Розрахунок синтезатора на основі ФАПЛ із ДПКД. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматорські розрахунки

 Коментарі до статті

Метою статті є показати на прикладі мікросхеми синтезатора (КР1015ХК2,3) розрахунок коефіцієнтів поділу та частотних співвідношень синтезатора частоти на основі ФАПЧ з ДПКД як найбільш простого та доступного основної маси радіоаматорів.

У статті не пропонується схема синтезатора частоти, а дається лише розрахунок коефіцієнтів поділу та співвідношень частот. Наведена універсальна схема управління синтезатором призначена для мікросхем синтезаторів із послідовним введенням даних (КР1015ХК2,3 тощо [8]). Мікросхеми синтезаторів інших типів мають зручний інтерфейс і практично не вимагають додаткової "обважування" (мікросхема NJ8820 [2, 3]). Тому наведено лише блок-схему синтезатора, і то не вся її частина. Причому основна її частина (крім ВД і ФНЧ) зазвичай міститься в мікросхем синтезаторів частот (наприклад КР1015ХК2,3; NJ8820 і т.п. [8]).

(Натисніть для збільшення)

Структурна схема синтезатора [1] показана на рис.1, на якому прийняті такі позначення:

• ВД – зовнішній дільник;
• ДПКД -дільник із змінним коефіцієнтом поділу;
• ПС - поглинаючий лічильник;
• ФД – фазовий дискримінатор;
• ОД – опорний дільник;
• ФНЧ – фільтр низьких частот;
• ГУН – генератор, керований напругою.

Код управління синтезатором показано на рис.2.

(Натисніть для збільшення)

Основні співвідношення частот синтезатора:

- dF – мінімальний крок сітки частот;

- dF = N * Fo,

де N - ціле число, на яке змінюється коефіцієнт поділу ВД;

- Fo – опорна частота ФД;

- FBX - частота, що синтезується

Fвх = Fo * До * Кдпкд + Fo * N * Кпс,

де К - коефіцієнт розподілу ВД (КВД).

Розрахунок коефіцієнтів розподілу Коефіцієнт розподілу ДПКД Кдпкд=Fвх/(Fо*К), тобто. ціле число без залишку.

Коефіцієнт поділу ПС Кпс = (Fвх / (Fо * До)-Кдпкд) / (N * Fo), тобто. залишок, від поділу при обчисленні Кдпкд, поділений на мінімальний крок сітки частот.

Коефіцієнт розподілу ОД Код=Fкв/Fо, тобто. частота опорного кварцу, поділена на опорну частоту ФД.

Деякі типи синтезаторів мають фіксовані коефіцієнти поділу ОД (КР1015ХКЗ має Код = 1024; 2560; 5120).

Приклад розрахунку синтезатора

1. Вихідні дані:

- синтезатор - мікросхема КР1015ХКЗ (Кдпкд <4095, Код 5120, 2560,1024; Fmax<10 МГц).

- Зовнішній дільник К1507ІЕ1 (Квд 10/11,20/22,40/44);

- Fвх = 135000 кГц;

- dF = 25кГц.

2. З Fвх і Fmax вибираємо Кдел 20/22, тобто. КВД = 20, N = 2.

Далі обчислюємо Fo як dF/N=25/2= 12,5 кГц.

Візьмемо Код = 1024, тоді Fкв = 12,5 * 1024 = 12800 кГц.

Якщо взяти Кдел 40/44, отримаємо Fo=6,25 кГц і за Код=1024 Fкв=6,25*1024=6400 кГц.

Тепер визначимо dFдпкд (крок частоти на одиницю коду ДПКД) як FоКвд=б,25*40=250.

Далі можна розрахувати код ДПКД та код ПС:

Код ДПКД = Fвх / (dFдпкд = = 135000 / 250 = 540. Оскільки залишок дорівнює нулю, код ПС = 0.

Для частоти 135050 кГц залишок = 50 і, отже, код ПС = 50/25 = 2.

3. При розрахунку слід враховувати такі обмеження:

- мінімальний та максимальний коди ДПКД (визначаються обраним типом синтезатора);

- максимальний код ПС повинен бути КВД;

- максимальні частоти по входах сигналу та опорного генератора.

Універсальна схема управління синтезатором

Даний варіант схеми розрахований на діапазон УКХ ЧС 145 МГц, 80 основних та 80 додаткових каналів.

Схема складається з двох основних (самостійних) вузлів:

- схема формування та введення коду синтезатора;

- Схема формування номера каналу та індикації.

Схема формування та введення коду (рис.3) розрахована на синтезатор типу КР1015ХК3 або будь-який інший із введенням коду у послідовному вигляді (до 32-х розрядів). Наведений варіант розрахований на двадцятирозрядний код Для зміни розрядності коду необхідно змінити До перерахунку лічильника D2. Коди частот, які вводяться в синтезатор, записуються в ПЗП. Як скласти прошивку ПЗП - описано нижче.

(Натисніть для збільшення)

Схема включає такі вузли:

- генератор і лічильник-дільник на 20 (D1.1, D1.2, D2, VD1, VD2);

- схему запуску та прив'язки (D3, D1.5);

- схему формування коду та сигналів запису синтезатора (D5, D6, D1.3, D1.4, D4, VT1).

Запуск схеми здійснюється імпульсом START. Схема прив'язки формує імпульс роздільної здатності рахунку D2 і включення живлення D5, прив'язаний до переднього фронту імпульсів генератора D1, D2. Після відліку 20 імпульсів схема запуску перетворюється на вихідний стан і живлення знімається з D5. З виходу D6 видаються дані, з виходу D4 видаються синхроімпульси введення даних синтезатор, з висновку 13 D3.2 видається сигнал запису коду в ПДКД синтезатора (може мати постійно високий рівень).

Робота універсальної схеми керування синтезатором

1. Встановлюється код вибраного каналу (рівні ТТЛ на висновках 1-6,23, 22,19D5).

2. За сигналом START (позитивний імпульс) відбувається встановлення "1" тригера D3.1.

3. Позитивний перепад синхроімпульсу, що виробляється генератором на D 1.1, D 1.2, встановлюється в "1" тригер D3.2. Сигналом низького рівня з виведення 12 D3.2 дозволяється робота лічильника (коеф. 20) на D2.1, D2.2, а сигналом високого рівня з виведення 13 D3.2 дозволяється видача синхроімпульсів запису на синтезатор через D4 і подається живлення на ПЗП D5 за допомогою D1.5 та VT1. Також формується сигнал високого рівня на вході вибору синтезатора (ЗАПИС).

4. Дані, що вводяться в синтезатор, за допомогою мультиплексора D6 перетворюються на послідовний код.

5. Синхроімпульси запису даних формуються з імпульсів генератора D1.1, D1.2 елементами D1.3, D1.4, С2, С3, R4. Синхроімпульс генератора затримується, та був з його переднього фронту формується короткий імпульс. Таким чином, синхроімпульс запису завжди точно потрапляє на відповідний йому біт даних.

6. Після того, як лічильник відрахує 20 імпульсів, на висновках 11 D2.2 і 5 D2.1 з'являються сигнали високого рівня, що призводить до появи сигналу високого рівня на висновках 4 D3.1 і 10 D3.2. Тригери D3.1, D3.2 встановлюються у вихідний стан. Таким чином лічильник припиняє рахунок, знімається живлення з ПЗП, припиняється подача синхроімпульсів запису на синтезатор, сигнал вибору синтезатора (ЗАПИС) переходить у низький рівень і відбувається занесення введених даних у лічильники синтезатора.

7. Після зміни коду потрібно подати сигнал START і нове значення коду вводиться в синтезатор.

8. Схема побудована на КМОП мікросхемах, які можуть харчуватися від напруги 3...15 В. ПЗУ має живлення 5 В і тому резистор R6 потрібно підібрати залежно від напруги живлення так, щоб при подачі живлення на ПЗУ воно не перевищувало 5. .5,5 Ст.

9. Потрібно також врахувати, що синтезатор по входах, що управляють, зазвичай має ТТЛ рівні, тому може знадобитися включення схем фіксації рівня за сигналами, що подаються на синтезатор. Схема фіксації рівня - послідовно включений в ланцюг сигналу резистор (1...5 кОм) і діод, підключений катодом до ланцюга живлення синтезатора.

10. Наведена схема налагодження не вимагає. Частота генератора не критична, при вказаних номіналах – близько 100 кГц.

Схема формування номера каналу та індикації

Схема (рис.4) містить двійково-десятковий лічильник номера каналу (D5, D6), який використовується для індикації номера каналу (D7, D8, HL1, HL2) та адресації ПЗП. Максимальний номер каналу, який може бути реалізований у даній схемі – 99 (на наведеній схемі максимальний номер каналу – 80).

Рис.4. Схема формування номера каналу та індикації (натисніть , щоб збільшити)

При включенні та переповненні лічильника схема встановлюється на 40-й канал (можна встановити будь-яким перепаюванням входів SO...S3 лічильників D5, D6).

Кнопками S1, S2 здійснюється збільшення чи зменшення номера каналу. Кнопка S3 призначена для модифікації коду синтезатора, наприклад зменшення частоти передачі на 600 кГц в репітерному режимі. На елементах D1.5, D1.6, D2.6, D4 виконано схему установки лічильника. На елементах C8...C11,VD4...VD7,R14...R18 виконано схему формування сигналу START для схеми введення коду синтезатора. Як видно зі схеми, сигнал START формується у таких випадках:

- Зміна номера каналу (за кнопками S1, S2);

- модифікація коду (за натисканням та відпусканням кнопки S3);

- при включенні живлення (елементи D1.5.D1.6).

Схема формування сигналу START На рис.5 наведено варіант схеми формування сигналу START, який зручно застосовувати при використанні замість електронної схеми формування номера каналу перемикачів, що кодують типу ПП8-1 або подібних. Ця схема є, по суті, схемою прив'язки фази імпульсу запису коду ДПКД до фази опорної частоти синтезатора, що виключає появу імпульсів неузгодженості на виході фазового дискримінатора синтезатора при запису постійного коду в ДПКД.

Робота схеми формування сигналу START (рис. 5)

З позитивного перепаду імпульсу генератора формується короткий позитивний імпульс START, що подається на схему управління синтезатором. З негативного перепаду імпульсу генератора формується імпульс установки "1" тригера. Позитивним перепадом сигналу опорної частоти синтезатора (висновок 14 КР1015ХКЗ) тригер скидається "0". Сигналом (негативний перепад) з виходу тригера відбувається занесення введеної в синтезатор інформації до його лічильників. Таким чином, відбувається тимчасова прив'язка запису інформації до опорної частоти синтезатора, виключаються поява імпульсів неузгодженості на виході фазового детектора синтезатора і вибіг частоти в кільці ФАПЧ.

Частота генератора повинна вибиратися з швидкості реакції схеми на зміну каналу (1...10 Гц).

Потрібно врахувати, що сигнал, що надходить із синтезатора, має високий рівень - близько 5 В. Тому схема працює при напрузі живлення не більше 9 В. Інакше після виходу потрібно поставити схему фіксації рівня. Схема не критична до номіналів елементів і вимагає настройки.

Автор: С.Гуров, Санкт-Петербург; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Радіоаматорські розрахунки.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Зварювання металу та скла 02.03.2019 Вчені з Університету Херіот-Ватт зварили скло та метал разом за допомогою надшвидкої лазерної системи – справжня революція в промисловості! Завдяки новій лазерній системі фахівців з Херіот-Ватта різні оптичні матеріали, такі як кварц, боросилікатне скло і навіть сапфір, були успішно приварені до металів - алюмінію, титану і нержавіючої сталі. Обладнання забезпечує дуже короткі (пікосекундні) імпульси інфрачервоного світла на стику матеріалів, що допомагає ефективно сплавити їх разом. Вчені вже відзначили колосальний потенціал такого зварювання для всієї виробничої бази найближчого майбутнього. Цей процес може знайти застосування в аерокосмічній, оборонній, оптичній сфері і навіть вплинути на охорону здоров'я. Професор Дункан Хенд, директор Центру інноваційного виробництва EPSRC при університеті Херіот-Ватт, пояснює, що традиційно різноманітні матеріали дуже складно зварювати один з одним через температуру плавлення. Високі температури та структурні зміни, що виникають внаслідок теплового розширення, призводять до руйнування таких крихких матеріалів, як скло. "В даний час обладнання та вироби, в яких використовуються скло та метал, найчастіше утримує два цих матеріалу разом за допомогою клею. Він ненадійний, оскільки з часом склеєні деталі починають розповзатися в різні боки. Крім того, органічні компоненти клею виділяють леткі сполуки, що також негативно впливає на термін служби продукту, розповідає Хенд. У його методиці весь процес заснований на неймовірно коротких лазерних імпульсах. Кожен імпульс триває лише кілька пікосекунд. "Щоб зрозуміти, як це мало - порівняйте звичайну секунду з тимчасовим проміжком 30 000 років!" – пояснює він. Призначені для зварювання деталі розташовуються в тісному контакті, а лазер фокусується через оптику, щоб забезпечити невелику дію і високу інтенсивність на межі стику. Так, під час випробувань пікова потужність склала один мегават - і це на площі всього в кілька мікрон. Так усередині області розплаву виникає мікроплазма, крихітна сфера-блискавка, яка і сплавляє матеріали. Шви були випробувані на міцність у діапазоні від -50°С до 90° та залишилися неушкодженими – це чудова гарантія того, що вони не підведуть в екстремальних умовах, таких як відкритий космос.

Інші цікаві новини:

▪ Камера, що робить 10 трильйонів кадрів за секунду

▪ Німеччину та Великобританію з'єднає високовольтний кабель 1,4 ГВт

▪ Кішки розуміють людей

▪ Чи впливають метеорити на клімат

▪ Скільки людей у ​​машині

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Ефектні фокуси та їх розгадки. Добірка статей

▪ стаття Місто як зона підвищеної небезпеки. Основи безпечної життєдіяльності

▪ статья Який режисер брав участь у акції протесту проти власного фільму? Детальна відповідь

▪ стаття Робота з бензопальниковим комплектом. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Подовжувач-перенесення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Монета під капелюхом. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024