Синтезатор частоты для радиостанции диапазона 144...146 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Синтезаторы частоты

 Комментарии к статье

В настоящее время промышленностью освоен выпуск микросхемы однокристального синтезатора частоты, построенного по схеме прескалера. Эта микросхема типа К1508ПЛ1 выполнена по КМОП технологии в планарном 14-выводном корпусе. Загрузка коэффициентов деления в регистр управления микросхемы производится в последовательном коде. Микросхема содержит в своем составе делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД) и делитель частоты с переменным коэффициентом деления (ДПКД). ВЬвод производится через вывод 4 микросхемы. Код имеет длину 19 разрядов (табл. 1), причем разряды F0...F15 определяют коэффициент деления ДПКД, а разряды R0...R2 - коэффициент деления ДФКД.

Табл.1 Распределение содержимого кода управления в регистре

Разряды регистра управления
18	17	16	15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0
R2	R1	R0	F15	F14	F13	F12	F11	F10	F9	F8	F7	F6	F5	F4	F3	F2	F1	F0
	N1		N2

Коэффициенты деления ДФКД, которые возможно установить в данной микросхеме приведены в табл.2.

Табл.2

Код управления ДФКД			Коэффициент деления N1	Значение частоты при использования кварцевого резонатора на 10 МГц
R2	R1	R0
0	0	0	1600	6.25 кГц
0	0	1	800	12.5 кГц
0	0	0	400	25 кГц
0	1	1	200	50 кГц
0	0	0	2000	5 кГц
1	0	1	1000	10 кГц
1	1	0	500	20 кГц
1	1	1	100	100 кГц

Временная диаграмма загрузки коэффициентов деления в регистр управления микросхемы приведена на рис.1.

Для примера найдем код управления синтезатора для случая: Fvco=145 МГц-основная частота генератора, управляемого напряжением (ГУН а); Fкв= 10 МГц - частота кварцевого резонатора; FDIV2=12,5 кГц - частота сравнения (дискрет перестройки).

Тогда:

N1=Fкв/FDIV2=10 МГц/12,5 кГц=800.

N2=Fvco/FDIV2=145 МГц/12,5 кГц=11600.

На вход микросхемы D1 - 10 (VCO) необходимо подавать напряжение от генератора, управляемого напряжением (ГУНа) уровнем не менее 1 В.

Принципиальная схема синтезатора частот. Рис.2

Частота сравнения выбрана равной 12,5 кГц и равна дискрету перестройки синтезатора по диапазону. Таким образом весь диапазон 144 - 146 МГц разбит на 160 дискретных частот или каналов. Загрузка микросхемы D1 типа К1508ПЛ1 производится через выводы 2, 3,4 как было описано выше. Кварцевый резонатор ZQ1 - на частоту 10 МГц. Конденсатор С3 служит для точной установки частоты сравнения. На вход 10 микросхемы можно подавать сигнал с частотами до 200 МГц, причем при входной частоте 200 МГц его амплитуда может снижаться с 1 В до 100 мВ. На выходе фазового детектора микросхемы D1 включены диоды VD1 и VD2 для уменьшения нелинейных искажений при модуляции по частоте. Линейно-интегрирующий фильтр на элементах R7, С5, С4 определяет время перестройки синтезатора с одной частоты на другую. Оно составляет около 50 мс. На транзисторе VT1, диоде VD4, светодиоде HL1 типа АЛ307БМ построен индикатор захвата кольца захвата фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Транзистор VT1 -типа КТ315Б. При захвате ФАПЧ светодиод гаснет. С линейно-интегрирующего фильтра напряжение рассогласования по частоте подается на варикап VD3 типа КВ109Г. ГУН построен на транзисторе VT2 типа КТ325Б по схеме с общей базой. Такая схема является более широкополосной и выдает большую амплитуду сигнала по сравнению со схемой общий эмиттер. Буферный усилитель ГУНа для микросхемы DA1 построен на резистивном усилителе на транзисторе VT4 типа КТ325Б. Модулирующее напряжение на варикап VD3 подается через вывод 4 платы. Выходное напряжение синтезатора на приемник и усилитель мощности радиостанции снимается с истока транзистора VT3 типа КП307Г.

Принципиальная схема контроллера синтезатора частоты. Рис.3

Он построен на микропроцессоре типа K1830BE31, выполненном также по КМОП технологии. Клавиатура контроллера содержит 16 кнопок S1...S16, которыми устанавливается номер канала от 0 до 160 при предварительном нажатии кнопки "канал" - "К". Кнопки "<-" и "->" служат для смещения на один канал ниже или выше по частоте. При длительном удержании этих кнопок производится быстрая перестройка по каналам. При нажатии кнопки "СК" осуществляется сканирование каналов, начиная с установленного и выше по частоте. Процесс сканирования носит кольцевой характер. На каждом канале синтезатор задерживается на 5 секунд. При повторном нажатии на любую из кнопок сканирование прекращается на канале, установленном на текущий момент времени. В контроллере имеется возможность записи до 10 выбранных каналов при нажатии кнопки "П". Нажатие на кнопку "П" -после каждого набора запоминаемого канала. При этом набранным каналам присваиваются номера от 0 до 9. Чтобы теперь установить один из заранее подготовленных каналов, необходимо просто нажать одну из кнопок с соответствующей цифрой. Для смены подготовленного канала необходимо нажать кнопку с другой цифрой. Кнопка "СКП" позволяет осуществлять сканирование предварительно выбранных каналов. В момент записи номера канала загорается светодиод HL2 "Запись" типа АЛ307БМ. Индикатор номера канала построен на светодиодных матрицах HG1... HG3 типа АЛС324А. При отсутствии нажатия на клавиатуру в течение 3-х минут происходит гашение индикации путем отключения регистров D7, D8 и индикаторов HG1... HG3 как наиболее энергопотребляющих при помощи ключа на транзисторе VT1 типа КТ815Б. При этом загорается светодиод HL1 "Работа" типа АЛ307БМ.

Клавиатура контроллера работает по прерываниям по входу INTO микросхемы D1. Переключение "прием-передача" осуществляется при помощи прерывания INT1, при этом порт Р1 микросхемы D1 переводится в режим ввода и происходит опрос разряда порта Р1.6. Пока на нем регистрируется контроллером низ-кии логический уровень, в управлящий регистр синтезатора частот записывается код частоты передачи выбранного канала. Частота приема в данном синтезаторе устанавливается после отпускания клавиши "прием-передача". Эта клавиша подключается через вывод 7 контроллера. Данный синтезатор рассчитан на работу с радиостанциями, у которых первая промежуточная частота равна 10,7 МГц. Можно выбрать и другую промежуточную частоту, но при этом придется переписать некоторые ячейки памяти ПЗУ контроллера. Через выводы 1,2,3 платы код частоты с контроллера подается на плату синтезатора. При отсутствии у радиолюбителя данного микропроцессора контроллер можно построить на микропроцессоре другой серии или выполнить на "жесткой" логике, как это было сделано в статье в "РЛ" №10, 1993 г.

Схема соединения плат синтезатора и контроллера приведена на рис.4.

Рис.4 (нажмите для увеличения)

Стабилизаторы напряжения на +5В и +9В построены па микросхемах D1 типа КР142ЕН5А и D2 типа КР142ЕН8А соответственно. Питается синтезатор от источника питания напряжением +12В. Конструктивно синтезатор частот выполнен на двух печатных платах из двустроннего фольгированного стеклотекстолита. Необходимо осуществить хорошую экранировку обеих плат. Катушка L1 синтезатора намотана на каркасе из органического стекла диаметром 5 мм и содержит 30 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,15 мм, намотанных виток к витку. Катушка L2 - бескаркасная и имеет 4 витка провода ПСР-0,8, намотанных на оправке диаметром 5 мм, длина намотки - 8 мм. Настройка синтезатора начинается с контроллера. При правильном монтаже и исправных комплектующих элементах, а также при правильно запрограммированном ПЗУ контроллер настройки не требует.

Подключив контроллер к синтезатору, устанавливают частоту 145 МГц, что соответствует каналу номер 80, и вращением ротора конденсатора С6 добиваются напряжения В точке его соединения с варикапом VD3 и резистором R8 - 3 В Все это производят при нажатой клавише "прием-передача", т.е. в режиме передачи, затем отпускают клавишу "прием-передачу", при этом на выходе синтезатора должна установиться частота в 134,3 МГц. Контроль частоты ведут цифровым частотомером на выводе 6 платы синтезатора. При необходимости сжимают или. растягивают витки катушки L2. Затем подают модулирующее напряжение на вывод 4 платы синтезатора с частотой 1 кГц и амплитудой 250 мВ. Резистором R13 устанавливают девиацию частоты, равную 3 кГц. Контроль ведут измерителем девиации частоты типа СКЗ-43 или любым другим. Можно установить девиацию и по имеющемуся ЧМ приемнику на 144...146 МГц по наиболее громкому и чистому сигналу. Измеритель девиации подключают к выводу 6 платы синтезатора. Девиацию устанавливают при нажатой клавише "прием-передача", т.е. в режиме передачи. Вращением ротора конденсатора С3 и сердечника катушки L1 устанавливают точно частоту сравнения в 12,5 кГц. На этом настройка синтезатора частот заканчивается.

По вопросам приобретения рисунков печатных плат, комплекта документации, прошивки ПЗУ, а также микросхем синтезатора и процессора просьба обращаться к автору.

Автор: В.Стасенко (RA3QEJ), г.Россошь Воронежской обл.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Синтезаторы частоты.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Вязкая жидкость из электронов, текущая в графене 06.03.2023 Ученые впервые непосредственно измерили "жидкий поток" электронов в графене с нанометровым разрешением. Физики из Университета Висконсина в Мадисоне наблюдали, как поток электронов превращается в аналог вязкой жидкости при столкновении с помехами внутри проводника. Графен - двумерный материал из углерода толщиной в атом, расположенный в виде сот. Он представляет собой чистый электрический проводник, в котором электроны практически не ощущают сопротивления. Для эксперимента исследователи добавили в графен препятствия, расположенные на контролируемых расстояниях, а затем подали через него электрический ток. "В исследовании мы показываем, как заряд течет вокруг примеси, и на самом деле видим, как эта примесь блокирует ток и вызывает сопротивление, чего раньше не делали, чтобы различать газообразный и жидкий потоки электронов", - говорит Зак Кребс, аспирант физического факультета Висконсина Университета Висконсина в Мэдисони и соавтор исследования Исследование показало, что при температурах, близких к абсолютному нулю, электроны в графене ведут себя как газ: они двигаются по всем направлениям и чаще сталкиваются с помехами, чем взаимодействуют друг с другом. В этой ситуации сопротивление выше, и поток электронов относительно неэффективен, отмечают авторы работы. Напротив, при более высоких температурах (около 77 К или -196 °С) электроны начинают взаимодействовать друг с другом, в результате они начинают двигаться подобно вязкой (ньютоновской) жидкости. Этот процесс напоминает реку, обтекающую скалу. При этом сопротивление в графене ниже, а поток электронов более эффективен. Физики установили, что вне зависимости от расстояния между препятствиями падение напряжения было гораздо ниже при температуре 77К, чем при 4K.

Другие интересные новости:

▪ Электронная книга Xiaomi InkPalm Plus

▪ Электромобиль Mercedes-Benz VISION EQXX

▪ Процесс создания конденсата Бозе-Эйнштейна ускорен в 100 раз

▪ Chevrolet Volt нового поколения с умной системой подзарядки

▪ Заключенным нужны витамины

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телевидение. Подборка статей

▪ статья Лавры Мильтиада не дают мне спать. Крылатое выражение

▪ статья Что такое Заполярная формула-1? Подробный ответ

▪ статья Соляндра. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA1015, 4,2 ватта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ряд из тринадцати косточек домино. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025