Sintetizzatore di frequenza basato su elementi moderni. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Sintetizzatore di frequenza

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Allo stato attuale, l'industria ha dominato la produzione di circuiti integrati, che consentono di costruire sintetizzatori di frequenza compatti con parametri operativi elevati. I sintetizzatori possono essere utilizzati in ricevitori radio, trasmettitori radio e altre apparecchiature simili. È particolarmente importante disporre di un sintetizzatore di frequenza (MF) compatto ed economico per le apparecchiature di comunicazione introdotte per le bande 27 MHz e 144 ... 146 MHz. Uno di questi microcircuiti è un microcircuito del tipo KR1015XK2 [1]. Il sintetizzatore di frequenza con il suo utilizzo è costruito secondo lo schema a blocchi descritto in "RL" N 1/92, una frequenza intermedia di 2 MHz è mostrata in Fig. 4.

Diagramma schematico del sintetizzatore di frequenza. Fig. 1

Diamo un'occhiata al suo lavoro. Il chip DD2 KR1015XK2 ha un registro di ricezione a 20 bit con input seriale di informazioni, in cui vengono scritti dei dati che impostano i fattori di divisione del divisore con un rapporto di divisione variabile (DPKD), un contatore assorbente (PS) e un divisore di frequenza con un rapporto di divisione fisso (DFKD). Il formato del registro di ricezione e il diagramma temporale del processo di scrittura delle informazioni su di esso sono mostrati in Fig.2.

Fig.2 (clicca per ingrandire)

La riscrittura delle informazioni dal registro di ricezione del microcircuito al suo registro buffer viene eseguita applicando un impulso di polarità positiva al pin 7 dopo che il ventesimo bit di informazione è arrivato al pin 5. Al pin 6 del microcircuito, vengono ricevuti gli orologi per scrivere informazioni nel registro ricevente. La prima cifra del registro determina il fattore di divisione del DPCD. Se è impostato su 0, il suo fattore di divisione è 1024, se è 1, allora 2560. I bit da 2 a 8 determinano il rapporto di conteggio del contatore assorbente ei bit da 9 a 20, il fattore di divisione del DPCD. Il 20° bit viene inserito per primo nel microcircuito, l'ultimo - 1.

Il generatore controllato in tensione C4 (VCO) è realizzato secondo il circuito capacitivo a tre punti con una base comune su un transistor VT2 del tipo KT316D. La sintonizzazione della sua frequenza viene effettuata dal varicap VD2 del tipo KV109B. Da GU Il segnale viene inviato agli amplificatori basati sui transistor VT3 e VT4 del tipo KT399A. Dall'uscita del transistor VT4, il segnale attraverso le capacità C24 e C25 viene inviato rispettivamente al ricevitore e al trasmettitore. Dall'uscita dell'amplificatore sul transistor VT3, il segnale arriva a un divisore di frequenza 64/65, realizzato su un microcircuito DD1 del tipo KF193PTs8. Dal pin 2 di questo microcircuito, il segnale pre-diviso della frequenza operativa entra nel microcircuito DD2 del tipo KR1015XK2, che svolge il ruolo di DPKD, DFKD, IChPD e ha elementi di un filtro passa basso nella sua composizione. Anche l'oscillatore di riferimento è costruito su questo chip. La sua frequenza è determinata da un risonatore al quarzo ZQ1 ad una frequenza di 12,800 MHz. Pertanto, quando si scrive "1" sul primo bit del registro di controllo del microcircuito DD2, questa frequenza verrà divisa fino a una frequenza di 12,5 kHz, alla quale avviene il confronto. Il segnale proveniente dall'IFFD attraverso l'uscita 16DD2 va al filtro passa basso sugli elementi C7, C8, R4, che determina la banda di cattura e la banda di ritenzione del PLL.

Con gli elementi indicati nel diagramma, la larghezza di banda di cattura del PLL sarà di circa 15 MHz e il tempo di assestamento sarà di circa 250 ms. Inoltre, la tensione di controllo attraverso il resistore R6 e la bobina L1 viene fornita al varicap VD2 e ricostruisce il VCO. Dal pin 1 del microcircuito DD2, il segnale che risolve l'errore di tracciamento PLL viene inviato al rivelatore sul diodo VD1 del tipo KD522B e quindi al tasto sul transistor VT1 del tipo KT315B, che controlla il LED. Quando l'anello PLL viene catturato, il LED HL1 si spegne. Le informazioni vengono scritte sul chip DD2 tramite il pin 1 della scheda e la frequenza di clock e il segnale strobo vengono inviati rispettivamente tramite i pin 3 e 2 della scheda. La tensione modulante viene fornita al pin 4 della scheda e quindi attraverso il filtro passa basso sugli elementi C12, R8, C14 - al varicap VD2, dove viene effettuata la modulazione di frequenza. La deviazione di frequenza richiesta può essere impostata dalla resistenza R7.

Per scrivere il codice di frequenza nel registro del microcircuito DD2 MF e per controllare la commutazione "ricezione-trasmissione", viene utilizzata l'unità di controllo mostrata in Fig. 3.

Schema schematico dell'unità di controllo. Fig.3

Il funzionamento della centrale si basa sul fatto che il codice di frequenza richiesto viene impostato agli ingressi dei multiplexer DD5, DD7, DD10 del tipo K561KP2 e quindi, in forma seriale, viene emesso tramite l'uscita 1 della scheda. Poiché il multiplexer DD10 viene utilizzato per emettere otto zeri, può essere sostituito con successo con un inseguitore di sorgente sul transistor KP303V, ma quando si costruisce un tale sintetizzatore per la gamma 430 ... 470 MHz, sarà necessario. Il numero del canale richiesto è impostato sugli interruttori SA1 e SA2 e l'interruttore SA1 ha 16 posizioni e l'interruttore SA2 ha 10 posizioni. L'interruttore SA2 imposta il numero del gruppo di canali e l'interruttore SA1 imposta il numero di canale nel gruppo. In questo modo è possibile impostare 160 canali a 12,5 kHz. Un sommatore è costruito sui microcircuiti DD3, DD8, DD9T tipo K561IM1, che sottrae la frequenza intermedia nella modalità di ricezione. Il sommatore funziona in complemento a due. Il generatore di clock dell'unità di controllo è assemblato sugli elementi DD1.2 e DD1.4, l'unità di commutazione "ricezione-trasmissione" ha un pulsante SB1, un diodo VD1 - del tipo KD522B e un vibratore singolo - sugli elementi di DD1.1 e DD1.3 del tipo K561LA7. Sul contatore DD4 del tipo K561IE10 e dell'elemento D6.1 viene costruita un'unità di conteggio fino a 20. Il midrange è alimentato da due sorgenti stabilizzate con una tensione di +5 V e +9 V.

Il sintetizzatore di frequenza, insieme all'unità di controllo, è assemblato su un circuito stampato realizzato in lamina di fibra di vetro a doppia faccia con uno spessore di 1,5 mm e una dimensione di 190x55 mm. Durante la fabbricazione della scheda, è necessario mantenere l'area massima del filo comune sia sul lato dell'installazione degli elementi che sul lato opposto. La bobina L2 è senza cornice, ha 4 spire, tenuta RPS 0,8, avvolta su un mandrino con un diametro di 5 mm. La lunghezza dell'avvolgimento della bobina è di 6 mm. Le bobine L1, L3 e L4 sono induttanze di tipo DM-01 con un'induttanza di 10 μH. Possono anche essere avvolti su anelli in ferrite grado 600 NN ... 2000NN, dimensione K7x4x2, posando 15 spire di filo PEV-2 di 0,25 mm di spessore uniformemente su tutta la circonferenza. L'impostazione del sintetizzatore di frequenza si riduce all'impostazione della frequenza richiesta generata dal VCO utilizzando il condensatore C15. Tuttavia, con l'aiuto del condensatore C6, è necessario impostare la frequenza dell'oscillatore di riferimento il più vicino possibile a 12,8 MHz. Potrebbe essere necessario selezionare gli elementi del filtro passa basso: R4, C7, C8. Ciò è necessario per espandere la larghezza di banda di acquisizione del PLL in sua assenza al momento del passaggio dalla ricezione alla trasmissione, sebbene quest'ultima sia improbabile. Questo completa la configurazione del sintetizzatore.

Letteratura

1. Yakubaitis S.V. Circuiti integrati digitali e analogici., M.: Radio and communication, 1989, p.496.

Autore: V. Stasenko, Rossosh; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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