Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

Обеспечение стабильности частоты гетеродинов любительских приемно-передающих устройств всегда было актуальной проблемой. Особенно возросли требования к этому параметру с появлением цифровых видов связи. Любительские разработки цифровых синтезаторов частоты, полностью решающие проблему стабильности частоты, не получили пока широкого распространения из-за их относительной сложности. Вместе с тем существуют и более доступные варианты решения этой задачи. Об одном из них рассказывает автор предлагаемой ниже статьи.

Устройство цифровой автоподстройки частоты (ЦАПЧ) предназначено дпя использования совместно с универсальной цифровой шкалой (ЦШ), описание которой было приведено в [1]. Применение ЦАПЧ позволяет значительно улучшить стабильность частоты настройки трансивера.

Схема ЦАПЧ приведена иа рисунке. Перестройка частоты ГПД, который дополнен таким устройством, будет дискретной с шагом 50 или 100 Гц в зависимости от ее подключения к предварительному делителю на DD2, DD3 цифровой шкалы.

Работу схемы, с шагом перестройки 100 Гц, в упрощенной форме можно представить так. Если значение младших разрядов (герцы) измеряемой частоты лежит в интервале 0...49 Гц, то по истечении времени счета на выходе предварительного делителя (вывод 8 DD3.2) будет уровень лог. 0. При дальнейшем повышении частоты на выходе делителя появляется лог. 1. Это свойство и используется в работе системы ЦАПЧ. Данный принцип не является новым. Он применялся ранее в других конструкциях, например, в [2].

Рассмотрим случай, когда частота "плывет вверх". При повышении частоты гетеродина трансивера, когда младшие разряды значения частоты попадают в диапазон 50...99 Гц, по истечении времени счета на выходе предварительного делителя ЦШ появится уровень лог. 1. Триггер DD1.2 схемы ЦАПЧ зафиксирует этот уровень и на его выводе 1 также появится лог. 1. Напряжение высокого уровня откроет транзисторный ключ VT1, что приведет к постепенному разряду интегрирующей емкости С2. Напряжение на варикапе подстройки частоты гетеродина уменьшится, и частота ГПД начинает понижаться до тех пор, пока не появится уровень лог. 0 на выводе 1 триггера DD1.2 узла ЦАПЧ. Лог.0 на этом выводе закрывает транзисторный ключ, и напряжение на интегрирующей емкости и варикапе будет постепенно повышаться. Частота ГПД также начнет повышаться.

Из описания принципа действия системы видно, что она работает при постоянном изменении частоты - "пульсациях", которые будут тем меньше, чем меньше скорость изменения частоты под воздействием системы ЦАПЧ (в пределе скорости ЦАПЧ и собственного ухода частоты ГПД сравняются). В этом случае уменьшать скорость изменения частоты можно, либо увеличив емкость интегрирующего конденсатора С2, либо увеличением номинала резистора R4. При этом надо следить за тем, чтобы она всегда превышала скорость ухода частоты самого ГПД, иначе система ЦАПЧ окажется неработоспособной (не будет захвата и удержания частоты).

Напряжение на интегрирующей емкости G2 может принимать значения от 0 до (0,7...0,9)Uпит (верхний и нижний пределы зависят от соотношения номиналов резисторов R4-R6). В зависимости от того, куда "плывет час-тота", напряжение будет постепенно уменьшаться или увеличиваться в указанном диапазоне, удерживая частоту ГПД. Диапазон перестройки частоты ГПД при изменении напряжения на конденсаторе С2 (в указанных раннее пределах) есть полоса удержания ЦАПЧ.

Если вы проанализируете работу ЦАПЧ в случае, когда частота "плывет вниз", то убедитесь, что она работает аналогично.

Для введения системы ЦАПЧ в ГПД трансивера необходимо выполнить ряд условий.

1. Частота гетеродина должна подаваться на вход f1 (вывод 1 DD1) ЦШ.

2. Расстройка частоты ГПД должна быть не менее ±3,5 кГц.

3. Собственный уход частоты ГПД не должен превышать 200...300 Гц за 5...10 мин.

Так как протекающие процессы очень медленные, работа ЦАПЧ не увеличивает уровень шума ГПД и не ухудшает электрические параметры трансивера.

Расстройка ГПД уменьшается при введении ЦАПЧ примерно в 1,5...2 раза. Если ее сохранение принципиально, то перед подключением ЦАПЧ надо увеличить "растягивающие" емкости в цепи варикапа.

При включенной расстройке "набегает" ошибка в установке исходной частоты, что является неизбежным следствием простоты данной системы. Поэтому в режиме включенной расстройки необходимо контролировать частоту по ЦШ. Сдвиг частоты происходит эпизодически без всякого контроля, но становится маловероятным при небольшой расстройке - 200...300 Гц. Реально достижимые "пульсации" частоты ГПД - 3...5 Гц, что в большинстве случаев вполне приемлемо.

Резистором R4 подбирают постоянную времени интегрирующей цепи по минимальным "пульсациям" частоты при работающей ЦАПЧ (контролируют по частотомеру в режиме индикации единиц герц). От номиналов резисторов R4, R5 и R6 зависят полоса расстройки и ширина полосы удержания ЦАПЧ. Их подбирают (в пределах 1...3 МОм) по требуемой полосе расстройки, с одной стороны, и по надежному удержанию частоты ГПД в течение длительного времени - с другой стороны (контролируют после прогрева трансивера). При нормальной работе ЦАПЧ светодиод HL1 (индикатор работы системы) должен мигать с периодом примерно 4...15 с (зависит от скорости ухода частоты ГПД). а частота ГПД не должна изменяться более чем на ±5 Гц.

Авторский вариант системы ЦАПЧ ГПД имеет следующие характеристики: число используемых входов цифровой шкалы - 2; полоса расстройки ГПД после установки - ±2 кГц (до установки ЦАПЧ - ±3.5 кГц); первоначальный выбег частоты гетеродина ± 1 кГц (в зависимости от диапазона): частота стабилизируется через 5...10 мим прогрева трансивера; шаг перестройки частоты ГПД - 50 Гц (вход D триггера DD1.2 системы ЦАПЧ подключен к выходу 5 DD3.1 шкалы).

Система ЦАПЧ работает постоянно (без отключения). Ошибка при установке исходной частоты при включенной расстройке примерно 100 Гц на каждые 5 - 10 включений "прием-передача". При расстройке 200...300 Гц ошибка б установке частоты маловероятна.

Поправка. Верхний по схеме вывод резистора R6 (см. рисунок) должен подключаться к цепи расстройки ГПД, а нижний - к варикапу подстройки ГПД.

Литература

1. Буравлев В., Вартазарян С, Коломийцев В. Универсальная цифровая шкала. - Радио, 1990, № 4, с. 28-31.
2. Лаповок Я. Высокостабильный ГПД. -Радио, 1989, № 3, с. 23-25; № 7, с. 31.

Автор: Г.Лаврентьев (UR4QDF)

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Солнечная башня освещает Лас-Вегас 15.02.2012 Компания SolarReserve завершила основные работы по проекту создания солнечной электростанции вблизи Лас-Вегаса. Данная электростанция будет использовать расплавленную соль для сохранения энергии, запасенной в течение дня, и передавать ее в город с наступлением ночи. Проект получил название Crescent Dunes Solar Energy Project. Сама станция представляет собой башню высотой около 165 м. По расчетам создателей, данная электростанция сможет производить до 110 МВт электричества к концу 2013 года. Емкость хранилища позволит обеспечивать полную мощность на протяжении 10 часов. Таким образом, Crescent Dunes Solar Energy Project может стать полноценным постоянным источником электричества, способным снабжать часть Лас-Вегаса. Проект SolarReserve отличается от аналогичных тем, что здесь используется лишь один носитель энергии - расплавленная соль при температуре около 1000° С. Соль при этом хранится в специальном резервуаре при температуре около 500° С. После этого часть ее поставляется в специальный отсек, где нагревается и расплавляется. Далее расплав поступает в другой резервуар, откуда она идет в теплообменник для выработки энергии. Летом компания планирует установить вокруг башни 10 тыс. зеркал, каждое из которых несколько квадратных метров по площади. Эти зеркала будут отражать солнечный свет и направлять его в специальный приемник размером более 30 м. Зеркала будут располагаться на расстоянии более 3 км вокруг башни.

Другие интересные новости:

▪ Здесь бросаются самолетами

▪ Получение энергии для аккумуляторов из геотермальной воды

▪ Часы CASIO G-SHOCK GMD-S5610IT

▪ Ночник может привести к лишнему весу

▪ Самая высокая статуя в мире

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей. Подборка статей

▪ статья Я о прошлом теперь не мечтаю. Крылатое выражение

▪ статья Можно ли ездить на автомобиле быстрее звука? Подробный ответ

▪ статья Каштан обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Организация безопасного рабочего места сварщика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезающая фотография. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026