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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Microcircuitos digitales en equipamiento deportivo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Nodos de equipos de radioaficionados Recientemente, los atletas de radio (onda corta, onda ultracorta y "cazadores de zorros") están utilizando cada vez más circuitos integrados en sus equipos. Ahora, en los microcircuitos, es posible realizar casi toda la recepción y la mayor parte de la ruta de transmisión del transceptor, para hacer un receptor de radio para la "caza del zorro". El uso de microchips no solo simplifica significativamente el diseño de equipos deportivos, reduce su tamaño y peso. Existe una oportunidad real para crear un equipo cualitativamente nuevo, cuya fabricación a partir de elementos discretos, en esencia, era inaccesible para una amplia gama de radioaficionados. Balanzas digitales, sistemas de bucle de bloqueo de fase de alta calidad, dispositivos de visualización (pantallas): esta no es una lista completa de nodos, cuya introducción en equipos deportivos solo fue posible gracias al uso de circuitos integrados. En los equipos deportivos de HF y VHF se utilizan cada vez más los microcircuitos digitales. De estos, en la práctica de la radioafición, los microcircuitos más utilizados son las series K133 y K 155, que tienen una velocidad bastante alta, una buena capacidad de carga y son fácilmente compatibles con los nodos hechos en transistores. Estos microcircuitos se utilizan para llaves de telégrafo automático, sensores de código Morse, balanzas digitales electrónicas, unidades individuales de equipamiento deportivo, etc. Usando flip-flops D, es fácil, por ejemplo, construir un desfasador con un desfase de 0°-180°-90°-270° (Fig. 1). Comparado con el descrito en "Radio", 1977, No. 6, proporciona una mayor precisión de las relaciones de fase, ya que no tiene un disparador de predivisión que introduce un error adicional.
En la fig. La Figura 2 muestra un diagrama de un mezclador en un D-trigger, que se compara favorablemente con los analógicos no solo por su simplicidad, sino también por el hecho de que no se forman "productos" de conversión en su salida, excepto por la diferencia de frecuencia y sus armónicos. Esto permite, en algunos casos, abandonar el sistema de filtrado. Las señales con frecuencias f1 y f2 se envían a las entradas D y C. La distribución de las señales en las entradas no importa: en cualquier caso, aparecerá una señal de frecuencia diferente en las salidas de activación. Solo es importante que, en primer lugar, la señal en la entrada C tenga un borde suficientemente pronunciado y, en segundo lugar, que las frecuencias f1 y f2 difieran entre sí en no más del 30 ... 35%. La forma de la señal en la entrada D no juega un papel especial. Sobre la base de dicho mezclador, es posible construir un detector de umbral efectivo para el receptor fox. La señal del oscilador local del telégrafo se alimenta a la entrada C, y la señal IF se alimenta a la entrada D. Hasta que la media onda positiva del voltaje IF alcance el nivel de 2 ... 2,4 V, no habrá señal en la salida del detector. Tal detector tiene un umbral de limitación pronunciado y es muy efectivo en búsquedas de corto alcance. Si la frecuencia intermedia en el receptor Fox es inferior a 1 MHz, es más conveniente utilizar disparadores económicos de la serie K134. Los elementos lógicos también se pueden usar para construir mezcladores analógicos, con los que puede obtener tanto la diferencia como la suma de la frecuencia de dos oscilaciones. Una de las variantes del mezclador en el elemento "2I-NOT" se muestra en la fig. 3. En principio, no es diferente de los habituales realizados en elementos analógicos. La relación de frecuencias aquí puede ser cualquiera, y la señal de la frecuencia de diferencia o suma del espectro de la señal de salida se selecciona mediante el filtro apropiado. Los mezcladores digitales y analógicos descritos anteriormente no son adecuados para construir detectores, moduladores y convertidores de SSB. Sin embargo, los mezcladores lineales también se pueden crear utilizando chips digitales.
Una de las variantes de dicho mezclador (propuesta por V. Polyakov, RA3AAE) se muestra en la fig. 4. Es un modulador balanceado basado en un convertidor clave y se puede utilizar para construir convertidores o acondicionadores de señal de banda lateral única. No es necesario ajustar el modulador. Cuando se utiliza un transformador de adaptación (T1) de una radio de transistores, la frecuencia portadora se suprime en al menos 40 dB. Para una mayor supresión, es necesario equilibrar cuidadosamente y simétricamente los devanados secundarios del transformador. Estrictamente hablando, en dicho modulador, la señal de frecuencia portadora no debería estar presente en la salida, ya que no va al transformador, sino que solo determina la frecuencia de conmutación de los interruptores electrónicos realizados en los elementos D2.1 y D2.2. , que conectan las salidas de los devanados secundarios al cable común.
Sin embargo, en un dispositivo real, debido a la insuficiente simetría de los devanados secundarios del transformador, la salida siempre tiene un voltaje de frecuencia portadora. Los circuitos digitales se pueden utilizar para impulsar las etapas de salida de los transmisores de telégrafo de baja potencia, como los transmisores de "caza de zorros" (Fig. 5). Tal etapa de salida opera en un modo cercano a la clase B. Esencialmente, el transistor V1 es excitado por pulsos rectangulares con forma de meandro, por lo tanto, se debe aplicar un filtrado de armónicos suficientemente efectivo en la salida del transmisor. A una frecuencia de 3,5 MHz, la potencia de entrada puede ser de 10 ... 12 vatios. La resistencia R2 se selecciona de modo que no exceda el valor máximo permitido para el transistor V1. En los equipos de onda corta de aficionados, el método de multiplicar la frecuencia de un oscilador maestro de baja frecuencia se usa a menudo para obtener frecuencias en rangos de frecuencia más altos. En este caso, el dispositivo resulta voluminoso y fundamental para la configuración. Además, a medida que aumenta el número de armónicos, la amplitud de la señal disminuye. Mucho más fácil, este problema se puede resolver dividiendo la frecuencia del oscilador maestro, utilizando elementos de tecnología digital (Fig. 6). En los disparadores D1, D2.1, se ensambla un divisor de frecuencia, en el chip D3: llaves electrónicas. Dependiendo de las condiciones específicas, el oscilador maestro puede ser suave, de cuarzo, interpolado o cubierto por un bucle PLL.
Tenga en cuenta que las frecuencias correspondientes a la banda amateur de diez metros superan el límite de frecuencia de conmutación garantizado para los disparadores de la serie K155. Por lo tanto, no todos los chips K155TM2 funcionarán en la primera etapa del divisor. Del mismo modo, no todos los chips K155LA8 pasarán eficientemente estas frecuencias. Por lo tanto, al repetir este dispositivo, puede ser necesario hacer coincidir D1 y D3. Como ejemplo de un dispositivo de transmisión de radio que utiliza microcircuitos digitales, se puede citar un transmisor para "cazar zorros" desarrollado por R. Guev (UA6XBP) y A. Volchenko. Se exhibió en la 28a Exposición de radioaficionados de toda la Unión: diseñadores DOSAAF. El circuito transmisor se muestra en la fig. 7. Su potencia de salida es de aproximadamente 3,5 W en la banda de 2 MHz y de aproximadamente 28 W en la banda de 1,5 MHz. En el rango de 28 MHz, la señal del oscilador maestro, hecha en el transistor V1, a través de los elementos D1.1 y D1.2, se alimenta al amplificador de potencia en el transistor V2 y luego a la antena. El interruptor S1, si es necesario, incluye un generador de tonos (elementos D1.3. D1.4, D2.1), una señal con una frecuencia de aproximadamente 1000 Hz desde la cual se alimenta a la segunda entrada del elemento D1.1, que en este caso actúa como un modulador de amplitud.
Cuando se opera en el rango de 3,5 MHz, el paso de la señal a través del elemento D1.1 es bloqueado por un 0 lógico que llega a través de los contactos del interruptor S2 a la entrada inferior (según el circuito) de este elemento. La señal del oscilador maestro se divide por los disparadores D3.1, D3.2, D4.1 por 8 y desde la salida del último disparador se alimenta a un amplificador de potencia hecho en el transistor V3. La manipulación se puede realizar tanto con la ayuda de una llave de telégrafo como con un manipulador automático. La bobina L1 del transmisor se fabrica sobre un núcleo anular de ferrita M30VCh (tamaño K12X X6X4.5). Contiene 13 vueltas de hilo PELSHO 0,35 (salidas desde la 3ª y 6ª vuelta, contando desde arriba según el esquema). Las bobinas L2-L4 están enrolladas en un marco con un diámetro de 10 mm. La bobina L2 debe contener 15 vueltas de cable PEV-1 0,8, L3 (enrollado sobre L2) - 6 vueltas PELSHO 0,35, L4 - 40 vueltas PELSHO 0,15. Para las bobinas L2 y L4, las derivaciones deben realizarse desde aproximadamente un tercio de las vueltas (contando desde arriba según el diagrama). Trimmers para bobinas L2-L4 - SCR-1. Autor: T. Krymshamkhalov (UA6XAC), Nalchik; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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