обеспечивают быстрый доступ ко всем функциональным режимам работы. К недостаткам устройства можно отнести только относительно большое время установки частоты, в пределах одной секунды.

Синтезатор частоты выполнен на микросхеме фирмы Motorola МС145170-2 [1]. "Сервис" осуществлен на микроконтроллере фирмы Atmel AT90S8515 [2]. В качестве интерфейса пользователя служат кнопки SB1 - SB3 и девятиразрядный се ми сегментный индикатор HG1.

Схема синтезатора приведена на рис. 1. Сигнал с выхода генератора, управляемого напряжением (ГУН), поступает через "Вход Fгун" на вывод 4 микросхемы DD1. Здесь он сравнивается с эталонной частотой, получаемой от встроенного генератора на кварцевом резонаторе ZQ1. Сигналы ошибки с фазовых детекторов микросхемы подаются на фильтр нижних частот (ФНЧ), собранный на элементах R1-R6, С1, С4, С11, и далее через "Выход Uynp" - на элементы управления частотой ГУН. Таким образом, замыкается петля фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ).

Синтезатор частоты диапазона 144 МГц
(нажмите для увеличения)

Микросхема DD1 управляется микроконтроллером DD2 по трем проводам с выходов РВ4, РВ5 и РВ7. С выхода РВ7 (вывод 8) поступает сигнал синхронизации "sck", с выхода РВ5 {вывод 6) - сигнал данных "data", с выхода РВ4 (вывод 5) - сигнал разрешения замены старых данных на вновь поступившие "enbl".

Сигналы с выходов портов А и С микроконтроллера дешифрируются микросхемами DD3, DD4 и отображаются на буквенно-цифровом дисплее HG1. Исполнение команд подтверждают звуковые сигналы воспроизводимые пьезоэлектрическим излучателем звука BF1.

В авторском варианте устройства использован ГУН от выпускаемой промышленностью радиостанции "Эстакада", его схема представлена на рис. 2. С выхода ГУН для смесителя приемника должен сниматься сигнал с частотой на 10,7 или на 11,3 МГц (в зависимости от режима) ниже, чем для передатчика. Поэтому необходимо обеспечить диапазон перестройки ГУН 133800... 135300 кГц для приемника и 144500... 146000 кГц для передатчика. При таком большом разносе частот передачи и приема оказалось целесообразно использовать два отдельных генератора, собранных на транзисторах VT1 VT3. В зависимости от режима работы радиостанции ключевые каскады на транзисторах VT2 и VT4 подают питание на один или другой генератор.

Синтезатор частоты диапазона 144 МГц
(нажмите для увеличения)

Выходные сигналы генераторов поступают на два буферных каскада, собранных на транзисторах VT5 и VT6. Они включены постоянно и, кроме развязки генераторов от остальных каскадов радиостанции, обеспечивают подачу на базы генераторных транзисторов напряжения смещения. Оно снимается с делителя R13R14 и через транзистор VT5, являющийся для напряжения смещения эмиттерным повторителем, поступает на базы генераторных транзисторов.

Схема соединения ГУН с синтезатором, включая цепи питания, показана на рис. 3. Поскольку требуемые напряжения питания для синтезатора и ГУН разные, 5 и 8 В соответственно, использованы два отдельных стабилизатора напряжения: первый микросхемный DA1 типа 78L05, и второй, собранный на дискретных элементах VT1,VD1, R1 иС1.

Синтезатор частоты диапазона 144 МГц

При первом включении изготовленного синтезатора питание на него можно подавать только после того, как микроконтроллер запрограммирован, синтезатор собран и тщательно проверен на отсутствие монтажных ошибок. После включения питания на индикаторе должно высветиться "Сh 145500", это означает, что синтезатор работает в режиме "Channel" на частоте 145500 кГц. В данном режиме доступно изменение частоты кнопками SB2 - "Down" (вниз), SB3 - "Up" (вверх) с шагом 2,5 кГц, 12,5 кГц, 25 кГц (по умолчанию 2,5 кГц). Сканирование диапазона с тем же выбранным шагом осуществляют одновременным нажатием кнопок SB2, SB3, захват частоты происходит при подаче положительного импульса на вход "Захват".

После однократного нажатия кнопки SB1 устройство переходит в режим "Repeater" На дисплее высветится "R0 145600", что означает настройку на частоту нулевого ре-питерного канала с разносом частот приема и передачи 600 кГц. В данном режиме доступно изменение частоты кнопками SB2 "Down" и SB3 "Up" с шагом 25 кГц.

Следующее нажатие кнопки SB1 переводит синтезатор в режим "Step" - установки шага изменения частоты, его выбирают кнопками SB2, SB3. На дисплее высветится "Step 2,5". Затем еще одно нажатие кнопки переводит синтезатор обратно в режим "Channel".

Приведем два примера.

Первый:

  • "Ch 144550"- вы работали на частоте 144,550 МГц;
  • "Step 2,5"- шаг сетки частот до изменения;
  • "Step 12,5"- то же, после изменения;
  • "Ch 144550м- возврат на рабочую частоту.

Второй:

  • "R2 145650"- вы работали на частоте 145,650 МГц;
  • "Step 12,5" - установлен шаг сетки частот 12,5 кГц;
  • "Ch 144550" - переход в режим "Channel" на частоту 144,550 МГц;
  • "R0 145600" - возврат на нулевой репитерный канал.

Когда вы убедились, что программа контроллера работает нормально, можно перейти к тестовой проверке микросхемы DD1 Подключите осциллограф к выводу 3 микросхемы DDI, где должен присутствовать ВЧ сигнал с частотой 10 МГц. Если он есть, это означает, что микросхема работает нормально и правильно воспринимает данные контроллера. Используя частотомер, установите частоту генератора с кварцевым резонатором ZQ1 равной 10000 кГц с помощью конденсатора С4.

После этого подключите ГУН по схеме на рис. 3, а к "выходу 1" - частотомер или контрольный приемник. Для включения частот приема следует подать напряжение питания + 5 В на вход ГУН "ВКЛ. ПРМ." Для включения частот передачи надо подать + 5 В на вход ГУН "ВКЛ. ПРД." и соединить с общим проводом вход "in ТХ". Если частота ГУН отлична от необходимой, проверьте еще раз диапазон перекрытия по частоте ГУН, на контрольном приемнике в этом случае (при отсутствии захвата) будет слышен фон в довольно широком спектре частот.

В синтезаторе вместо индикатора АЛC318 допустимо применить любой подобный, индуктивность дросселя L1 некритична, она может быть и больше 10 мкГн. В ГУН дроссели L1, L3, L5 намотаны на ферритовых кольцах диаметром 7 мм и имеют по 10 витков провода диаметром 0,2 мм, катушка L6 содержит 2 витка, L2, L4, L7 - по 6 витков посеребренного провода диаметром 0,5 мм. Эти катушки бескаркасные - они намотаны на оправке диаметром 4 мм.

Файл прошивки микроконтроллера

Литература

  1. МС145170: PLL Frequency Sintesizer with Serial Interface - e-motorola.com/ files/rf if/doc/data sheet/MC145170-2.pdf.
  2. AT90S8515: 8-bit RISC microcontroller -  atmel.com/dyn/resources/ prod_documents/DOC0841.pdf.

Автор: А.Четович (EU6AI), РБ, г. Глубокое Витебской обл.

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Использование Apple Vision Pro во время операций 16.03.2024

Медицинская команда больницы Кромвеля в Лондоне впервые применила Apple Vision Pro в ходе двух операций на позвоночнике. Это событие подтверждает потенциал гарнитуры в качестве медицинского инструмента, изменяющего подход к хирургической практике. Хотя сами врачи не использовали Vision Pro, операционная медсестра работала с виртуальной реальностью, используя очки во время подготовки и выполнения процедур. Гарнитура позволила просматривать виртуальные экраны в операционной, выбирать инструменты и следить за ходом операции. Программное обеспечение, разработанное компанией eXeX, специализирующейся на создании приложений на основе искусственного интеллекта для хирургии, существенно улучшило процесс оказания медицинской помощи пациентам. Использование Apple Vision Pro открывает новые возможности для разработки приложений в сфере здравоохранения, таких как клиническое образование, планирование операций, обучение и медицинская визуализация. Внедрение Apple Vision Pro в медицинскую пр ...>>

Хранение углерода в Северное море 16.03.2024

Министр энергетики Норвегии Терье Осланд объявил о запуске проекта Longship, нацеленного на создание центрального хранилища углекислого газа в Северном море. Этот амбициозный проект оценивается в $2,6 млрд и направлен на применение технологии CCS (углеродного захвата и хранения) для смягчения воздействия климатических изменений. Норвегия уже имеет опыт в области CCS благодаря успешным проектам Sleipner и Snohvit, и сейчас стремится увеличить объем углерода, запечатываемого под морским дном. План Longship предусматривает создание мощности по захвату и хранению 1,5 млн. тонн углерода ежегодно в течение 25 лет. Несмотря на позитивные перспективы, существуют опасения по поводу долгосрочных последствий такого хранения. Однако сторонники проекта утверждают, что морское хранение углерода имеет ряд преимуществ, включая минимальное воздействие на окружающую среду. Проект Longship осуществляется при участии компаний Equinor, Shell и TotalEnergies через совместное предприятие Northern Li ...>>

Выращены мини-органы из амниотической жидкости человека 15.03.2024

Международная команда ученых под руководством профессора Фань Сюлиня из Университета Чжэцзян разработала уникальный способ выращивания мини-органов из клеток, обнаруженных в амниотической жидкости человека. Этот значительный прорыв в медицине может привести к улучшению диагностики и лечения врожденных заболеваний. Органоиды, представляющие собой трехмерные клеточные структуры, имитирующие органы в меньшем масштабе, были выращены из клеток легких, почек и тонкого кишечника, найденных в амниотической жидкости. Этот метод открывает новые возможности для изучения различных состояний плода и может стать ключом к ранней диагностике и лечению врожденных дефектов. Хотя пока не проводились попытки использования этого метода в лечении, ученые надеются, что их исследования в будущем помогут бороться с серьезными врожденными заболеваниями, которые затрагивают миллионы новорожденных ежегодно. Этот прорыв может изменить практику медицинских вмешательств, позволяя диагностировать и лечить врожд ...>>

Случайная новость из Архива

Память на искусственной ДНК 16.04.2016

Создана система, сохраняющая различную информацию в синтезированных ДНК и извлекающая ее обратно без ошибок.

Исследователи из университета Вашингтона и фирмы Microsoft описали систему хранения информации на синтезированных ДНК. Им удалось не только сохранить этим способом различные виды информации (текст, изображения, звук), но и безошибочно прочитать их.

Молекулы ДНК, созданные природой для хранения генетической информации живых организмов, способны хранить информацию во много миллионов раз более плотно, чем все существующие технологии для цифровых запоминающих устройств - жесткие и оптические диски, флэш-накопители и др. Кроме того, ДНК может надежно сохранять данные в течении нескольких столетий в отличие от срока от нескольких лет до двух-трех десятилетий для прочих устройств. По оценкам предел плотности записи на ДНК достигает 1 эксабайт на мм3 (1018 байт/мм3) при периоде полураспада более 500 лет. Правда, пока доступ к записанной таким образом информации очень медленный (от десятков секунд до часов), так что такую систему можно использовать только для архивного хранения данных.

Кодирование осуществляется с помощью четырех основных строительных блоков ДНК: аденина (А), гуанина (G), цитозина (C) и тимина (T). Эти блоки соответствуют цифрам кода. Поскольку их четыре, то двоичные числа перед кодированием переводятся в код с другим основанием. В простейшем случае, может использоваться система с основанием 4, тогда A, C, G, T сопоставляются цифрам 0, 1, 2, 3. Процесс кодирования, к примеру, двоичной последовательности 01110001 заключается в ее замене на код Хаффмена при основании 4 - 1301, а затем синтезе цепочки ДНК - СТАС. Однако такое кодирование не позволяет уберечься от многочисленных ошибок , возникающих при синтезе ДНК, поэтому пришлось разработать специальный метод кодирования, уменьшающий вероятность ошибки, и кроме того, добавить к биотехнологиям схемы коррекции ошибок, используемые в компьютерной памяти.

Исследователи решили и проблему произвольного доступа к информации, записанной на большом количестве различных ДНК. Для этого они научились кодировать в них служебные данные ("индексы"), позволяющие находить нужную информацию. С помощью полимеразной цепной реакции, используемой в молекулярной биологии, они идентифицировали нужные индексы, а затем, используя методы секвенирования (определения последовательности блоков) ДНК, читали данные.

Другие интересные новости:

▪ Фотоэлемент на основе графена

▪ 6-канальный датчик освещенности VD6283TX

▪ Электрокроссовер Volvo XC40 Recharge

▪ Съедобный датчик для контроля заморозки продуктов

▪ Наушники Studio Pro

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Антенны. Подборка статей

▪ статья Ночь длинных ножей. Крылатое выражение

▪ статья Какое знаменитое военное здание охраняется гражданскими лицами? Подробный ответ

▪ статья Заместитель начальника отдела внешнеэкономической деятельности. Должностная инструкция

▪ статья Импульсный металлоискатель, теория. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Тяни-толкай. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024