Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

В последнее время в печати появилось не мало синтезаторов для аппаратуры диапазона 144 МГц. Предлагаемый в этой статье вариант синтезатора интересен тем, что в нем применена недорогая микросхема-синтезатор LM7001J, используемая в бытовых радиоприемных устройствах.

Синтезатор предназначен для работы в приемопередающих устройствах ЧМ с промежуточной частотой 10,7 МГц. Он обеспечивает формирование сигнала с частотой 133,3... 135,3 МГц в режиме приема и 144... 146 МГц в режиме передачи с шагом сетки частот 25 кГц. В нем предусмотрена возможность сканирования в режиме приема во всем диапазоне рабочих частот. Синтезатор имеет энергонезависимую память на три пользовательские частоты. В ней также "зашиты" 9 репитерных каналов (R0-R8). В режиме передачи в синтезаторе осуществляется частотная модуляция ВЧ сигнала. Питают синтезатор напряжением 8...15 В. Ток потребления - не более 50 мА. Уровень высокочастотного сигнала на его выходе при нагрузке 50 Ом составляет не менее 0,1 В.

Работа синтезатора

При подаче напряжения питания синтезатор сразу начинает работать на частоте, записанной в 1-й ячейке памяти. Пока напряжение питания ниже 4,2 В, на выводе 1 (RES) микроконтроллера DD1 будет уровень логического нуля, сформированный микросхемой-супервизором DA1, которая формирует сигнал сброса. По достижении данного значения уровень скачкообразно изменится на "1". Это исключает искажение информации ОЗУ, возникающее при плавном нарастании напряжения питания. На индикаторе HG1 отображается частота, на которой синтезатор будет работать в режиме передачи. Для перехода на частоту, записанную в одной из ячеек памяти, необходимо нажать на соответствующую кнопку "1"-"3" (S1 - S3). Каждое нажатие на кнопку "UP" или "DN" (S6 и S7) приводит к смещению рабочей частоты соответственно вверх или вниз на 25 кГц. При нажатии на кнопку "SCAN" (S5) включается режим сканирования во всем диапазоне рабочих частот. При появлении в канале несущей сканирование приостанавливается и возобновляется через несколько секунд после ее пропадания. Сигналом остановки сканирования служит уровень логического нуля, подаваемый на вывод "SCAN" синтезатора. Для выхода из режима сканирования достаточно нажать на одну из кнопок "UP", "DN", " SCAN".

При нажатии на кнопку "REP" (S4) синтезатор переходит в режим работы с репитерными каналами. Переход по каналам осуществляется кнопками "UP" и "DN". На индикаторе в этом случае отображается непосредственно номер канала (R0 - R8). Сканирование в репитерном режиме не предусмотрено. Выход из данного режима производится повторным нажатием на кнопку "REP".

Для записи частоты в ячейку памяти необходимо набрать на индикаторе значение частоты, нажать кнопку с номером ячейки и, не отпуская ее, нажать кнопку "REP". При выключении питания информация, записанная в ячейках памяти, сохраняется.

Принцип действия

Внутренняя структура микросхемы LM7001, согласно документации, позволяет построить синтезатор частоты на частоты 45... 130 МГц с шагом 25, 50 или 100 кГц. Однако несколько имеющихся у автора экземпляров этой микросхемы без проблем работали на частотах любительского диапазона 2 метра. Более подробно об этой микросхеме можно узнать из [3] или в Интернете на сайтах с технической информацией (например, на [4]).

Электрическая принципиальная схема синтезатора приведена на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Управление микросхемой синтезатора осуществляется с помощью микроконтроллера DD1 AT90S1200. Этот тип контроллера выбран автором как один из самых дешевых на рынке. Индикация частоты производится с помощью ЖКИ индикатора применяемого в импортных телефонах и АОНах. Микроконтроллер DD1 при нажатии клавиш обрабатывает команды, выдает данные в индикатор и управляет работой синтезатора DA2 по трехпроводной шине (выводы 6, 7, 8 DD1). Он тактируется от внутреннего генератора DA2, работающего на частоте 7,2 МГц. Для перевода синтезатора в режим передачи необходимо подать нулевой логический уровень на вывод "ТX" синтезатора.

Генератор управляющего напряжения (ГУН) собран на транзисторе VT3 по схеме "емкостной трехточки". В качестве элемента перестройки частоты используется варикап VD5. Катушка индуктивности ГУН состоит из двух частей. В режиме приема "работают" обе части катушки, при передаче - только одна (большая] часть. Открытые стоки трех ключей (BO1 - ВОЗ) на полевых транзисторах, входящих в состав микросхемы LM7001, подключены к ее выводам 7-9 Состояние этих ключей изменяется при изменении соответствующих битов управления. Микросхема программируется так, что во, время приема ключ ВO2 закрыт, а ВОЗ - открыт. При этом диод VD4 закрыт и катушка L1 полностью включена. При переходе в режим передачи ключ В02 открывается, ВОЗ - закрывается, открывается диод VD4 и емкость С7 заземляет по переменному току меньшую часть катушки. Буферный каскад сигнала ГУН собран на транзисторе VT4.

Составной каскад, собранный на транзисторах VT1 и VT2, выполняет роль инвертирующего усилителя сигнала ошибки ФАПЧ и активного фильтра.

В режиме передачи сигнал синтезатора модулируется по частоте речевым сигналом, подаваемым на вход "MOD" синтезатора. Уровень частотной девиации выходного сигнала зависит от амплитуды речевого. Амплитуда речевого сигнала должна быть такой, чтобы обеспечить девиацию выходного сигнала в необходимых пределах. Ее величину целесообразно подбирать уже в собранной радиостанции. Качество передаваемого сигнала можно оценить с помощью близкорасположенного контрольного приемника.

Напряжение питания индикатора HG1 (1,5 В) снимают с делителя R1VD1 - VD3. Для согласования уровней логических сигналов, подаваемых на индикатор, используют резистивные делители R2 - R5.

Конструкция и детали

Вся конструкция собрана на одной печатной плате размерами 148x50 мм, выполненной из одностороннего текстолита (рис. 2).

Чертеж ее трассировки приведен на рис. 3, а расположение элементов - на рис. 4

В конструкции использованы постоянные конденсаторы типа К10-17 или КМ. Подстроечный конденсатор C3 - типа КТ4-23. Электролитические конденсаторы С14 и С15 - типа К50-35. Постоянные резисторы - типа С2-23, С1-4. Для перестройки ГУН автор применил имеющиеся у него в наличии варикапы КВ134АТ-9. Вместо них с успехом можно применить любые высокочастотные низковольтные варикапы с начальной емкостью 18-22 пф. Микросхему-супервизор DA1 можно заменить импортным аналогом PST529D. В качестве индикатора использован десятиразрядный ЖК модуль с контроллером НТ1611 фирмы Holtek. Катушка индуктивности L1 имеет 0,5 и 2,5 витка (считая от "холодного" конца) проводом 0,45 мм на оправке 4 мм. Дроссель L2 намотан на резисторе R24 и содержит 15 витков провода диаметром 0,15 мм.

Настройка

После сборки синтезатора необходимо отпаять верхний (по схеме) вывод резистора R17 и подать на него напряжение +2,5 В от внешнего источника. Включив синтезатор, его переводят в режим передачи и на выходе "OUT" с помощью частотомера замеряют частоту ГУН. Сдвигая и раздвигая витки большей части катушки индуктивности L1, добиваются того, чтобы частота генерируемого сигнала была как можно ближе к значению 145,5 МГц. После этого синтезатор переключают в режим приема и снова контролируют значение частоты. Изменением формы меньшей части катушки устанавливают частоту, генерируемую ГУН, близкой к 134,8 МГц. По окончании подстройки частоты ГУН витки катушки фиксируют парафином или воском, вывод резистора R17 запаивают в плату. Далее к выходу синтезатора подключают частотомер. Подстройкой C3 добиваются того, чтобы частота генерируемого сигнала на любом канале отличалась от требуемой не более чем на несколько сотен герц. Заключительный этап - проверка работы синтезатора во всех режимах. Управляющее напряжение на варикапе в рабочем диапазоне частот должно быть в пределах 1,5...4,5 В.

Программирование микроконтроллера

Для программирования AT90S1200 автор воспользовался программатором РопуРгод2000, разработанным Клаудио Ланконелли. Последние релизы программного обеспечения, схемы программаторов для различных типов микроконтроллеров и подробную инструкцию по использованию можно найти в [5], также полезную информацию о использовании программатора можно почерпнуть из [1]. Программатор содержит базовый блок, подключаемый к СОМ или LPT порту компьютера, и сменные адаптеры для каждого семейства микроконтроллеров.

Однако если предполагается программировать только определенный тип микросхем, например, AT90S1200 и AT90S2313, то можно воспользоваться упрощенным адаптером для СОМ-порта (рис. 5).

Данные для программирования микроконтроллера и ОЗУ

Использование синтезатора

При эксплуатации синтезатора для уменьшения паразитных наводок, снижающих качество сигнала, его необходимо помещать в экранированный отсек. Конструкция, предложенная автором (расположение микроконтроллера, микросхемы синтезатора и ГУН на одной плате), не всегда оказывается удобной. По необходимости можно микросхему синтезатора и ГУН расположить на отдельной плате, также применить другую схему ГУН. Изменять программу прошивки микроконтроллера при этом не нужно.

Литература

1. Долгий А. Разработка и отладка устройств на МК. - Радио, 2001, № 6, с 24-26; 2001, № 7. с. 19-21.
2. Матанцев А. Контроллер и синтезатор. - Радио, 2001, № 3, с. 62, 63.
3. Справочный листок. - Радио, 2003, № 4, с. 49, 50.
4. Сайт <promelec.ru> в разделе "описания".
5. Сайт <lancos.com>.

Автор: А.Темерев (UR5VUL), г.Светловодск, Украина

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Система кондиционирования, не требующая электричества 14.09.2017 Исследователи из Стэндфордского университета разработали высокотехнологичную оптическую поверхность, на основе которой создана система кондиционирования, почти не требующая электрической энергии для своей работы. В качестве теплоносителя в этой системе используется вода, которая проходит через теплообменники, размещенные под оптической поверхностью. Эти поверхности, за счет структуры поверхности, отражают более 97 процентов энергии падающих на них солнечных лучей, одновременно рассеивая в окружающую среду тепловую энергию, переносимую водой. И такой подход позволяет резко снизить количество энергии, требующейся на кондиционирование внутренних помещений зданий. Проведенные испытания системы "пассивного охлаждения" показали, что вода в этой системе может быть охлаждена до температуры, на 3-5 градусов Цельсия ниже температуры окружающей среды. Взяв за основу собранные экспериментальные данные, исследователи из Стэнфорда создали математическую модель охлаждаемого здания, находящегося в месте с сухим и горячим климатом, соответствующим климату в районе Лас-Вегаса. Экономия электроэнергии за счет использования системы пассивного охлаждения составила 14.3 МВтч в течение одного летнего месяца, что соответствует 21-процентной экономии от общего количества затрачиваемой на кондиционирование энергии. Согласно имеющимся данным, на охлаждение и кондиционирование тратится около 15 процентов от электроэнергии, вырабатываемой на всем земном шаре, а к 2050 году общее количество затрачиваемой на кондиционирование энергии увеличится еще в 10 раз. Поэтому, даже 20-процентная экономия энергии приведет к экономии огромных сумм денег и существенному снижению количества выброса в атмосферу парниковых газов. В настоящее время исследователи из Стэндфордского университета основали новую компанию под названием SkyCool Systems, которая будет заниматься дальнейшее работой и коммерциализацией технологии пассивного охлаждения. Новая система будет разрабатываться с прицелом на ее легкую интеграцию в существующие системы кондиционирования воздуха различных типов и производителей, включая и системы охлаждения информационных центров, где экономия энергии играет одну из главных ролей.

Другие интересные новости:

▪ Парус с подогревом

▪ Часы с интерфейсом Bluetooth

▪ Кипарисы под песком

▪ Портативный аккумулятор Baseus 180 000 мА

▪ Яблоки полезны для мозга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Большая энциклопедия для детей и взрослых. Подборка статей

▪ статья Хлестаков. Крылатое выражение

▪ статья Какие пресмыкающиеся способны бегать по поверхности воды? Подробный ответ

▪ статья Электродуговая сварка. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Опасности электричества: настоящие, мнимые и неизученные. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ящик для исчезновения монет. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025