Frequenzsynthesizer für UKW-Radiosender. Schema, Beschreibung

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Frequenzsynthesizer

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Der vorgeschlagene Frequenzsynthesizer (MF) für einen Rundfunksender im Bereich 144 ... 146 MHz mit der ersten Zwischenfrequenz von 10,7 MHz zeichnet sich durch einfachen Schaltungsaufbau und gute Wiederholgenauigkeit aus.

Der Abstimmschritt beträgt 25 kHz, zum Abstimmen im Bereich werden zwei Dezimalstellenschalter verwendet, an deren Ausgang Signale im Code 1-2-4-8 anliegen. Dieser MF verwendet das Prinzip des Mischens von VCO-Frequenzen und eines zusätzlichen Hochfrequenzoszillators, um eine niedrige ZF (0.3 ... 2.3 MHz) zu erhalten, die einem variablen Teilungsverhältnisteiler (CVD) zugeführt wird. Weitere Details zu solchen MFs sind in [1] geschrieben.

Die niedrige ZF des Mitteltöners ermöglicht die Verwendung von CMOS-Mikroschaltungen im DPCD, die wirtschaftlich sind und die Rauscheigenschaften des Mitteltöners nicht verschlechtern.

Schematische Darstellung des Synthesizers (Teil 1)

Schematische Darstellung des Synthesizers (Teil 2)

Die DPCD des beschriebenen Synthesizers ist [2] (tnx EU1 DQ) entnommen. Sein Hauptvorteil ist eine kleine Anzahl von Chips (nur 3) und die Leichtigkeit, "Repeater"- und "inverse" Empfangs-/Sendeverschiebungen zu erhalten.

Der analoge Teil des Mitteltöners verwendet einfache und erfolgreiche Schaltungslösungen [1]. Es besteht aus einem VCO und zwei identischen Kanälen (für Empfang und Senden) zur Erzeugung fester HF-Spannungen für MF-Mischer. Jeder Kanal enthält die folgenden Knoten:

- Quarzoszillator: für RX - VT2 mit einer Frequenz von 44,333 MHz, für TX - VT1 mit einer Frequenz von 47,9 MHz;

- Frequenzverdreifacher mit einem Bandpassfilter (PF) - (jeweils VT5 und L5, C28, L7, C31; VT4HL4, C17, L6, C27);

- FET-Mischer mit zwei isolierten Gates (VT7 für RX, VT6 für TX);

- Former von Rechteckimpulsen auf dem Chip DD1 (DD1.4...DD1.6 für RX, DD1.1...DD1.3 für TX).

Der VCO ist nach dem kapazitiven Dreipunktschema aufgebaut; Um seine Frequenz beim Umschalten auf Übertragung zu ändern, wird eine KD409-Diode verwendet, die einen Teil der Windungen der Spule kurzschließt. Im Empfangsmodus beträgt die Erzeugungsfrequenz 133,3 ... 135,3 MHz, beim Senden - 144 ... 146 MHz. Da der Mitteltöner ursprünglich für Storno-Radios entwickelt wurde, deren Versorgungsspannung -24 V beträgt, wird der VCO von dieser Spannung über den parametrischen Stabilisator R23, VD3 gespeist. Die VCO-Spule ist auf einen Rahmen aus Hochfrequenz-"Stomo"-Spulen gewickelt und durch einen Schirm geschlossen, hier sind eine Schaltdiode KD409, ein Entkopplungskondensator C12 und ein Strombegrenzungswiderstand R10 eingelötet.

Die Versorgungsspannung wird ständig an Frequenzverdreifacher und -mischer geliefert; die Versorgungsspannung wird über Schalter an den Transistoren VT12 (RX) und VT11 (TX) an Quarzoszillatoren geliefert.

Nach dem Former der Rechteckimpulse gelangen Signale mit Frequenzen von 0,3 ... 2,3 MHz (abhängig vom Teilungsfaktor des DPKD) über einen Schalter auf dem DD2-Chip zum DPKD, d.h. vom empfangenden (sendenden) Frequenzbildungskanal. Aufgrund der hohen Empfindlichkeit des Treibers auf dem DD1-Chip ist die Verwendung des Relais K1 erforderlich, um den Eingang des Treibers zu umgehen, der in diesem Modus nicht arbeitet (RX oder TX).

DPKD besteht aus einem Zähler DD4 und zwei Addierern DD5 und DD6, deren Eingänge vom Frequenzcode der Abstimmschalter und vom Modusschalter (an Pins 2 DD5 und 4 DD6) ein Modussignal erhalten: Simplex, Repeater oder Invers . Die im Shaper und DPKD verwendeten importierten Mikroschaltkreise sind kostengünstig und über Unternehmen erhältlich, die importierte Komponenten auf Bestellung liefern.

Das Signal vom Ausgang des DPCD wird einem der Eingänge des Phasendetektors (PD) der Mikroschaltung DA1 zugeführt, dessen zweiter Eingang Impulse mit einer Frequenz von 25 kHz empfängt, die durch Teilen durch vier durch die Mikroschaltung DD7 erhalten werden der Frequenz von 100 kHz des Generators auf der DD3-Mikroschaltung.

Vom Ausgang des FD tritt die Fehlanpassungsspannung durch die Filter R57, C54, R58, C55 in die VCO-Varicap ein und schließt die PLL-Schleife. Über die Kette R 17, C 14 wird im Sendemodus eine modulierende Spannung an denselben Varicap angelegt. Der gewünschte Frequenzhub wird durch Einstellen der Amplitude der Modulationsspannung im Mikrofonverstärker eingestellt.

Die Stromversorgung der analogen und digitalen Schaltkreise des Mitteltöners (mit Ausnahme des VCO) beträgt +9 V vom Stabilisator DA2 K142EN8A. Der verbrauchte Strom beträgt etwa 50 mA.

Aufbau und Details. Wie bereits erwähnt, wurde der Mitteltöner für den Einbau in die Radiostation Stomo entwickelt. Die meisten Details seiner Schaltung sind auf einer Leiterplatte montiert (mit Ausnahme des 100-kHz-Oszillators und des DD7-Teilers). VCO- und PF-Spulen sind auf Rahmen aus den Konturen von "Storno" -Radiosendern gewickelt und haben Abstimmkerne. Die VCO-Spule hat 4 Windungen aus versilbertem Draht mit einem Durchmesser von 0,7 mm, der Abgriff ist 0,75 Windungen vom Stift entfernt, der mit dem Gehäuse verbunden ist. PF-Spulen haben auch 4 Windungen PEV-Draht mit einem Durchmesser von 0,6 mm. Die Generatorspulen haben 9 Windungen aus PEV-Draht mit einem Durchmesser von 0,2 mm. Bei Wiederholung der MF für andere Radiostationen kann die Kontur mit den in [1] angegebenen Daten erstellt werden. Wenn in der Funkstation keine -24-V-Spannung anliegt, wird aus [1] in diesem Fall auch der VCO verwendet, dessen Frequenzänderung während des Sendens durch Abschalten eines zusätzlichen Kondensators vom VCO-Kreis durchgeführt wird [3 ]. Es ist zweckmäßig, zu diesem Zweck das RES60-Relais (anstelle des angewendeten RES15) zu verwenden, von dem ein Kontaktpaar den Eingang des Leerlaufformers von Rechteckimpulsen schließt und das andere den Kondensator im Empfangsmodus mit der VCO-Schaltung verbindet .

Einstellung

Mit einem Oszilloskop mit großer Bandbreite und einem Frequenzzähler mit einer Obergrenze von mindestens 150 MHz können Sie den Mittenbereich einfach und schnell einstellen. Folgende Reihenfolge kann empfohlen werden:

1. Indem Sie den Quarzresonator des 44,333-MHz-Generators mit einem 2...10 nF-Kondensator überbrücken und die Frequenz am Kollektor des Transistors VT5 steuern, stellen Sie den Generator durch Drehen des Abstimmkerns der Spule L2 auf diese Frequenz ein. Lösen Sie den Shunt-Kondensator und erreichen Sie durch Drehen des Abstimmkerns maximale Stabilität der Erzeugungsfrequenz. Liegt dieses Maximum nicht bei einer Frequenz von 44,333 MHz, ist es erforderlich, entweder eine Induktivität (bei einer Erzeugungsfrequenz höher als erforderlich) oder einen Kondensator (bei einer Erzeugungsfrequenz niedriger als erforderlich) in Reihe mit dem Quarzresonator zu schalten und diese auszuwählen Werte. Dieser Vorgang kann ziemlich lange dauern, ist aber notwendig – die Stabilität und Genauigkeit der Einstellung der Mittelfrequenz hängt davon ab.

2. Stimmen Sie den Verdreifacher PF auf eine Frequenz von 133,0 MHz ab.

3. Führen Sie die in den Absätzen 1 und 2 beschriebenen Vorgänge für den Übertragungskanal durch, indem Sie den PTT-Punkt des DD2-Schalters zum Gehäuse schließen. Die entsprechenden Frequenzen sind 47,9 MHz und 143,7 MHz.

4. Trennen Sie den PTT-Punkt vom Gehäuse, legen Sie -24 V an den VCO, schließen Sie einen Frequenzmesser an den Ausgang des VT10-Quellenfolgers an, lösen Sie den R57-Widerstand vom DA13-Pin 1 und legen Sie eine externe Konstantspannung von 1,3 an ... 7 V über diesen Widerstand, stellen Sie den Trimmer-VCO-Kern auf Frequenzen von 132,5 ... 135,5 MHz ein. Stellen Sie den VCO-Frequenzüberlappungsschritt nicht ein. Wenn die Überlappung in die eine oder andere Richtung merklich unterschiedlich ist, muss der Kondensator C1 ausgewählt werden.

5. Stellen Sie die Spannung ein, bei der die VCO-Frequenz etwa 133,3 MHz beträgt, d. h. Beginn des 144-MHz-Bands für den Empfänger.

6. Verbinden Sie den PTT-Punkt wieder mit dem Chassis und prüfen Sie die VCO-Frequenz. Der Frequenzwert sollte etwa 144 MHz betragen, andernfalls muss der Verbindungspunkt der KD409-Diode mit der VCO-Schaltung ausgewählt werden. Um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, sollten die Operationen der Punkte 5 und 6 mehrmals durchgeführt werden.

7. Messen Sie die Frequenz an Pin 14 DA1. Stellen Sie ggf. mit den Kondensatoren C49, C50 den Wert auf 25 kHz ± 1 Hz ein.

8. Widerstand R57 an Klemme 13 DA1 anschließen.

Wenn die verwendeten Teile in gutem Zustand sind und keine Fehler bei der Installation vorliegen, ist der Mitteltöner aufgebaut und einsatzbereit. Die folgende Tabelle zeigt die Übereinstimmung der eingestellten Frequenzwerte mit der Position der Schalter. Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass die Repeater-Kanäle mit der Dezimalstelle 4 beginnen und die Einerstelle der Kanalnummer entspricht, d.h. 43 - 3. Repeater-Kanal, 45 - 5. Repeater-Kanal.

Frequenz, MHz	Wert wechseln	Frequenz, MHz	Wert wechseln	Frequenz, MHz	Wert wechseln	Frequenz, MHz	Wert wechseln
144,000	00	144,500	20	144,000	40	144,500	60
144,025	01	144,525	21	144,025	41	144,525	61
144,050	02	144,550	22	144,050	42	144,550	62
144,075	03	144,575	23	144,075	43	144,575	63
144,100	04	144,600	24	144,100	44	144,600	64
144,125	05	144,625	25	144,125	45	144,625	65
144,150	06	144,650	26	144,150	46	144,650	66
144,175	07	144,675	27	144,175	47	144,675	67
144,200	08	144,700	28	144,200	48	144,700	68
144,225	09	144,725	29	144,225	49	144,725	69
144,250	10	144,750	30	144,250	50	144,750	70
144,275	11	144,775	31	144,275	51	144,775	71
144,300	12	144,800	32	144,300	52	144,800	72
144,325	13	144,825	33	144,325	53	144,825	73
144,350	14	144,850	34	144,350	54	144,850	74
144,375	15	144,875	35	144,375	55	144,875	75
144,400	16	144,900	36	144,400	56	144,900	76
144,425	17	144,925	37	144,425	57	144,925	77
144,450	18	144,950	38	144,450	58	144,950	78
144,475	19	144,975	39	144,475	59	144,975	79

Schalter SA1 muss in Position „Repeater“ stehen. Beim Umschalten des Schalters SA1 in die Position „invers“ wird auf den Frequenzen des Repeaters empfangen / gesendet.

Literatur:

1. Radio. - 1990. - N6. - S.23-29.
2. Funkschau. - 1990. - Nr. 5.-C.107-108.
3. Funkamateur. - 1992. - Nr. 4.-C.16.

Autor: G. Pechen (EW1EA), Minsk; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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