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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Microcircuiti digitali nelle attrezzature sportive. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Nodi di apparecchiature radioamatoriali Recentemente, gli atleti radiofonici - onde corte, ultracorte e "cacciatori di volpi" - utilizzano sempre più circuiti integrati nelle loro apparecchiature. Oggigiorno è possibile utilizzare i microcircuiti per realizzare quasi l'intero percorso di ricezione e gran parte del percorso di trasmissione di un ricetrasmettitore e per realizzare un ricevitore radio per la “caccia alla volpe”. L'uso dei microcircuiti non solo semplifica notevolmente la progettazione dell'attrezzatura sportiva, ma ne riduce le dimensioni e il peso. Esiste una reale opportunità per creare apparecchiature qualitativamente nuove, la cui fabbricazione da elementi discreti era essenzialmente inaccessibile a una vasta gamma di radioamatori. Bilance digitali, sistemi ad anello bloccato di fase di alta qualità, dispositivi di visualizzazione (display): questo non è un elenco completo di componenti, la cui introduzione nell'attrezzatura sportiva è diventata possibile solo grazie all'uso di circuiti integrati. Nelle apparecchiature sportive HF e VHF, i microcircuiti digitali sono sempre più utilizzati. Di questi, nella pratica radioamatoriale, i microcircuiti più utilizzati sono le serie K133 e K 155, che hanno una velocità abbastanza elevata, una buona capacità di carico, e sono facilmente coerenti con i nodi realizzati su transistor. Questi microcircuiti sono utilizzati per chiavi telegrafiche automatiche, sensori di codice Morse, bilance digitali elettroniche, singole unità di attrezzature sportive, ecc. Utilizzando i D-trigger è facile, ad esempio, costruire uno sfasatore con uno sfasamento di 0°-180°-90°-270° (Fig. 1). Rispetto a quello descritto in "Radio", 1977, n. 6, fornisce una maggiore precisione dei rapporti di fase, poiché non dispone di un trigger di pre-divisione, che introduce un errore aggiuntivo.
Nella fig. La Figura 2 mostra uno schema di un mixer basato su un D-flip-flop, che differisce favorevolmente da quelli analogici non solo per la sua semplicità, ma anche per il fatto che alla sua uscita non si formano "prodotti" di conversione, ad eccezione della differenza frequenza e sue armoniche. Ciò consente in alcuni casi di abbandonare il sistema di filtraggio. Agli ingressi D e C vengono forniti segnali con frequenze f1 e f2. La distribuzione dei segnali tra gli ingressi non ha importanza: in ogni caso, alle uscite trigger apparirà un segnale di frequenza diversa. È importante solo che, in primo luogo, il segnale sull'ingresso C abbia un fronte abbastanza ripido e, in secondo luogo, che le frequenze f1 e f2 differiscano tra loro di non più del 30...35%. La forma del segnale sull'ingresso D non gioca un ruolo speciale. Sulla base di tale mixer è possibile costruire un efficace rilevatore di soglia per un ricevitore “lisolov”. Il segnale dell'oscillatore locale del telegrafo viene fornito all'ingresso C e il segnale IF viene fornito all'ingresso D. Fino a quando la semionda positiva della tensione IF non raggiunge un livello di 2...2,4 V, non ci sarà segnale in uscita del rilevatore. Un rilevatore di questo tipo ha una soglia limite chiaramente definita ed è molto efficace nelle ricerche a corto raggio. Se la frequenza intermedia nel ricevitore “lisolov” è inferiore a 1 MHz, è più consigliabile utilizzare i trigger economici della serie K134. Gli elementi logici possono essere utilizzati anche per costruire mixer analogici, con i quali è possibile ottenere sia la differenza che la somma della frequenza di due oscillazioni. Una delle opzioni per un mixer basato sull'elemento “2I-NOT” è mostrata in Fig. 3. In linea di principio, non è diverso da quelli convenzionali realizzati su elementi analogici. Il rapporto di frequenza qui può essere qualsiasi e la differenza o la somma del segnale di frequenza è separata dallo spettro del segnale di uscita da un filtro appropriato. I mixer digitali e analogici sopra descritti non sono adatti per la costruzione di rivelatori, modulatori e convertitori SSB. Tuttavia, i mixer lineari possono anche essere creati utilizzando chip digitali.
Una delle varianti di tale miscelatore (proposta da V. Polyakov, RA3AAE) è mostrata in fig. 4. È un modulatore bilanciato basato su un convertitore chiave e può essere utilizzato per costruire condizionatori o convertitori di segnale a banda laterale singola. Non è necessario regolare il modulatore. Quando si utilizza un trasformatore di adattamento (T1) da una radio a transistor, la frequenza portante viene soppressa di almeno 40 dB. Per una maggiore soppressione, è necessario bilanciare accuratamente simmetricamente gli avvolgimenti secondari del trasformatore. A rigor di termini, in un tale modulatore, il segnale di frequenza portante non dovrebbe essere affatto presente in uscita, poiché non va al trasformatore, ma determina solo la frequenza di commutazione degli interruttori elettronici realizzati sugli elementi D2.1 e D2.2 , che collegano le uscite degli avvolgimenti secondari al filo comune.
Tuttavia, in un dispositivo reale, a causa dell'insufficiente simmetria degli avvolgimenti secondari del trasformatore, l'uscita ha sempre una tensione di frequenza portante. I chip digitali possono essere utilizzati per pilotare gli stadi di uscita dei trasmettitori telegrafici a bassa potenza, come i trasmettitori per la caccia alla volpe (Fig. 5). Un tale stadio di uscita funziona in una modalità vicina alla classe B. Essenzialmente, il transistor V1 è eccitato da impulsi rettangolari, di forma simile a un'onda quadra, quindi è necessario applicare un filtraggio armonico abbastanza efficace all'uscita del trasmettitore. Ad una frequenza di 3,5 MHz, la potenza in ingresso può essere di 10 ... 12 watt. Il resistore R2 è selezionato in modo che non superi il valore massimo consentito per il transistor V1. Nelle apparecchiature amatoriali a onde corte, il metodo di moltiplicazione della frequenza di un oscillatore principale a bassa frequenza viene spesso utilizzato per ottenere frequenze nelle gamme di frequenza più elevate. In questo caso, il dispositivo risulta essere ingombrante e fondamentale per la configurazione. Inoltre, all'aumentare del numero armonico, l'ampiezza del segnale diminuisce. Molto più facilmente questo problema può essere risolto dividendo la frequenza dell'oscillatore master, utilizzando elementi di tecnologia digitale (Fig. 6). Sui trigger D1, D2.1 è assemblato un divisore di frequenza, sul chip D3 - chiavi elettroniche. A seconda delle condizioni specifiche, l'oscillatore master può essere liscio, al quarzo, interpolato o coperto da un loop PLL.
Va tenuto presente che le frequenze corrispondenti alla banda amatoriale dei dieci metri superano la frequenza di commutazione massima garantita per i trigger della serie K155. Pertanto, non tutti i microcircuiti K155TM2 funzioneranno nella prima fase del divisore. Allo stesso modo, non tutti i microcircuiti K155LA8 trasmettono efficacemente queste frequenze. Pertanto, quando si ripete questo dispositivo, potrebbe essere necessaria la selezione di D1 e D3. Un esempio di dispositivo di trasmissione radio che utilizza microcircuiti digitali è un trasmettitore di "caccia alla volpe" sviluppato da R. Guev (UA6XBP) e A. Volchenko. È stato esposto alla 28a Mostra All-Union dei radioamatori - Designer DOSAAF. Il circuito del trasmettitore è mostrato in Fig. 7. La sua potenza di uscita nella gamma 3,5 MHz è di circa 2 W, nella gamma 28 MHz è di circa 1,5 W. Nella gamma di 28 MHz, il segnale dell'oscillatore principale, realizzato sul transistor V1, viene alimentato attraverso gli elementi D1.1 e D1.2 all'amplificatore di potenza sul transistor V2 e quindi all'antenna. L'interruttore S1, se necessario, accende il generatore di suoni (elementi D1.3, D1.4, D2.1), un segnale con una frequenza di circa 1000 Hz da cui viene fornito al secondo ingresso dell'elemento D1.1, che in questo caso funge da modulatore di ampiezza.
Quando si opera nell'intervallo di 3,5 MHz, il passaggio del segnale attraverso l'elemento D1.1 è bloccato da uno 0 logico che arriva attraverso i contatti dell'interruttore S2 all'ingresso inferiore (a seconda del circuito) di questo elemento. Il segnale dell'oscillatore master è diviso per i trigger D3.1, D3.2, D4.1 per 8 e dall'uscita dell'ultimo trigger viene alimentato un amplificatore di potenza realizzato sul transistor V3. La manipolazione può essere effettuata sia con l'ausilio di una chiave telegrafica che con un manipolatore automatico. La bobina L1 nel trasmettitore è realizzata su un nucleo ad anello in ferrite M30VCh (dimensione K12X X6X4.5). Contiene 13 giri di filo PELSHO 0,35 (rubinetti dal 3° e 6° giro, contando dall'alto secondo lo schema). Le bobine L2-L4 sono avvolte su un telaio con un diametro di 10 mm. La bobina L2 dovrebbe contenere 15 giri di filo PEV-1 0,8, L3 (avvolto su L2) - 6 giri di PELSHO 0,35, L4 - 40 giri di PELSHO 0,15. Per le bobine L2 e L4, i maschi devono essere eseguiti da circa un terzo dei giri (contando dall'alto secondo il diagramma). Trimmer per bobine L2-L4 - SCR-1. Autore: T. Krymshamkhalov (UA6XAC), Nalchik; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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