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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sintetizador de frequência para uma estação de rádio portátil. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Sintetizadores de frequência O dispositivo gera uma grade de frequência na faixa 27150 - 27262,5 kHz durante a transmissão e na faixa 27615 - 27727,5 kHz durante a recepção para 1 canais com um passo de 12,5 kHz. Ele foi projetado para ser integrado a uma estação de rádio portátil VHF de 27 MHz alimentada por uma fonte de corrente de 9 volts. Ao desenvolver um sintetizador de frequência, os requisitos de simplicidade, consumo mínimo de energia e disponibilidade de componentes foram levados em consideração. O sintetizador é construído com base em um circuito fechado de fase (PLL), que inclui um divisor de razão de divisão variável (PVCD), um detector de fase de frequência pulsada (PFD), um filtro passa-baixa (LPF) e um gerador de transceptor. Além disso, o sintetizador inclui um driver de frequência de referência, um codificador de diodo do número do canal e um regulador de tensão de +5V. Diagrama esquemático do sintetizador Do gerador do transceptor no transistor VT2, através do amplificador de buffer VT3, o sinal é alimentado ao DPKD (chips DD1, DD2, DD3, DD5, transistores VT4 ... VT6). Seu fator de divisão é determinado pela fórmula: K=K1xK4xK5+(KZ-K4xK5)xK2, onde K1, K2 - razão de divisão do contador DD1 em diferentes níveis do sinal de controle fornecido à sua entrada predefinida do chip DD3 (K1 = 13 , K2 = 12); K3 - o fator de divisão do contador DD5, que varia de acordo com o modo de operação da estação de rádio ("Recepção - Transmissão") aplicando uma tensão de + 9V no contato "Upit.prm". do comutador correspondente ao receber e removê-lo ao transmitir (ao receber K3 = 1841, ao transmitir - 1810); K4 - fator de divisão do contador DD2 (K4-10); K5 - o fator de divisão do contador DD3, que varia da escolha do número do canal de 0 (Nk=1) a 9 (Nk=10), ajustado pelo switch SA1. O transistor VT4 é usado como conversor de nível de sinal, VT5, VT6 - inversores. Os valores específicos dos coeficientes de divisão adotados no circuito são devidos à faixa de frequências geradas pelo sintetizador, ao deslocamento de frequência entre dois canais adjacentes (12,5 kHz) e entre as frequências geradas durante a recepção e transmissão (465 kHz ), bem como a frequência de comparação com a qual a tensão do sinal vem da saída DPKD para IFFD (1,25 kHz). Por exemplo, se Nk=5 for definido, então K5=4, e no modo de transmissão, Kprd.=13x10x4+(1810-40)x12=21760. Com uma frequência de comparação fср=1,25 kHz, obtemos uma frequência de geração de 21760x1,25=27200 kHz. No modo de recepção, Kprm.=13x10x4+(1841-40)x12=22132 e a frequência de geração é 22132x1,25=27665 kHz. O DPKD funciona da seguinte forma. O próximo sinal com uma tensão de um nível da saída G do microcircuito DD5 produz um número de canal predefinido nas entradas do contador DD3. Neste caso, os sinais da saída P do microcircuito DD3 e do coletor do transistor VT6 definem o fator de divisão do contador DD1 K1-13 e permitem que o contador DD 2 conte. R DD13 e único (do coletor VT1 ) setar K10=3 e parar o contador DD6 até o próximo log de tensão do sinal "1" na saída G do chip DD12. o gerador de sinal de frequência de referência consiste em um oscilador mestre em um transistor VT2 e um divisor de frequência em um chip DD1. A frequência do oscilador mestre é estabilizada por um ressonador de quartzo BQ5. Na saída G do chip DD7 é gerado um sinal com frequência de 4 kHz. Com a frequência do ressonador de 1 kHz adotada no circuito, o fator de divisão do contador DD4 é 1,25 (definido por jumpers nas entradas Ci). É possível utilizar ressonadores com outras frequências de 500 kHz a 4 MHz, múltiplos de 400 kHz. O fator de divisão necessário é definido soldando os jumpers nas entradas DD125. Definir o oscilador de referência para a frequência recebida é a seleção dos capacitores C1,5, C125. O ICFD inclui dois D-flip-flops DD4, transistores VT13, VT14. Nos diodos VD6, VD 8, é montado um circuito lógico "AND" dos sinais provenientes das saídas inversas dos gatilhos DD9, DD18. O circuito define os flip-flops para um único estado. Se as fases dos sinais que entram nas entradas C dos triggers coincidem, ou há uma pequena diferença nas fases, os transistores VT8, VT9 são fechados. Com um aumento na diferença de fase, dependendo de sua relação, o transistor VT8 ou o transistor UT9 se abre e os capacitores do filtro passa-baixa são carregados ou descarregados, o que inclui C15, R33, C19, R35, C20. ponte dupla em forma de T (R29, R30, R34, C16 ... C18), que suprime o fundo residual de 1,25 kHz, a tensão do sinal é fornecida aos varicaps VD3, VD4 do gerador do transceptor, sintonizando sua frequência para que um frequência de 1,25 kHz é definida na saída do DPCD. O resistor R1 define a tensão + 5V na saída do estabilizador, montado no transistor VT1, diodo VD 1, diodo zener VD2. O diodo VD1 é usado para compensação térmica do tensão de estabilização. O codificador de número de canal é montado nos diodos VD6 ... VD17. Um código binário inverso é definido na saída do codificador. No modo de transmissão, a tensão de alimentação de +9V da chave Recepção-Transmissão, que faz parte do a estação de rádio, é fornecido ao amplificador de microfone e amplificador de potência do transmissor. tal oscilação de sinal na saída do amplificador do microfone, na qual o desvio de frequência do gerador do transceptor não excederia 3 kHz. No modo de recepção, a tensão de alimentação é fornecida pelo mesmo interruptor ao caminho de recepção da estação de rádio. O segundo grupo de contatos de comutação comuta o conector da antena da entrada do receptor para a saída do amplificador de potência do transmissor e vice-versa. O sintetizador de frequência, juntamente com o gerador do transceptor, é montado em uma placa de circuito impresso de dupla face com tamanho de 60x114 mm. No sintetizador de frequência, são usados resistores do tipo MLT, S2-23, S2-33, capacitores eletrolíticos do tipo K53-18, capacitores C7, C10 - do tipo KD26 e o restante - KM-56. O indutor L1 é enrolado em uma estrutura plástica com diâmetro de 5 mm com um núcleo de fio 100 HF PEV-2 0,5 mm. O número de voltas é 4 com um toque do meio. Interruptor de canal SA1 - tipo PR2-10P1NVR. Configuração do sintetizador começa com um estabilizador + 5V. Em seguida, uma frequência de referência de 1,25 kHz é definida na saída G do chip DD4, definindo o oscilador no transistor VT7 e definindo a razão de divisão necessária do contador DD4. Então o anel PLL quebra - a saída da ponte T é desconectada do oscilador do transceptor. A saída do amplificador de microfone também é desligada. Ao gerador, no ponto de conexão dos varicaps VD3, VD4, é conectado um motor de resistor variável de 10-20 kΩ, sendo uma saída conectada ao circuito de + 9V e a outra ao fio comum. Alterando a tensão no motor do resistor em 2 - 4 V e girando o núcleo do indutor L1, a frequência de geração de 27150 kHz é alcançada. Além disso, definindo Nk=1 e o modo "Transmissão", a tensão do sinal com uma frequência de 5 kHz é controlada na saída G do contador DD1,25. Então, removendo o resistor variável e fechando novamente o anel PLL, a frequência de geração de 27150 kHz é controlada no mesmo modo. Se necessário, o valor do resistor R35 é selecionado. Ao mudar o modo de operação de transmissão para recepção, a frequência de geração deve ser ajustada para 27615 kHz. Além disso, alterando o número do canal para 10, a frequência de geração é controlada em ambos os modos. Ao mudar de um canal para um canal adjacente, a frequência de geração deve mudar em 12,5 kHz. Finalmente, conectando a saída do amplificador de microfone ao gerador do transceptor e configurando o modo "Transmissão", eles garantem que o desvio de frequência do gerador não exceda 3 kHz. A maneira mais fácil de fazer isso é ouvir uma estação de rádio sintonizada através de um receptor e obter uma recepção audível sem distorções. Isso completa a configuração do sintetizador. A corrente total consumida pelo sintetizador e gerador do transceptor para alimentação de +9V não excede 8 - 10 mA. Na escolha de uma faixa de frequência, foram considerados os requisitos de suficiência prática de 10 canais e a possibilidade de operar em uma frequência adotada para muitas estações de rádio de canal único na faixa de 27 MHz. Com alguma complicação do circuito, adicionando outro ao chip DD3 - do tipo K561IE11, como contador de alta ordem, e alterando o circuito do codificador do número do canal com o fator de divisão do contador DD5 - você pode aumentar o número de canais para 256. Também é fácil alterar o intervalo de frequência entre canais adjacentes, por exemplo, definido para 10 kHz. Para fazer isso, você precisa definir a frequência de referência para 1 kHz, alterar o fator de divisão do contador DD5 e reconstruir a ponte T para uma frequência de 1 kHz. Com base neste esquema, é possível construir sintetizadores de frequência para outras faixas de frequência. Parece que também pode ser usado como base para o desenvolvimento de um circuito sintetizador industrial de chip único. Autor: S.Shevchenko, Simferopol; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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