Синтезатор частот для портативной радиостанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Синтезаторы частоты

 Комментарии к статье

Устройство обеспечивает генерацию сетки частот в диапазоне 27150 - 27262,5 кГц при передаче и в диапазоне 27615 - 27727,5 кГц при приеме для 1 б каналов с шагом 12,5 кГц. Оно предназначено для встраивания в портативную радиостанцию УКВ-диапазона 27 МГц с питанием от источника тока напряжением 9 вольт. При разработке синтезатора частот учитывались требования простоты, минимального энергопотребления и доступности комплектующих элементов. Синтезатор построен на основе кольца фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), включающего в себя делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД), импульсный частотно-фазовый детектор (ИЧФД), фильтр нижних частот (ФНЧ) и генератор приемопередатчика. Кроме того, в состав синтезатора входят формирователь опорной частоты, диодный шифратор номера канала и стабилизатор напряжения +5В.

Принципиальная схема синтезатора

С генератора приемопередатчика на транзисторе VT2 через буферный усилитель VT3 сигнал поступает на ДПКД (микросхемы DD1, DD2, DD3, DD5, транзисторы VT4...VT6). Его коэффициент деления определяется формулой: К=К1хК4хК5+(КЗ-К4хК5)хК2, где К1, К2 - коэффициент деления счетчика DD1 при различных уровнях сигнала управления, поступающего на его вход предустановки от микросхемы DD3 (К1 = 13, К2 = 12); К3 - коэффициент деления счетчика DD5, который изменяется в зависимости от режима работы радиостанции ("Прием - Передача") подачей напряжения +9В на контакт "Uпит.прм." от соответствующего переключателя при приеме и его снятием при передаче (при приеме К3=1841, при передаче- 1810);К4 - коэффициент деления счетчика DD2 (К4-10); К5 - коэффициент деления счетчика DD3, который изменяется от выбора номера канала от 0 (Nк=1) до 9 (Nк=10), устанавливаемого переключателем SA1. Транзистор VT4 используется как преобразователь уровня сигнала, VT5, VT6 - инверторы.

Принятые в схеме конкретные значения коэффициентов деления обусловлены диапазоном вырабатываемых синтезатором частот, частотным сдвигом между двумя соседними каналами (12,5кГц) и между частотами, генерируемыми при приеме и передаче (465 кГц), а также частотой сравнения, с которой напряжение сигнала поступает с выхода ДПКД к ИЧФД (1,25 кГц). Например, если установлен Nк=5, то К5=4, и в режиме передачи Кпрд.=13х10х4+(1810-40)х12=21760. При частоте сравнения fср=1,25 кГц получаем частоту генерации 21760х1,25=27200 кГц. В режиме приема Кпрм.=13х10х4+(1841-40)х12=22132 и частота генерации 22132х1,25=27665 кГц. ДПКД работает следующим образом.

Очередной сигнал напряжением единичного уровня с выхода G микросхемы DD5 производит предустановку номера канала на входах счетчика DD3. При этом сигналы с выхода Р микросхемы DD3 и коллектора транзистора VT6 устанавливают коэффициент деления счетика DD1 К1-13 и разрешают счет счетчику DD 2. После отсчета числа периодов Т=Тген.х13, поступающих с выхода DD1, равного Nкх10, напряжение нулевого уровня с выхода Р DD3 и единичного (с коллектора VT6) устанавливают К1=12 и останавливают работу счетчика DD2 до появления очередного сигнала напряжением лог."1" на выходе G микросхемы DD5. формирователь сигнала опорной частоты состоит из задающего генератора на транзисторе VT7 и делителя частоты на микросхеме DD4. Частота задающего генератора стабилизирована кварцевым резонатором BQ1. На выходе G микросхемы DD4 вырабатывается сигнал с частотой 1,25 кГц. При принятой на схеме частоте резонатора 500 кГц коэффициент деления счетчика DD4 равен 400 (установлен перемычками на входах Сi). Возможно использование резонаторов с другими частотами от 125 кГц до 1,5 МГц, кратными частоте 125 кГц. Необходимый коэффициент деления устанавливается распайкой перемычек на входах DD4. Настройка опорного генератора на принятую частоту заключается в подборе конденсаторов С13, С14. В состав ИЧФД входят два D-триггера DD6, транзисторы VT8, VT9. На диодах VD18, VD 19 собрана схема лог."И" сигналов, поступающих с инверсных выходов триггеров DD6.1, DD6.2.

Схема устанавливает триггеры в единичное состояние. При совпадении, либо малой разности фаз сигналов, поступающих на входы С триггеров, транзисторы VT8, VT9 закрыты. При увеличении разности фаз, в зависимости от их соотношения, открывается либо транзистор VT8, либо транзистор УТ9"и происходит заряд или разряд конденсаторов ФНЧ, в состав которого входят C15, R33, C19, R35, C20. Проходя далее через двойной Т-образный мост (R29, R30, R34, С16...С18), подавляющий остаточный фон 1,25 кГц, напряжение сигнала поступает на варикапы VD3, VD4 генератора приемопередатчика, перестраивая его частоту так, чтобы на выходе ДПКД устанавливалась частота 1,25 кГц. Подбором резистора R1 устанавливается напряжение +5В на выходе стабилизатора, собранного на транзисторе VT1, диоде VD 1, стабилитроне VD2. Диод VD1 служит для термокомпенсации напряжения стабилизации. Шифратор номера канала собран на диодах VD6...VD17. На выходе шифратора устанавливается инверсный двоичный код. В режиме передачи напряжение питания +9В от переключателя "Прием-Передача", входящего в состав радиостанции, подается на микрофонный усилитель и усилитель мощности передатчика. Необходимо установить такой размах сигнала на выходе микрофонного усилителя, при котором девиация частоты генератора приемопередатчика не превышала бы 3 кГц. В режиме приема напряжение питания этим же переключателем подается к приемному тракту радиостанции.

Второй группой контактов переключателя антенное гнездо переключается от входа приемника к выходу усилителя мощности передатчика и наоборот. Синтезатор частот вместе с генератором приемопередатчика собран на одной двусторонней печатной плате размером 60х114 мм. В синтезаторе частот использованы резисторы типа МЛТ, С2-23, С2-33, электролитические конденсаторы типа К53-18, конденсаторы С7, С10 - типа КД26, остальные - КМ-56. Катушка индуктивности L1 намотана на пластмассовом каркасе диаметром 5 мм с сердечником 100 ВЧ проводом ПЭВ-2 0,5 мм. Число витков - 4с отводом от середины. Переключатель каналов SA1 - типа ПР2-10П1НВР.

Настройка синтезатора начинается со стабилизатора +5В. Затем устанавливается опорная частота 1,25 кГц на выходе G микросхемы DD4 путем настройки генератора на транзисторе VT7 и установки требуемого коэффициента деления счетчика DD4. Затем разрывается кольцо ФАПЧ - выход Т-моста отключается от генератора приемопередатчика. Также отключается и выход микрофонного усилителя. К генератору, в точку соединения варикапов VD3, VD4 подключается движок переменного резистора 10 - 20 кОм, один вывод которого соединяется с цепью +9В, а другой - с общим проводом. Изменяя напряжение на движке резистора в пределах 2 - 4 В и вращая сердечник катушки индуктивности L1, добиваются частоты генерации 27150 кГц. Далее, установив Nк=1 и режим "Передача", контролируют на выходе G счетчика DD5 напряжение сигнала с частотой 1,25 кГц. Затем, удалив переменный резистор и вновь замкнув кольцо ФАПЧ, контролируют в этом же режиме частоту генерации 27150 кГц. При необходимости подбирается номинал резистора R35. При изменении режима работы с передачи на прием должна устанавливаться частота генерации 27615 кГц. Далее, переключая номер канала до 10, контролируют частоту генерации в обоих режимах.

При переключении с канала на соседний канал частота генерации должна изменяться на 12,5 кГц. Наконец, подключив к генератору приемопередатчика выход микрофонного усилителя и установив режим "Передача", добиваются, чтобы девиация частоты генератора не превышала 3 кГц. Проще всего это сделать, прослушивая настраиваемую радиостанцию через какой-либо приемник и добиваясь неискаженного на слух приема. На этом настройка синтезатора заканчивается. Суммарный ток, потребляемый синтезатором и генератором приемопередатчика по питанию +9В, не превышает 8 - 10 мА.

При выборе диапазона частот учитывались требования практической достаточности 10 каналов и возможность работы на частоте, принятой для многих одноканальных радиостанций диапазона 27 МГц. При некотором усложнении схемы, добавив к микросхеме DD3 еще одну - типа К561ИЕ11, в качестве счетчика старших разрядов, и изменив схему шифратора номера канала с коэффициентом деления счетчика DD5 - можно увеличить число каналов до 256. Несложно изменить также и частотный интервал между смежными каналами, например, установить 10 кГц. Для этого необходимо установить опорную частоту 1 кГц, изменить коэффициент деления счетчика DD5 и перестроить Т-мост на частоту 1 кГц.

На основе этой схемы можно построить синтезаторы частот и для других частотных диапазонов. Думается, ее можно также использовать в качестве базовой при разработке промышленной однокристальной схемы синтезатора.

Автор: С.Шевченко, г.Симферополь; 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:

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 Умное зеркало Withings 14.01.2025 Современные технологии все глубже проникают в нашу повседневную жизнь, предлагая нам новые инструменты для контроля за состоянием здоровья. Одним из ярких примеров такого прогресса стало устройство с названием Omnia, которое было разработано компанией Withings. Это уникальное сочетание умных весов, фитнес-часов и искусственного интеллекта в одном гаджете. Устройство в виде зеркала не только отражает пользователя, но и предоставляет подробную информацию о его здоровье, анализируя различные данные и предлагая персонализированные рекомендации. Withings с устройством Omnia представляет нам новый взгляд на медицинские технологии, которые становятся не только функциональными, но и интуитивно понятными, создавая тем самым новое поколение гаджетов для здоровья. Omnia представляет собой новый этап в мониторинге здоровья, предлагая не просто замеры различных показателей, но и глубокий анализ этих данных. Оно способно измерять вес, отслеживать сердечную активность и оценивать метаболизм пользователя. Но функциональность устройства не ограничивается только этими показателями. Omnia собирает информацию и с других подключенных гаджетов, таких как умные часы, тонометры и даже умные кровати. Все эти данные сливаются в одном интерфейсе, создавая мощную экосистему для наблюдения за состоянием здоровья. Одной из особенностей Omnia является способность не просто собирать информацию, но и ее анализировать. Используя полученные данные, устройство не только показывает цифры, но и дает персонализированные рекомендации. Например, оно может напомнить пользователю о необходимости физической активности, предложить советы по питанию или дать рекомендации по улучшению качества сна. Искусственный интеллект, встроенный в гаджет, адаптирует эти советы в зависимости от особенностей конкретного человека, что делает взаимодействие с устройством более удобным и целенаправленным. Omnia также позволяет передавать собранные данные медицинским специалистам. Это открывает новые возможности для пользователей, поскольку теперь они могут не только следить за своим состоянием, но и поддерживать связь с врачами. Встроенный голосовой помощник, использующий искусственный интеллект, позволяет управлять устройством и получать рекомендации в удобной и доступной форме, делая взаимодействие с технологией простым и понятным. Компания Withings показывает, как медицинские технологии могут быть не только высокотехнологичными, но и удобными для пользователей. Omnia - это не просто новинка, а значимый шаг вперед в интеграции здоровья и технологий. Такой подход может стать основой для будущего, где устройства, заботящиеся о здоровье, будут естественной частью повседневной жизни. Будущее таких устройств, как Omnia, заключается в том, чтобы сделать заботу о здоровье более доступной и персонализированной. С помощью таких технологий люди смогут не только отслеживать свое состояние, но и активно влиять на него, что значительно повысит качество жизни.

Другие интересные новости:

▪ iPad стал на 5 градусов горячее

▪ POS-терминал c биометрической идентификацией

▪ 1000-ядерный процессор KiloCore

▪ FPGA Speedster22i от Achronix Semiconductor

▪ Молекула вечной молодости

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Правоведение. Шпаргалка

▪ статья Для чего предназначался первый в мире пазл? Подробный ответ

▪ статья Куркума культурная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья ЧМ детектор на трех элементах 2И-Не. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Пропорциональная система телеуправления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026