Frequenzkodierungssystem. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer

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Beim Aufbau eines Funkwarnsystems, beispielsweise für die Funksignalisierung oder in ähnlichen Fällen, können Sie ein recht einfaches und zuverlässiges digitales Frequenzkodierungssystem verwenden. Der Kern dieses Prinzips besteht darin, dass am Sendegerät ein Rechteckimpulsgenerator installiert ist, der Impulse einer bestimmten Frequenz erzeugt. Diese Impulse erreichen den Modulator und gelangen über einen Kommunikationskanal in den Eingang des Decoders, einem vereinfachten digitalen Frequenzmesser, dessen Aufgabe darin besteht, die Frequenz in einen digitalen Code umzuwandeln, der dann mit dem Codesatz verglichen wird am Ausgang des Frequenzmessers. Und wenn es eine Übereinstimmung gibt, erscheint am Ausgang des Decoders eine logische Eins.

Das schematische Diagramm des einfachsten Codierungsgeräts ist in Abbildung 1 dargestellt. Dies ist ein herkömmlicher Multivibrator auf Basis von Logikinvertern. Es erzeugt Impulse einer bestimmten „Codefrequenz“ (zum Beispiel 4200 Hz). Impulse von seinem Ausgang müssen an den Eingang eines Kommunikationskanals gesendet werden, beispielsweise an einen Modulator eines Funksenders.

Fig. 1

Die Decoderschaltung ist in Abbildung 2 dargestellt. Wie oben erwähnt, handelt es sich hierbei um einen vereinfachten Frequenzmesser, der die an seinem Eingang empfangene Frequenz in eine bestimmte Binärzahl am Ausgang des Registers D4 umwandelt. In diesem Fall entspricht die Frequenz von 4200 Hz dem Code „1010“ (10).

Fig. 2

Der Frequenzmesser besteht aus einem Schlüsselgerät am Element D1.3, einem Referenzfrequenzgenerator an den Elementen D1.1 und D1.2, einem Steuergerät am Zähler D3, einem Arbeitszähler D2 und einer Speicherzelle – D4.

Impulse vom Ausgang des Empfangsgeräts (vorgeneriert auf den MOS-Logikpegel) werden dem Eingang D1.3 zugeführt. Im Ausgangszustand sind beide Zähler D2 und D3 zurückgesetzt, sodass der Ausgang von D3 eine logische Null ist. Dieser Nullpunkt geht an Pin 13 von D1.3 und dieses Element öffnet. Durch ihn gelangen Impulse zum Eingang des Arbeitszählers D2. Gleichzeitig werden Impulse der Referenzfrequenz vom Ausgang des Multivibrators an den Elementen D1.1 und D1.2 dem Zähler D3 zugeführt. Sobald dieser Zähler bis 32 zählt, erscheint an seinem Ausgang eine Einheit und das Messzeitintervall endet. Element D1.3 schließt, dann wird das Messergebnis in Register D4 geschrieben und dann wird mit dem Eintreffen des ersten positiven Impulses vom Multivibrator eine Einheit über das logische Element „AND“ an den Dioden VD1 und VD2 an beide Eingänge empfangen „R“ der Zähler D2 und D3. Die Schaltung kehrt in ihre ursprüngliche Position zurück und am Ausgang des Registers D4 wird eine bestimmte Binärzahl entsprechend der am Eingang empfangenen Frequenz eingestellt. In diesem Fall wird eine Frequenz von 4200 Hz gewählt; bei Empfang am Eingang des Decoders wird am Ausgang des Registers die Binärzahl „1010“ gesetzt. Die Frequenzerkennung erfolgt durch einen einfachen Decoder unter Verwendung des Elements D1.4 und der Dioden VD3-VD7. Sie erhalten zwei Busse – einer ist mit dem Widerstand R3 verbunden, der andere mit R4. Wir benötigen die Codenummer „1010“, das bedeutet, dass an den Pins 12 und 8 von D4 Einsen und an den Pins 2 und 10 Nullen sein sollten. Die Dioden sind so eingebaut, dass sie bei Eintreffen einer Codenummer alle geschlossen sind. In diesem Fall ist der Ausgang hoch (über Widerstand R3). Wenn die Zahl nicht mit dem Code übereinstimmt, ist mindestens eine Diode offen und der Ausgang ist Null.

Der Nachteil jedes digitalen Frequenzmessers besteht darin, dass es immer einen Fehler in der letzten Ziffer gibt, der durch die Diskretion und Genauigkeit des Messzeitintervalls bestimmt wird. Eine Nichtsynchronisation des Steuergerätes mit Impulsen der gemessenen Frequenz führt zu solchen Fehlern. Um solche Fehler auf ein Minimum zu reduzieren, werden die beiden niedrigstwertigen Bits des Zählers D2 (Gewichtszahlen „1 und „2“) nicht verwendet, da dort Fehler am wahrscheinlichsten sind. Dadurch wird der gesamte Frequenzbereich ( für die Frequenz eines Standard-Multivibrators 3200 Hz) unterteilt in 15 Werte von 600 Hz bis 6200 Hz in Schritten von 400 Hz. Dies ist auch praktisch, weil dadurch die Frequenz des Codierungsmultivibrators des Senders in einigen kleinen Grenzen abweichen kann.

Wenn die Multivibratorfrequenz an den Elementen D1.1 und D1.2 3200 Hz beträgt, registriert der Decoder 15 Frequenzen, die den folgenden Ausgangscodes am Ausgang D4 entsprechen:

Wenn die Multivibratorfrequenz an D1.1 und D1.2 geändert wird, ändern sich auch diese Frequenzen. Auf diese Weise kann die Anzahl der Codes erhöht werden.

Wenn am Ausgang anstelle eines Decoders am Element D1.4 zwei Decoder vom Typ K561ID1 installiert sind, können Sie ein Fernwirksystem mit 15 Befehlen organisieren. Übertragen Sie Befehle beispielsweise durch Ändern der Frequenz des Sendermultivibrators (Abbildung 1). , durch Umschalten der Widerstände R1 auf unterschiedliche Frequenzen eingestellt (gemäß Tabelle).

Aufstellen. Es ist notwendig, die Frequenz des Multivibrators an den Elementen D1.1 und D1.2 (Abbildung 2) auf 3200 Hz einzustellen, den Wert von R1 auszuwählen und die Frequenz mit einem Frequenzmesser zu überwachen. Anschließend müssen Sie eine der Codefrequenzen auswählen (gemäß Tabelle) und den Sendermultivibrator durch Auswahl von R1 darauf einstellen (Abbildung 1), ebenfalls mit einem Frequenzmesser. Dann müssen Sie die Dioden VD3-VD6 so installieren, dass bei einem Code, der der ausgewählten Frequenz entspricht, alle diese Dioden geschlossen sind und der Ausgang auf einem hohen logischen Pegel liegt.

Literatur

1. M. Nazarov „Digitaler Frequenzindikator“. Radio Nr. 3 1984, S. 29–30.

Autor: Kozhanovsky S.D.

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