Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Cywilna łączność radiowa

 Komentarze do artykułu

Syntezator częstotliwości w sprzęcie komunikacyjnym, będący sercem systemu strojenia, określa nie tylko charakterystykę konsumencką, ale także selektywną konkretnego urządzenia. W ostatnich latach pojawiły się projekty amatorskich syntezatorów radiowych wykorzystujących układy bezpośredniej syntezy cyfrowej firmy Analog Device (analog.com). Mikroukłady różnią się między sobą ograniczającą częstotliwością wyjściową, jakością syntezowanego sygnału, obsługą „oszukaną” i nie mniej ważną ceną. Spróbujmy dowiedzieć się, w jaki sposób i jakich układów DDS zaleca się używać przy budowaniu syntezatora częstotliwości dla transceivera krótkofalowego.

Bezpośrednia cyfrowa synteza częstotliwości - DDS (Direct Digital Sinthesys), raczej „młoda” metoda syntezy, o której pierwsze publikacje zaczęły pojawiać się pod koniec lat 70. Rozdzielczość częstotliwościowa DDS sięga setnych, a nawet tysięcznych części herca przy częstotliwości wyjściowej kilkudziesięciu megaherców. Kolejną charakterystyczną cechą DDS jest bardzo duża prędkość przeskakiwania, która jest ograniczona jedynie szybkością cyfrowego interfejsu sterującego. Syntezatory oparte na PLL wykorzystują sprzężenie zwrotne i filtrowanie błędów, co spowalnia proces przeskakiwania częstotliwości. Ponieważ wyjście DDS jest syntezowane cyfrowo, można zastosować różne rodzaje modulacji. Zarówno technicznie, jak i ekonomicznie, DDS spełnia większość kryteriów idealnego syntezatora częstotliwości: jest prosty, wysoce zintegrowany i ma niewielkie rozmiary. Wiele parametrów DDS jest sterowanych programowo, co pozwala na dodawanie nowych funkcji do urządzenia. Wszystko to sprawia, że ​​syntezatory DDS są bardzo obiecującymi instrumentami.

Istnieją pewne ograniczenia związane z procesami próbkowania i konwersji cyfrowo-analogowej, które mają miejsce w DDS:

• maksymalna częstotliwość wyjściowa nie może przekroczyć połowy częstotliwości taktowania (w praktyce jest to nawet mniej), co ogranicza wykorzystanie DDS do regionów HF i części zakresu VHF;
• poszczególne fałszywe składowe sygnału wyjściowego DDS mogą być znaczące w porównaniu z innymi typami syntezatorów. Czystość widmowa sygnału wyjściowego w dużym stopniu zależy od jakości przetwornika cyfrowo-analogowego;
• pobór mocy jest prawie wprost proporcjonalny do częstotliwości zegara i może sięgać setek miliwatów, co może ograniczać ich wykorzystanie w urządzeniach zasilanych bateryjnie.

Nie wchodząc w szczegóły struktury i zasady działania mikroukładów DDS (wszystko to jest szczegółowo opisane w literaturze specjalistycznej), zajmiemy się tylko ogólnymi kwestiami ich zastosowania i charakterystyki.

Głównym problemem, który nadal utrudnia wykorzystanie mikroukładów DDS jako lokalnego oscylatora transceivera KB, jest obecność składowych w widmie, którego poziom wynosi około -80 dB. Słychać je prawie w ciągłej sekwencji (jak „płot” z dotkniętych punktów) podczas odbudowy transceivera z wyłączoną anteną. Możesz pozbyć się tych elementów tylko za pomocą filtra DDS, który monitoruje częstotliwość wyjściową, ale produkcja takiego filtra znacznie komplikuje projekt.

Autor starał się wykorzystać w samodzielnie wykonanych transceiverach zsyntetyzowany sygnał bezpośrednio z wyjścia mikroukładów DDS, zamiast lokalnego sygnału oscylatora opartego na „klasycznym” syntezatorze jednopętlowym. Sygnał wyjściowy syntezatora DDS był filtrowany przez filtr dolnoprzepustowy o częstotliwości odcięcia 32 MHz. Transceivery, w których testowano syntezatory, zostały zbudowane według pojedynczego schematu konwersji i IF w zakresie 8,321 ... 8,9 MHz. Pierwszy mikser jest pasywny, wykonany na tranzystorach KP305B lub na mikroukładzie KR590KN8A, sterowanym meandrem. Poziom sygnału RF na mikserze - nie więcej niż 3 V (eff). Czułość - 0,3 μV. Zakres dynamiczny dla intermodulacji jest nie mniejszy niż 90 dB przy dostarczeniu dwóch sygnałów z odstępem ± 8 kHz, co według autora będzie odpowiadać większości radioamatorów pracujących na antenie. Takie właśnie parametry miały wszystkie testowane transceivery z „klasycznym” jednopętlowym syntezatorem. Jego szczegółowy opis można znaleźć na stronie cqham.ru/ut2fw. Można tam również znaleźć oparty na nim układ syntezatora DDS.

Testy syntezatorów wykazały, że na przykład w mikroukładzie AD9850 poziom komponentów został ustalony na poziomie 2 ... 4 punktów w skali S-metra. Przy podłączonej antenie, łącznie z poziomem szumów na antenie, S-metr pokazywał od 4 do 7 punktów przy częstotliwościach poniżej 10 MHz. Na pasmach 160 i 80 m „ogrodzenie” było praktycznie niezauważalne.

W przypadku mikroukładu AD9851, którego nominalna charakterystyka szumowa jest o 10 dB lepsza, średni poziom składowych kombinacji nie przekraczał 1...3 punktu w skali S-metrowej. Podczas pracy w powietrzu na częstotliwościach poniżej 10 MHz są one prawie niemożliwe do wykrycia przez ucho, ale to z kolei zależy od wartości wybranej częstotliwości pośredniej (na przykład 8,363 MHz). Jakość sygnału syntezowanego przez sam układ DDS jest doskonała, ton jest „idealny”, szerokość „szumu” jest minimalna. Rozdzielczość analizatora widma SK4-59 nie pozwoliła znaleźć różnicy między sygnałem tego syntezatora a sygnałem klasycznego GPA na tranzystorze polowym (KP307G, indukcyjny trzypunktowy, strojenie za pomocą KPE). Gdyby nie te, choć raczej słabe, „pik, szczyt, szczyt” podczas strojenia, można by wyrzucić jednopętlowy syntezator z transceivera i zainstalować w jego miejsce syntezator DDS.

Przeprowadzone prace pozwalają mówić o niemożności zastosowania chipów bezpośredniej syntezy cyfrowej AD9850, AD9851 w transceiverze o czułości około 0,3 μV bez pogorszenia jego właściwości. Możliwe, że przy mniej rygorystycznych wymaganiach dotyczących czułości nadajnika-odbiornika i innej wersji miksera te mikroukłady można zastosować w lokalnym oscylatorze. Prawdopodobnie będzie to dobra wersja syntezatora mikrotransceivera na warunki polowe z wszelkiego rodzaju usługami (sterowanie z procesora), praktycznie bez filtrów wejściowych (konwersja w górę), o ciągłym zakresie pracy od 0 do 15 MHz. Wymiary syntezatora wraz z kontrolerem to nie więcej niż pudełko zapałek. Maksymalna częstotliwość syntezy może przekraczać 75 MHz, a częstotliwość pośrednia transceivera może osiągnąć 60 MHz! Krok pieriestrojki - co najmniej ułamek herca!

W opisach mikroukładów DDS producent oferuje dwie możliwości ich zastosowania w syntezatorach PLL o podwyższonych wymaganiach co do jakości sygnału wyjściowego: zastosowanie jako „regulowany oscylator wzorcowy” lub jako dzielnik o zmiennym współczynniku podziału (VDC) w syntezator jednopętlowy. Nie udało się znaleźć informacji o różnicy w charakterystyce jakościowej syntezatorów obu wersji.

Analizując obwody importowanych transceiverów, autor znalazł tam implementację tylko drugiej opcji (np. Należy również zwrócić uwagę na uniwersalność tej wersji syntezatora. W zależności od programu sterującego i częstotliwości strojenia VCO, może być używany albo z transceiverem o niskim IF, albo z transceiverem „z konwersją w górę”. W syntezatorze dla niskiego IF VCO pracuje z częstotliwościami czterokrotnie wyższymi niż wymagane, a po doprowadzeniu sygnału do miksera jego częstotliwość jest dzielona przez 100 przez dodatkowy dzielnik. Eliminując dzielnik przez 817, syntezator może służyć do przerabiania i rozszerzania możliwości wycofanego z eksploatacji wojskowego sprzętu łączności, na przykład „R-4”, „Kernel”, „Crystal”, „R-4” i tym podobnych, z wysoki pierwszy IF. w tabeli. 143 przedstawia „standardowy” układ częstotliwości dla niskiego IF (399 MHz).

w tabeli. 2 - układ częstotliwości dla IF 90 MHz, który można wykorzystać również dla dowolnej innej częstotliwości (nie ma ograniczeń w programie), a jego zastosowanie w transceiverze o niskim IF znacznie ułatwi problem tłumienia kanałów lustrzanych i bocznych .

Schemat blokowy syntezatora pokazano na ryc. 1. Sygnał oscylatora kwarcowego 20 MHz jest używany jednocześnie do działania układu DDS i kontrolera PIC.

W zależności od wybranego zakresu i programu sterującego sterownika, układ DDS generuje częstotliwości od 80 do 500 kHz, które podawane są przez filtr dolnoprzepustowy (LPF) na jedno z wejść detektora częstotliwościowo-fazowego (PD) . Częstotliwość wyjściowa VCO jest dzielona przez 256 i podawana na drugie wejście detektora częstotliwościowo-fazowego. Napięcie z wyjścia FD, po przejściu przez filtr dolnoprzepustowy, podawane jest na warikap strojenia częstotliwości VCO. Zmiana napięcia następuje do momentu dopasowania częstotliwości na obu wejściach PD. Kiedy częstotliwości się zgadzają, PLL zamyka się i utrzymuje częstotliwość. Częstotliwość wyjściowa DDS jest kontrolowana przez mikrokontroler, zgodnie z wbudowanym w niego programem i stanem zewnętrznych obwodów sterujących. Aby częstotliwość VCO była odpowiednia do budowy niskiego IF TRX, jest ona dodatkowo dzielona przez 2 lub 4, w zależności od zastosowanego miksera w transceiverze. W autorskim urządzeniu nadawczo-odbiorczym tworzenie przeciwfazowych sygnałów sterujących dla miksera odbywa się na mikroukładzie 74AC74, który dzieli częstotliwość przez 2.

Krok strojenia syntezatora jest wybierany przez oprogramowanie i może być ustawiony z rozdzielczością 1, 10, 20, 30, 50, 100,1000 lub 5000 Hz. Stabilność częstotliwości syntezatora, która zależy głównie od stabilności oscylatora kwarcowego zegara, jest porównywalna ze stabilnością syntezatorów importowanych transceiverów przemysłowych. Przy stałej temperaturze otoczenia dryft częstotliwości jest możliwy w granicach kilku herców. Gdy generator zegara jest podgrzewany lutownicą do +70 ° C, dryft częstotliwości w zakresie 28 MHz wynosi nie więcej niż 140 Hz. Na przykład w drogim transceiverze „IC-756” (według firmy) w pierwszej godzinie po włączeniu zmiana częstotliwości wynosi ± 200 Hz, a po rozgrzaniu - ± 30 Hz na godzinę w temperaturze +25 °C. Gdy temperatura zmienia się od 0 do +50°C, częstotliwość może zmieniać się w granicach ±350 Hz.

Syntezator wykorzystuje hybrydowy generator TTL z płyty głównej komputera. Przy bardzo rygorystycznych wymaganiach dotyczących stabilności częstotliwościowej można zastosować kompensowany termicznie generator o wysokiej stabilności, chociaż autor ma bardzo poważne wątpliwości co do celowości jego zastosowania, a koszt takiego generatora jest porównywalny z kosztem całego syntezatora.

Schemat ideowy sterownika syntezatora przedstawiono na rys. 2. Syntezator wykorzystuje mikrokontroler DD1 PIC16F628, chociaż istnieje program sterujący dla PIC16F84A. Programy dla tych mikrokontrolerów zostały napisane przez Vladimira RX6LDQ (develop-pic@yandex.ru).*

(kliknij, aby powiększyć)

Nie ma sensu szczegółowo opisywać działania mikrokontrolera DD1, niech pozostanie on „czarną skrzynką”, która działa zgodnie z wbudowanym w niego programem i wysyła sygnały sterujące do wyświetlacza HG1, układu DDS i urządzeń zewnętrznych. Aby uzyskać najlepszą charakterystykę szumową syntezatora jako całości wybrano układ DDS AD9832, który tworzy najszersze spektrum częstotliwości. Ponadto koszt tego układu DDS jest znacznie niższy niż innych.

Pracą syntezatora steruje klawiatura SB1 - SB 18 oraz enkoder wykonany na transoptorach U1, U2 (rys. 3). Liczba przycisków sterujących w syntezatorze nie została zmniejszona - 12 przycisków steruje pracą syntezatora, a sześć przycisków (A1 - A6) służy do sterowania trybami pracy transceivera.

Dlaczego jest tak dużo przycisków? Można było zatrzymać się na menu krok po kroku, gdy każdy z nich wykonuje kilka funkcji. Na przykład działają importowane przenośne nadajniki-odbiorniki. Wydało mi się to wyjątkowo uciążliwe, gdy np. w celu strojenia operacyjnego na drugi koniec zakresu trzeba wejść do menu, zmienić krok strojenia na grubszy, przekręcić gałkę strojenia, następnie ponownie wejść do menu, wrócić oryginalny krok strojenia i dopiero po tych wszystkich manipulacjach cicho pracuje.

W opisie klawiatury syntezatora dla każdego przycisku sterującego wskazane są kolejno: jego numer seryjny i główna funkcja (polecenie wykonywane po naciśnięciu przycisku), zakres, który ma być włączony przy wejściu w funkcję „BAND” oraz oznaczenie referencyjne na schemacie obwodu (patrz rys. 2 w artykułach pierwszej części).

„1 RIT”; 1,8 MHz; SB11 - przycisk włączania rozstrojenia. Częstotliwość wyświetlana na wyświetlaczu w momencie naciśnięcia przycisku jest zapamiętywana i będzie używana w trybie nadawania. Wielkość rozstrojenia jest wprowadzana za pomocą enkodera obrotowego. Niezależnie od tego, czy pozostaniesz na paśmie, w którym rozstrojenie było włączone, czy przełączysz się na inne pasmo, po przełączeniu na nadawanie syntezator powróci do częstotliwości, która była na wyświetlaczu w momencie włączenia rozstrojenia. Zapewnia to tryby SPLIT i CROSSBAND. Gdy rozstrojenie jest włączone, na wyświetlaczu zapala się kropka po kilkudziesięciu MHz. Rozstrojenie jest wyłączane przez ponowne naciśnięcie tego przycisku.

„2 CZĘSTOTLIWOŚCI”; 3,5 MHz; SB12 - operacyjny włączanie / wyłączanie oprogramowania zwiększającego (czterokrotny) krok strojenia częstotliwości. Po naciśnięciu tego przycisku na wyświetlaczu pojawi się na krótko „2p”. Nie ma mnożenia liczby impulsów z trzpienia i np. przy 60 zębach trzpienia tarczy i kroku strojenia 10 Hz mamy 600 Hz na obrót. Po ponownym naciśnięciu tego przycisku na wyświetlaczu pojawi się napis „4p” a liczba impulsów zostanie pomnożona przez 4, tj. otrzymamy już 2400 Hz na obrót.

„3 PASMA”; 7MHz; SB13 - przycisk umożliwiający przełączanie zakresów. Po jego naciśnięciu na wyświetlaczu pojawia się napis „Band”, a następnie po naciśnięciu jednego z przycisków „1-9” wyświetlacz ustawia częstotliwość odpowiadającą środkowi wybranego zakresu.

„4 W”; 10 MHz, SB 14 - zapisywanie aktualnej częstotliwości strojenia oraz stanu sześciu przycisków sterujących transceivera w jednej z 16 komórek pamięci. Po naciśnięciu SB14 na wyświetlaczu pojawi się napis „Push” i oczekuje się naciśnięcia przycisku z numerem żądanej komórki. Aby wprowadzić cyfry od 10 do 15, w ciągu sekundy po naciśnięciu cyfry 1 należy wpisać drugą cyfrę od 0 do 5. Na wyświetlaczu pojawi się numer komórki. W komórce 0 przechowywane są informacje służące do ustawienia stanu początkowego syntezatora po włączeniu zasilania, tj. można w nim wpisać żądane wartości, np. krok strojenia oraz włączenie dowolnego trybu w TRX, częstotliwość, na którą przełączy się syntezator po włączeniu transceivera. Na przykład masz umowę z korespondentem na spotkanie na częstotliwości 21,225 MHz. Przełączasz transceiver na tę częstotliwość, włączasz UHF (naciskając przycisk SB3), wybierasz krok strojenia, z którym chcesz pracować, a następnie naciskasz przyciski „IN” i „0”. Wszystkie ustawienia zapisywane są w komórce „0”. Teraz możesz wyłączyć transceiver, a przy następnym włączeniu procesor ustawi wszystkie tryby, które zapisałeś w komórce zerowej - włącz UHF, częstotliwość 21,225 MHz, krok strojenia.

„5A-B”; 14MHz; SB15 - centrala z dodatkową częstotliwością odbioru. Jest to tak zwany tryb „drugiego oscylatora lokalnego”. Aby zapamiętać wartości częstotliwości w „wirtualnych” komórkach „A” i „B”, należy ustawić żądaną częstotliwość i nacisnąć ten przycisk. Częstotliwość zostanie zapisana w komórce „A”. Ta sama wartość częstotliwości na wyświetlaczu „przeskoczy” do komórki „B”, tj. Praktycznie „przeszliśmy” na drugi lokalny oscylator. Tutaj możesz dokonać dowolnych zmian częstotliwości - zapamiętanie w komórce „B” nastąpi dopiero po ponownym naciśnięciu przycisku A-B, czyli w komórkach „A i B” wartości dwóch częstotliwości, które były na skali cyfrowej w momencie naciśnięcia przycisku A są zapamiętywane -IN. Być może dla operatorów radiowych, którzy nie używali syntezatorów w swoich nadajnikach-odbiornikach, taki opis działania tego przycisku nie da jasnego zrozumienia jego przeznaczenia. Spróbuję opisać ten tryb w inny sposób. Wyobraź sobie, że wewnątrz transceivera są zainstalowane dwa VFO i ten przycisk przełącza jedno pokrętło strojenia na VFO „A” lub na VFO „B”. Aby było jasne, na którym „lokalnym oscylatorze” pracujesz, wyświetlacz pokazuje w trybie „A” kropkę obok JEDNOSTEK skali MHz, w trybie „B” – kropka obok JEDNOSTEK MHz gaśnie i zapalają się trzy kropki w pobliżu skali JEDNOSTEK, DZIESIĄTEK i SETEK herców.

„6 SKANUJ”; 18MHz; SB16 - przycisk skanowania. Po jego naciśnięciu na wskaźniku pojawia się napis „Skanuj”. Istnieją trzy podfunkcje skanowania:

A. Po naciśnięciu przycisku „8” skanowanych jest 15 komórek pamięci, z przerwami na 3 sekundy na każdej komórce.

B. Po naciśnięciu przycisku „2” skanowanie odbywa się od niższej częstotliwości zapisanej w komórce 1 do wyższej częstotliwości zapisanej w komórce 2. Jeżeli częstotliwość w 1. komórce jest większa niż w 2., po naciśnięciu SKANUJ pojawi się komunikat „Błąd " pojawia się. Skanowanie jest możliwe tylko w jednym zakresie.

V. Po naciśnięciu przycisku „3” zakres zawarty jest odbudowywany od dolnej granicy do górnej i odwrotnie.

Skanowanie można przerwać naciskając dowolny przycisk na klawiaturze, obracając enkoder lub naciskając PTT. Skanowanie można wznowić w dowolnym momencie od miejsca, w którym zostało przerwane, klikając dwukrotnie przycisk SKANUJ.

„7RT”; 21MHz; SB17 - wymiana częstotliwości odbioru i nadawania, z włączonym rozstrojeniem. Po naciśnięciu przycisku częstotliwość nadawania staje się częstotliwością odbioru, a częstotliwość odbioru staje się częstotliwością nadawania. Ponowne naciśnięcie SB 17 przywraca wszystko do pierwotnego stanu. Jeżeli rozstrojenie nie jest włączone, to naciśnięcie przycisku „7” spowoduje wyświetlenie na wyświetlaczu komunikatu „Wybierz”. Jest to menu z dwoma podstawowymi ustawieniami, do których można uzyskać dostęp, naciskając przycisk „1” lub „2”.

„1” - tryb wprowadzania częstotliwości pośredniej. Na wyświetlaczu pojawia się wartość ustawionej częstotliwości pośredniej transceivera (domyślnie częstotliwość początkowa w programie może mieć wartości od 8,3 do 8,9 MHz). Częstotliwość jest ustawiana przez enkoder. Naprawienie falownika i wyjście z trybu przez ponowne naciśnięcie przycisku „1”. Po ostatecznym ustawieniu częstotliwości oscylatora odniesienia transceivera, zmierz częstotliwość za pomocą miernika częstotliwości w jednostkach Hz i ustaw ją, obracając pokrętło enkodera, wchodząc w ten tryb. Najpierw należy wybrać krok strojenia syntezatora o wartości 1 Hz.

„2” — tryb korekcji stałej oscylatora odniesienia 20 MHz. Syntezator wyświetla wartość „stałej częstotliwości” równą 10 300 000 Hz i automatycznie włącza VCO o zasięgu 160 m. Częstotliwość na wyjściu płytki VCO należy zmierzyć miernikiem częstotliwości, a jeśli różni się od 10,30 MHz, poprawić obracając enkoder. Wyjście i schowanie - przez ponowne naciśnięcie przycisku „2”.

Te ustawienia syntezatora są „podstawowe” i należy je dokładniej dostosować. W tym celu podłączamy rozgrzany przez co najmniej godzinę miernik częstotliwości (najlepiej przemysłowy) do wyjścia syntezatora F/2 i obracając enkoder w trybie korekcji ustawiamy częstotliwość na 10,30 MHz z dokładnością do jeden herc. Ta funkcja była wymagana ze względu na fakt, że referencyjny oscylator syntezatora nie ma dodatkowego strojenia, a rozrzuty częstotliwości dla różnych instancji mogą sięgać kilku kiloherców.

„8 WYJŚĆ”; 24MHz; SB 18 - przywrócenie częstotliwości i stanu sześciu przycisków sterujących transiwera z jednej z 16 komórek pamięci. Po naciśnięciu na wyświetlaczu pojawi się komunikat „Pop” i oczekuje się naciśnięcia przycisku z odpowiednim numerem komórki. Aby wprowadzić cyfry od 10 do 15, należy w ciągu sekundy po naciśnięciu cyfry 1 nacisnąć drugą z cyfr od 0 do 5. Po wprowadzeniu cyfry na wskaźniku pojawi się na chwilę numer komórki pamięci .

"9 T=R"; 28MHz; SB1 - tryb ustawiania częstotliwości nadawania równej częstotliwości odbioru. Działa z włączonym rozstrojeniem. Jeżeli rozstrojenie jest wyłączone, to po naciśnięciu przycisku „9” na wskaźniku pojawi się napis „Step” i przyciskami LEWO i PRAWO można wybrać żądany krok strojenia syntezatora: 1, 10, 20, 30 , 50, 100, 1000 i 5000 Hz. Wybrany krok zostaje zapamiętany po ponownym naciśnięciu tego przycisku.

„0 STEK”, SB10 – pobieranie częstotliwości ze stosu. Istnieje pięć komórek stosu, które można przeglądać, naciskając kolejno przycisk . Przed wyjściem częstotliwości z komórek stosu, wskaźnik wyświetla na krótko napis „Stec” z numerem komórki. Wejście do stosu odbywa się automatycznie podczas zmiany zakresu, podczas wyodrębniania z komórki pamięci i podczas skanowania.

"LEWY"; SB9 - przycisk szybkiej redukcji częstotliwości.

"prawo"; SB8 - przycisk szybkiego zwiększania częstotliwości.

Po naciśnięciu przycisków „A1” - „A6” (SB2-SB7) odpowiednio zmieniają się poziomy logiczne na wyjściach ATT, AMP, U/L, VOX, AF BW, PROC, które z kolei sterują jednostkami funkcyjnymi i tryby transceivera. Gdy syntezator jest początkowo włączony, wyjścia te mają wartość logicznego zera.

Wszystkie ustawienia użytkownika i informacje w komórkach pamięci są przechowywane w pamięci RAM mikrokontrolera bez dodatkowego zewnętrznego zasilania.

Po włączeniu zasilania syntezatora program pobiera z komórki pamięci „0” te parametry transceivera, jakie chciałbyś mieć od razu przy każdym jego włączeniu, a mianowicie: częstotliwość i krok strojenia, tryby transceivera (stan sześciu przycisków sterujących transceivera); „mnożenie” przez 4p liczby impulsów valcoder i „zerowanie” komórek stosu. W programie, przy pierwszym uruchomieniu syntezatora, pierwsze dziesięć komórek pamięci zawiera częstotliwości, przy których najczęściej można usłyszeć znak wywoławczy UT2FW. W pozostałych komórkach - częstotliwości zakresów. Odbywa się to po to, aby przy pierwszym włączeniu syntezatora zaczął działać poprawnie i użytkownikowi łatwiej było przyzwyczaić się do jego sterowania. Układ DDS jest kontrolowany przez kod szeregowy na magistralach RAO, RA1, RA3. Sygnał wyjściowy DDS jest filtrowany przez elementy filtra dolnoprzepustowego R7, R8, L2, L3, C7, C8, C9 o częstotliwości odcięcia około 700 kHz.

Jako wyświetlacz kontrolera HG1 dopuszczalne jest stosowanie różnych typów wskaźników LCD, ponieważ ich sterowanie jest z reguły takie samo. Syntezator wykorzystuje niedrogi „telefoniczny” wyświetlacz LCD - MT-10S1 moskiewskiej firmy MELT. Taki wskaźnik jest kontrolowany przez cztery szyny - są to wyjścia QE, QF, QG, QH mikroukładu DD2. Droższą opcją jest użycie wskaźników matrycowych zagranicznych firm Powertip, Sunlike, Wintek, Bolymin i MELT. Ale koszt takich wyświetlaczy LCD jest dziś dość wysoki. Należy również zauważyć, że nie wszystkie modele wskaźników matrycowych są odpowiednie pod względem szybkości. Na przykład wskaźnik WH1602J nie „nadąża” za przebudową enkodera, a przy szybkim obracaniu pokrętła enkodera zaczynają „wyskakiwać” niezrozumiałe znaki i symbole. Dokładnie ten sam typ wskaźnika VS1602N innej firmy działa bez problemów.

Magistrale D0-D3 dostarczają sygnały sterujące do dekodera przełączania pasm na płytce filtra pasmowoprzepustowego transceivera i dekodera przełączania pasm na płycie VCO.

Chip DD6 - generator impulsów valcodera. W momencie przebudowy syntezatora, przed transoptorami U1 i U2 (patrz ryc. 3), obraca się dysk z wyciętymi wzdłuż krawędzi otworami lub zębami, sztywno połączony z pokrętłem strojenia nadajnika-odbiornika. W przypadku, gdy powierzchnia odbijająca dysku znajduje się naprzeciwko transoptora, rezystancja fotodetektora transoptora jest minimalna, gdy znajduje się otwór w dysku, rezystancja fotodetektora jest maksymalna. Elementy mikroukładu DD6, ze względu na spadki rezystancji, tworzą sekwencję prostokątnych impulsów na szynach RB6, RB7, które są odczytywane przez kontroler PIC. Program sterujący zawiera dwa algorytmy odczytu - wzdłuż krawędzi natarcia impulsów oraz wzdłuż obu kropli. Naciskając przycisk „2” klawiatury przełączamy te algorytmy.

Klawisz na tranzystorze VT1, gdy transceiver jest przesyłany do transmisji, blokuje klawiaturę. LED HL2 - wskaźnik tego trybu.

Dla dodatkowej izolacji i redukcji wzajemnych zakłóceń we wszystkich obwodach zasilających jednostki sterującej znajdują się filtry LC - L1, L4-L6, C2, C3, C17-C23.

Sterowany napięciem oscylator VCO (ryc. 4) działa na częstotliwościach czterokrotnie wyższych niż wymagane dla transiwerów o częstotliwości pośredniej 5 ... 10 MHz.

(kliknij, aby powiększyć)

Dzieje się tak z dwóch powodów: po pierwsze, przy wyższych częstotliwościach cewki głównego oscylatora są mniejsze; po drugie, taki generator jest bardziej wszechstronny iw zależności od wymaganych zadań można uzyskać częstotliwości powyżej 100 MHz. Sam generator jest wykonany zgodnie ze schematem trzytonowego obwodu pojemnościowego na tranzystorze polowym VT1. Przetestowano prawie wszystkich „robotników terenowych” oferowanych przez kijowskie firmy - BF966 wykazał najlepsze wyniki. Stopnie buforowe są wykonane na tranzystorach VT2 i VT3. Zastosowano odpowiednio mocne tranzystory BFR96, w klasie A. Częstotliwość VCO przy przełączaniu zakresów zmienia się poprzez przełączanie cewek L1-L5 ze stykami przekaźnika K1-K4, którymi z kolei steruje dekoder DD1. Ponieważ częstotliwości heterodynowe dla niektórych zakresów praktycznie pokrywają się, udało nam się obejść z pięcioma cewkami. Filtrujące obwody RC i LC są zainstalowane na wejściu i wyjściu układu DD1. Jak wspomniano wcześniej, w autorskim transceiverze częstotliwość lokalnego oscylatora powinna być 2 razy większa niż wymagana. Sygnały o tych częstotliwościach są usuwane z wyjść Q0 i Q1 licznika DD2. Na wyjściu Q0 DD2 otrzymujemy częstotliwość podzieloną przez 2, na wyjściu Q1 - przez 4. Wyjście Q1 służy do pracy w zakresie 20 m, gdzie częstotliwość VCO jest dodatkowo dzielona przez 2. Układ DD3, sterowany przez diodę VD7, gdy na jego pinach 12 i 13 pojawi się logiczne zero, umożliwia przejście sygnału VCO z wyjścia Q1 DD2. Jeśli używasz syntezatora w transceiverach „RA3AO”, „Ural”, „KRS”, „UA1FA”, wówczas wymaganą siatkę częstotliwości heterodynowych można uzyskać za pomocą wyjścia Q2 mikroukładu DD2 (dzielnik przez 8). W tym celu pin 1 układu DD3.1 należy połączyć z pinem 13 układu DD2, a pin 5 układu DD3.2 z pinem 12 układu DD2. Teraz na wyjściu syntezatora F/2(4) otrzymamy sygnał postaci F/4(8), tj. bezpośrednio te częstotliwości, które są wskazane w tabeli. 1 w kolumnie „Restrukturyzacja GPA”.

Detektor fazy jest wykonany na chipie DD4. Częstotliwość VCO przed podaniem do detektora fazy jest wstępnie podzielona na 256 liczników DD2 i DD5. Na wyjściu układu DD5 włączony jest filtr dolnoprzepustowy L13-L14, C51-C53. Sygnał z DDS podawany jest na drugie wejście detektora fazy przez dodatkowy wzmacniacz na tranzystorze VT4. Ta kaskada została wprowadzona ze względu na możliwe straty w kablu, który połączy wyjście DDS z wejściem PD. Tranzystor VT5 steruje diodą LED HL1 „LOCK” na płycie kontrolera. Dioda LED sygnalizuje blokadę pętli PLL, jeżeli dioda nie świeci – pierścień jest zamknięty, jeżeli świeci – oznacza to awarię. Napięcie sterujące jest generowane przez wzmacniacz operacyjny DA4 i poprzez elementy filtrujące R7, R8, C15, C16 jest dostarczane do generatora varicap VD5. Dodatkowe filtrujące obwody RC R4-R36, C38-C48 są również zainstalowane na wlocie DA50. Cyfrowe i analogowe elementy urządzenia w celu uniknięcia zakłóceń zasilane są z osobnych stabilizatorów DA1, DA2, DA3.

Nie ma żadnych specjalnych cech w produkcji i strojeniu syntezatora. Część cyfrowa przy użyciu sprawnych elementów radiowych działa natychmiast. Należy zauważyć, że kondensatory C7-C9 w filtrze dolnoprzepustowym na wyjściu mikroukładu DD5 (patrz ryc. 2) powinny być pobierane z minimalnym TKE, aby charakterystyka filtra nie zmieniała się, gdy transceiver się nagrzewa. Te same wymagania muszą spełniać kondensatory C17, C19-C21, C51-C53 płytki VCO (rys. 4). Kontroler PIC można wlutować w płytkę, ale biorąc pod uwagę możliwą aktualizację firmware, wskazane jest zainstalowanie go na panelu.

Syntezator wykrył dwa rodzaje zakłóceń. Podczas obracania enkodera na niektórych częstotliwościach występują bardzo krótkie kliknięcia, których nie można dostroić. Znikają po zatrzymaniu obrotów enkodera. Są to kody sekwencyjne, które wpisują się w rejestry tablicy wskaźników. Metoda zmagań polega na zasilaniu wskaźnika HG1 z osobnego stabilizatora na chipie KREN5A z filtrem RC na wejściu (rezystor 10...15 Ohm o mocy 1-2 W i kondensator tlenkowy o dużej pojemności) . Pojemność kondensatora (2200-10000 uF) jest dobierana na ucho w celu maksymalnego tłumienia kliknięć.

Jeśli kliknięcia pojawiają się tylko przy włączonym trybie UHF (AMP) lub innym trybie TRX, należy zainstalować dodatkowe filtry LC lub RC w odpowiednich obwodach sterujących (wyjścia QC-QH układu DD3). Należy również zauważyć, że wyjścia układu DD3 są zaprojektowane na prąd obciążenia nie większy niż 5 mA. Aby podłączyć mocniejsze obciążenie, konieczne jest dodatkowe włączenie układu K555LN5 lub 47NS06 szeregowo z kontrolowanymi obwodami (prąd obciążenia do 40 mA przy napięciu do 15 ... 30 V).

Drugi rodzaj zakłóceń to punkty wpływu, które najczęściej występują w paśmie 20 m. Występują jako produkty konwersji w mikserze i odbioru z oscylatora odniesienia 20 MHz. Podstawowym sposobem radzenia sobie z tymi zakłóceniami jest całkowite ekranowanie płytki sterownika (pudełko z blachy ocynowanej lub foliowej z włókna szklanego). Ekranowanie oddzielnego generatora nic nie daje, przetwornik „rozchodzi się” wzdłuż drukowanych przewodów płytki mikroukładu DD1 i DD5.

Podczas okablowania połączeń płytka-płytka, przewodów nie należy łączyć w ciasne wiązki, a tym bardziej nie należy łączyć przewodów łączących obwody cyfrowe i analogowe.

Zasilanie jest dostarczane do każdej płytki za pomocą oddzielnej skrętki dwużyłowej. Jeden przewód jest wspólny, drugi to napięcie zasilania. Aby uzyskać „idealny” ton sygnału wyjściowego, należy wyeliminować wszystkie możliwe (i niemożliwe) przetworniki w obwodach związanych z warikapem VCO. I używaj tylko wysokiej jakości elementów w tych łańcuchach. Dotyczy to zwłaszcza kondensatorów C14, C15, C16, C47, C48, C49, C50 płytki VCO.

Sygnał syntezatora z płytki VCO doprowadzony jest do miksera nadawczo-odbiorczego przewodem koncentrycznym o średnicy 3 mm. Aby dokładnie dopasować tę linię, wybiera się rezystor R27. W przypadku złego dopasowania najczęściej pojawiają się dotknięte częstotliwości, więc dostrajamy transceiver do takiej częstotliwości i wybieramy R27 dla jego maksymalnego tłumienia.

Dla ostatnio „popularnego” IF, determinowanego wyborem kwarcu dla dekoderów PAL telewizorów 8,867 MHz, dane uzwojenia cewek VCO są następujące: L1 - 5 zwojów, L2-L3, L5 - po 4 zwoje, L4 - 3 tury. Cewki są bezramowe, nawinięte na trzpień o średnicy 4 mm drutem PEV-2 0,8. Dokładna częstotliwość każdego generatora jest wybierana przez rozsunięcie zwojów cewek, po ostatecznym dostrojeniu generatorów. Kawałki gumy piankowej są wkładane do cewek i wypełniane parafiną. Jeśli nie zostanie to zrobione, zaobserwowany zostanie efekt mikrofonu.

Cewki indukcyjne L6-L9, L11-L14 zespołu VCO nawinięte są na ferrytowych rdzeniach magnetycznych pierścieniowych M2000NM o wymiarach K7x4x2. Liczba zwojów - 10 ... 15 dla L6-L9 i L11; 30 zwojów dla drutu L12-L14, PEV-2 0,15. Przepustnica L10 - DM 0,1. Możesz także użyć importowanych dławików o małych rozmiarach z indukcyjnościami pokazanymi na schemacie.

Przekaźnik K1-K4 - RES49 o rezystancji uzwojenia 1 kOhm (wybrany z przekaźnika na napięcie robocze 24 V).

Pożądane jest stosowanie mikroukładów w syntezatorze typów wskazanych na schemacie. To wyeliminuje problemy w dalszej konfiguracji. Zamiast chipa 74NST9046, który wciąż jest dość rzadki w sprzedaży, można użyć HEF4046 (Philips Semiconductors) lub CD4046. W przypadku wymiany należy nieco zmienić układ płytki, ponieważ nie wszystkie piny tych układów pasują do 9046. Wejście SIGIN (pin 14), które odbiera sygnał z DDS, ma maksymalną czułość 150 mV . Dlatego na wyjściu wzmacniacza na tranzystorze VT4 nie należy ustawiać amplitudy większej niż 0,3 V. Wybór tego trybu odbywa się za pomocą rezystorów R28, R29. W przypadku niektórych przypadków 74NST9046 nie było możliwe zapewnienie zamknięcia pierścienia PLL na wszystkich zakresach - uniknięto tej usterki, włączając dodatkowy kondensator 1500 pF między pinem 14 mikroukładu a wspólnym przewodem.

Transoptory U1 i U2 są odblaskowe. Rezystancja rezystorów R13, R15 połączonych szeregowo z emiterami nie może być mniejsza niż 470 ... 510 omów, w przeciwnym razie diody elektroluminescencyjne mogą ulec awarii. Rozrzut charakterystyk transoptorów AOT137A wymaga ich indywidualnego dopasowania, zgodnie z wyraźną reakcją na przejście „ząbka” tarczy w pobliżu transoptora. Sam mechanizm valcodera można wykonać na różne sposoby. W wersji autorskiej transoptory są przylutowane bezpośrednio do płytki kontrolera, przed którą obraca się dysk o średnicy 65 mm wykonany z duraluminium o grubości 0,7 mm z 60 zębami równo wyciętymi wzdłuż krawędzi dysku. Środek zębów jest wyrównany ze środkami transoptorów, odległość między transoptorami wynosi 15 mm. Możesz wywiercić otwory w dysku lub przykleić papier z narysowanymi białymi i czarnymi sektorami, ale szerokość narysowanych sektorów nie powinna być mniejsza niż 3 mm, inaczej enkoder nie rozpracuje wyraźnie każdego sektora. Dysk znajduje się w odległości 1,5...2,5 mm od powierzchni transoptorów. Gdy tarcza się obraca, przesunięcie do przodu musi być ustawione na 90 stopni, tj. pół zęba. Tymczasowo lutujemy rezystory strojenia zamiast R13, R15 i wybieramy prąd przez emitery transoptorów zgodnie z precyzyjnym działaniem enkodera. Czułość wyzwalaczy oraz ich charakterystykę można wybrać za pomocą rezystorów R9-R12, R14. Jeśli nie osiągną dokładnej pracy, jeden z transoptorów powinien zostać przesunięty, ponieważ wymagane przesunięcie o 90 stopni nie jest zapewnione.

Jakość sygnału wyjściowego syntezatora można ocenić na podstawie spektrogramu pokazanego na rys. 5 uzyskano za pomocą analizatora widma SK4-59.

Programy sterujące dla mikrokontrolerów

Autor: Alexander Tarasov (UT2FW), Reni, Ukraina

Zobacz inne artykuły Sekcja Cywilna łączność radiowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że ​​firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że ​​tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Łączenie chipów z drukarką atramentową i srebrnym atramentem 17.03.2017 Naukowcy z Uniwersytetu w Barcelonie opracowali sposób wiązania drukowanych w 3D chipów za pomocą atramentów zawierających nanocząsteczki srebra. Niezbędne jest stosowanie takich chipów w skomplikowanych urządzeniach, takich jak komputery i telefony komórkowe. Tradycyjną elektronikę opartą na krzemie zastępuje bardziej elastyczna technologia oparta na podłożach papierowych i polimerowych. Przemysł potrzebuje szybkiego, niezawodnego i prostego procesu produkcyjnego, który uwzględnia potrzebę zmniejszenia wpływu na środowisko. Twórcy zdecydowali się na nanocząsteczki srebra, ponieważ są one łatwo dostępne – srebro w postaci nanocząsteczek łatwo przekształca się w stabilny tusz, który można łatwo aglomerować. Chociaż srebro nie jest tanie, jego ilość jest wystarczająco niska, aby utrzymać niskie koszty. Głównym problemem było to, że proces nie wymagał nowych urządzeń, przy zachowaniu lub zwiększeniu wydajności produkcji. Aby uzyskać wystarczająco wysokie wartości na wyjściach mikroukładów, naukowcy umieścili krople „srebrnego atramentu” między mikroukładem a ścieżkami przewodzącymi wydrukowanymi na podłożu. W rezultacie atrament nanocząsteczkowy srebra (AgNP) zapewniał wysoką przewodność. Deweloperzy są pewni, że ich metodę można zastosować do istniejących i nowych urządzeń z doskonałym efektem.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Maszyna gorączkowa - lekarstwo na depresję

▪ Elastyczna bateria ładowana przez ludzki pot

▪ Skład mikroflory jelitowej

▪ Sauna dla serca

▪ Lego - idealny izolator ciepła

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Uziemienie i uziemienie. Wybór artykułu

▪ artykuł nieudany. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dlaczego Singapur nazywany jest pięknym miastem? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Dyrektor restauracji. Opis pracy

▪ artykuł Miernik częstotliwości jako generator częstotliwości stałych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Regulowany zasilacz z przełączanym regulatorem napięcia, 3,3-9 V 0,5 ampera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024