Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radiocomunicazioni civili

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Garantire la stabilità della frequenza dell'oscillatore locale dei dispositivi riceventi e trasmittenti amatoriali è sempre stato un problema urgente. I requisiti per questo parametro sono aumentati soprattutto con l'avvento delle comunicazioni digitali. Gli sviluppi amatoriali di sintetizzatori di frequenza digitali che risolvono completamente il problema della stabilità della frequenza non si sono ancora diffusi a causa della loro relativa complessità. Tuttavia, ci sono opzioni più accessibili per risolvere questo problema. L'autore dell'articolo qui sotto parla di uno di loro.

Il dispositivo di controllo automatico digitale della frequenza (DALC) è destinato all'uso insieme a una bilancia digitale universale (UDS), la cui descrizione è stata fornita in [1]. L'uso di un DAC può migliorare significativamente la stabilità della frequenza di sintonizzazione del ricetrasmettitore.

Lo schema del circuito DAC è mostrato in figura. La sintonizzazione della frequenza del VFO, che è integrato con tale dispositivo, sarà discreta in passi di 50 o 100 Hz, a seconda della sua connessione al divisore preliminare su DD2, DD3 della scala digitale.

Il funzionamento del circuito, con passo di sintonia di 100 Hz, può essere rappresentato in forma semplificata come segue. Se il valore delle cifre meno significative (hertz) della frequenza misurata è compreso nell'intervallo 0...49 Hz, allo scadere del tempo di conteggio l'uscita del prescaler (pin 8 di DD3.2) avrà un livello di registro. 0. Con un ulteriore aumento della frequenza, all'uscita del divisore appare un log. 1. Questa proprietà viene utilizzata nel funzionamento del sistema DAC. Questo principio non è nuovo. È stato utilizzato in precedenza in altri progetti, ad esempio in [2].

Consideriamo il caso in cui la frequenza "galleggia verso l'alto". Quando la frequenza dell'oscillatore locale del ricetrasmettitore aumenta, quando le cifre di ordine basso del valore di frequenza rientrano nell'intervallo 50...99 Hz, dopo che è trascorso il tempo di conteggio, un livello di registro apparirà all'uscita del digitale prescaler del segnale. 1. Il trigger DD1.2 del circuito DAC fisserà questo livello e verrà visualizzato un registro anche sul suo pin 1. 1. Una tensione di alto livello aprirà l'interruttore a transistor VT1, che porterà ad una scarica graduale della capacità di integrazione C2. La tensione sul varicap per la regolazione della frequenza dell'oscillatore locale diminuirà e la frequenza GPA inizierà a diminuire finché non verrà visualizzato il livello di registro. 0 al pin 1 del trigger DD1.2 del nodo DAC. Log.0 su questo pin chiude l'interruttore del transistor e la tensione attraverso la capacità di integrazione e il varicap aumenterà gradualmente. Anche la frequenza GPA inizierà ad aumentare.

Dalla descrizione del principio di funzionamento del sistema, è chiaro che funziona con un cambiamento costante di frequenza - "pulsazioni", che saranno tanto minori quanto minore è il tasso di cambiamento di frequenza sotto l'influenza del sistema DAC (a il limite della velocità del DAC e la sua stessa deriva, le frequenze VPA saranno uguali). In questo caso, la velocità di variazione della frequenza può essere ridotta aumentando la capacità del condensatore di integrazione C2 o aumentando il valore del resistore R4. In questo caso è necessario assicurarsi che esso superi sempre il tasso di deriva di frequenza del VFO stesso, altrimenti il ​​sistema DAC non sarà operativo (non ci sarà alcun blocco e mantenimento della frequenza).

La tensione sulla capacità di integrazione G2 può assumere valori da 0 a (0,7...0,9)Upit (i limiti superiore e inferiore dipendono dal rapporto tra i valori dei resistori R4-R6). A seconda di dove "galleggia" la frequenza, la tensione diminuirà o aumenterà gradualmente nell'intervallo specificato, mantenendo la frequenza VFO. L'intervallo di sintonizzazione della frequenza del GPA quando la tensione sul condensatore C2 cambia (entro i limiti specificati in precedenza) è la banda di mantenimento del DAC.

Se analizzi il funzionamento del DAC nel caso in cui la frequenza “fluttua verso il basso”, sarai convinto che funzioni allo stesso modo.

Per introdurre il sistema CACH nel GPA del ricetrasmettitore, devono essere soddisfatte alcune condizioni.

1. La frequenza dell'oscillatore locale deve essere inviata all'ingresso f1 (pin 1 DD1) TSSH.

2. Il detuning della frequenza GPA deve essere di almeno ±3,5 kHz.

3. La propria deriva della frequenza del GPA non deve superare 200 ... 300 Hz per 5 ... 10 minuti.

Poiché i processi in corso sono molto lenti, il funzionamento del DAC non aumenta il livello di rumore del GPA e non deteriora i parametri elettrici del ricetrasmettitore.

La dissintonizzazione del VPA diminuisce con l'introduzione del DAC di circa 1,5...2 volte. Se la sua conservazione è importante, prima di collegare il DAC è necessario aumentare le capacità di "allungamento" nel circuito varicap.

Quando si inserisce la scordatura si verifica un errore nell'impostazione della frequenza iniziale, che è una conseguenza inevitabile della semplicità di questo sistema. Pertanto, quando la scordatura è attivata, è necessario controllare la frequenza utilizzando il rapporto di rumore centrale. Lo spostamento di frequenza avviene sporadicamente senza alcun controllo, ma diventa improbabile con una piccola scordatura - 200...300 Hz. La “pulsazione” realisticamente ottenibile della frequenza GPA è di 3...5 Hz, il che è abbastanza accettabile nella maggior parte dei casi.

Il resistore R4 viene utilizzato per selezionare la costante di tempo del circuito integratore in base alle "ondulazioni" di frequenza minime quando il DAC è in funzione (monitorato utilizzando un frequenzimetro nella modalità di visualizzazione delle unità di hertz). La banda di disaccordo e la larghezza di banda di mantenimento del DAC dipendono dai valori dei resistori R4, R5 e R6. Vengono selezionati (entro 1...3 MOhm) in base alla banda di scordatura richiesta, da un lato, e per mantenere in modo affidabile la frequenza VFO per lungo tempo, dall'altro (monitorati dopo il riscaldamento del ricetrasmettitore). Durante il normale funzionamento del DAC, il LED HL1 (indicatore di funzionamento del sistema) dovrebbe lampeggiare con un periodo di circa 4...15 s (a seconda della velocità della deriva della frequenza VFO). e la frequenza VFO non dovrebbe cambiare di più di ±5 Hz.

La versione dell'autore del sistema GPA CAFC ha le seguenti caratteristiche: il numero di ingressi della bilancia digitale utilizzati - 2; Banda di dissintonizzazione VFO dopo l'installazione - ±2 kHz (prima dell'installazione del DAC - ±3.5 kHz); eccentricità iniziale della frequenza dell'oscillatore locale ± 1 kHz (a seconda della gamma): la frequenza si stabilizza dopo 5...10 minuti di riscaldamento del ricetrasmettitore; Il passo di sintonizzazione della frequenza GPA è 50 Hz (l'ingresso D del trigger DD1.2 del sistema CAC è collegato all'uscita 5 della scala DD3.1).

Il sistema DAC funziona continuamente (senza spegnimento). Errore nell'impostazione della frequenza iniziale all'accensione della scordatura, circa 100 Hz ogni 5 - 10 accensioni di “ricezione-trasmissione”. Con una scordatura di 200...300 Hz è improbabile un errore nell'impostazione della frequenza.

correzione. Il terminale superiore del resistore R6 secondo lo schema (vedi figura) deve essere collegato al circuito di detuning GPA e quello inferiore al varicap di regolazione GPA.

Letteratura

1. Buravlev V., Vartazaryan S., Kolomiytsev V. Bilancia digitale universale. - Radio, 1990, n. 4, pag. 28-31.
2. Lapovok Ya. GPA altamente stabile. - Radio, 1989, n. 3, pag. 23-25; n. 7, pag. 31.

Autore: G. Lavrentiev (UR4QDF)

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