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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Frequenzsynthesizer für Radiosender im Bereich 144...146 MHz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Frequenzsynthesizer Gegenwärtig hat die Industrie die Herstellung eines Mikrochips eines Einzelchip-Frequenzsynthesizers gemeistert, der gemäß dem Prescaler-Schema aufgebaut ist. Dieser K1508PL1-Chip wird mit CMOS-Technologie in einem planaren 14-Pin-Gehäuse hergestellt. Die Teilungskoeffizienten werden in einem seriellen Code in das Steuerregister der Mikroschaltung geladen. Die Mikroschaltung enthält in ihrer Zusammensetzung einen Frequenzteiler mit festem Teilungsverhältnis (DFKD) und einen Frequenzteiler mit variablem Teilungsverhältnis (CVD). Die Eingabe erfolgt über Pin 4 der Mikroschaltung. Der Code hat eine Länge von 19 Ziffern (Tabelle 1), und die Ziffern F0...F15 bestimmen den Teilungsfaktor der DPCD und die Ziffern R0...R2 - den Teilungsfaktor der DPCD. Tabelle 1 Verteilung des Inhalts des Steuercodes im Register
Die in dieser Mikroschaltung einstellbaren DPCD-Teilungskoeffizienten sind in Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2
Das Zeitdiagramm zum Laden der Teilungskoeffizienten in das Steuerregister der Mikroschaltung ist in Fig. 1 gezeigt. Lassen Sie uns zum Beispiel den Synthesizer-Steuercode für den Fall finden: Fvco = 145 MHz - die Hauptfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators (VCO a); Fkv \u10d 2 MHz - die Frequenz des Quarzresonators; FDIV12,5 = XNUMX kHz - Vergleichsfrequenz (Abstimmung diskret). Dann: N1=Fкв/FDIV2=10 МГц/12,5 кГц=800.
Am Eingang der Mikroschaltung D1 - 10 (VCO) muss Spannung von einem spannungsgesteuerten Generator (VCO) mit einem Pegel von mindestens 1 V zugeführt werden. Schematische Darstellung des Frequenzsynthesizers. Abb.2 Die Vergleichsfrequenz wird gleich 12,5 kHz gewählt und ist gleich dem Synthesizer-Abstimmintervall über den Bereich. Somit wird der gesamte Bereich von 144 - 146 MHz in 160 diskrete Frequenzen oder Kanäle aufgeteilt. Der D1-Chip vom Typ K1508PL1 wird wie oben beschrieben über die Pins 2, 3,4 geladen. Quarzresonator ZQ1 - bei einer Frequenz von 10 MHz. Der Kondensator C3 dient zur Feinabstimmung der Vergleichsfrequenz. An den Eingang 10 der Mikroschaltung kann ein Signal mit Frequenzen bis zu 200 MHz angelegt werden, und bei einer Eingangsfrequenz von 200 MHz kann seine Amplitude von 1 V auf 100 mV abnehmen. Am Ausgang des Phasendetektors der D1-Mikroschaltung sind die Dioden VD1 und VD2 enthalten, um nichtlineare Verzerrungen während der Frequenzmodulation zu reduzieren. Das lineare Integrationsfilter an den Elementen R7, C5, C4 bestimmt die Zeit zum Abstimmen des Synthesizers von einer Frequenz auf eine andere. Es sind etwa 50 ms. Auf dem Transistor VT1, der Diode VD4, der LED HL1 vom Typ AL307BM, ist eine Anzeige für die Erfassung des Erfassungsrings der Phasenregelschleife (PLL) aufgebaut. Transistor VT1 - Typ KT315B. Wenn die PLL eingerastet ist, erlischt die LED. Vom linearen Integrationsfilter wird die Frequenzfehlanpassungsspannung an den Varicap VD3 des Typs KV109G angelegt. Der VCO ist auf einem Transistor VT2 vom Typ KT325B nach Basisschaltung aufgebaut. Eine solche Schaltung ist breitbandiger und erzeugt eine höhere Signalamplitude im Vergleich zu der Schaltung mit gemeinsamem Emitter. Der VCO-Pufferverstärker für den DA1-Chip basiert auf einem Widerstandsverstärker, der auf einem VT4-Transistor des Typs KT325B basiert. Die Modulationsspannung auf dem Varicap VD3 wird über Pin 4 der Platine zugeführt. Die Ausgangsspannung des Synthesizers zum Empfänger und Leistungsverstärker des Radiosenders wird von der Quelle des Transistors VT3 vom Typ KP307G abgenommen. Schematische Darstellung des Frequenzsynthesizer-Controllers. Abb. 3 Es basiert auf einem Mikroprozessor vom Typ K1830BE31, der ebenfalls mit CMOS-Technologie hergestellt wurde. Die Tastatur des Controllers enthält 16 Tasten S1...S16, mit denen die Kanalnummer von 0 bis 160 eingestellt wird, indem zuerst die Taste "Kanal" - "K" gedrückt wird. Mit den Tasten „<-“ und „->“ wird die Frequenz um einen Kanal nach unten oder oben verschoben. Wenn Sie diese Tasten lange gedrückt halten, schalten Sie schnell durch die Kanäle. Wenn Sie die „CK“-Taste drücken, werden die Kanäle beginnend mit der eingestellten Frequenz und höher gescannt. Der Scanvorgang ist kreisförmig. Auf jedem Kanal wird der Synthesizer um 5 Sekunden verzögert. Durch erneutes Drücken einer der Tasten wird die Suche auf dem aktuell eingestellten Kanal beendet. Der Controller kann bis zu 10 ausgewählte Kanäle aufzeichnen, indem er die Taste „P“ drückt. Drücken der Taste "P" - nach jedem Satz gespeicherter Kanäle. In diesem Fall werden den gewählten Kanälen Nummern von 0 bis 9 zugewiesen. Um nun einen der vorgefertigten Kanäle einzustellen, müssen Sie nur noch eine der Tasten mit der entsprechenden Nummer drücken. Um den vorbereiteten Kanal zu ändern, müssen Sie die Taste mit einer anderen Nummer drücken. Mit der Schaltfläche „SKP“ können Sie vorgewählte Kanäle scannen. Beim Aufzeichnen der Kanalnummer leuchtet die HL2-LED „Record“ des Typs AL307BM auf. Die Kanalnummernanzeige ist auf LED-Matrizen HG1...HG3 Typ ALS324A aufgebaut. Wenn die Tastatur 3 Minuten lang nicht gedrückt wird, wird die Anzeige gelöscht, indem die Register D7, D8 und die Anzeigen HG1 ... HG3 als die energieaufwendigsten mit einer Taste an einem VT1-Transistor vom Typ KT815B ausgeschaltet werden. Gleichzeitig leuchtet die LED HL1 „Work“ vom Typ AL307BM. Die Controller-Tastatur arbeitet mit Interrupts am INTO-Eingang des D1-Chips. Die Umschaltung „Empfangen-Senden“ erfolgt über den INT1-Interrupt, dabei wird der P1-Port des D1-Chips in den Eingabemodus geschaltet und das Bit von Port P1.6 abgefragt. Während dort vom Controller ein niedriger logischer Pegel registriert wird, wird der Sendefrequenzcode des ausgewählten Kanals in das Steuerregister des Frequenzsynthesizers geschrieben. Die Empfangsfrequenz wird bei diesem Synthesizer nach dem Loslassen der „Receive-Transmit“-Taste eingestellt. Der Anschluss dieser Taste erfolgt über Pin 7 des Controllers. Dieser Synthesizer ist für die Zusammenarbeit mit Radiosendern konzipiert, deren erste Zwischenfrequenz 10,7 MHz beträgt. Sie können eine andere Zwischenfrequenz wählen, müssen dann aber einige Speicherzellen des Controller-ROM neu beschreiben. Über die Pins 1,2,3 der Platine wird der Frequenzcode vom Controller an die Synthesizerplatine geliefert. Verfügt ein Funkamateur nicht über diesen Mikroprozessor, kann der Controller auf einem Mikroprozessor einer anderen Serie aufgebaut oder mit „harter“ Logik implementiert werden, wie es im Artikel in „RL“ Nr. 10, 1993, geschehen ist. Das Anschlussschema der Synthesizer- und Controller-Boards ist in Abb. 4 dargestellt.
Spannungsstabilisatoren für + 5 V und + 9 V sind auf Mikroschaltungen vom Typ D1 KR142EN5A bzw. D2 vom Typ KR142EN8A aufgebaut. Der Synthesizer wird von einer +12V Stromversorgung versorgt. Strukturell ist der Frequenzsynthesizer auf zwei Leiterplatten aus doppelseitiger Glasfaserfolie aufgebaut. Es ist notwendig, eine gute Abschirmung beider Platinen vorzunehmen. Die Spule L1 des Synthesizers ist auf einen Rahmen aus organischem Glas mit einem Durchmesser von 5 mm gewickelt und enthält 30 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,15 mm, rund um rund gewickelt. Die L2-Spule ist rahmenlos und hat 4 Windungen aus PSR-0,8-Draht, der auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 5 mm gewickelt ist, die Wickellänge beträgt 8 mm. Die Einrichtung des Synthesizers beginnt mit dem Controller. Bei ordnungsgemäßer Installation und wartungsfähigen Komponenten sowie mit einem korrekt programmierten ROM erfordert der Controller keine Konfiguration. Durch Anschließen des Controllers an den Synthesizer wird die Frequenz auf 145 MHz eingestellt, was der Kanalnummer 80 entspricht, und durch Drehen des Rotors des Kondensators C6 erreichen sie Spannung Am Punkt seiner Verbindung mit dem Varicap VD3 und dem Widerstand R8 - 3 V. Das alles geschieht bei gedrückter "Empfangs-Sende"-Taste, d.h. im Sendemodus, lassen Sie dann die "Empfangs-Sende"-Taste los, während der Ausgang des Synthesizers auf eine Frequenz von 134,3 MHz eingestellt werden sollte. Die Frequenzregelung erfolgt über einen digitalen Frequenzmesser an Klemme 6 der Synthesizerplatine. Gegebenenfalls komprimieren bzw. Strecken Sie die Windungen der Spule L2. Dann wird an Klemme 4 der Synthesizerplatine eine Modulationsspannung mit einer Frequenz von 1 kHz und einer Amplitude von 250 mV angelegt. Der Widerstand R13 setzt die Frequenzabweichung gleich 3 kHz. Die Kontrolle wird mit einem Frequenzabweichungsmesser vom Typ SKZ-43 oder einem anderen durchgeführt. Sie können den Hub für den vorhandenen UKW-Empfänger auch auf 144 ... 146 MHz für das lauteste und klarste Signal einstellen. Der Abweichungsmesser wird an Ausgang 6 der Synthesizerplatine angeschlossen. Die Abweichung wird eingestellt, wenn die Taste "Empfang-Senden" gedrückt wird, d.h. im Sendemodus. Durch Drehen des Rotors des Kondensators C3 und des Kerns der Spule L1 wird die Vergleichsfrequenz genau auf 12,5 kHz eingestellt. Damit ist die Abstimmung des Frequenzsynthesizers abgeschlossen. Für den Kauf von Leiterplattenzeichnungen, einer Reihe von Dokumentationen, ROM-Firmware sowie Mikroschaltungen für Synthesizer und Prozessoren wenden Sie sich bitte an den Autor. Autor: V. Stasenko (RA3QEJ), Rossosh, Region Woronesch; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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