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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Стандартизован режим HDMI Alternate Mode для подключения USB-C 06.09.2016 Представлены спецификации режима HDMI Alternate Mode, разработанные создателями стандарта HDMI для подключения по USB-C. Разработка позволит подключать мониторы и телевизоры с входами HDMI к портам USB-C напрямую, без каких-либо переходников. Передачу сигналов HDMI обеспечит простой кабель с разъемом HDMI на одном конце и разъемом USB-C - на другом. Уточним, что все уже выпущенные устройства отображения с HDMI совместимы с новым режимом. Интерфейс HDMI очень распространен - только в этом году будет отгружено почти 290 млн мониторов, проекторов и телевизоров, имеющих хотя бы один вход HDMI. Всего же в мире насчитывается почти 6 млрд таких устройств. Что касается устройств с USB-C, они должны будут поддерживать новый режим. Режим соответствует возможностям HDMI 1.4b, включая разрешение до 4K, канал Audio Return Channel (ARC), поддержку 3D, канал HDMI Ethernet Channel и функцию управления Consumer Electronic Control (CEC).

Другие интересные новости:

▪ Механическая клавиатура Hexgears Hyeku F2

▪ Наркотическая зависимость от сахара

▪ Самый мощный в мире рентгеновский лазер

▪ Браслет стреляет антисептиком

▪ Темная материя стала темнее

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Дайте мне точку опоры. Крылатое выражение

▪ статья Кто такие неандертальцы? Подробный ответ

▪ статья Тандем. Личный транспорт

▪ статья Микрофоны, радиомикрофоны. Справочник

▪ статья Несложный преобразователь, 12/220 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025