Gamma di frequenza del sintetizzatore 144 MHz. Schema, descrizione

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Gamma di frequenza del sintetizzatore 144 MHz. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Gli oscillatori principali e gli oscillatori locali della "gamma uniforme" si stanno spostando ulteriormente nel passato, "strisciando" dolcemente in frequenza con i cambiamenti di temperatura e "saltando" bruscamente con picchi di tensione di alimentazione. I tentativi di stabilizzare la frequenza con un risonatore al quarzo hanno portato all'impossibilità di sintonizzarla. E solo con l'avvento di sintetizzatori di frequenza semplici ed economici, è diventato possibile avere un segnale con stabilità al "quarzo" a quasi tutte le frequenze desiderate. È vero, la sintonizzazione della frequenza ora non è fluida, ma discontinua, il che in alcuni casi (ad esempio, quando si lavora su VHF con FM) è persino utile. Offriamo al lettore una descrizione di un semplice sintetizzatore di frequenza di 2 metri.

Questo sintetizzatore di frequenza è destinato all'uso come parte di stazioni radio FM VHF che operano nella gamma di 144 MHz e dispongono di un ricevitore con una frequenza intermedia di 10,7 MHz.

Il sintetizzatore ha quattro modalità di funzionamento funzionali:

"Canale". In questa modalità, la banda di frequenza del segnale di uscita del sintetizzatore durante la trasmissione è 144500...146000 kHz, e durante la ricezione è 10700 kHz inferiore alla frequenza del segnale durante la trasmissione, cioè 133800...135300 kHz. La modalità è intesa per la comunicazione simplex su un canale, quando entrambi i corrispondenti operano sulla stessa frequenza.
"Fare un passo". È progettato per selezionare e impostare il passo di sintonizzazione della frequenza: 2,5, 12,5,25 kHz.
"Ripetitore". Qui, la banda di frequenza del segnale di uscita del sintetizzatore durante la trasmissione è 145000... 145200 kHz, e durante la ricezione è 10700 - 600 kHz inferiore alla frequenza del segnale durante la trasmissione, cioè 134900... 135100 kHz. Questa modalità consente di ricevere segnali dai ripetitori che rispondono ad una frequenza spostata di 600 kHz, cioè nella banda di frequenza 145600...145800 kHz.
"Scansione". In questa modalità vengono ricercate le stazioni che operano nella banda di frequenza 144500 MHz... 146000 kHz, con il passo selezionato nella modalità "Step".

Il numero minimo di pulsanti di controllo del sintetizzatore di frequenza fornisce un rapido accesso a tutte le modalità operative funzionali. L'unico svantaggio del dispositivo è il tempo di impostazione della frequenza relativamente lungo, entro un secondo.

Il sintetizzatore di frequenza è realizzato su un microcircuito Motorola MC145170-2 [1]. Il “servizio” è stato effettuato su un microcontrollore Atmel AT90S8515 [2]. L'interfaccia utente è fornita dai pulsanti SB1 - SB3 e da un indicatore a sette segmenti HG1 a nove cifre.

Il circuito del sintetizzatore è mostrato in Fig. 1. Il segnale dall'uscita dell'oscillatore controllato in tensione (VCO) viene fornito attraverso "Fgun Input" al pin 4 del chip DD1. Qui viene confrontato con la frequenza di riferimento ottenuta dall'oscillatore al quarzo integrato ZQ1. I segnali di errore provenienti dai rilevatori di fase del microcircuito vengono inviati al filtro passa-basso (LPF), assemblato sugli elementi R1-R6, C1, C4, C11, e quindi attraverso "Uscita Uynp" - agli elementi di controllo della frequenza VCO. Pertanto, l'anello ad aggancio di fase (PLL) è chiuso.

(clicca per ingrandire)

Il microcircuito DD1 è controllato dal microcontrollore DD2 tramite tre fili dalle uscite PB4, PB5 e PB7. Dall’uscita PB7 (pin 8) si riceve un segnale di sincronizzazione “sck”, dall’uscita PB5 (pin 6) un segnale dati “data”, dall’uscita PB4 (pin 5) un segnale che consente la sostituzione dei vecchi dati con i nuovi dati arrivati” abilitato”.

I segnali dalle uscite delle porte A e C del microcontrollore vengono decifrati dai microcircuiti DD3, DD4 e visualizzati sul display alfanumerico HG1. L'esecuzione dei comandi è confermata dai segnali sonori riprodotti dall'emettitore sonoro piezoelettrico BF1.

La versione dell'autore del dispositivo utilizza un VCO della stazione radio prodotta industrialmente "Estakada", il suo diagramma è mostrato in Fig. 2. Dall'uscita VCO del mixer del ricevitore deve essere rimosso un segnale con una frequenza di 10,7 o 11,3 MHz (a seconda della modalità) inferiore a quella del trasmettitore. Pertanto è necessario fornire una gamma di sintonia del VCO di 133800...135300 kHz per il ricevitore e 144500...146000 kHz per il trasmettitore. Con una differenza così grande nelle frequenze di trasmissione e ricezione, si è rivelato consigliabile utilizzare due generatori separati assemblati sui transistor VT1 VT3. A seconda della modalità operativa della stazione radio, gli stadi chiave sui transistor VT2 e VT4 forniscono energia all'uno o all'altro generatore.

(clicca per ingrandire)

I segnali di uscita dei generatori vengono forniti a due stadi buffer assemblati sui transistor VT5 e VT6. Sono costantemente accesi e, oltre a disaccoppiare i generatori dalle restanti cascate della stazione radio, forniscono tensione di polarizzazione alle basi dei transistor del generatore. Viene rimosso dal divisore R13R14 e attraverso il transistor VT5, che è un inseguitore di emettitore per la tensione di polarizzazione, viene fornito alle basi dei transistor del generatore.

Lo schema di collegamento tra il VCO e il sintetizzatore, compreso il circuito di alimentazione, è mostrato in Fig. 3. Poiché le tensioni di alimentazione richieste per il sintetizzatore e VCO sono diverse, rispettivamente 5 e 8 V, sono stati utilizzati due stabilizzatori di tensione separati: il primo microcircuito DA1 tipo 78L05 e il secondo, assemblato su elementi discreti VT1, VD1, R1 e C1.

Sintetizzatore di frequenza a 144 MHz

Quando si accende per la prima volta un sintetizzatore prodotto, è possibile alimentarlo solo dopo che il microcontrollore è stato programmato, il sintetizzatore è stato assemblato e controllato attentamente per l'assenza di errori di installazione. Dopo aver acceso l'alimentazione, l'indicatore dovrebbe visualizzare "Ch 145500", ciò significa che il sintetizzatore funziona in modalità "Channel" a una frequenza di 145500 kHz. In questa modalità è possibile modificare la frequenza utilizzando i pulsanti SB2 - "Down" (giù), SB3 - "Up" (su) in passi di 2,5 kHz, 12,5 kHz, 25 kHz (predefinito 2,5 kHz). La scansione della gamma con lo stesso passo selezionato viene eseguita premendo contemporaneamente i pulsanti SB2, SB3; la cattura della frequenza avviene quando viene applicato un impulso positivo all'ingresso “Capture”.

Dopo aver premuto una volta il pulsante SB1, l'apparecchio passa alla modalità "Ripetitore": sul display verrà visualizzato "R0 145600", che significa sintonizzazione sulla frequenza del canale ripetitore zero con una separazione delle frequenze di ricezione e trasmissione di 600 kHz. In questa modalità è possibile modificare la frequenza utilizzando i pulsanti SB2 "Giù" e SB3 "Su" in passi di 25 kHz.

La successiva pressione del pulsante SB1 commuta il sintetizzatore in modalità "Step": impostando il passo di frequenza, viene selezionato utilizzando i pulsanti SB2, SB3. Il display mostrerà "Step 2,5". Quindi premendo nuovamente il pulsante si riporta il sintetizzatore in modalità "Canale".

Facciamo due esempi.

prima:

"Ch 144550" - hai lavorato a una frequenza di 144,550 MHz;
"Step 2,5" - passaggio della griglia di frequenza prima della modifica;
"Step 12,5" - lo stesso, dopo la modifica;
"Ch 144550m - ritorno alla frequenza operativa.

secondo:

"R2 145650" - hai lavorato a una frequenza di 145,650 MHz;
"Step 12,5" - il passo della griglia di frequenza è impostato su 12,5 kHz;
"Ch 144550" - passaggio alla modalità "Canale" a una frequenza di 144,550 MHz;
"R0 145600" - ritorno al canale ripetitore zero.

Quando sei sicuro che il programma del controller funzioni correttamente, puoi procedere al test del chip DD1 Collegando l'oscilloscopio al pin 3 del chip DDI, dove dovrebbe essere presente un segnale RF con una frequenza di 10 MHz. Se è presente significa che il chip funziona normalmente e percepisce correttamente i dati del controller. Utilizzando un frequenzimetro, impostare la frequenza dell'oscillatore al quarzo ZQ1 su 10000 kHz utilizzando il condensatore C4.

Successivamente collegare il VCO secondo lo schema di Fig. 3 e all'“uscita 1” - un frequenzimetro o un ricevitore di controllo. Per attivare le frequenze di ricezione, applicare una tensione di alimentazione di + 5 V all'ingresso VCO "ON PRM". Per attivare le frequenze di trasmissione è necessario applicare + 5 V all'ingresso del VCO "ON TRANSMISSION". e collegare l'ingresso “in TX” al filo comune. Se la frequenza del VCO è diversa da quella richiesta, verificare nuovamente il range di sovrapposizione delle frequenze del VCO; in questo caso il ricevitore di controllo (in assenza di bloccaggio) sentirà un ronzio in un range di frequenze abbastanza ampio.

In un sintetizzatore, invece di un indicatore ALC318, è consentito utilizzarne uno simile; l'induttanza dell'induttore L1 non è critica, può essere superiore a 10 μH. Nel VCO, le induttanze L1, L3, L5 sono avvolte su anelli di ferrite con un diametro di 7 mm e hanno 10 spire di filo con un diametro di 0,2 mm, la bobina L6 contiene 2 spire, L2, L4, L7 - 6 spire d'argento -filo placcato con un diametro di 0,5 mm. Queste bobine sono senza telaio: sono avvolte su un mandrino con un diametro di 4 mm.

file del firmware del microcontrollore

Letteratura

MC145170: sintetizzatore di frequenza PLL con interfaccia seriale - e-motorola.com/ files/rf if/doc/data sheet/MC145170-2.pdf.
AT90S8515: microcontrollore RISC a 8 bit - atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0841.pdf.

Autore: A.Chetovich (EU6AI), Repubblica di Bielorussia, Glubokoe, regione di Vitebsk.

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