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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Verbesserter VPA für den YES-98M-Transceiver. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation Es muss zugegeben werden, dass die anfängliche Umsetzung des GPA nicht ganz erfolgreich war. Im Laufe der Zeit wurden die Hauptnachteile aufgedeckt: schlechte Wiederholbarkeit und Stabilität bei niedrigen Frequenzen. Die anschließende, gründlichere Untersuchung dieses Knotens ermöglichte es, die oben genannten Nachteile vollständig zu beseitigen. Darüber hinaus kann die in Bild 1 dargestellte neue Version des GPA für den Einsatz in fast allen Transceivern empfohlen werden, bei denen Probleme auftreten, nämlich bei der Umsetzung der Frequenzstabilität. Der GPA arbeitet in Verbindung mit dem DACH-System - digitale automatische Frequenzabstimmung. Abb.1 Schema des aktualisierten GPA-Transceivers "YES-98M" Zugrunde gelegt wird eine leicht modernisierte Kolpitz-Generatorschaltung, die sich durch die Möglichkeit auszeichnet, eine höhere Güte des Schwingsystems zu realisieren als bei den bekannten Hochfrequenz-Generatorschaltungen. Das aktive Element des GPA - der VT5-Transistor ist gemäß der Emitterfolgerschaltung angeschlossen, aufgrund des hohen Eingangswiderstands und der kleinen Kapazität des Kondensators C18 ist das Nebenschließen des Schwingkreises unbedeutend. Der nach dem Kolpitz-Schema zusammengebaute Generator ist für seine stabile Erzeugung bekannt, und zwei Zweige der Gegenkopplung: Parallel (Widerstand R24) und Serie (Widerstand R21) gewährleisten den Betrieb des VT5-Transistors im Modus einer Konstante (thermostabil ) Stromgenerator. Die geringe Kapazität der Emitterstrecke des Transistors KT368A (ca. 2 pF) und die geringe Ausgangsimpedanz der Kaskade schaffen Voraussetzungen für eine gute Entkopplung des gesamten schwingfähigen Systems von der nachfolgenden Last. Die Kollektorkapazität VT5 (ca. 1,5 pF) ist um ein Vielfaches kleiner als der Kondensator C17 und beeinflusst das schwingfähige System nicht. Die Verwendung eines rauscharmen Transistors KT368A (mit normalisierter Rauschzahl) und die oben genannten Merkmale tragen zur Schaffung eines Generators mit guter thermischer Stabilität und geringem Seitenrauschen (Phasenrauschen) bei. Nach einer Reihe von Experimenten wurde zum Umschalten der Bereiche eine Schaltung zum Anschließen von Schleifenkondensatoren unter Verwendung von Schaltdioden KD409A und Transistorschaltern ausgewählt. In diesem Fall werden billige und gängige KT315-Transistoren verwendet. Durch gleichzeitiges Einschalten der Diode und des Transistors wird ein kleiner Differenzwiderstand des Schaltkreises erreicht (Verbindung des Schleifenkondensators mit dem Gehäuse). Dadurch bleibt eine hohe Güte des schwingungsfähigen Systems erhalten, die in direktem Zusammenhang mit der Stabilität der erzeugten Frequenz steht. Die Kapazität und der Differenzwiderstand des Schaltkreises sind nicht viel größer als die gleichen Parameter eines herkömmlichen Relais, aber zweifellos besser in Bezug auf die thermische Stabilität. Um eine gute Abschaltung (bei geschlossenem Transistor) zu gewährleisten und minimale Übergangskapazitäten des Schaltkreises (z. B. ein VD1-, VT1-Kreis) zu erhalten, wird über einen hochohmigen Widerstand eine Sperrspannung von +9 V angelegt R7. Der erforderliche Schaltstrom durch die Diode wird durch den Widerstand R6 eingestellt. Die Verwendung von ausreichend hochohmigen Widerständen im Basiskreis des Transistors (R11, R12, C8) schafft Voraussetzungen für eine gute Entkopplung des Generators von der Schaltspannung, die instabil sein kann (+ 9V). Der Emitterfolger an den Transistoren VT6, VT7, der eine niedrige Ausgangsimpedanz hat, ist hoch belastbar und sorgt für eine gute Entkopplung von nachfolgenden Stufen. Die Elemente D1.1 und D1.4 bilden ein Rechtecksignal. Die Trigger D3 der Kaskaden sind so ausgelegt, dass sie die GPA-Frequenz durch 2 oder 4 teilen. Der Codierer, der auf den Dioden VD6 ... VD14 und den Mikroschaltkreiselementen D1 und D2 aufgebaut ist, wählt beim Anlegen einer Bereichsspannung den entsprechenden Teilbereich aus. Vom Ausgang von D1.3 gelangt das Signal zum Eingang der Gegentaktkaskade. Der Ausgangssignalpegel wird durch den Widerstand R36 und seine Symmetrie durch den Widerstand R38 eingestellt. Der Aufwärtstransformator Tr.1 liefert eine Ausgangsspannung von 6 ... 7 V bei einer Last von 2 kOhm, die für die anschließende Versorgung des Mischers des „YES-98M“-Transceivers ausreicht. Durch Änderung der Trafoanschlussschaltung zur Absenkung der Spannung kann der GPA in Verbindung mit niederohmigen Mischern eingesetzt werden. Die Ausgangsstufe sorgt für eine gute Form und stabile Amplitude des Ausgangssignals in allen Bereichen. Die Frequenzabstimmung (traditionell für den Transceiver "YES-98M") wird mit KVS111-Varicaps und einem 10-kΩ-Potentiometer mit XNUMX Umdrehungen durchgeführt, obwohl die Nachteile dieser Abstimmmethode bekannt sind. Die traditionelle Abstimmmethode mit einem variablen Kondensator ist es natürlich , vorzuziehen, und seine Qualitätsindikatoren sind höher. Der Generator selbst arbeitet im Frequenzbereich von 15,82 bis 25,2 MHz (bei einer Zwischenfrequenz von 8820 kHz), was die Verwendung einer relativ kleinen hochwertigen Spule sowie kleiner Kondensatoren ermöglicht. Es ist zu beachten, dass das Abstimmintervall im 10-Meter-Band auf 28,0 ... 29,0 MHz begrenzt ist, sodass für eine vollständige Abdeckung ein weiteres Teilband eingeführt werden sollte. Strukturelemente und Details Der GPA ist auf einer einseitigen Leiterplatte 117 x 60 mm, 1,5 mm dick, bestückt und in einer Dose (35 mm hoch) aus Weißblech mit abnehmbaren Deckeln versiegelt. Der Generatorteil ist durch eine Trennwand vom Rest des Kreislaufs getrennt. Die Induktivität L befindet sich in der Abschirmung, die als Gehäuse des RES-6-Relais dient. Der Transistor VT5 wird basierend auf der maximalen Verstärkung ausgewählt, mindestens 100. Um Schleifenkondensatoren auszuwählen, benötigen Sie Kondensatoren mit unterschiedlichen TKE: MPO, P33 und M47. Die Diode VD3 ist eine Verbunddiode – bestehend aus zwei parallel geschalteten KD409A. Die Kondensatoren C6 und C13 müssen von hoher Qualität und mit niedrigem TKE sein. Es empfiehlt sich, den GPA über einen separaten Spannungsstabilisator (KR142EN8A) mit Strom zu versorgen. Einstellung Zunächst einmal ist die Herstellung und anschließende Anpassung des GPA eine sehr mühsame Arbeit, die große Genauigkeit und Geduld erfordert. Es sollte mit der Überprüfung der Modi für Gleichstrom beginnen. Dann müssen ausgehend von der Niederfrequenz die Grenzen der Abstimmung jedes Teilbands festgelegt werden. Nach Anlegen einer konstanten Spannung von +5V an den Eingang des DAC sollten Sie die erforderlichen Wechselspannungen überprüfen und ggf. einstellen. Die Widerstände R36 und R38 stellen die erforderliche Amplitude und Symmetrie der Ausgangsspannung (Signal) ein. Die Stabilität der GPA-Frequenz wurde zunächst an einem Mock-up und dann an einem direkt im Transceiver verbauten Prototypen getestet. In der Breadboard-Version (mit angeschlossenem TsAPCh und Schleifenkondensatoren mit TKE M47) äußerte sich die Frequenzstabilität wie folgt: Nach 2-minütiger Aufwärmphase betrug die Frequenzüberschreitung 500 Hz, und dann im 8-stündigen Betrieb die Frequenz um ±5 Hz verändert. Die maximale Ungenauigkeit der Abstimmung auf den Korrespondenten beträgt 40 Hz (abhängig vom verwendeten CAFC-Schema). In der Arbeitsversion des GPA, bei der die Schleifenkondensatoren aus mehreren Kondensatoren mit unterschiedlicher TKE bestanden, gab es nach dem Einschalten praktisch keinen Überlauf der Frequenz, und während des 8-stündigen Betriebs blieb die Ausgangsfrequenz praktisch unverändert (Urteil nach digitaler Waage). Bei der Arbeit in der Luft wird keine Frequenzabweichung beobachtet. Der Spektrumanalysator hat das Ausgangssignal des GPA nicht überprüft. Autor: G. Bragin, RZ4HK, Chapaevsk; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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