Programmierbarer Frequenzsynthesizer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anwendung von Mikroschaltungen
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Dem Leser wird eine Beschreibung eines Frequenzsynthesizers bis 950 MHz angeboten, der als Fest- oder Wobbelfrequenzgenerator in der Messtechnik sowie in Empfangs- und Empfangs-Sendegeräten eingesetzt werden kann. Die Verwendung spezialisierter Mikroschaltkreise vereinfacht die Herstellung des Geräts erheblich und erleichtert die Arbeit damit.
Der Frequenzsynthesizer basiert auf zwei spezialisierten Mikroschaltungen - dem KR1830BE751-Controller und einem Ein-Chip-Frequenzsynthesizer.
KF1015PL2. Das Gerät kann zusammen mit einem spannungsgesteuerten Generator (VCO) verwendet werden als:
- Frequenzgenerator im Bereich von 50...950 MHz;
- Wobbelfrequenzgenerator;
- Generator in Funkempfangs- und Empfangs-Sendegeräten.
Mit der programmierbaren Steuerung können Sie:
- Direktwahl der Frequenz 50...950 MHz und deren Anzeige mit Bildung eines Codes für den Synthesizer;
- Frequenzrasterschrittauswahl -100 Hz... 1 MHz;
- Auswahl des Teilungsfaktors des Referenzoszillators der Mikroschaltung KF1015PL2 10, 20, 40, 100, 200, 400, 800, 1000;
- Zwischenfrequenz (ZF) relativ zur angezeigten Frequenz und einem Vielfachen des Frequenzrasters höher oder niedriger eingestellt - 100 Hz ... 900 MHz;
- ein Satz von Senderfrequenzverstimmungen über oder unter der Empfangsfrequenz in Vielfachen des Frequenzrasters - 100 Hz ... 900 MHz;
- Auswahl der Anfangs- und Endfrequenz für den Frequenzsuchlauf - 50...950 MHz;
- Auswahl der ersten und letzten „Zeilen“ des Speichers für den Scanmodus mithilfe des integrierten Frequenzspeichers - 0...9 (0...99 mit externem Speicher).
Speicherkapazität der Frequenzwerte (Anzahl der "Zeilen" im Speicher) - 10 (mit externem Speicher - 100).
Die Zeit zum Generieren eines neuen Frequenzcodes beträgt 28 ms.
Bei einer stabilisierten Versorgungsspannung von 5 V verbraucht das Gerät einen Strom von 12 mA, mit externem Speicher - 14 mA. Im Standby-Modus (Mikroverbrauchsmodus) wird die Stromaufnahme auf 15 μA reduziert.
Das Gerät besteht aus einem Synthesizer-Controller, einer Tastatur, einer Anzeigeeinheit, einem Frequenzsynthesizer und einem Spannungsregler der Stromversorgung.
Der Zweck der Pins des KR1830BE751-Chips ist in der Tabelle angegeben. eines.
N-Ausgang |
Bezeichnung |
Termin |
1-8 |
P1.0-P1.7 |
Tastaturabfragezeilen |
9 |
RESET |
Rücksetzen |
10 |
RZ.0 |
Synthesizer- und ILC-Daten |
11 |
RZ.1 |
Synchronisation von Daten auf Synthesizer und ILC |
12 |
RZ.2 |
Synthesizer-Aufnahme-Strobe |
13 |
RZ.3 |
Externe Speicherverwaltung |
14 |
RZ.4 |
HML-Verwaltung |
15 |
RZ.5 |
Steuerung der Senderaktivierung |
16 |
RZ.6 |
Schreib-Strobe für externen Speicher |
17 |
RZ.7 |
Lese-Strobe des externen Speichers |
18 |
XTAL1 |
Schwingkreis aus Quarz |
19 |
XTAL2 |
Schwingkreis aus Quarz |
20 |
OB |
Allgemeine Schlussfolgerung |
21-23 |
P2.0-P2.2 |
Adressausgänge (auf externen Speicher) |
24 |
R2.3 |
Externen Speicher aktivieren |
25-27 |
P2.4-P2.6 |
Abtastzeilen der Tastatur |
30 |
DIE |
Schreib-Strobe für externe Speicheradresse |
31 |
EA |
Verbinden Sie sich mit Up1 |
32-39 |
P0.7-RO.O |
Eingabe-/Ausgabeadresse und Daten des externen Speichers |
40 |
Hoch |
Versorgungsspannung +5 V |
Der Stromkreis zum Einschalten des Reglers ist in Abb. 1. Sein Hauptzweck ist die Bildung eines Codes für eine Frequenzsynthesizer-Mikroschaltung.
Abb.1 (zum Vergrößern anklicken)
Die Ausgabe des Codes an den Synthesizer erfolgt jedes Mal nach Änderung folgender Parameter:
- aktuelle Frequenz;
- Gitterschritt (Grid); - Teilungsverhältnis des Bezugsteilers (CD);
- Zwischenfrequenz (ZF);
- Frequenzverstimmung (Funset).
Für den Fall der Verwendung von erweitertem Speicher ist der Ausgang РЗ.3 des DD1-Chips (vom Controller einmal abgefragt, wenn die Stromversorgung zum ersten Mal eingeschaltet wird) mit einer gemeinsamen Leitung verbunden und enthält ein zusätzliches Register DD2 und einen Speicherchip DD3. Ohne externen Speicher kann der Controller 10 numerische Frequenzeinstellungen (10 "Zeilen") speichern. In diesem Fall Mikrochips
DD2, DD3 sind ausgeschlossen, und der Ausgang RZ.3 DD1 muss vom gemeinsamen Bus getrennt werden. Das Register wird mit Strom versorgt und der Speicherchip wird nur für die Zeit des Zugriffs auf den externen Speicher ausgewählt (entsprechend einem Signal vom Ausgang P2.3 des Controllers).
Zur Steuerung des Controllers wird eine Tastatur verwendet, deren Tasten gemäß Tabelle belegt sind. 2.
Reifen |
R2.6 |
R2.5 |
R2.4 |
R1.0 |
"2" |
"N.SK." |
"Bsp./Trans." |
R1.1 |
"3" |
"K.SK." |
"Scan." |
R1.2 |
"4" |
Tek |
"Bl. Frustration." |
R1.3 |
"5" |
"Erinnerung" |
"Dir. Trans." |
R1.4 |
"6" |
"+/-" |
"Verärgern" |
R1.5 |
"7" |
"Schlachten" |
"PC" |
R1.6 |
"8" |
"0" |
"KD" |
R1.7 |
"9" |
"1" |
"Netz" |
Abb.2 (zum Vergrößern anklicken)
Die elektrische Schaltung der Tastatur ist in Abb. 2 dargestellt. 3, und das Diagramm seiner Funktionsweise ist in Abb. 3a. Schutzzeit gegen Kontaktprellen - 1 ms. Der DD5-Chip wird verwendet, um Informationen von mehreren Knoten des Synthesizers einzugeben: von der Stromquelle - über den Übergang in den Mikroverbrauchsmodus; von einer Frequenzsynthesizer-Mikroschaltung - über das Umschalten auf eine neue Frequenz mit einer garantierten Installation der alten Frequenz; vom Rauschunterdrücker des Empfängers - über einen vorübergehenden Stopp des Scannens für 50 s. Alle aktiven Pegel sind niedrig. Die Impulsdauer des Signals „Mikroverbrauch“ muss mindestens XNUMX ms betragen.
Ris.3
Die Visualisierung des Reglerzustands erfolgt über eine Flüssigkristallanzeige (LCI), die über acht Vertrautheits- und zwei Sonderzeichen verfügt, beispielsweise „E“ und „M“.
Das Anzeigefeld enthält:
- Frequenzanzeige (sechs Vertrautheit) - um verschiedene Informationen anzuzeigen;
- Speicher-"Zeilen"-Nummernanzeige (zwei Vertrautheit) - um die Nummer der Arbeits-"Zeile" des Speichers zu visualisieren;
- "Richtungsanzeige" (Zeichen "-")
- zur Visualisierung der Abtastrichtung, des Vorzeichens der Zwischenfrequenz und des Vorzeichens der Senderverstimmung;
- "Fehler"-Anzeige ("E"-Zeichen) - um einen Fehler bei der Berechnung des Frequenzsynthesizer-Codes sichtbar zu machen;
- Anzeige "Blockverstimmung" ("M"-Zeichen) - um das Ein- oder Ausschalten der Verstimmung zu visualisieren.
Die elektrische Schaltung der Anzeige auf dem ILC ist in Abb. 4 dargestellt. 3, und das Diagramm der Anzeigesteuersignale - in Abb. XNUMXb.
Abb.4 (zum Vergrößern anklicken)
Der Betrieb des Indikators wird durch die Phasenmethode gesteuert, wobei ein Spannungswert gebildet wird, der der Hälfte der Versorgungsspannung für gemeinsame Elektroden entspricht: A, F, -, M; E, G, B; C, D, H. Irgendein Segment wird aktiviert, wenn die gemeinsame Elektrode und die Elektrode der entsprechenden Ziffer umgekehrt geschaltet werden, indem Spannungspegel umgeschaltet werden, und wird nicht aktiviert, wenn es in Phase wirkt. In den Zeitintervallen T1, T2, T3 wird Spannung an die Segmente einer Polarität angelegt und in den Intervallen T4, T5, T6 - die andere. Während des T7-Intervalls sind alle Elektroden niedrig und die Anzeige erlischt. Die Segmente aller acht Stellen werden parallel angesteuert. Die Register DD1–DD4 wandeln den Signalcode des seriellen Controllers in einen dreistufigen Code um. Die Betriebsfrequenz der Anzeigeschaltung beträgt 50 Hz, das Tastverhältnis beträgt 3. Durch die Verwendung präziser Widerstände (mit einer Toleranz von ±1%) wird der Fluss der Gleichstromkomponente aus der Unsymmetrie der Steuerspannung praktisch eliminiert.
Stromverbrauch - 60 uA.
Autoren: V. Semenov, V. Shlektarev, Pushchino, Region Moskau; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Siehe andere Artikel Abschnitt Anwendung von Mikroschaltungen.
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