Sintetizzatore di frequenza per una stazione radio portatile. Schema, descrizione

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Sintetizzatore di frequenza per una stazione radio portatile. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Il dispositivo genera una griglia di frequenza nell'intervallo 27150 - 27262,5 kHz durante la trasmissione e nell'intervallo 27615 - 27727,5 kHz durante la ricezione per 1 canali con un passo di 12,5 kHz. È progettato per essere integrato in una stazione radio portatile VHF a 27 MHz alimentata da una sorgente di corrente a 9 volt. Nello sviluppo di un sintetizzatore di frequenza, sono stati presi in considerazione i requisiti di semplicità, consumo energetico minimo e disponibilità dei componenti. Il sintetizzatore è costruito sulla base di un anello ad aggancio di fase (PLL), che include un divisore a rapporto di divisione variabile (PVCD), un rilevatore di frequenza-fase pulsata (PFD), un filtro passa-basso (LPF) e un generatore di ricetrasmettitore. Inoltre, il sintetizzatore include un driver di frequenza di riferimento, un codificatore a diodi del numero di canale e un regolatore di tensione +5V.

Diagramma schematico del sintetizzatore

Dal generatore di ricetrasmettitore sul transistor VT2, attraverso l'amplificatore buffer VT3, il segnale entra nel DPKD (chip DD1, DD2, DD3, DD5, transistor VT4 ... VT6). Il suo fattore di divisione è determinato dalla formula: K=K1xK4xK5+(KZ-K4xK5)xK2, dove K1, K2 - il rapporto di divisione del contatore DD1 a diversi livelli del segnale di controllo fornito al suo ingresso preimpostato dal microcircuito DD3 (K1 = 13, K2 = 12); K3 - il fattore di divisione del contatore DD5, che varia a seconda della modalità di funzionamento della stazione radio ("Ricezione - Trasmissione") applicando una tensione di + 9V al contatto "Upit.prm". dall'interruttore corrispondente durante la ricezione e la rimozione durante la trasmissione (durante la ricezione di K3 = 1841, durante la trasmissione - 1810) K4 - rapporto di divisione del contatore DD2 (K4-10); K5 - il fattore di divisione del contatore DD3, che varia dalla scelta del numero del canale da 0 (Nk=1) a 9 (Nk=10), impostato dallo switch SA1. Il transistor VT4 viene utilizzato come convertitore di livello del segnale, VT5, VT6 - inverter.

I valori specifici dei coefficienti di divisione adottati nel circuito sono dovuti alla gamma di frequenze generate dal sintetizzatore, allo spostamento di frequenza tra due canali adiacenti (12,5 kHz) e tra le frequenze generate in ricezione e trasmissione (465 kHz ), nonché la frequenza di confronto con cui la tensione del segnale proviene dall'uscita DPKD a IFFD (1,25 kHz). Ad esempio, se è impostato Nk=5, K5=4 e nella modalità di trasmissione Kprd.=13x10x4+(1810-40)x12=21760. Con una frequenza di confronto fср=1,25 kHz, otteniamo una frequenza di generazione di 21760x1,25=27200 kHz. Nella modalità di ricezione, Kprm.=13x10x4+(1841-40)x12=22132 e la frequenza di generazione è 22132x1,25=27665 kHz. DPKD funziona come segue.

Il segnale successivo con una tensione di un livello dall'uscita G del microcircuito DD5 produce un numero di canale preimpostato agli ingressi del contatore DD3. In questo caso, i segnali dall'uscita P del microcircuito DD3 e dal collettore del transistor VT6 impostano il rapporto di divisione del contatore DD1 K1-13 e consentono il conteggio del contatore DD 2. P DD13 e uno singolo (dal collettore VT1) impostare K10=3 e fermare il contatore DD6 fino a quando non compare il segnale di tensione successivo log. "1" all'uscita G del microcircuito DD12. il generatore di segnali di frequenza di riferimento è costituito da un oscillatore master su un transistor VT2 e un divisore di frequenza su un chip DD1. La frequenza dell'oscillatore principale è stabilizzata da un risonatore al quarzo BQ5. All'uscita G del chip DD7 viene generato un segnale con una frequenza di 4 kHz. Con la frequenza del risonatore di 1 kHz adottata sul circuito, il fattore di divisione del contatore DD4 è 1,25 (impostato dai ponticelli agli ingressi Ci). È possibile utilizzare risonatori con altre frequenze da 500 kHz a 4 MHz, multipli di 400 kHz. Il fattore di divisione richiesto viene impostato saldando i ponticelli agli ingressi DD125. L'impostazione dell'oscillatore di riferimento sulla frequenza ricevuta è la selezione dei condensatori C1,5, C125. L'ICFD include due D-flip-flop DD4, transistor VT13, VT14. Sui diodi VD6, VD 8 è montato un circuito logico "AND" dei segnali provenienti dalle uscite inverse dei trigger DD9, DD18.

Il circuito imposta i flip-flop su un singolo stato. Se le fasi dei segnali che entrano negli ingressi C dei trigger coincidono o sono piccole, i transistor VT8, VT9 sono chiusi. Con un aumento della differenza di fase, a seconda del loro rapporto, il transistor VT8 o il transistor UT9 si aprono e i condensatori del filtro passa basso vengono caricati o scaricati, che include C15, R33, C19, R35, C20. doppio ponte a T (R29, R30, R34, C16 ... C18), che sopprime lo sfondo residuo di 1,25 kHz, la tensione del segnale viene fornita ai varicap VD3, VD4 del generatore di ricetrasmettitore, sintonizzando la sua frequenza in modo che un la frequenza di 1,25 kHz è impostata all'uscita del DPCD il resistore R1 imposta la tensione + 5 V all'uscita dello stabilizzatore, assemblato sul transistor VT1, il diodo VD 1, il diodo zener VD2 Il diodo VD1 viene utilizzato per la compensazione termica del tensione di stabilizzazione. L'encoder del numero di canale è montato sui diodi VD6 ... VD17. All'uscita dell'encoder è impostato un codice binario inverso. Nella modalità di trasmissione, la tensione di alimentazione +9V dall'interruttore "Ricevi-Trasmissione", che è parte della stazione radio, viene fornito all'amplificatore del microfono e all'amplificatore di potenza del trasmettitore. tale oscillazione del segnale all'uscita dell'amplificatore del microfono, in cui la deviazione di frequenza del generatore del ricetrasmettitore non supererebbe i 3 kHz. Nella modalità di ricezione, la tensione di alimentazione viene fornita dallo stesso interruttore al percorso di ricezione della stazione radio.

Il secondo gruppo di contatti di commutazione commuta il jack dell'antenna dall'ingresso del ricevitore all'uscita dell'amplificatore di potenza del trasmettitore e viceversa. Il sintetizzatore di frequenza, insieme al generatore del ricetrasmettitore, è assemblato su un circuito stampato a doppia faccia di dimensioni 60x114 mm. Nel sintetizzatore di frequenza vengono utilizzati resistori del tipo MLT, S2-23, S2-33, condensatori elettrolitici del tipo K53-18, condensatori C7, C10 - del tipo KD26 e il resto - KM-56. L'induttore L1 è avvolto su un telaio di plastica con un diametro di 5 mm con un'anima di 100 fili HF PEV-2 0,5 mm. Il numero di giri è 4 con un tocco dal centro. Commutatore di canale SA1 - tipo PR2-10P1NVR.

Configurazione del sintetizzatore inizia con uno stabilizzatore + 5V. Quindi viene impostata una frequenza di riferimento di 1,25 kHz all'uscita G del chip DD4 impostando l'oscillatore sul transistor VT7 e impostando il rapporto di divisione richiesto del contatore DD4. Quindi l'anello PLL si rompe: l'uscita del ponte a T viene disconnessa dall'oscillatore del ricetrasmettitore. Anche l'uscita dell'amplificatore del microfono è disattivata. Al generatore, nel punto di connessione dei varicap VD3, VD4, è collegato un motore a resistenza variabile da 10-20 kΩ, di cui un'uscita è collegata al circuito + 9V e l'altra al filo comune. Modificando la tensione sul motore del resistore entro 2 - 4 V e ruotando il nucleo dell'induttore L1, si ottiene la frequenza di generazione di 27150 kHz. Inoltre, impostando Nk=1 e la modalità "Trasmissione", si controlla la tensione del segnale con frequenza di 5 kHz all'uscita G del contatore DD1,25. Quindi, rimuovendo la resistenza variabile e chiudendo nuovamente l'anello PLL, la frequenza di generazione di 27150 kHz viene controllata nella stessa modalità. Se necessario, viene selezionato il valore della resistenza R35. Quando si cambia la modalità operativa dalla trasmissione alla ricezione, la frequenza di generazione deve essere impostata su 27615 kHz. Inoltre, impostando il numero del canale su 10, la frequenza di generazione viene controllata in entrambe le modalità.

Quando si passa da un canale a un canale adiacente, la frequenza di generazione dovrebbe cambiare di 12,5 kHz. Infine, collegando l'uscita dell'amplificatore microfonico al generatore del ricetrasmettitore e impostando la modalità "Trasmissione", assicurano che la deviazione della frequenza del generatore non superi i 3 kHz. Il modo più semplice per farlo è ascoltare una stazione radio sintonizzata attraverso un ricevitore e ottenere una ricezione udibile senza distorsioni. Questo completa la configurazione del sintetizzatore. La corrente totale consumata dal sintetizzatore e dal generatore del ricetrasmettitore per l'alimentazione +9V non supera gli 8 - 10 mA.

Nella scelta di una gamma di frequenze si è tenuto conto dei requisiti per la sufficienza pratica di 10 canali e la possibilità di operare ad una frequenza adottata per molte stazioni radio monocanale nella banda dei 27 MHz. Con qualche complicazione del circuito, aggiungendone un altro al chip DD3 - del tipo K561IE11, come contatore di ordine superiore, e modificando il circuito dell'encoder del numero di canale con il fattore di divisione del contatore DD5 - è possibile aumentare il numero di canali su 256. È anche facile modificare l'intervallo di frequenza tra i canali adiacenti, ad esempio impostandolo su 10 kHz. Per fare ciò, è necessario impostare la frequenza di riferimento su 1 kHz, modificare il fattore di divisione del contatore DD5 e ricostruire il ponte a T su una frequenza di 1 kHz.

Sulla base di questo schema, è possibile costruire sintetizzatori di frequenza per altre gamme di frequenza. Sembra che possa essere utilizzato anche come base per lo sviluppo di un circuito sintetizzatore industriale a chip singolo.

Autore: S.Shevchenko, Simferopol; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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