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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Lokaloszillator eines Amateur-Transceivers. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Knoten von Amateurfunkgeräten. Generatoren, Überlagerungen Ein Smooth Range Generator (VFO) ist eine der kritischsten Komponenten eines Amateursenders, -empfängers oder -transceivers. Besonders akut ist das Problem eines hochwertigen VFO in modernen Geräten, in denen zunehmend Hochfrequenz-Quarzfilter eingesetzt werden. In diesem Fall benötigen Sie einen GPA, der mit relativ hohen Frequenzen (mehrere zehn Megahertz) arbeitet. Es ist schwierig, bei solchen Frequenzen gute Parameter von GPAs zu erhalten, die nach herkömmlichen Schaltkreisen hergestellt wurden. Der Frequenztreiber kann gemäß dem in Abb. 1 gezeigten Blockschaltbild hergestellt werden. Hier ist G1 ein Referenzoszillator, D1 ein Frequenzteiler (U1 ist ein Phasendiskriminator, Z1 ist ein Tiefpassfilter, G2 ist ein spannungsgesteuerter Oszillator, D2 ist ein Frequenzteiler mit variablem Teilungsverhältnis. Dieses Gerät ist ein aktiver digitaler Frequenzsynthesizer mit einem Teiler mit variablem Teilungskoeffizienten. Ein solcher Synthesizer ermöglicht es Ihnen, am Ausgang des Geräts, abhängig von den gewählten Teilungskoeffizienten D1 und D2, ein Frequenzraster mit Schritten von bis zu mehreren Kilohertz zu erhalten. So Wenn der Referenzoszillator GI mit einer Frequenz von 5 MHz arbeitet, reduziert der Teiler D1 die Frequenz um das 500-fache. Durch Ändern des Teilungsfaktors D2 von 2000 auf 2100 erhalten Sie am G2-Ausgang ein Frequenzraster von 20 auf 21 MHz mit einer Schrittweite von 10 kHz.
Nimmt man als Referenzoszillator einen hochstabilen GPA, so erhält man durch Veränderung des Arbeitsbereichs G2 und des Teilungsfaktors D2 die für den Transceiver notwendigen Überlagerungsfrequenzen. In diesem Fall sind die Teiler recht einfach, da der erforderliche Teilungsfaktor normalerweise klein ist. Dieses Prinzip wurde im lokalen Oszillator des Transceivers verwendet, der auf der 30. All-Union Radio Exhibition ausgestellt wurde. Das schematische Diagramm seines Frequenzformers ist in Abb. 2 dargestellt. XNUMX.
Bei 8750. ZF gleich 19,25 kHz und Signalbildung im oberen Seitenband werden für den 20,25-MHz-Bereich Überlagerungsfrequenzen von 28 ... 12.25 MHz benötigt; 12.75...21 - für 3,5- und 5,25-MHz-Bänder; 5,6 ... ... 14 MHz - für das 15.75-MHz-Band; 16.25 ... 10,5 und 11 ... 7 MHz - jeweils für die 1,8- und XNUMX-MHz-Bänder. GPA, das das Frequenzband 5,25 ... 5,6 MHz abdeckt, ist auf einem V5-Transistor aufgebaut. Die Stabilität des GPA wird durch eine starre Struktur, die Verwendung einer Schleifenspule L1, die fest auf einen Keramikrahmen gewickelt ist, die Verwendung einer thermischen Kompensation (Kondensator C5 hat einen negativen TKE) sichergestellt; kleine Kopplung des Generators mit nachfolgenden Stufen und Stabilisierung der Versorgungsspannung. Nach Frequenz wird der GPA durch Abschnitt C6.1 eines eingebauten Blocks von Kondensatoren mit variabler Kapazität abgestimmt. Zur Verstimmung während des Empfangs (oder Sendens) wird an den Varicap V1 eine Spannung angelegt, die entweder beim Einstellen der Einheit durch den Widerstand R3 eingestellt oder beim Abstimmen durch den Widerstand R41 geändert wird. Auf dem Transistor V6 ist eine Pufferstufe aufgebaut, die auf eine Breitbandschaltung L2C29R31 geladen ist. und am Transistor V7 - ein Emitterfolger. Vom Repeater geht das Signal zum Impulsformer, der auf dem D7.2-Element montiert ist, und dann zum Frequenzteiler (D3-Chip). Der gesteuerte Generator wird über den Transistor V11 hergestellt. Der gewünschte Bereich wird ausgewählt, indem eine der Spulen L13-L17 über die Dioden V24-V28 (sie werden über die Widerstände R12-R4 mit einer Spannung von 8 V versorgt, wodurch sie geöffnet werden) an die Generatorschaltung angeschlossen wird. Vom Breitbandverstärker am V10-Transistor wird das vom gesteuerten Oszillator erzeugte Signal den Mischern und dem Impulsformer (Element D8.1) und dann der digitalen Skala und dem Frequenzteiler auf dem D4-Chip zugeführt. Versuche haben gezeigt, dass der auf dem „2I-NOT“-Element der K155-Serie basierende Shaper in Kombination mit dem K155IE5-Teiler bei Frequenzen bis 35...40 MHz stabil arbeitet. Auf D-Flip-Flops der Mikroschaltungen D1 und D2 ist ein Teiler mit variablem Teilungsverhältnis aufgebaut. Um das erforderliche Teilungsverhältnis zu erhalten, werden die Elemente D5.1, D5.2, D6.1, D6.2, D7.1 verwendet, die im Rückkopplungskreis des Teilers enthalten sind. Um also einen Teilungsfaktor von 11 (für eine Reichweite von 10 m) zu erhalten, wird das Element D5.1 verwendet. Einer seiner Inputs ist ein Manager. Mit jedem elften Impuls, der am Teiler ankommt, erscheint an den drei Eingängen von D5.1 eine logische 1. Ist der vierte Eingang von D5.1 ebenfalls logisch 1 (die 10-m-Reichweite ist eingeschaltet), dann erfolgt der Abfall vom Ausgang von D5.1 setzt den Teiler auf den Nullzustand. Die Rücksetzimpulse sind auch die Ausgangsimpulse des Teilers mit variablem Teilungsverhältnis, die über das Element D7.3 dem Teiler D4.2 zugeführt werden (der erste Trigger des Teilers durch acht des K155IE5-Chips wird verwendet). Mit D4.2 werden Rechteckimpulse dem Phasendiskriminator zugeführt, dessen Funktionen das Element "2I-NOT" D8.3 übernimmt. Das Signal vom Teiler D3 der GPA-Frequenz kommt zum zweiten Eingang des Elements. Die Wahl des Teilungsfaktors wird durch das Frequenzband des GPA und die benötigte Torfrequenz am Phasendiskriminator bestimmt. Letztere wiederum entscheiden sich eher für diese. den Beginn der Bereiche auf der Waage zu kombinieren, sowie den Teiler mit einem variablen Teilungsverhältnis so weit wie möglich zu vereinfachen. Diese Behauptungen sind widersprüchlich. Bei einer Zwischenfrequenz des Transceivers von 8750 kHz und einer Anfangsfrequenz des GPA von 5250 kHz ist das Verhältnis der Anfangsfrequenzen des geregelten Generators und des GPA auf den Bändern 10, 15, 20, 40, 80 und 160 m , bzw. ist: 19,25 / 5,25 -11/3; 12,25 / 5,25 \u7d \u3d 5,25/5,25; 3/3=15,75/5,25; 9/3=12,25/5,25; 7/3=10,5/5,25; 6/3=11/7. Dies zeigt, dass der Teilungsfaktor des Divisors mit variablem Teilungsfaktor (die Zahl im Zähler) gleich 3, 9, 7, 6, 3 und 3 sein sollte und der Teilungsfaktor des Divisors D4 (die Zahl im Nenner) sollte XNUMX sein. Wenn man bedenkt, dass vor dem Divisor mit variablem Teilungsverhältnis und danach Teiler durch zwei vorhanden sind, die die Bedingungen für seinen Betrieb und den Phasendiskriminator verbessern, muss im Frequenzteiler der Umwandlungsfaktor um erhöht werden XNUMX Mal. Es ist zu beachten, dass Sie im obigen Fall andere Teilungsfaktoren von Teilern wählen können. Wenn die Frequenz der von D3 und D4.2 kommenden Signale übereinstimmt, wird der Ausgang von Element D8.3 Rechteckimpulse der gleichen Frequenz sein, deren Arbeitszyklus jedoch vom Phasenverhältnis der Eingangssignale abhängt, und als a Ergebnis, auf das Phasenverhältnis (unter Berücksichtigung der Teiler) des GPA und des gesteuerten Generators. Davon hängt auch der Gleichanteil der Ausgangssignalspannung ab. Nach dem Passieren des Inverters (Element D8.4) und des Verstärkers am Transistor V9 tritt das Signal in das Tiefpassfilter R18C16 ein, dessen Aufgabe es ist, die vom Diskriminator kommenden Impulse zu unterdrücken und die konstante Komponente und die begrenzte Niederfrequenz zu überspringen Band. Das Signal vom Filter wird dem Varicap V12 zugeführt, der in der Frequenzeinstellschaltung des gesteuerten Oszillators enthalten ist. Um die Erfassung der Frequenz im Ring der Phasen-AFC zu erleichtern, ohne eine automatische Suchvorrichtung einzuführen, wird ein freier Abschnitt des Blocks aus variablen Kondensatoren mit dem Stromkreis des gesteuerten Generators verbunden. Es nutzt die Tatsache, dass der Abstimmfaktor in allen Bereichen gleich ist. Werden im Tiefpass Elemente mit den im Diagramm angegebenen Nennwerten verwendet, werden Nebensignale, die durch Phasenmodulation der Frequenz des gesteuerten Oszillators durch das Filter durchlaufene Impulse entstehen, im Ausgangssignal des unterdrückt Lokaloszillator um mindestens 75 dB. Gleichzeitig reichen die Erfassungs- und Haltebänder für eine zuverlässige Erfassung und Speicherung von Schwingungen durch das GPA-Signal an jedem Punkt in den Bereichen aus. Der Abstimmbereich des geregelten Generators auf einzelne Bereiche wird mit der gewählten Schaltung mehr als nötig erreicht. Bei der elektronischen Frequenzanzeige des Transceivers spielt das aber keine Rolle. Die Wicklungsdaten der Spulen sind in der Tabelle angegeben: Spule L2 hat einen Trimmer von SB-12a und L4-L5 - SCR-1. Drossel L3 - DM-0.1.
Entsprechend dem gewählten Bereich muss der Bereichsschalter die Versorgungsspannung an einen der Widerstände R24-R28 sowie eine logische 1 an den Steuereingang des entsprechenden Logikelements (B5.1. D5.2, B6.1, D6.2, D7.1 ). In diesem Fall muss den Steuereingängen der übrigen Logikelemente eine logische 0 zugeführt werden. Parallel zu den Stromversorgungspins der Mikroschaltungen sind Sperrkondensatoren mit einer Kapazität von mindestens 1000 pF geschaltet. Andere Pins der Mikroschaltungen, die im Diagramm nicht angegeben sind, können frei gelassen werden. Ein korrekt zusammengebautes digitales Teil beginnt sofort mit der Arbeit. Die Einstellung des GPA besteht darin, die Grenzen seiner Umstrukturierung festzulegen und die thermische Stabilität des Generators durch Auswahl der Kondensatoren C4 und C3 sicherzustellen. Die Breitbandschaltung L2C29 ist auf die Mittenfrequenz des GPA-Bereichs abgestimmt. Beim Einrichten eines gesteuerten Generators wird der Widerstand R9 vom Transistor V18 getrennt, eine konstante Spannung von 5 V angelegt und die Schaltungen auf die gewünschten Frequenzen abgestimmt. In jedem der Bereiche wird durch Einstellen der entsprechenden Spule und des Kondensators C20 die Frequenzüberlappung des gesteuerten Generators gleich der GPA-Überlappung multipliziert mit dem Teilungsfaktor in diesem Bereich eingestellt. In den übrigen Bereichen wird die Paarung nur durch Einstellen der Spulen erreicht. Nachdem die Verbindung des Widerstands R18 wiederhergestellt wurde, wird ein Voltmeter an den Kollektor des Transistors V9 angeschlossen und die Spulen L4-L8 werden erneut eingestellt. Wenn die Kerne eingeschraubt sind und die gesamte Baugruppe ordnungsgemäß funktioniert, sollten die Frequenzerfassung und die Asynchronität deutlich auf dem Voltmeter angezeigt werden. Im Arbeitsbereich (von 2 bis 10, V) sollte eine Erhöhung der Induktivität zu einer Erhöhung der Spannung am V9-Kollektor und damit am V12-Varicap führen. Die Spulen sollten so eingestellt werden, dass die Spannung am Kollektor des Transistors V9 etwa 5 V beträgt. In Zukunft kann der korrekte Betrieb des PLL-Rings durch Drehen des variablen Widerstands R41 gesteuert werden. Eine Änderung der Frequenz am Ausgang des gesteuerten Generators zeigt den normalen Betrieb des Systems an. Beim Aufbau eines geregelten Generators kann es erforderlich sein, den Widerstand R15 auszuwählen. Mit abnehmendem Wert steigt die Ausgangsspannung, aber die Signalform verschlechtert sich. Abschließend muss gesagt werden, dass dieses Gerät auch für die Synthese eines Frequenzrasters (zB mit 500 kHz Schrittweite) einsetzbar ist. Bauen Sie dazu gemäß Abb. 1 anstelle des GPA einen Quarzoszillator ein und wählen Sie die Parameter der Frequenzteiler und des geregelten Oszillators entsprechend aus. Autor: V. Tereshchuk (UB5DBJ), Uschhorod; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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