Цифровые микросхемы в спортивной аппаратуре. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Узлы радиолюбительской техники

 Комментарии к статье

В последнее время радио-спортсмены - коротковолновики, ультракоротковолновики и "охотники на лис"- всё чаще применяют в своей аппаратуре интегральные микросхемы. Сейчас на микросхемах можно выполнить практически весь приемный и большую часть передающего тракта трансивера, изготовить радиоприемник для "охоты на лис". Использование микросхем не только существенным образом упрощает конструирование спортивной аппаратуры, уменьшает ее габариты и массу. Появляется реальная возможность создавать качественно новую аппаратуру, изготовление которой из дискретных элементов, по существу, было недоступно широкому кругу радиолюбителей. Цифровые шкалы, высококачественные системы фазовой автоподстройки частоты, отображающие устройства (дисплеи) - вот далеко не полный перечень узлов, введение которых в спортивную аппаратуру стало возможным только благодаря применению интегральных микросхем.

В спортивной KB и УКВ аппаратуре все шире применяются цифровые микросхемы. Из них в радиолюбительской практике наибольшее распространение получили микросхемы серий К133 и К 155, которые обладают достаточно высоким быстродействием, хорошей нагрузочной способностью, легко согласуются с узлами, выполненными на транзисторах. На этих микросхемах выполняют автоматические телеграфные ключи, датчики кода Морзе, электронно-цифровые шкалы, отдельные узлы спортивной аппаратуры и т. д.

Используя D-триггеры, легко, например, построить фазовращатель со сдвигом фаз 0°-180°-90°-270° (рис. 1). По сравнению с описанным в "Радио", 1977, № 6, он обеспечивает более высокую точность фазовых соотношений, так как в нем нет триггера предварительного деления, вносящего дополнительную погрешность.

На рис. 2 приведена схема смесителя на D-триггере, выгодно отличающегося от аналоговых не только своей простотой, но и тем, что на его выходе не образуется никаких "продуктов" преобразования, кроме разностной частоты и ее гармоник. Это позволяет в .некоторых случаях отказаться от фильтрующей системы. Сигналы с частотами f1 и f2 подают на входы D и С. Распределение сигналов по входам не имеет значения: в любом случае на выходах триггера появится сигнал разностной частоты. Важно лишь, чтобы, во-первых, сигнал на входе С имел достаточно крутой фронт, а во-вторых, чтобы частоты f1 и f2 отличались друг от друга не более чем на 30...35%. Форма сигнала на входе D особой роли не играет.

На базе такого смесителя можно построить эффективный пороговый детектор для приемника "лисолова".

Сигнал телеграфного гетеродина подают на вход С, а сигнал ПЧ - на вход D. До тех пор пока положительная полуволна напряжения ПЧ не достигнет уровня 2...2,4 В, сигнал на выходе детектора будет отсутствовать. Такой детектор обладает резко выраженным порогом ограничения и весьма эффективен при ближнем поиске. Если промежуточная частота в приемнике "лисолова" меньше 1 МГц, целесообразнее применять экономичные триггеры серии К134.

Логические элементы также могут быть использованы для построения аналоговых смесителей, с помощью которых можно получить как разностную, так и суммарную частоту двух колебаний. Один из вариантов смесителя на элементе "2И-НЕ" показан на рис. 3. В принципе, он ничем не отличается от обычных, выполненных на аналоговых элементах. Соотношение частот здесь может быть любым, а сигнал разностной или суммарной частоты из спектра выходного сигнала выделяется соответствующим фильтром.

Цифровой и аналоговые смесители, описанные выше, непригодны для построения SSB детекторов, модуляторов и преобразователей. Однако, используя цифровые микросхемы, можно создать и линейные смесители.

Один из вариантов такого смесителя (его предложил В. Поляков, RA3AAE) показан на рис. 4. Он представляет собой балансный модулятор на базе ключевого преобразователя и может быть использован для построения формирователей или преобразователей однополосного сигнала. Модулятор не нуждается в налаживании. При использовании согласующего трансформатора (Т1) от транзисторного радиоприемника несущая частота подавляется не менее чем на 40 дБ. Для большего подавления необходимо тщательно симметрировать вторичные обмотки трансформатора. Строго говоря, в таком модуляторе сигнал несущей частоты вообще не" должен присутствовать на выходе, так как он не поступает на трансформатор, а лишь определяет частоту коммутации электронных ключей, выполненных на элементах D2.1 и D2.2, которые соединяют выводы вторичных обмоток с общим проводом.

Однако в реальном устройстве из-за недостаточной симметрии вторичных обмоток трансформатора на выходе всегда имеется напряжение несущей частоты.

Цифровые микросхемы могут быть использованы для возбуждения выходных каскадов маломощных телеграфных передатчиков, например передатчиков для "охоты на лис" (рис. 5). Такой выходной каскад работает в режиме, близком к классу В. По существу, транзистор V1 возбуждается прямоугольными импульсами, близкими г. по форме к меандру, поэтому на выходе передатчика необходимо применять достаточно эффективную фильтрацию гармоник.

На частоте 3,5 МГц подводимая мощность может составлять 10...12 Вт. Резистор R2 подбирают так, чтобы она не превышала предельно допустимого для транзистора V1 значения.

В любительской коротковолновой аппаратуре часто применяют метод умножения частоты низкочастотного задающего генератора для получения частот более высокочастотных диапазонов. При этом устройство получается громоздким и критичным к настройке. Кроме того, с ростом номера гармоники падает амплитуда сигнала. Гораздо проще эту задачу можно решить делением частоты задающего генератора, используя элементы цифровой техники (рис. 6). На триггерах D1, D2.1 собран делитель частоты, на микросхеме D3 - электронные ключи. В зависимости от конкретных условий задающий генератор может быть плавным, кварцованным, интерполяционным или охваченным петлей ФАПЧ.

Следует иметь в виду, что частоты, соответствующие десятиметровому любительскому диапазону, превышают предельную частоту переключения, гарантированную для триггеров серии К155. Поэтому не каждая микросхема К155ТМ2 будет работать в первом каскаде делителя. Точно так же не каждая микросхема К155ЛА8 будет эффективно пропускать эти частоты. Следовательно, при повторении данного устройства может потребоваться подбор D1 и D3. В качестве примера радиопередающего устройства, в котором использованы цифровые микросхемы, можно привести передатчик для "охоты на лис", разработанный Р. Гуевым (UA6XBP) и А. Волченко. Он экспонировался на 28-й Всесоюзной выставке радиолюбителей - конструкторов ДОСААФ. Схема передатчика приведена на рис. 7. Его выходная мощность в диапазоне 3,5 МГц составляет около 2 Вт, в диапазоне 28 МГц - около 1,5 Вт.

В диапазоне 28 МГц сигнал задающего генератора, выполненного на транзисторе V1, через элементы D1.1 и D1.2 поступает на усилитель мощности на транзисторе V2 и далее в антенну. Выключателем S1 при необходимости включают тональный генератор (элементы D1.3. D1.4, D2.1), сигнал частотой около 1000 Гц с которого поступает на второй вход элемента D1.1, выполняющего в этом случае роль амплитудного модулятора.

При работе в диапазоне 3,5 МГц прохождение сигнала через элемент D1.1 блокировано логическим 0, поступающим через контакты переключателя S2 на нижний (по схеме) вход этого элемента. Сигнал задающего генератора делится триггерами D3.1, D3.2, D4.1 на 8 и с выхода последнего триггера поступает на усилитель мощности, выполненный на транзисторе V3. Манипуляция может осуществляться как с помощью телеграфного ключа, так и автоматическим манипулятором.

Катушка L1 в передатчике выполнена на кольцевом сердечнике из феррита М30ВЧ (типоразмер К12Х Х6Х4.5). Она содержит 13 витков провода ПЭЛШО 0,35 (отводы от 3 и 6-го витков, считая сверху по схеме). Катушки L2-L4 наматывают на каркасе диаметром 10 мм. Катушка L2 должна содержать 15 витков провода ПЭВ-1 0,8, L3 (намотана поверх L2) - 6 витков ПЭЛШО 0,35, L4 - 40 витков ПЭЛШО 0,15. У катушек L2 и L4 отводы следует делать примерно от трети витков (считая сверху по схеме). Подстроечники у катушек L2-L4 - СЦР-1.

Автор: Т. Крымшамхалов (UA6XAC), г. Нальчик; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Узлы радиолюбительской техники.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Бессонница приводит к диабету 13.09.2018 Ученые обнаружили связи между лишением сна, усиленным потреблением пищи, снижением двигательной активности и повышением риска развития диабета 2 типа. Группа исследователей из Высшей школы медицины Тохо в Японии объяснила: "Неясно, что было причиной непереносимости глюкозы: изменения в потреблении пищи и расходовании энергии или отсутствие сна". Исследователи изучали две группы мышей: одна группа не спала в течение шести часов каждую ночь, а другая могла спать по своему желанию. Обеим группам ученые предлагали неограниченное количество жирной пищи и сахарной воды, имитируя набор продуктов питания современного человека. Кроме того, у всех животных были ограниченные возможности для физической активности. Исследователи измерили уровни глюкозы и жира в печени сразу после эксперимента. Уровень глюкозы в крови был значительно выше в группе "недосыпания", чем в контрольной группе. Уровни триглицеридов (жиров) и производство глюкозы в печени также увеличивались после одной бессонной ночи. Повышенный уровень триглицеридов в печени связан с резистентностью к инсулину (неспособностью организма правильно обрабатывать инсулин). Кроме того, недостаток сна изменил экспрессию ферментов, которые регулируют обмен веществ в печени. Эти данные свидетельствуют о том, что лишение сна даже в течение шести часов одной ночи может вызывать серьезные последствия для печени и обмена веществ. Ученые собираются исследовать возможные пути предотвращения подобных последствий.

Другие интересные новости:

▪ Сенсорные экраны станут дешевле

▪ Платиновая нитка для топливного элемента

▪ Микробы определят токсины

▪ Рекорд продолжительности полета беспилотника

▪ Испытан керамический двигатель

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПТЭ. Подборка статей

▪ статья Гамак-экспромт. Советы домашнему мастеру

▪ статья Почему датский инженер Карл Кройлер, впервые предложивший при подъеме затонувшего судна закачивать в его корпус не воздух, а пенополистирол (пенопласт), не смог получить патент на свое изобретение? Подробный ответ

▪ статья Охранник внутренний. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Антенна с обратным излучением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Карточки с отверстиями. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025