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:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Рождение планеты сквозь пылевой диск 13.09.2025 Современные телескопы позволяют человечеству наблюдать процессы, которые еще недавно казались недостижимыми. Один из самых захватывающих примеров - возможность заглянуть в глубины космоса и увидеть момент рождения новых миров. Именно такой уникальный результат был недавно получен международной группой исследователей, которым удалось запечатлеть новорожденную планету WISPIT 2b внутри пылевого диска молодой звезды. Эта планета представляет собой газового гиганта, напоминающего Юпитер, но по массе превышающего его примерно в пять раз. Ее возраст оценивается всего в пять миллионов лет, что по космическим меркам можно назвать детством. Сейчас WISPIT 2b находится в активной фазе формирования: она продолжает собирать газ и постепенно формирует атмосферу. По словам доктора Кристиана Гински из Университета Голуэя, такие наблюдения дают возможность буквально "увидеть рождение планеты в прямом эфире". Обнаружение стало возможным благодаря Very Large Telescope Европейской южной обсерватории (ESO), расположенному в пустыне Атакама в Чили. Этот мощный инструмент позволил зафиксировать планету в ближнем инфракрасном диапазоне света. На изображении WISPIT 2b выглядит как яркая точка внутри многокольцевого диска пыли, диаметр которого достигает 380 астрономических единиц. Сам проект велся более пяти лет и объединил исследователей из Лейденского университета, Университета Голуэя и Университета Аризоны. Участники подчеркивают, что WISPIT 2b стала первой подтвержденной планетой, найденной в столь сложной структуре, где множество концентрических колец образуют своеобразную колыбель для будущих миров. Наблюдения показали, что планета движется по орбите, буквально прокладывая путь сквозь плотные слои пыли. Это открывает уникальную возможность для изучения того, как формирующиеся миры взаимодействуют с окружающей их средой, изменяя структуру диска и создавая условия для появления новых небесных тел. Особое внимание исследователей привлекло то, что снимки удалось получить как в инфракрасном, так и в видимом свете, что позволяет гораздо точнее подтвердить реальность объекта. Эти данные станут важной опорой для дальнейших теоретических моделей эволюции планетных систем, которые зачастую сильно отличаются от нашей Солнечной. Интерес к открытию выходит далеко за пределы академической среды. Одно из изображений WISPIT 2b было выбрано Европейской южной обсерваторией как "фото недели", что подчеркивает его значимость не только для науки, но и для широкой публики. По словам д-ра Гински, система WISPIT станет предметом пристального внимания многих исследователей в ближайшие годы.

Другие интересные новости:

▪ Испытан космоплан Dream Chaser

▪ Сеть Li-Fi протестирована на скорости 150 Мбит/с

▪ TI REF1933 - источник опорного напряжения с двумя выходами

▪ Оптоволокно со скоростью передачи данных до 255 Тбит/с

▪ Обезвоженные москиты кусают чаще

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей. Подборка статей

▪ статья Губы такие уже не носят. Крылатое выражение

▪ статья Почему никто не бросился спасать жену тайского короля Рамы V, когда она тонула? Подробный ответ

▪ статья Работа на штриховальном станке. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Знаете ли Вы, что... База данных по истории, географии, биологии, науке, технике, спорту, культуре, традициям народов мира

▪ статья Приставка для управления микродрелью. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025