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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sintetizador de frequência para a faixa de 137 kHz. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis A faixa de 135,7...137,8 kHz, alocada há relativamente pouco tempo para comunicações amadoras, tem atraído recentemente cada vez mais atenção de rádios amadores. A nova gama também requer novos equipamentos. Este artigo descreve um sintetizador de frequência de 137 kHz, baseado em um chip sintetizador de frequência de uma estação de rádio CB. Na faixa de 137 kHz, são impostas altas exigências à estabilidade da frequência do transmissor, portanto, um VFO convencional é de pouca utilidade aqui. É necessário utilizar sintetizadores de frequência que possuam maior estabilidade. O sintetizador proposto possui as seguintes características técnicas:
O diagrama do dispositivo é mostrado na Fig. 1. A escolha de um chip sintetizador de frequência de uma estação de rádio civil (CB) (DD1) não é acidental. Em estações de rádio de 40 canais, a frequência de transmissão é de aproximadamente 27...27,4 MHz, e o sintetizador gera um sinal com frequência de 13,5...13,7 MHz, respectivamente. Usando esse sintetizador e dividindo essa frequência por 100, obtemos uma frequência na faixa de 137 kHz. O indicador HG1 não mostra a frequência, mas sim o número do canal, como em uma estação de rádio CB. Não é difícil estabelecer uma correspondência entre a frequência e as leituras dos indicadores.
O circuito oscilador controlado por tensão (VCO) também é semelhante ao usado nesses rádios, apenas um pouco mais simples, pois o VCO não precisa ser usado nos modos de recepção e transmissão. O VCO é baseado no transistor VT1. A tensão de RF gerada pelo VCO é fornecida ao chip DD1 a partir do emissor do transistor VT1 através do capacitor C8. No chip DD1 esta frequência é comparada com a de referência e uma tensão proporcional à magnitude e sinal do erro é gerado. Esta tensão é fornecida ao VCO ao varicap VD2, que altera sua própria capacitância e assim altera a frequência na direção desejada. A tensão de controle para o varicap VD2 é fornecida através do filtro em forma de T R4C7R5. Na entrada do modelador de pulso, a tensão é removida diretamente do circuito através do capacitor C18. O modelador de pulso foi projetado para amplificar e limitar o sinal VCO. É feito nos transistores VT5 e VT6. Da saída do shaper, os pulsos são enviados para um divisor de frequência, que divide a frequência de entrada por 100. O coletor do transistor VT6 é conectado à entrada de contagem do contador decimal binário DD2, que divide a frequência por 10. O segundo O contador (DD3) também possui um fator de divisão de 10. A peculiaridade dos contadores é que primeiro a sequência de entrada é dividida por 5 e depois por 2. Assim, a saída produz uma tensão próxima a um meandro. Tal sinal pode ser alimentado a um misturador receptor de conversão direta ou através de um filtro para a entrada de um amplificador de potência transmissor. Usando os botões SB1 e SB2 você pode selecionar uma das 40 frequências em passos de 50 Hz. A chave seletora SA1 deve ser fechada durante a operação normal do sintetizador e aberta no momento da mudança de frequência. Neste momento, os dispositivos de transmissão não podem ser conectados ao sintetizador, pois é gerada a frequência mais alta possível. O dispositivo é montado em uma placa de circuito impresso unilateral (Fig. 2). Quase todas as peças estão instaladas na placa, com exceção do indicador, botões de seleção de canal, chave seletora SA1 e capacitor C1.
O estabilizador de tensão DA1 deve ser montado em um pequeno dissipador de calor, por exemplo, uma placa de duralumínio. Após a configuração, a placa é colocada em uma caixa blindada. O chip sintetizador e o indicador são usados nas estações de rádio CB START-1, GOLT-359, CONTACT-3. É bem possível utilizar microcircuitos de outras rádios, já que a maioria deles é construída de acordo com um esquema semelhante. O ressonador de quartzo ZQ1 também pode ser usado em uma estação de rádio CB, ou seja, na frequência de 10240 kHz, mas neste caso a faixa de frequência mudará e será de aproximadamente 135...137 kHz. Alterar a frequência do cristal em 10 kHz alterará a frequência de saída em aproximadamente 100 Hz. A bobina L1 é enrolada com fio PEV-2 com diâmetro de 0,63 mm em uma moldura com diâmetro de 5 mm, contém 9 voltas de enrolamento contínuo. A bobina é colocada na tela. Após pré-ajustar o VCO, ele precisa ser impregnado com verniz. Os transistores VT1, VT5, VT6 podem ser das séries KT312, KT315. Transistores VT2, VT3, VT4 - quaisquer estruturas PNP de baixa frequência e baixa potência. Os contadores DD2 e DD3 podem ser substituídos por K155IE2. Capacitores cerâmicos - KM-5. Agora vamos prosseguir com a configuração. Antes de ligar, verifique se a instalação está correta. Remova a solda do resistor R4 do pino 14 do chip DDI. Conecte um resistor variável com resistência de 22...100 kOhm com um terminal ao fio comum e o outro a uma fonte de +5 V (após o estabilizador de tensão). Conecte o motor do resistor variável ao terminal selado do resistor R4. Coloque o motor na posição intermediária. Conecte a saída do sintetizador (pino 12 do DD3) a um osciloscópio e contador de frequência. Aplique tensão. Se as peças estiverem em bom estado de funcionamento e a instalação for feita corretamente, pulsos retangulares com amplitude de 2...2,5 V serão observados na tela do osciloscópio. Deixe a estrutura aquecer por 10 a 15 minutos. Girando o trimmer da bobina L1, defina a frequência de oscilação entre 136,5...137 kHz. Girando o resistor variável de trava em trava, meça a frequência nas posições extremas do controle deslizante. Deve estar entre 130...142 kHz e na posição intermediária do motor - aproximadamente 136...137 kHz. O limite mínimo de frequência é 134...139 kHz, o máximo é 125...150 kHz. Se a faixa de frequência for maior do que o necessário, você pode usar o capacitor C11 com capacitância menor e C17 com capacitância maior. Remova a tensão do dispositivo, dessolde o resistor variável e solde o resistor R4 no lugar. Aplique energia ao sintetizador, teste seu funcionamento em diferentes canais e, se necessário, ajuste a frequência. Isto pode ser feito dentro de pequenos limites selecionando o capacitor C13. Esta correção altera a frequência em todos os canais de uma só vez. Verifique o brilho do indicador e, se necessário, selecione os resistores R21 e R23. Ao usar um sintetizador em conjunto com um transmissor, é necessário usar bons filtros para suprimir harmônicos mais elevados. Quando usado com um receptor de conversão direta, é suficiente usar um filtro RC de estágio único em forma de T ou U. Uma opção de dispositivo sem chip sintetizador é possível. Se você montar apenas um VCO, um shaper e uma divisória na placa, obterá um GPA normal. Para torná-lo estável, é necessário tomar algumas medidas. Defina a frequência para 136,7 kHz (com um resistor variável conforme descrito acima). Direcionando um fluxo de ar quente para os elementos do circuito, observe em que direção e quanto muda a frequência de oscilação. Deixe a estrutura esfriar. Agora, aquecendo cuidadosamente os elementos individuais do circuito C12, C11, C17, C18 e VD2 com uma ponta de ferro de solda, determine aquele que dá a maior mudança de frequência no mesmo grau de aquecimento. Não se apresse! Após aquecer um elemento, espere até que esfrie e só então verifique o próximo. Se a maior mudança de frequência for causada por um varicap, selecione o capacitor C11 com um TKE de modo que seu aquecimento simultâneo não cause uma mudança significativa de frequência. Se o desvio de frequência for causado por um dos capacitores C12, C11, C17 ou C19, substitua-o por outro com a mesma classificação, mas com um TKE diferente. O objetivo final é obter alterações mínimas de frequência ao aquecer e resfriar as peças do circuito. Não se esqueça de permitir que os elementos do circuito esfriem após cada nova soldagem. Este processo é o mais trabalhoso, mas com uma configuração cuidadosa, pode-se obter estabilidade de frequência muito alta. Quanto melhor você fizer a compensação térmica, mais estável o design funcionará e maior sucesso você poderá alcançar no futuro. Ao depurar o sintetizador, consegui facilmente alcançar sua própria estabilidade de frequência de VFO não pior que 3 Hz após um aquecimento de dez minutos. Se precisar de maior estabilidade, por exemplo, para um farol, você pode instalar um ressonador de quartzo na frequência de 1...13570 kHz em vez do indutor L13780. Autor: N.Filenko (UA9XBI), Inta, Komi Republic
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Comentários sobre o artigo: ur5fmh Muito obrigado pela sua explicação profissional. [acima]
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