|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Prosty syntezator częstotliwości fal średnich. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / odbiór radia Opracowując ten syntezator, autorzy starali się maksymalnie uprościć jego obwód i projekt, nie rezygnując z właściwości technicznych. Proponowany syntezator jest rozwinięciem interesującego tematu zaproponowanego w [1]. Niestety, energiczna działalność "poszukiwaczy złota" utrudnia wykonanie opisanego tam syntezatora szerokiemu gronu radioamatorów, a po przeniesieniu go do bezzłotych mikroukładów w obudowach DIP, wymiary urządzenia znacznie się zwiększają. Ponadto dla wielu radioamatorów, zwłaszcza początkujących i mieszkających z dala od ośrodków przemysłowych, wykonanie dwustronnej płytki drukowanej z platerowanymi otworami jest trudnym problemem. Poszukiwania rezonatorów kwarcowych o niskich i „nieokrągłych” częstotliwościach też nie ułatwiają życia. Rozważany syntezator jest zbudowany według klasycznego schematu z pętlą fazową (PLL) na mikroukładach CMOS w obudowach bez złota iz szeroko rozpowszechnionym rezonatorem kwarcowym 1 MHz. Główne cechy techniczne
Schemat blokowy syntezatora pokazano na ryc. 1. Oscylator sterowany napięciem (VCO) pracuje z tą samą częstotliwością co wyjście. Stabilność przetworników zapewnia fakt, że obwody zadawania częstotliwości tego generatora nie zawierają cewek indukcyjnych, a sam generator jest prawie w całości umieszczony w jednym mikroukładzie.
Kształtownik impulsów (PI) posiada jednocyklowe mocne wyjście z otwartym drenem i dopuszczalnym napięciem do 200 V. W celu optymalnego dopasowania do obciążenia układ kształtujący zapewnia możliwość regulacji czasu trwania impulsów wyjściowych. Przykładowy sygnał częstotliwości odniesienia 100 Hz otrzymuje się dzieląc częstotliwość oscylatora kwarcowego (KG) 1 MHz przez 10000 100. Częstotliwość ta jest dobrana tak nisko, ponieważ widmo sygnału wyjściowego syntezatora nieuchronnie zawiera składowe oddzielone przez jego wartość od głównej częstotliwości wyjściowej. Jeśli w sprzęcie komunikacyjnym można to tolerować, to w przypadku nadajnika rozgłoszeniowego obecność składowych widmowych, które tworzą sygnały o częstotliwości audio podczas wykrywania amplitudy, jest niedopuszczalna. Dlatego częstotliwość porównania musi być wybrana w obszarze nadtonowym lub subtonalnym. W naszym przypadku przyjęto drugą opcję, ponieważ XNUMX Hz jest łatwo tłumione przez filtr podetekcji odbiornika bez pogorszenia jakości odbieranych sygnałów mowy i muzyki. Detektor fazy częstotliwości (PFD) porównuje sygnał odniesienia 100 Hz z sygnałem o tej samej (w trybie przechwytywania) częstotliwości, uzyskanym przez podzielenie częstotliwości VCO najpierw przez 9, a następnie przy użyciu dzielnika o zmiennym współczynniku podziału (CVD) przez 1610- 2000 zgodnie z ustawioną wartością częstotliwości wyjściowej. W zależności od znaku niedopasowania porównywanych sygnałów w częstotliwości i fazie, PFD generuje sygnał sterujący, który zwiększa lub zmniejsza częstotliwość VCO. Napięcie sterujące jest doprowadzane do VCO przez proporcjonalny filtr całkujący (PIF), który optymalizuje charakterystykę dynamiczną PLL. Wstępny podział częstotliwości VCO przez 9 podyktowany jest dwoma przesłankami. Najpierw wymagane jest uzyskanie siatki częstotliwości z krokiem 9 kHz. Po drugie, układ KA561IE15A zastosowany w DPKD ma maksymalną częstotliwość roboczą 1,5 MHz.
Schemat ideowy syntezatora przedstawiono na rys. 2. Wszystkie zastosowane w nim mikroukłady cyfrowe to struktury CMOS o małym i średnim stopniu integracji. Mikroukłady serii K561 i KR1561 działają z częstotliwościami do 2 ... 3 MHz przy napięciu zasilania 3 ... 15 V. Prąd, który zużywają w trybie dynamicznym, nie przekracza kilku miliamperów. KG jest wykonany na chipie DD1. Kondensator strojenia C4 ustawia częstotliwość generowania na 1 MHz z dokładnością nie gorszą niż 1 ... 2 Hz. Aby uzyskać przykładowy sygnał o częstotliwości 100 Hz, impulsy z wyjścia KG podawane są na wejście C licznika binarnego DD4. Zastosowany układ K561IE16 to 14-bitowy licznik binarny. Wymagany współczynnik podziału 10000 uzyskuje się za pomocą węzła logicznego 5I na diodach VD3-VD7 i rezystorze R7. Gdy podczas procesu zliczania na wszystkich wyjściach licznika, do których podłączone są diody, wystąpią wysokie poziomy logiczne, stan na jego wejściu R również stanie się wysoki, co spowoduje ustawienie licznika w początkowy stan zerowy, wówczas proces zliczania impulsów powtarzać się. Współczynnik podziału z połączeniem diod pokazanym na schemacie jest równy Kд = 16+256+512+1024+8192= 10000. VCO i FFD znajdują się w układzie DD2 KR1561GG1. Ekstremalne wartości częstotliwości zakresu strojenia VCO są ustalane przez rezystory R1, R2, C1. Częstotliwość jest dostrajana przez napięcie na wejściu IG (pin 9 mikroukładu). Dane wyjściowe do doboru powyższych elementów to zakres częstotliwości syntezatora 1,449.1,8 MHz oraz rozrzut parametrów VCO, który może sięgać nawet 20% w poszczególnych egzemplarzach mikroukładów. Dlatego konieczne jest posiadanie marginesu strojenia co najmniej 0,36 MHz. Z pewnym marginesem przyjmiemy, że VCO powinno być dostrojone w zakresie 1.2,2 MHz. Dolna granica tego zakresu (przy zerowym napięciu na wejściu IG) jest ustalana przez rezystor R2, górna granica (przy napięciu sterującym równym napięciu zasilania) jest ustalana przez całkowitą rezystancję rezystorów R1 i R2. Działanie VCO umożliwia niski poziom logiczny na wejściu INH (pin 5). PFD ma dwa wejścia IC i IS (piny 3 i 14) oraz wyjście Q1 (pin 13). Sygnał błędu z wyjścia Q1 przez PIF R4R3C2 jest podawany na wejście sterujące VCO IG. PIF jest bardzo krytyczną częścią pętli PLL. Obliczenie tego filtru jest na ogół dość skomplikowane i wymaga znajomości teorii automatyki [2]. W przypadku amatorskiej praktyki radiowej całkiem zadowalające właściwości zapewniają obliczenia przy użyciu współczynników podanych w materiałach referencyjnych dla układu MC14046B - zagranicznego odpowiednika KR1561GG1:
gdzie N jest współczynnikiem podziału częstotliwości roboczej w pętli PLL; fmax i fmin - częstotliwości graniczne strojenia VCO; 3000 Ohm - Impedancja wyjściowa PFD. Z wyjścia VCO sygnał częstotliwości roboczej jest podawany do FI i dzielnika częstotliwości przez 9. Ten ostatni jest wykonany na układzie DD5 K561IE14 i elemencie DD3.1 układu K561LN2. Czterocyfrowy odwracalny licznik K561IE14 może działać jako binarny (wysoki poziom na wejściu B) lub dziesiętny (niski poziom na wejściu B). Kierunek zliczania ustala poziom na wejściu U: wysoki – wzrost, niski – spadek. Impulsy zliczające podawane są na wejście C, a stan licznika zmienia się zgodnie z ich rosnącymi spadkami. Zliczanie jest włączone, gdy wejście PI jest niskie. Wejście S umożliwia asynchroniczne zapisanie dowolnego ośmiobitowego kodu z wejść D1-D8 do wyzwalaczy licznika. Ponieważ licznik osobnego wejścia nie ma nastawy początkowej, funkcja ta jest realizowana przez wejście S przy stanach niskich na wejściach D1-D8 (w trybie zliczania w górę). Wyjście przenoszenia przechodzi w stan niski, gdy skumulowana liczba osiągnie maksimum w trybie zliczania w górę (lub minimum w trybie zliczania w dół). W naszym przypadku licznik działa w trybie dziesiętnym. Kiedy nadejdzie dziesiąty impuls, sygnał z wyjścia transferu przez falownik DD3.1 wymusza ustawienie licznika na zero. Z wyjścia 4 licznika sygnał trafia do DPKD - chip DD6 KA561IE15A. Posiada zliczające wejście impulsowe C, cztery wejścia sterujące K1, K2, K3, L, szesnaście wejść 1-8000 do ustawiania dzielnika oraz jedno wyjście. Współczynnik podziału może mieścić się w zakresie 3-21327 i można go ustawić na kilka sposobów. Syntezator stosuje najprostszy i najwygodniejszy sposób - współczynnik jest ustalany przez kod binarno-dziesiętny przypisany do wejść 1-8000. W tym przypadku jednak jego maksymalna możliwa wartość to 16659. Aby skorzystać z tej metody, wejścia K1 i L muszą być ustawione na różne poziomy logiczne (niski i wysoki lub wysoki i niski), a wejście K3 musi być ustawione na stan niski. Wejście K2 służy do ustawienia licznika do stanu początkowego, który na tym wejściu występuje na niskim poziomie przez trzy okresy zliczania impulsów. Na wysokim poziomie licznik pracuje w trybie dzielnika częstotliwości. Żądane poziomy na wejściach 1-8000 ustawia się przełącznikami SA1 i SA2. Ich styki, podłączone do wspólnego przewodu, odpowiadają niskim poziomom na odpowiednich wejściach mikroukładu, a wolne wysokie poziomy (są obsługiwane przez rezystory R8-R15). FI pozwala na ustawienie czasu trwania impulsów wyjściowych, który jest optymalny dla obciążenia podłączonego do syntezatora, np. obwód wyjściowy bez wzmacniaczy pośrednich (jak w nadajniku, którego obwód podano w [3]) . FI jest zbudowany na falownikach logicznych DD3.2-DD3.6, diodzie VD2, rezystorze trymerowym R6, tranzystorach VT1-VT3. Wtórnik emitera na tranzystorach VT1 i VT2 skraca czas ładowania i rozładowywania pojemności bramki tranzystora polowego VT3, zwiększając w ten sposób prędkość włączania i wyłączania. Ładowanie pojemności wejściowej elementów DD3.3-DD3.6 następuje szybko dzięki niskiej rezystancji dynamicznej diody VD2, a rozładowanie jest stosunkowo powolne przez rezystor dostrajający R6. Czas trwania wyładowania, a co za tym idzie czas trwania generowanego impulsu, zależy od rezystancji wejściowej rezystora R6. O projektowaniu i regulacji syntezatora Syntezator wykonany jest na jednostronnej płytce drukowanej o grubości 1,5 mm (rys. 3).
Wykonuje się go metodą termotransferu wzoru przewodnika na powierzchnię folii z jego wydruku na drukarce laserowej. Numery otworów montażowych na płytce przeznaczonych na przewody idące do wyłączników odpowiadają numerom przewodów wiązki na schemacie. W otworach tych, jak również przeznaczonych na przewody zasilające i obciążeniowe, wskazane jest zamontowanie kołków montażowych. Tranzystor VT3 i regulator napięcia DA1 znajdują się na wspólnym radiatorze (nie zapomnij nasmarować ich gniazd pastą przewodzącą ciepło KPT-8), wykonanym z blachy aluminiowej zgodnie z rysunkiem pokazanym na ryc. 4. Tranzystor VT3 należy zainstalować na radiatorze przez uszczelkę izolacyjną. Długie ramię radiatora mocowane jest do płytki za pomocą zacisku drucianego.
Stałe rezystory - MLT lub podobne. Rezystor trymera R6 - SP3-38a. Kondensator C2 (może to być na przykład K73-24) musi być z organicznym dielektrykiem. Kondensator C4 - trymer KT4-24. Kondensatory C1, C3, C7-C10 - dowolny ceramiczny odpowiedni rozmiar. Kondensatory tlenkowe mają również odpowiedni rozmiar i napięcie znamionowe.
Układ KA561IE15A można zamienić na 564IE15, ale niestety jest droższy, bo zawiera złoto. Jest to taki mikroukład, który jest zainstalowany w syntezatorze pokazanym na zdjęciu na ryc. 5. Zamiast K561LA7, K561LE5 będzie działać bez zmiany obwodu i płytki. Tranzystory VT1, VT2 - dowolny krzem małej mocy o odpowiedniej strukturze. Przełączniki SA1 i SA2 - odpowiednio P2G-3, 4P4N i 10P4N lub dowolny inny biszkopt, odpowiedni do liczby pozycji i kierunków. Rezonator kwarcowy - RG-06 lub RK170. Precyzyjnie złożony ze znanych dobrych elementów syntezator nie wymaga regulacji, konieczne jest jedynie ustawienie częstotliwości oscylatora kwarcowego za pomocą kondensatora trymera C4 z dokładnością ± 2 Hz. Jest sterowany na pinie 11 układu DD1. Rezystor dostrajający R6 służy do uzyskania maksymalnego niezakłóconego sygnału nośnego na ekwiwalencie anteny. PS W nadajniku ze wzmacniaczem mocy płytka syntezatora musi być dobrze ekranowana, aby zapobiec zakłóceniom z VCO, które mogą prowadzić do nieprawidłowego działania PLL. literatura
Autorzy: E. Gołomazow, M. Doutaliew, B. Kanaev
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Tłumiki napięć przejściowych od ON SEMICONDUCTOR
▪ sekcja strony Instrukcje użytkowania. Wybór artykułu ▪ artykuł Pomyśl tylko, dwumian Newtona! Popularne wyrażenie ▪ artykuł W jakim języku zdanie pytające jest otoczone dwoma znakami zapytania? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł Garda's Knot (Gard's Loop). Wskazówki turystyczne ▪ artykuł Napisy-etykiety na szkle. Proste przepisy i porady
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony