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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Frequenzsynthesizer für einen tragbaren Radiosender. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Frequenzsynthesizer Die Veröffentlichung in "RL" N 8/91 des Schemas und der Beschreibung der "Tragbaren Funkstation für den persönlichen Gebrauch" erregte großes Leserinteresse. Bei der Analyse der eingehenden Post kam ich zu dem Schluss, dass das Haupthindernis bei der Wiederholung dieses Entwurfs die Anschaffung von Quarzresonatoren mit einem Frequenzabstand von 465 kHz ist. Ein weiterer Nachteil ist der Einkanal-Radiosender. Daher wurde zur Verbesserung ein Frequenzsynthesizer entwickelt, der nur einen Schwingquarz für Frequenzen von 500 kHz bis 2 MHz verwendet. Mit dem Frequenzsynthesizer können Sie auf allen 11 Kanälen arbeiten, die mit Frequenzmodulation im 27-MHz-Band arbeiten dürfen. Es kann auch in einer einkanaligen Version ausgeführt werden (in diesem Fall wird die Schaltung vereinfacht) und auch auf Frequenzen umgebaut, die für den Betrieb mit Amplitudenmodulation zulässig sind. Das Blockschaltbild des Frequenzsynthesizers ist in Fig. 1 dargestellt. Der Synthesizer basiert auf dem Prinzip eines Phasenregelkreises (PLL) und eines Frequenzteilers mit variablem Teilungsfaktor (CVD).
Der gesteuerte Oszillator G1 arbeitet auf der Sende- oder lokalen Oszillatorfrequenz, abhängig vom Zustand der PTT "Empfangen - Senden". Von seinem Ausgang geht das Signal zum Empfänger, Sender und DPKD, das aus einem Zähler mit schaltbarem PD-Teilungsfaktor besteht. Dieser teilt die Eingangsfrequenz je nach gewähltem Kanal und Zustand des Absorptionszählers LN durch 10 und 11. Dann geht das Signal zum DPCD selbst, wo der gewünschte Kanal eingestellt und die Frequenzverschiebung beim Umschalten von Empfangen auf Senden berücksichtigt wird. Der Gesamtteilerfaktor des Frequenzteilers vom Eingang des PD bis zum Ausgang des DPKD wird wie folgt bestimmt: N=a+10*b, wobei a, b die von der CPS-Frequenzeinstelleinheit eingestellten Koeffizienten sind. Vom Ausgang des DPKD wird ein Signal mit einer Frequenz von etwa 1,25 kHz einem Pulsfrequenz-Phasendetektor (PFPD) zugeführt. Hier kommt auch die vom Generator G2 erzeugte und vom Teiler D auf 1,25 kHz reduzierte Referenzfrequenz hinzu. Die Ausgangsspannung des PFD wird durch einen Tiefpassfilter gefiltert, der das Erfassungsband und das Halteband des PLL-Rings bestimmt. Dann geht es zu den Varicaps des gesteuerten Generators G1 und stellt diese unter Berücksichtigung der Teilungskoeffizienten ein, bis die Referenzfrequenz und die Frequenz des Generators G1 übereinstimmen. Der Vergleich erfolgt bei einer Frequenz von 1,25 kHz. Das schematische Diagramm des Frequenzsynthesizers ist in Fig. 2 gezeigt. Der Referenzoszillator wird auf dem D2.1-Element der K564LN2-Mikroschaltung hergestellt. Der Schwingquarz Z1 wird mit einer Frequenz von 500 kHz beaufschlagt. Ein Frequenzteiler mit festem Teilerfaktor teilt diese Frequenz durch 400, d.h. bis 1,25kHz. Es basiert auf einem D4 K564IE15-Chip. Ein Signal mit dieser Frequenz wird als Referenz dem IChFD zugeführt, der auf den Elementen D1, D2.2, D3.1 und den Transistoren VT1, VT2 aufgebaut ist.
Der spannungsgesteuerte Generator ist auf einem VT4-Transistor vom Typ KT316D nach einer induktiven Dreipunktschaltung aufgebaut. Seine Frequenz wird mithilfe der Varicap-Matrix KVS111 A durch die vom IPCD über einen Tiefpassfilter an den Elementen C3, R6, C4 zugeführte Spannung angepasst. Auch hier wird die Modulationsspannung vom Mikrofonverstärker über den Widerstand R8 zugeführt. Das Signal vom VCO gelangt über die Kapazitäten C10, C11 zum Empfänger und Sender der Funkstation. Dann tritt es in einen Pufferverstärker ein, der auf einem VT5-Transistor vom Typ KT315V basiert. Verstärkt wird es dem 10/11-Teiler zugeführt, der auf dem D5 K153IE10-Chip hergestellt wurde. Auf dem VT3-Transistor ist ein schneller Signalinverter aufgebaut. Von Pin 11 des D5-Chips wird das Signal zum D6.1-Trigger, dem K564TM2-Chip, geleitet, der die Frequenz durch den Faktor zwei teilt. Dies geschieht, weil der Zähler DPKD D9 Typ K564IE15 mit einer Versorgungsspannung von 5 V nur bei einer Frequenz von nicht mehr als 1,5 MHz stabil arbeiten kann. Die Teilerschaltsteuereinheit 10/11 ist auf den Elementen D2.4, D3.2, D3.3 und einem absorbierenden Zähler D7 des Typs K564IE11 aufgebaut. DPKD ist auf einem D9-Chip aufgebaut. Sein Teilungsfaktor wird durch Codes von ROM D8 gesteuert. Als ROM wurde der K573RF4-Chip verwendet, aber es ist besser, 2764C zu verwenden, um den Stromverbrauch zu reduzieren. Die Kanalnummer wird mit dem Schalter SA1 eingestellt. Auf den Elementen D2.5, D3.4 ist eine Schaltung zur Unterdrückung des Prellens der Kontakte des "Empfangs-Sende"-Schalters aufgebaut. Von dort wird das Steuersignal dem DPKD zugeführt, um beim Übergang vom Empfang zum Senden eine Frequenzverschiebung von 465 kHz zu organisieren. Der Synthesizer wird von einem Spannungsregler gespeist, der auf einem VT6-Transistor und einer VD2-Zenerdiode aufgebaut ist. Konstruktiv ist der Frequenzsynthesizer auf einer Leiterplatte aus doppelseitigem Folien-Glasfaserlaminat mit den Maßen 65 x 60 aufgebaut, die sich anstelle der Batterien im Radiogehäuse befindet (siehe „RL“ Nr. 8). Die Batterien befinden sich hinter der Leiterplatte in einem speziellen Behälter. Gleichzeitig erhöht sich die Dicke des Radiosenderkörpers von 20 auf 33 mm. Die Versorgungsspannung des Radiosenders in diesem Design sollte auf 9 V erhöht werden, was zum stabilen Betrieb des Frequenzsynthesizers beiträgt und die Ausgangsleistung des Senders erhöht. Spule L1 ist auf einen Rahmen mit einem Durchmesser von 5 mm gewickelt und hat 15 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm mit einem Abgriff von 5 Windungen, gezählt vom geerdeten Ende. Spule L2 ist auf einen Ferritring der Größe K7x4x2 aus F600NN-Ferrit gewickelt und enthält 20 Windungen desselben Drahtes. Die im ROM aufgezeichneten Codes sind in der Tabelle aufgeführt.
In die verbleibenden ROM-Adressen können beliebige Informationen geschrieben werden. Der SA1-Kanalschalter wird auf dem Bedienfeld neben dem Rauschunterdrückungsregler angezeigt. Beim Anschließen des Synthesizers an den Radiosender sollten Sie die Diagramme in Abb. 3 und Abb. 4 verwenden. Die Funkstufe, die bisher als Lokaloszillator diente, wird nun zum Trennverstärker. Der heterodyne Teil des DA1 KD74PS1-Chips fungiert auch als Puffer. Spulen L1 und L2 in Abb. 4 sind auf einen Ring aus M50VCh2-Ferrit mit einer Größe von K7x4x2 gewickelt und enthalten 10 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,25 mm. Die Wicklungen werden gleichzeitig mit zwei Drähten gewickelt, die mit einer kleinen Steigung verdrillt sind.
Synthesizer-Setup kommt es darauf an, die Frequenz des VCO mit dem Kern der L1-Spule so einzustellen, dass beim Umschalten der Kanäle und beim Umschalten von Empfang auf Senden eine sichere Frequenzerfassung mit dem PLL-Ring erfolgt. Die Erfassung kann anhand der Form der Spannung an Pin 12 DA1.2 beurteilt werden. Das „Bild“ auf dem Bildschirm des Oszilloskops muss stabil sein. Der Widerstand R8 wird für das Fehlen eines PLL-Tracking-Fehlers bei den lautesten Tönen ausgewählt, die in das Mikrofon ausgesprochen werden. Der Synthesizer kann Chips der Typen K564, K561, K176, D5 – Typ K555 verwenden. Es können Transistoren wie KT312, KT315, KT316 usw. verwendet werden. Die Varicap-Matrix KVS111 \A kann durch zwei Varicaps der Typen KV109, KV110, KV124, D901 ersetzt werden. Auch im ROM kommt der K573RF6-Chip zum Einsatz. Bei Verwendung der Mikroschaltungen K573RF2 und K573RF5 reduziert sich die Anzahl der Kanäle auf 10. Die ROM-Matrix kann auch mit Dioden vom Typ KD522B aufgebaut werden, allerdings nimmt dies deutlich mehr Platz ein. Anstelle der Widerstände R18 - R28 ist es wünschenswert, Widerstandsblöcke vom Typ B19-1 oder B19-2 der entsprechenden Nennleistung zu verwenden. Bei Verwendung von Quarzresonatoren im Synthesizer mit einer anderen als der vom Autor gewählten Frequenz muss der Teilungsfaktor der D4-Mikroschaltung mithilfe der entsprechenden Verdrahtung der Jumper neu aufgebaut werden, damit die Impulse an Pin 23 mit einer Frequenz von folgen 1,25kHz. Ein richtig konfigurierter Frequenzsynthesizer zieht nicht mehr als 9 - 15 mA Strom aus einer 20-V-Stromversorgung. Beim Wiederholen eines Radiosenders mit einem Frequenzsynthesizer ist es besser, die Leiterplatte durch Umgestalten zu ändern. Dadurch wird die Größe des gesamten Geräts reduziert. In der Version des Autors hat dieses Radio Abmessungen von 150 x 70 x 25 mm, wenn es mit Batterien betrieben wird. Autor: V. Stasenko (RA3QEJ), Woronesch; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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