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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Microcircuitos digitais em equipamentos esportivos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Nós de equipamentos de rádio amador Recentemente, os atletas de rádio - ondas curtas, ondas ultracurtas e "caçadores de raposas" - estão usando cada vez mais circuitos integrados em seus equipamentos. Já nos microcircuitos é possível realizar quase toda a recepção e a maior parte do caminho de transmissão do transceptor, para fazer um receptor de rádio para "caça à raposa". O uso de microchips não apenas simplifica significativamente o design de equipamentos esportivos, mas também reduz seu tamanho e peso. Existe uma oportunidade real de criar um equipamento qualitativamente novo, cuja fabricação a partir de elementos discretos, em essência, era inacessível a uma ampla gama de radioamadores. Balanças digitais, sistemas de loop de bloqueio de fase de alta qualidade, dispositivos de exibição (displays) - esta não é uma lista completa de nós, cuja introdução em equipamentos esportivos só foi possível graças ao uso de circuitos integrados. Em equipamentos esportivos de HF e VHF, microcircuitos digitais estão sendo cada vez mais utilizados. Destes, na prática de rádio amador, os microcircuitos mais utilizados são as séries K133 e K 155, que possuem velocidade bastante alta, boa capacidade de carga e são facilmente consistentes com nós feitos em transistores. Esses microcircuitos são usados para chaves telegráficas automáticas, sensores de código Morse, balanças digitais eletrônicas, unidades individuais de equipamentos esportivos, etc. Usando flip-flops D, é fácil, por exemplo, construir um defasador com um deslocamento de fase de 0°-180°-90°-270° (Fig. 1). Em comparação com o descrito em "Radio", 1977, nº 6, proporciona uma maior precisão das relações de fase, uma vez que não possui um gatilho de pré-divisão que introduz um erro adicional.
Na fig. A Figura 2 mostra um diagrama de um mixer em um D-trigger, que se compara favoravelmente aos analógicos não apenas em sua simplicidade, mas também no fato de que nenhum "produto" de conversão é formado em sua saída, exceto pela diferença de frequência e sua harmônicos. Isso permite, em alguns casos, abandonar o sistema de filtragem. Os sinais com frequências f1 e f2 são alimentados nas entradas D e C. A distribuição dos sinais nas entradas não importa: em qualquer caso, um sinal de frequência diferente aparecerá nas saídas do acionador. É importante apenas que, em primeiro lugar, o sinal na entrada C tenha uma borda suficientemente íngreme e, em segundo lugar, que as frequências f1 e f2 difiram uma da outra em não mais que 30...35%. A forma do sinal na entrada D não desempenha um papel especial. Com base em tal misturador, é possível construir um detector de limiar eficaz para o receptor de raposa. O sinal do oscilador local do telégrafo é alimentado na entrada C e o sinal IF é alimentado na entrada D. Até que a meia onda positiva da tensão IF atinja o nível de 2 ... 2,4 V, não haverá sinal na saída do detector. Tal detector tem um limite de limitação pronunciado e é muito eficaz em buscas de curto alcance. Se a frequência intermediária no receptor fox for inferior a 1 MHz, é mais conveniente usar gatilhos econômicos da série K134. Os elementos lógicos também podem ser usados para construir mixers analógicos, com os quais você pode obter a diferença e a soma da frequência de duas oscilações. Uma das variantes do misturador no elemento "2I-NOT" é mostrada na fig. 3. Em princípio, não é diferente dos usuais feitos em elementos analógicos. A proporção de frequências aqui pode ser qualquer, e o sinal da diferença ou frequência de soma do espectro do sinal de saída é selecionado pelo filtro apropriado. Os misturadores digitais e analógicos descritos acima não são adequados para a construção de detectores, moduladores e conversores SSB. No entanto, misturadores lineares também podem ser criados usando chips digitais.
Uma das variantes de tal misturador (proposta por V. Polyakov, RA3AAE) é mostrada na fig. 4. É um modulador balanceado baseado em um conversor de chave e pode ser usado para construir condicionadores ou conversores de sinal de banda lateral única. O modulador não precisa ser ajustado. Ao usar um transformador correspondente (T1) de um rádio transistor, a frequência da portadora é suprimida em pelo menos 40 dB. Para maior supressão, é necessário balancear cuidadosamente simetricamente os enrolamentos secundários do transformador. Estritamente falando, em tal modulador, o sinal de frequência da portadora não deve estar presente na saída, pois não vai para o transformador, mas determina apenas a frequência de comutação dos interruptores eletrônicos feitos nos elementos D2.1 e D2.2 , que conectam as saídas dos enrolamentos secundários ao fio comum.
No entanto, em um dispositivo real, devido à insuficiente simetria dos enrolamentos secundários do transformador, a saída sempre possui uma tensão de frequência portadora. Circuitos digitais podem ser usados para controlar os estágios de saída de transmissores de telégrafo de baixa potência, como transmissores de "caça à raposa" (Fig. 5). Tal estágio de saída opera em um modo próximo à classe B. Essencialmente, o transistor V1 é excitado por pulsos retangulares próximos a um meandro em forma, portanto, filtragem harmônica suficientemente efetiva deve ser aplicada na saída do transmissor. A uma frequência de 3,5 MHz, a potência de entrada pode ser de 10 ... 12 watts. O resistor R2 é selecionado de forma que não exceda o valor máximo permitido para o transistor V1. Em equipamentos amadores de ondas curtas, o método de multiplicar a frequência de um oscilador mestre de baixa frequência é frequentemente usado para obter frequências em faixas de frequência mais altas. Nesse caso, o dispositivo acaba sendo volumoso e crítico para a configuração. Além disso, à medida que o número harmônico aumenta, a amplitude do sinal diminui. Muito mais fácil esse problema pode ser resolvido dividindo a frequência do oscilador mestre, usando elementos de tecnologia digital (Fig. 6). Nos gatilhos D1, D2.1, é montado um divisor de frequência, no chip D3 - chaves eletrônicas. Dependendo das condições específicas, o oscilador mestre pode ser liso, quartzo, interpolado ou coberto por um loop PLL.
Observe que as frequências correspondentes à banda amadora de dez metros excedem o limite de frequência de comutação garantido para os acionadores da série K155. Portanto, nem todo chip K155TM2 funcionará no primeiro estágio do divisor. Da mesma forma, nem todo chip K155LA8 passará eficientemente por essas frequências. Portanto, ao repetir este dispositivo, pode ser necessário combinar D1 e D3. Como exemplo de dispositivo transmissor de rádio que utiliza microcircuitos digitais, pode-se citar um transmissor para "caçar raposas" desenvolvido por R. Guev (UA6XBP) e A. Volchenko. Foi exibido na 28ª exposição All-Union de radioamadores - designers DOSAAF. O circuito do transmissor é mostrado na fig. 7. Sua potência de saída é de cerca de 3,5 W na banda de 2 MHz e cerca de 28 W na banda de 1,5 MHz. Na faixa de 28 MHz, o sinal do oscilador mestre, feito no transistor V1, através dos elementos D1.1 e D1.2 é alimentado ao amplificador de potência no transistor V2 e depois à antena. O interruptor S1, se necessário, inclui um gerador de tom (elementos D1.3. D1.4, D2.1), um sinal com uma frequência de cerca de 1000 Hz do qual é alimentado para a segunda entrada do elemento D1.1, que em neste caso atua como um modulador de amplitude.
Ao operar na faixa de 3,5 MHz, a passagem do sinal pelo elemento D1.1 é bloqueada por um 0 lógico vindo pelos contatos da chave S2 para a entrada inferior (de acordo com o circuito) deste elemento. O sinal do oscilador mestre é dividido pelos gatilhos D3.1, D3.2, D4.1 por 8 e da saída do último gatilho é alimentado a um amplificador de potência feito no transistor V3. A manipulação pode ser realizada tanto com a ajuda de uma chave telegráfica quanto com um manipulador automático. A bobina L1 no transmissor é feita em um núcleo de anel de ferrite M30VCh (tamanho K12X X6X4.5). Contém 13 voltas de fio PELSHO 0,35 (saídas da 3ª e 6ª voltas, contando a partir de cima conforme o diagrama). As bobinas L2-L4 são enroladas em uma estrutura com um diâmetro de 10 mm. A bobina L2 deve conter 15 voltas de fio PEV-1 0,8, L3 (enrolado sobre L2) - 6 voltas de PELSHO 0,35, L4 - 40 voltas de PELSHO 0,15. Para as bobinas L2 e L4, as derivações devem ser feitas a partir de cerca de um terço das voltas (contando de cima de acordo com o diagrama). Trimmers para bobinas L2-L4 - SCR-1. Autor: T. Krymshamkhalov (UA6XAC), Nalchik; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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