|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Синтезатор частоти для KB трансівера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Цивільний радіозв'язок Синтезатор частоти в апаратурі зв'язку, будучи серцем системи налаштування, визначає як споживчі, а й вибіркові характеристики конкретного апарату. В останні роки з'явилися радіоаматорські конструкції синтезаторів із застосуванням мікросхем прямого цифрового синтезу компанії Analog Device (analog.com). Між собою мікросхеми відрізняються граничною вихідною частотою, якістю сигналу, що синтезується, "навороченістю" сервісу і, що не менш важливо, ціною. Спробуємо розібратися, як і які мікросхеми DDS доцільно застосовувати при побудові синтезатора частоти короткохвильового трансівера. Прямий цифровий синтез частоти – DDS (Direct Digital Sinthesys), досить “молодий” метод синтезу, перші публікації про який почали з'являтися наприкінці 70-х років. Частотна роздільна здатність DDS досягає сотих і навіть тисячних часток герца при вихідній частоті в кілька десятків мегагерц. Іншою характерною особливістю DDS є дуже висока швидкість перебудови за частотою, яка обмежена лише швидкодією цифрового інтерфейсу. Синтезатори на основі PLL використовують зворотний зв'язок та фільтрацію сигналу помилки, що уповільнює процес перебудови частоти. Оскільки вихідний сигнал DDS синтезується у цифровому вигляді, можна здійснювати модуляцію різних видів. Як з технічної, так і економічної сторони DDS задовольняє більшості критеріїв ідеального синтезатора частоти: він простий, високоінтегрований, з малими габаритами. Багато параметрів DDS є програмно-керованими, що дозволяє закласти в пристрій нові можливості. Все це робить синтезатор DDS дуже перспективними приладами. З процесами дискретизації та цифро-аналогового перетворення, які мають місце в DDS, пов'язані й деякі обмеження:
Не вдаючись у подробиці структури та принцип роботи мікросхем DDS (все це докладно описано у спеціальній літературі), зупинимося лише на загальних питаннях їх застосування та характеристиках. Основною проблемою, яка поки що стримує застосування мікросхем DDS як гетеродина KB трансівера, - це наявність у спектрі складових, рівень яких близько -80 дБ. Вони чути практично суцільною чергою (як "огорож" з уражених точок) при перебудові трансівера з відключеною антеною. Позбутися цих складових можна тільки стежить за вихідною частотою DDS фільтром, але виготовлення такого фільтра різко ускладнює конструкцію. Автор намагався використовувати в саморобних трансіверах синтезований сигнал безпосередньо з виходу мікросхем DDS, замість сигналу гетеродина на базі "класичного" однопетльового синтезатора. Вихідний сигнал DDS синтезатора фільтрувався ФНЧ із частотою зрізу 32 МГц. Трансівери, в яких випробовувалися синтезатори, були побудовані за схемою з одним перетворенням та ПЧ у межах 8,321...8,9 МГц. Перший змішувач - пасивний, виконаний на транзисторах КП305Б або мікросхемі КР590КН8А, керований "меандром". Рівень ВЧ сигналу на змішувачі - трохи більше 3 (ефф). Чутливість – 0,3 мкВ. Динамічний діапазон інтермодуляції - не нижче 90 дБ при подачі двох сигналів з розносом ±8 кГц, що, на думку автора, влаштує більшість радіоаматорів, що працюють в ефірі. Саме такі параметри мали усі випробувані трансівери з "класичним" однопетльовим синтезатором. Його докладний опис можна знайти на веб-сайті cqham.ru/ut2fw. Там можна знайти схему DDS синтезатора з його основі. Випробування синтезаторів показали, що, наприклад, із мікросхемою AD9850 рівень складових фіксувався на рівні 2...4 бали за шкалою S-метра. При підключеній антені у сумі з рівнем ефірного шуму S-метр показував від 4 до 7 балів на частотах нижче 10 МГц. На діапазонах 160 і 80 м "паркан" практично був не помітний. З мікросхемою AD9851, паспортні шумові характеристики якої на 10 дБ кращі, середній рівень комбінаційних складових не перевищив 1...3 бали за шкалою S-метра. При роботі в ефірі на частотах нижче 10 МГц їх практично не можна виявити на слух, але це залежить від значення обраної проміжної частоти (наприклад, 8,363 МГц). Якість самого синтезованого мікросхемою DDS сигналу відмінне, тон "ідеальний", ширина "шуму" мінімальна. Роздільна здатність аналізатора спектра СК4-59 не дозволила знайти відмінність сигналу цього синтезатора від сигналу класичного ГПД на польовому транзисторі (КП307Г, індуктивна триточка, перебудова за допомогою КПЕ). Якби не ці, хоч і досить слабкі, "пік, пік, пік" при перебудові, можна було б викинути однопетльовий синтезатор з трансівера і на його місце встановити синтезатор DDS. Проведена робота дозволяє говорити про неможливість застосування мікросхем прямого цифрового синтезу AD9850, AD9851 у трансівері із чутливістю близько 0,3 мкВ без погіршення його характеристик. Не виключено, що при менш жорстких вимогах до чутливості трансівера та іншому варіанті змішувача ці мікросхеми можуть знайти застосування в гетеродині. Напевно, це буде хороший варіант синтезатора мікротрансівера для похідних умов з усіляким сервісом (управління процесором), практично без вхідних фільтрів (перетворення вгору), з безперервним робочим діапазоном від 0 до 15 МГц. Розміри синтезатора разом з керуючим контролером - не більше сірникової коробки. Максимальна синтезована частота може бути більше 75 МГц, а проміжна частота трансівера може досягати 60 МГц! Крок перебудови – хоч частки герца! В описах мікросхем DDS фірма-виробник пропонує два варіанти їх застосування в PLL синтезаторах з підвищеними вимогами до якості вихідного сигналу: використовувати як опорний генератор, що "підлаштовується" або як дільник зі змінним коефіцієнтом поділу (ДКПД) в однопетльовому синтезаторі. Відомостей про відмінність якісних характеристик синтезаторів обох версій знайти не вдалося. Аналізуючи схемотехніку імпортних трансіверів, автор виявив там реалізацію лише другого варіанта (наприклад, у трансіверах FT-100, FT-817), на базі якого і було побудовано запропонований синтезатор. Слід також наголосити на універсальності такого варіанту синтезатора. Залежно від керуючої програми та частоти налаштування ГУН його можна використовувати як для трансівера з низькою ПЧ, так і для трансівера з "перетворенням вгору". У синтезаторі під низьку ПЧ ГУН працює на частотах у чотири рази вище за необхідні, а при подачі сигналу на змішувач його частота ділиться на 4 додатковим дільником. Виключивши дільник на 4, синтезатор можна застосовувати для переробок і розширення можливостей списаної військової зв'язкової техніки, наприклад, "Р-143", "Ядро", "Кристал", "Р-399" та подібним до них, з високою першою ПЧ. У табл. 1 наведено "стандартну" розкладку частот під низьку ПЧ (8,863 МГц).
У табл. 2 - розкладка частот для ПЧ 90 МГц, яку також можна використовувати і під будь-яку іншу частоту (обмежень у програмі немає), а її застосування в трансівері з низькою ПЧ набагато полегшить проблему придушення дзеркальних та побічних каналів прийому.
Структурну схему синтезатора наведено на рис. 1. Сигнал тактового кварцового генератора частотою 20 МГц використовується одночасно для роботи мікросхеми DDS та PIC-контролера.
Залежно від обраного діапазону та керуючої програми контролера мікросхема DDS формує частоти від 80 до 500 кГц, які через фільтр нижніх частот (ФНЧ) надходять на один із входів частотно-фазового детектора (ФД). Вихідна частота ГУН ділиться на 256 і надходить другого вхід частотно-фазового детектора. Напруга з виходу ФД, пройшовши через фільтр НЧ, надходить на варикап перебудови ГУН за частотою. Зміна напруги відбувається до того часу, поки частоти обох входах ФД не збігатимуться. При збігу частот кільце ФАПЧ замикається та утримує частоту. Вихідною частотою DDS управляє мікроконтролер, відповідно до закладеної в нього програми та стану зовнішніх ланцюгів управління. Щоб частота ГУН підходила для побудови TRX з низькою ПЧ, її додатково ділять на 2 або 4 залежно від того, який змішувач застосовується в трансівері. В авторському трансівери формування керуючих протифазних сигналів для змішувача виконано на мікросхемі 74АС74, яка ділить частоту на 2. Крок перебудови синтезатора вибирається програмно і може бути встановлений з дискретністю 1, 10, 20, 30, 50, 100,1000 або 5000 Гц. Стабільність частоти синтезатора, що залежить в основному від стабільності тактового кварцового генератора, можна порівняти зі стабільністю синтезаторів імпортних промислових трансіверів. При постійній навколишній температурі догляд частоти можливий у межах кількох герц. При нагріванні тактового генератора паяльником до +70 °С догляд частоти діапазоні 28 МГц - трохи більше 140 Гц. Для прикладу, у дорогому трансівери "IC-756" (за даними фірми) в першу годину після включення зміна частоти становить ±200 Гц, а після прогріву - ±30 Гц на годину при температурі +25 °С. При зміні температури від 0 до +50 °С частота може змінюватись у межах ±350 Гц. У синтезаторі застосовано гібридний TTL генератор від материнської плати комп'ютера. При дуже жорстких вимогах до стабільності частоти можна застосувати термокомпенсований високостабільний генератор, хоча доцільність його застосування викликає у автора дуже великі сумніви, та й вартість такого генератора можна порівняти з вартістю всього синтезатора. Принципова схема контролера синтезатора наведено на рис. 2. У синтезаторі застосований мікроконтролер DD1 PIC16F628, хоча існує програма управління і під PIC16F84A. Програми цих мікроконтролерів написані Володимиром RX6LDQ (develop-pic@yandex.ru).*
Докладно описувати роботу мікроконтролера DD1 немає сенсу, нехай він залишиться "чорним ящиком", який працює відповідно до зашитої всередині його програми і видає сигнали, що управляють, на дисплей HG1, мікросхему DDS і зовнішні пристрої. Для отримання найкращих шумових характеристик синтезатора загалом було обрано мікросхему DDS AD9832, яка формує найбільш широкий частотний спектр. До того ж вартість цієї DDS мікросхеми істотно нижча за інші. Роботою синтезатора керують за допомогою клавіатури SB1 - SB 18 та валкодера, виконаного на оптопарах U1, U2 (рис. 3). Число кнопок управління в синтезаторі не стали зменшувати - 12 кнопок управляють роботою синтезатора, а шість кнопок (А1 - А6) служать для керування режимами роботи трансівера.
Чому так багато кнопок? Можна було зупинитись на покроковому меню, коли кожна з них виконує кілька функцій. Так, наприклад, працюють імпортні портативні трансівери. Мені здалося вкрай незручним, коли, наприклад, для оперативної перебудови в інший кінець діапазону потрібно увійти в меню, змінити крок перебудови на грубіший, повернути ручку налаштування, потім знову увійти в меню, повернути вихідний крок перебудови і тільки після всіх цих маніпуляцій спокійно працювати . В описі клавіатури синтезатора для кожної кнопки управління послідовно вказані: її порядковий номер і основна функція (команда, що виконується при натисканні кнопки), діапазон, що включається при вході в функцію "BAND" і позиційне позначення на принциповій схемі (див. рис. 2 в першій частині статті). "1 RIT"; 1,8 МГц; SB11 - кнопка увімкнення розладу. Частота, яка відображається на дисплеї в момент натискання кнопки, запам'ятовується і буде використана в режимі передачі. Розмір розладу вводиться валкодером. Незалежно від того, чи залишитеся ви на тому діапазоні, де було увімкнено розлад, або перейдете на інший діапазон, при переході на передачу синтезатор повернеться на ту частоту, яка була на дисплеї в момент увімкнення розладу. Тим самим забезпечуються режими SPLIT та CROSSBAND. При увімкненні розладу на дисплеї запалюється точка після ДЕСЯТК МГц. Вимикається розлад повторним натисканням на цю кнопку. "2 FREQ"; 3,5 МГц; SB12 - оперативне включення/вимикання програмного збільшення (затвердження) кроку перебудови частоти. При натисканні цієї кнопки на дисплеї на короткий час відображається напис "2п". Примноження числа імпульсів від валкодера не відбувається і, наприклад, при 60-ти зубах диска валкодера та кроці перебудови 10 Гц маємо 600 Гц на оборот. При повторному натисканні цієї кнопки на дисплей виводиться напис "4п" і станеться множення числа імпульсів на 4, тобто. вже отримаємо 2400 Гц однією оборот. "3 BAND"; 7 МГц; SB13 - кнопка дозволу перемикання діапазонів. При натисканні на дисплей виводиться напис "Band", а потім, після натискання однієї з кнопок "1-9", на дисплеї встановлюється частота, що відповідає середині вибраного діапазону. "4 IN"; 10 МГц, SB 14 - збереження поточної частоти налаштування та стану шести кнопок управління трансівером в одну з 16 осередків пам'яті. При натисканні на SB14 на дисплеї з'являється напис "Push" і очікується натискання кнопки з номером необхідної комірки. Для введення номерів з 10 по 15 необхідно протягом секунди після натискання цифри 1 ввести другу цифру, від 0 до 5. На дисплеї висвітиться номер комірки. У комірці 0 зберігається інформація, що використовується встановлення початкового стану синтезатора при включенні живлення, тобто. у ній можна записати бажані значення, наприклад, кроку перебудови та включення будь-якого режиму в TRX, частоту, яку перейде синтезатор при включенні живлення трансивера. Наприклад, у вас з кореспондентом домовленість зустрітися на частоті 21,225 МГц. Ви переводите трансівер на цю частоту, включаєте УВЧ (натисканням кнопки SB3), вибираєте крок перебудови, яким хочете працювати, а потім натискаєте кнопки "IN" та "0". Усі установки записалися в комірку "0". Тепер можна вимкнути трансівер, а при його наступному включенні процесор встановить усі ті режими, які ви зберегли в нульовому осередку – включить УВЧ, частоту 21,225 МГц, крок перебудови. "5А-В"; 14 МГц; SB15 - обмін із додатковою частотою прийому. Це так званий режим другого гетеродина. Для запам'ятовування значення частот у "віртуальних" осередках "А" та "В" потрібно налаштуватись на необхідну частоту і натиснути цю кнопку. Відбудеться запам'ятовування частоти в комірку "А". Це значення частоти на дисплеї " перестрибне " в комірку " У " , т. е. віртуально ми хіба що " переключилися " другий гетеродин. Тут можна робити будь-які зміни частоти - запам'ятовування в комірку "В" відбудеться тільки при повторному натисканні кнопки А-В, тобто в комірках "А та В" відбувається запам'ятовування значень двох частот, які були на цифровій шкалі в моменти натискання кнопки А -В. Можливо для радистів, які не використали у своїх трансіверах синтезатори, такий опис роботи цієї кнопки не дасть чіткого розуміння її призначення. Спробую інакше описати цей режим. Уявіть собі, що всередині трансівера встановлено два ГПД і цією кнопкою перемикається одна ручка налаштування на ГПД "А" або на ГПД "В". Щоб було ясно, на якому "гетеродині" ви працюєте, на дисплей виводиться в режимі "А" точка біля ОДИН МГц шкали, в режимі "В" - точка біля ОДИН МГц гасне і загоряються три точки біля ОДИН, ДЕСЯТКІВ і СОТЕН герц шкали. "6 SCAN"; 18 МГц; SB16 – кнопка сканування. Після її натискання на індикатор виводиться напис "Scan". Є три підфункції сканування: а. При натисканні кнопки "8" відбувається сканування 15-ти осередків пам'яті з зупинками по 3 секунди на кожному осередку. б. При натисканні кнопки "2" здійснюється сканування від меншої частоти, записаної в комірці 1, до більшої частоти, записаної в комірці 2. Якщо частота в 1-й комірці більша, ніж у 2-й, при натисканні SCAN з'являється напис "Error". Сканування можливе лише в межах одного діапазону. в. При натисканні кнопки "3" відбувається перебудова увімкненого діапазону від нижньої межі до верхньої та назад. Перервати сканування можна натисканням будь-якої кнопки клавіатури, поворотом валкодера або натисканням тангенти. Сканування можна продовжити будь-коли з точки зупинки подвійним натисканням кнопки SCAN. "7 RT"; 21 МГц; SB17 - обмін частотами прийому та передачі, при включеному розладі. При натисканні кнопки - частота передачі стає частотою прийому, а частота - частотою передачі. Повторне натискання SB 17 повертає все у вихідний стан. Якщо розлад не ввімкнено, при натисканні кнопки "7" на дисплеї з'являється повідомлення "Select". Це меню із двох базових налаштувань, перейти до яких можна, натискаючи кнопку "1" або "2". "1" – режим введення проміжної частоти. На дисплеї з'являється значення встановленої проміжної частоти трансівера (за замовчуванням початкова частота програми може мати значення від 8,3 до 8,9 МГц). Частота встановлюється валкодером. Фіксація ПЧ та вихід із режиму при повторному натисканні кнопки "1". Після остаточного виставлення частоти опорного генератора трансівера виміряти частоту частотоміром до одиниць Гц і виставити її обертанням ручки валкодера, увійшовши в цей режим. Попередньо слід вибрати крок перебудови синтезатора 1 Гц. "2" – режим коригування константи опорного генератора 20 МГц. На дисплей синтезатора виводиться значення "фіксованої частоти" 10 Гц і автоматично включається ГУН діапазону 300 м. Частоту на виході плати ГУН потрібно виміряти частотоміром, і якщо вона відрізняється від 000 МГц - відкоригувати обертанням валкодера. Вихід та запам'ятовування - повторним натисканням кнопки "160". Ці налаштування синтезатора є "базовими", і їх слід провести ретельніше. Для цього на вихід синтезатора F/2 підключаємо прогрітий не менше години частотомір (бажано промисловий) та обертанням валкодера в режимі корекції виставляємо частоту 10,30 МГц з точністю до одного герца. Ця функція була потрібна у зв'язку з тим, що опорний генератор синтезатора не має додаткового підстроювання і розкиди по частоті у різних екземплярів можуть досягати кількох кілогерців. "8 OUT"; 24 МГц; SB 18 - відновлення частоти та стану шести кнопок управління трансівером з однієї з 16 осередків пам'яті. При натисканні на дисплей виводиться напис "Pop" та очікується натискання кнопки з відповідним номером комірки. Щоб ввести номери від 10 до 15, протягом секунди після натискання цифри 1 натисніть другу, від 0 до 5. Після введення номера на індикаторі на короткий час з'явиться номер комірки пам'яті. "9 T=R"; 28 МГц; SB1 - режим встановлення частоти передачі, що дорівнює частоті прийому. Працює при увімкненому розладі. Якщо розлад вимкнено, то при натисканні кнопки "9" на індикатор виводиться напис "Step" і кнопками LEFT і RIGHT можна вибрати потрібний крок перебудови синтезатора: 1, 10, 20, 30, 50, 100, 1000 і 5000 Гц. Запам'ятовування вибраного кроку відбувається при повторному натисканні цієї кнопки. "0 STEK", SB10 - вилучення частоти зі стека. Є п'ять вічок стека, переглянути які можна, послідовно натискаючи кнопку. Перед виведенням частот із осередків стека на індикатор короткочасно виводиться напис "Stec" з номером комірки. Введення в стек здійснюється автоматично при зміні діапазону, при вийманні з комірки пам'яті та скануванні. "LEFT"; SB9 - кнопка оперативного зниження частоти. "RIGHT"; SB8 – кнопка оперативного збільшення частоти. При натисканні кнопок А1-А6 (SB2-SB7) відповідно змінюються логічні рівні на виходах ATT, AMP, U/L, VOX, AF BW, PROC, які, у свою чергу, управляють функціональними вузлами і режимами трансівера. При початковому включенні синтезатора цих виходах логічний нуль. Всі налаштування користувача та інформація в осередках пам'яті зберігаються в ОЗУ мікроконтролера без додаткового зовнішнього джерела живлення. При включенні живлення синтезатора програма витягує з "0" комірки пам'яті ті параметри трансівера, які хотілося б мати відразу при кожному його включенні, а саме: частоту та крок перебудови, режими трансівера (стан шести кнопок управління трансівери); "множення" на 4п числа імпульсів валкодера та "обнулені" комірки стека. У програмі, при початковому включенні синтезатора, у перші десять клітинок пам'яті записані частоти, на яких найчастіше можна почути позивний UT2FW. В інших осередках – частоти діапазонів. Це зроблено для того, щоб при першому включенні синтезатор почав правильно працювати і користувачеві легше було освоїтися з його управлінням. Управління мікросхемою DDS відбувається послідовним кодом з шин RAO, RA1, RA3. Вихідний сигнал DDS фільтрується елементами ФНЧ R7, R8, L2, L3, C7, C8, C9 з частотою зрізу близько 700 кГц. Як дисплей контролера HG1 допустимо застосування різних типів РК індикаторів, оскільки керування ними, як правило, збігається. У синтезаторі застосований недорогий "телефонний" РКІ – MT-10S1 московської фірми МЕЛТ. Управління таким індикатором відбувається з чотирьох шин - це виходи QE, QF, QG, QH мікросхеми DD2. Найдорожчий варіант - застосування матричних індикаторів зарубіжних фірм Powertip, Sunlike, Wintek, Bolymin, і МЕЛТ. Але вартість таких ЖКП на сьогодні досить висока. Слід зазначити, що не всі моделі матричних індикаторів підходять по швидкодії. Наприклад, індикатор WH1602J не "встигає" за перебудовою валкодера, і при швидкому обертанні ручки валкодера починають "вискакувати" незрозумілі знаки та символи. Такого ж виду індикатор ВС1602Н, іншої фірми, працює без проблем. По шинах D0-D3 подаються сигнали управління дешифратор перемикання діапазонів на платі діапазонних смугових фільтрів трансивера і дешифратор перемикання діапазонів плати ГУН. Мікросхема DD6 – формувач імпульсів валкодера. У момент перебудови синтезатора перед оптопарами U1 та U2 (див. рис. 3) обертається диск з отворами або нарізаними по краю зубами, жорстко пов'язаний з ручкою налаштування трансівера. У випадку, коли навпроти оптопари знаходиться поверхня диска, що відображає, опір фотоприймача оптопари мінімально, коли знаходиться отвір диска - опір фотоприймача максимально. Елементи мікросхеми DD6 з допомогою перепадів опорів формують на шинах RB6, RB7 послідовність прямокутних імпульсів, які зчитуються PIC-контролером. У програмі, що управляє, закладено два алгоритми зчитування - по передньому фронту імпульсів і по обох перепадах. Натискаючи кнопку "2" клавіатури, ми перемикаємо ці алгоритми. Ключ на транзисторі VT1 під час перекладу трансівера на передачу блокує клавіатуру. Світлодіод HL2 – індикатор цього режиму. По всіх ланцюгах живлення блоку контролера для додаткової розв'язки та зниження взаємних перешкод включені LC-фільтри - L1, L4-L6, C2, C3, C17-C23. Генератор, керований напругою, ГУН (рис. 4), працює на частотах, що вчетверо перевищують необхідні для трансіверів з проміжною частотою 5...10 МГц.
Це зроблено з двох причин: по-перше, на більш високих частотах котушки генератора, що задає, виходять менших розмірів; по-друге, такий генератор універсальніший, і в залежності від необхідних завдань можна отримувати частоти більше 100 МГц. Саме генератор виконаний за схемою ємнісної тритонки на польовому транзисторі VT1. Було випробувано практично всі "польовики", пропоновані київськими фірмами - BF966 показали найкращі результати. На транзисторах VT2 та VT3 виконані буферні каскади. Використано досить потужні транзистори BFR96, у класі А. Частота ГУН при перемиканні діапазонів змінюється за рахунок комутації котушок L1-L5 контактами реле К1-К4, якими, у свою чергу, керує дешифратор DD1. Оскільки гетеродинні частоти деяких діапазонів практично збігаються, вдалося обійтися п'ятьма котушками. На вході та виході мікросхеми DD1 встановлені фільтруючі RC- та LC-ланцюги. Як уже згадувалося раніше, в авторському трансівері частота гетеродина повинна бути в 2 рази вищою за необхідну. Сигнали цих частот знімаємо з виходів Q0 та Q1 лічильника DD2. На виході Q0 DD2 отримуємо частоту, поділену на 2, на виході Q1 - на 4. Вихід Q1 використовується для роботи в діапазоні 20 м, де частота ГУН додатково ділиться на 2. Мікросхема DD3, керована через діод VD7, у разі появи логічного нуля висновків 12 та 13 дозволяє проходження сигналу ГУН з виходу Q1 DD2. Якщо використовувати синтезатор у трансіверах "RA3AO", "Урал", "ВРХ", "UA1FA", то необхідну сітку гетеродинних частот можна отримати, використовуючи вихід Q2 мікросхеми DD2 (дільник на 8). Для цього висновок 1 мікросхеми DD3.1 слід підключити до висновку 13 DD2, а висновок 5 DD3.2 - висновку 12 DD2. Тепер на виході синтезатора F/2(4) ми отримаємо сигнал виду F/4(8), тобто. безпосередньо ті частоти, що зазначені у табл. 1 у графі "Перебудова ГПД". Фазовий детектор виконано на мікросхемі DD4. Частота ГУН перед подачею фазовий детектор попередньо ділиться на 256 лічильниками DD2 і DD5. На виході мікросхеми DD5 включений ФНЧ L13-L14, С51-С53. На другий вхід фазового детектора через додатковий підсилювач на транзисторі VT4 подається сигнал від DDS. Цей каскад введений з міркувань можливих втрат у кабелі, який з'єднуватиме вихід DDS із входом ФД. Транзистор VT5 управляє роботою світлодіода HL1 "LOCK" на платі контролера. Світлодіод індикує захоплення петлі ФАПЧ, якщо світлодіод погашений – кільце замкнуте, якщо він світиться – це вказує на несправність. Керуюча напруга формується операційним підсилювачем DA4 і через елементи, що фільтрують R7, R8, С15, С16 надходить на варикап VD5 генератора. На вході DA4 також встановлені додаткові RC-ланцюзі R36-R38, С48-С50. Цифрові та аналогові вузли пристрою, щоб уникнути наведень, живляться від окремих стабілізаторів DA1, DA2, DA3. Якихось особливостей у виготовленні та налаштуванні синтезатора немає. Цифрова частина під час застосування справних радіоелементів працює відразу. Слід зазначити, що конденсатори С7-С9 ФНЧ на виході мікросхеми DD5 (див. рис. 2) слід брати з мінімальним ТКЕ, щоб характеристика фільтра не змінювалася при прогріванні трансівера. Тієї ж вимоги повинні задовольняти конденсатори С17, С19-С21, С51-С53 плати ГУН (рис. 4). PIC-контролер можна запаяти в плату, але з огляду на можливе оновлення програми прошивки бажано встановити його на панель. Від синтезатора виявлено два види перешкод. При обертанні валкодера на деяких частотах виникають дуже короткі натискання, на які неможливо налаштуватись. Вони зникають при припиненні обертання валкодера. Це послідовні коди, які надходять до регістру плати індикації. Метод боротьби – запитати індикатор HG1 від окремого стабілізатора на мікросхемі КРЕН5А з RC-фільтром на вході (резистор 10... 15 Ом потужністю 1-2 Вт та оксидний конденсатор великої ємності). Місткість конденсатора (2200-10000 мкФ) підбирається на слух по максимальному придушенню клацань. Якщо клацання з'являються тільки при включенні УВЧ (AMP) або будь-якого іншого режиму TRX, слід у відповідні ланцюги управління (виходи мікросхеми QC-QH DD3) встановити додаткові LC- або RC-фільтри. Також слід зазначити, що виходи мікросхеми DD3 розраховані струм навантаження трохи більше 5 мА. Для підключення потужнішого навантаження слід послідовно з керованими ланцюгами додатково включити мікросхему К555ЛН5 або 47НС06 (струм навантаження до 40 мА при напрузі до 15...30 В). Другий тип перешкоди - це уражені точки, яких найбільше на діапазоні 20 м. Вони виникають як продукти перетворення у змішувачі та наведенні від опорного генератора 20 МГц. Кардинальний метод боротьби з цими перешкодами – повне екранування плати контролера (коробка із лудженої жерсті або фольгованого склотекстоліту). Екранування окремого генератора нічого не дає, наведення "розповзається" по друкованим провідникам плати мікросхем DD1 та DD5. При розведенні міжплатних з'єднань не слід дроти зв'язувати в щільні джгути і тим більше об'єднувати дроти, що з'єднують цифрові та аналогові ланцюги. Харчування до кожної плати підводять окремою крученою парою, багатожильним проводом. Один провід - загальний, другий - напруга живлення. Щоб отримати "ідеальний" тон вихідного сигналу, потрібно виключити всі можливі (і неможливі) наведення ланцюга, пов'язані з варикапом ГУН. І застосувати у цих ланцюгах лише високоякісні елементи. Особливо це стосується конденсаторів С14 С15 С16 С47 С48 С49 С50 плати ГУН. Сигнал синтезатора із плати ГУН подається на змішувач трансівера по коаксіальному кабелю діаметром 3 мм. Для точного узгодження цієї лінії підбирається резистор R27. При поганому узгодженні найчастіше виникають уражені частоти, тому налаштовуємо трансівер на таку частоту і підбираємо R27 за максимальним придушенням. Для "популярної" останнім часом ПЧ, що визначається вибором кварців для PAL-декодерів телевізорів 8,867 МГц, намотувальні дані котушок ГУН такі - L1 - 5 витків, L2-L3, L5 - по 4 витки, L4 - 3 витки. Котушки безкаркасні, намотані на оправці діаметром 4 мм дротом ПЕВ-2 0,8. Точно частоту кожного генератора підбирають, розсовуючи витки котушок, після налаштування генераторів. Всередину котушок вставляють шматочки поролону та заливають парафіном. Якщо цього не зробити, спостерігатиметься мікрофонний ефект. Дроселі L6-L9, L11-L14 вузла ГУН намотані на кільцевих феритових магнітопроводах М2000НМ типорозміру К7х4х2. Число витків - 10... 15 для L6-L9 та L11; 30 витків для L12-L14, провід ПЕВ-2 0,15. Дросель L10 – ДМ 0,1. Можна також застосувати компактні імпортні дроселі з індуктивностями, вказаними на схемі. Реле К1-К4 - РЕМ49 з опором обмотки 1 ком (відібрані з реле на робочу напругу 24 В). Мікросхеми у синтезаторі бажано застосовувати тих типів, що вказані на схемі. Це виключить проблеми у подальшому налаштуванні. Замість мікросхеми 74НСТ9046 вона поки досить рідко зустрічається у продажу, можна застосувати HEF4046 (Philips Semiconductors) або CD4046. У разі заміни слід трохи змінити розведення плати, так як не всі висновки цих мікросхем збігаються з 9046. Вхід SIGIN (висновок 14), на нього подається сигнал DDS, має максимальну чутливість 150 мВ. Тому не слід встановлювати на виході підсилювача на транзисторі VT4 амплітуду більше 0,3 Ст. Підбір цього режиму здійснюємо резисторами R28, R29. З деякими екземплярами 74НСТ9046 не вдавалося забезпечити замикання кільця ФАПЧ на всіх діапазонах - цю несправність вдалося уникнути, включивши додатковий конденсатор місткістю 1500 пФ між виведенням 14 мікросхеми та загальним проводом. Оптопари U1 та U2 працюють на відображення. Опір резисторів R13, R15, включених послідовно з випромінювачами, не повинні бути менше 470...510 Ом, в іншому випадку випромінюючі діоди можуть вийти з ладу. Розкиди характеристик оптопару АОТ137А вимагають їх індивідуального підстроювання, за чітким спрацьовуванням на проходження біля оптопари "зубчика" диска. Сам механізм валкодера можна виконати у різний спосіб. В авторському варіанті оптопари припаяні безпосередньо на плату контролера, перед якою обертається диск діаметром 65 мм з дюралюмінію товщиною 0,7 мм з рівномірно нарізаними по краю диска 60 зубами. Середина зубів поєднується із центрами оптопар, відстань між оптопарами 15 мм. Можна в диску просвердлити отвори або наклеїти папір із намальованими білими та чорними секторами, але ширина намальованих секторів не повинна бути вже 3 мм, інакше валкодер нечітко відпрацьовуватиме кожен сектор. Диск розташовується з відривом 1,5...2,5 мм від поверхні оптопар. При обертанні диска випереджальний зсув може бути виставлений 90 градусів, тобто. випередження на повзубі. Тимчасово запаюємо підстроювальні резистори замість R13, R15 і підбираємо струм через випромінювачі оптопар з чітким спрацьовуванням валкодера. Чутливість тригерів та його характеристики можна підібрати резисторами R9- R12, R14. Якщо ж і ними не вдається досягти чіткої роботи, слід пересунути одну з оптопарів, тому що не забезпечений необхідний зсув 90 градусів. Якість вихідного сигналу синтезатора можна оцінити за спектрограмою, наведеною на рис. 5 отриманої за допомогою аналізатора спектра СК4-59.
Керуючі програми для мікроконтролерів Автор: Олександр Тарасов (UT2FW), м.Рені, Україна
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Сон подвоює ефективність пам'яті ▪ Екологічні переносні сонячні станції Acer ▪ Octospot – екшн-камера для любителів підводного плавання ▪ Ручка, що пише світлодіодами
▪ Розділ сайту Електродвигуни. Добірка статей ▪ стаття Я з дитинства не любив овал, я з дитинства кут малював. Крилатий вислів ▪ стаття Коли виникло фортепіано? Детальна відповідь ▪ стаття Алтей аптечний. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Підвищення економічності ламп-спалахів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Коментарі до статті: Марат зіятдінов Як купити синтезатор частот на 9 діапозонів поштою?
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page