Синтезатор частоты на современной элементной базе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Синтезаторы частоты

 Комментарии к статье

В настоящее время промышленностью освоен выпуск интегральных схем, которые позволяют строить компактные синтезаторы частот с высокими эксплуатационными параметрами. Синтезаторы могут быть использованы в радиоприемниках, радиопередатчиках и другой подобной аппаратуре. Особенно важно иметь компактный и экономичный синтезатор частоты (СЧ) вносимой аппаратуре связи на диапазоны 27 МГц и 144...146 МГц. Одной из таких микросхем является микросхема типа КР1015ХК2 [1]. Синтезатор частоты с ее применением строится по структурной схеме, описанной в "РЛ" N 1/92 г. Принципиальная схема синтезатора частоты для радиостанции из "РЛ" № 2, 4, 5/92 г. на диапазон 144...146 МГц и промежуточной частотой 10,7 МГц приведена на рис.1.

Принципиальная схема синтезатора частоты. Рис.1

Рассмотрим его работу. Микросхема DD2 КР1015ХК2 имеет 20-разрядный приемный регистр с последовательным вводом информации, в который записываются данные, устанавливающие коэффициенты деления делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД), поглощающего счетчика (ПС) и делителя частоты с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД). Формат приемного регистра и временная диаграмма процесса записи в него информации приведены на рис.2.

Рис.2 (нажмите для увеличения)

Перезапись информации из приемного регистра микросхемы в ее буферный регистр осуществляется подачей импульса положительной полярности на вывод 7 после прихода на вывод 5 двадцатого информационного разряда. На вывод 6 микросхемы поступают такты для записи информации в приемный регистр. Первый разряд регистра определяет коэффициент деления ДФКД. Если он установлен равным 0, то его коэффициент деления равен 1024, если 1 - то 2560. Разряды со 2 по 8 определяют коэффициент счета поглощающего счетчика, а разряды с 9 по 20 - коэффициент деления ДПКД. Первым вводится в микросхему 20 разряд, последним - 1.

Генератор С4, управляемый напряжением (ГУН), выполнен по схеме емкостной трехточки с общей базой на транзисторе VT2 типа КТ316Д. Перестройка его частоты осуществляется варикапом VD2 типа КВ109Б. С ГУ На сигнал поступает на усилители на транзисторах VT3 и VT4 типа КТ399А. С выхода транзистора VT4 сигнал через емкости С24 и С25 поступает на приемник и передатчик соответственно. С выхода усилителя на транзисторе VT3 сигнал приходит на делитель частоты 64/65, выполненный на микросхеме DD1 типа КФ193ПЦ8. С вывода 2 этой микросхемы предварительно поделенный сигнал рабочей частоты попадает на микросхему DD2 типа КР1015ХК2, выполняющую роль ДПКД, ДФКД, ИЧФД и имеющую в своем составе элементы ФНЧ. Опорный генератор также построен на этой микросхеме. Его частота определяется кварцевым резонатором ZQ1 на частоту 12,800МГц. Таким образом, при записи "1" в первый разряд регистра управления микросхемы DD2 эта частота будет делиться до частоты 12,5 кГц, на которой и происходит сравнение. Сигнал с ИЧФД через вывод 16DD2 поступает на ФНЧ на элементах С7, С8, R4, который определяет полосу захвата и полосу удержания системы ФАПЧ.

При элементах, указанных на схеме, полоса захвата ФАПЧ будет около 15 МГц, а время установления около 250 мс. Далее управляющее напряжение через резистор R6 и катушку L1 поступает на варикап VD2 и осуществляет перестройку ГУН. С вывода 1 микросхемы DD2 сигнал, фиксирующий срыв слежения ФАПЧ, подается на детектор на диоде VD1 типа КД522Б и далее - на ключ на транзисторе VT1 типа КТ315Б, который управляет светодиодом. При захвате кольца ФАПЧ светодиод HL1 будет погашен. Запись информации в микросхему DD2 осуществляется через вывод 1 платы, а тактовая частота и стробирующий сигнал подаются через выводы 3 и 2 платы соответственно. Модулирующее напряжение поступает на вывод 4 платы и далее через ФНЧ на элементах С12, R8, С14 - на варикап VD2, где осуществляется частотная модуляция. Необходимую девиацию частоты можно выставить резистором R7.

Для записи кода частоты в регистр микросхемы DD2 СЧ и управления коммутацией "прием-передача" служит блок управления, показанный на рис.3.

Принципиальная схема блока управления. Рис.3

Работа блока управления основана на том, что на входах мультиплексоров DD5, DD7, DD10 типа К561КП2 устанавливается необходимый код частоты и далее, в последовательном виде, выдается через вывод 1 платы. Так как мультиплексор DD10 служит для выдачи восьми нулей, то его с успехом можно заменить истоковым повторителем на транзисторе КП303В, но при построении подобного синтезатора на диапазон 430...470 МГц он понадобится. Номер необходимого канала устанавливается на переключателях SA1 и SA2, причем переключатель SA1 имеет 16 положений, а переключатель SA2 -10. Переключателем SA2 выставляют номер группы каналов, а переключателем SA1 - номер канала в группе. Таким образом можно установить 160 каналов через 12,5 кГц. На микросхемах DD3, DD8, DD9T типа K561ИM1 построен сумматор, который вычитает промежуточную частоту в режиме приема. Сумматор работает в дополнительном коде. Тактовый генератор блока управления собран на элементах DD1.2 и DD1.4, Узел переключения "прием-передача" имеет кнопку SB1, диод VD1 - типа КД522Б и одновибратор - на элементах DD1.1 и DD1.3 типа К561ЛА7. На счетчике DD4 типа К561ИЕ10 и элементе D6.1 построен узел счета до 20. Питается СЧ от двух стабилизированных источников напряжением +5 В и +9 В.

Синтезатор частоты вместе с блоком управления собран на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм и размером 190х55 мм. При изготовлении платы необходимо сохранить максимальную площадь общего провода как со стороны установки элементов, так и с противоположной стороны. Катушка L2 бескаркасная, имеет 4 витка провела ПСР 0,8, намотанных на оправке диаметром 5 мм. Длина намотки катушки - 6 мм. Катушки L1, L3 и L4 представляют собой дроссели типа ДМ-01 индуктивностью 10 мкГн. Их также можно намотать на кольцах из феррита марки 600 НН...2000НН, типоразмера К7х4х2, уложив 15 витков провода ПЭВ-2 толщиной 0,25 мм равномерно по всей окружности. Настройка синтезатора частоты сводится к установке при помощи конденсатора С15 необходимой частоты, генерируемой ГУНом. Вместе с тем, с помощью конденсатора С6 необходимо выставить частоту опорного генератора как можно ближе к 12,8МГц. Может понадобиться подбор элементов ФНЧ: R4, С7, С8. Это необходимо для расширения полосы захвата ФАПЧ при его отсутствии в момент перехода с приема на передачу, хотя последнее маловероятно. На этом настройка синтезатора заканчивается.

Литература

1. Якубайтис С. В. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы., М.: Радио и связь, 1989г., с.496.

Автор: В.Стасенко, г.Россошь; 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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Роль первичных черных дыр в ранней Вселенной 21.03.2026 Происхождение асимметрии между материей и антиматерией остается одной из ключевых загадок современной космологии. Согласно базовым представлениям физики, после Большого взрыва должно было возникнуть одинаковое количество вещества и антивещества, однако наблюдаемая Вселенная состоит преимущественно из материи. Понимание того, почему это равновесие было нарушено, напрямую связано с тем, как сформировались звезды, галактики и планетные системы. Физик Никодем Поплавский из Университета Нью-Гейвена предложил гипотезу, согласно которой решающую роль в этом процессе могли сыграть первичные черные дыры. По его модели, такие объекты возникли в самые ранние моменты после Большого взрыва и начали активно поглощать антиматерию, тем самым изменяя баланс между двумя видами вещества. В стандартной космологической картине материя и антиматерия должны были полностью аннигилировать при контакте, превращаясь в излучение, что сделало бы невозможным формирование устойчивых космических структур. Однако Поплавский предполагает, что в условиях сверхплотных флуктуаций ранней Вселенной могли формироваться микроскопические черные дыры, выступившие в роли своеобразных гравитационных ловушек. Согласно его расчетам, антиматерия могла обладать большей массой и меньшей скоростью по сравнению с обычной материей, что делало ее более уязвимой к гравитационному захвату. В результате частицы антиматерии с большей вероятностью попадали в черные дыры, тогда как оставшаяся материя сохранялась и в дальнейшем формировала наблюдаемую структуру Вселенной. Оставшаяся после этого взаимодействия антиматерия, не попавшая в черные дыры, в конечном итоге аннигилировала при столкновениях с материей. Таким образом, происходило постепенное "очищение" Вселенной от антивещества, что и привело к доминированию обычной материи. Гипотеза Поплавского также предлагает объяснение существованию сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной. Наблюдения телескопа James Webb Space Telescope показали, что такие объекты уже существовали примерно через 500 миллионов лет после Большого взрыва, хотя ранее считалось, что их формирование требует не менее миллиарда лет. В рамках предложенной модели первичные черные дыры могли быстро накапливать массу за счет поглощения антиматерии, что ускоряло их рост и объясняло раннее появление сверхмассивных объектов. Этот процесс мог стать важным фактором формирования крупномасштабной структуры Вселенной уже на ранних этапах ее эволюции. На данный момент идея остается гипотезой, поскольку сами первичные черные дыры пока не обнаружены и существуют только в теоретических моделях. Однако Никодем Поплавский считает, что ее можно будет проверить с помощью будущих наблюдений гравитационных волн и нейтрино, а также экспериментов, способных выявить возможные различия в поведении материи и антиматерии при экстремальных плотностях.

Другие интересные новости:

▪ Телевизоры Samsung SUHD

▪ На Марсе найдена жидкая вода

▪ Обнаружен водный астероид

▪ Солнечные крыши британских островов

▪ Орбитальный лунный зонд LADEE запланированно разбился

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Меньшее зло. Крылатое выражение

▪ статья Для кого зарезервирована пустая могила возле могилы пророка Мухаммеда? Подробный ответ

▪ статья Клоповник мусорный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электронный амперметр для автомобиля. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема для питания светодиодов мощностью 5 ватт типа LUXEON V. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026