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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sintetizador de frecuencia para una estación de radio portátil. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Sintetizadores de frecuencia El dispositivo genera una rejilla de frecuencia en el rango 27150 - 27262,5 kHz durante la transmisión y en el rango 27615 - 27727,5 kHz durante la recepción para 1 canales con un paso de 12,5 kHz. Está diseñado para integrarse en una estación de radio portátil VHF de 27 MHz alimentada por una fuente de corriente de 9 voltios. Al desarrollar un sintetizador de frecuencia, se tuvieron en cuenta los requisitos de simplicidad, consumo mínimo de energía y disponibilidad de componentes. El sintetizador está construido sobre la base de un bucle de bloqueo de fase (PLL), que incluye un divisor de relación de división variable (PVCD), un detector de fase de frecuencia pulsada (PFD), un filtro de paso bajo (LPF) y un generador de transceptor. Además, el sintetizador incluye un controlador de frecuencia de referencia, un codificador de diodo del número de canal y un regulador de voltaje de +5V. Diagrama esquemático del sintetizador. Desde el generador del transceptor en el transistor VT2, a través del amplificador de búfer VT3, la señal ingresa al DPKD (chips DD1, DD2, DD3, DD5, transistores VT4 ... VT6). Su factor de división está determinado por la fórmula: K=K1xK4xK5+(KZ-K4xK5)xK2, donde K1, K2 - relación de división del contador DD1 en diferentes niveles de la señal de control suministrada a su entrada preestablecida desde el chip DD3 (K1 = 13 , K2 = 12); K3: el factor de división del contador DD5, que varía según el modo de operación de la estación de radio ("Recepción - Transmisión") al aplicar un voltaje de + 9V al contacto "Upit.prm". desde el interruptor correspondiente al recibir y quitarlo al transmitir (al recibir K3 = 1841, al transmitir - 1810); K4 - relación de división del contador DD2 (K4-10); K5: el factor de división del contador DD3, que varía de la elección del número de canal de 0 (Nk=1) a 9 (Nk=10), establecido por el interruptor SA1. El transistor VT4 se utiliza como convertidor de nivel de señal, VT5, VT6 - inversores. Los valores específicos de los coeficientes de división adoptados en el circuito se deben al rango de frecuencias generadas por el sintetizador, el desplazamiento de frecuencia entre dos canales adyacentes (12,5 kHz) y entre las frecuencias generadas durante la recepción y la transmisión (465 kHz ), así como la frecuencia de comparación con la que proviene la tensión de la señal de salida DPKD a IFFD (1,25 kHz). Por ejemplo, si se configura Nk=5, entonces K5=4, y en el modo de transmisión, Kprd.=13x10x4+(1810-40)x12=21760. Con una frecuencia de comparación fср=1,25 kHz, obtenemos una frecuencia de generación de 21760x1,25=27200 kHz. En el modo de recepción, Kprm.=13x10x4+(1841-40)x12=22132 y la frecuencia de generación es 22132x1,25=27665 kHz. DPKD funciona de la siguiente manera. La siguiente señal con un voltaje de un nivel de la salida G del microcircuito DD5 produce un número de canal preestablecido en las entradas del contador DD3. En este caso, las señales de la salida P del microcircuito DD3 y el colector del transistor VT6 establecen el factor de división del contador DD1 K1-13 y permiten que el contador DD 2 cuente. R DD13 y simple (del colector VT1 ) configure K10=3 y detenga el contador DD6 hasta el siguiente registro de voltaje de señal "1" en la salida G del chip DD12. el generador de señal de frecuencia de referencia consta de un oscilador maestro en un transistor VT2 y un divisor de frecuencia en un chip DD1. La frecuencia del oscilador maestro está estabilizada por un resonador de cuarzo BQ5. En la salida G del chip DD7, se genera una señal con una frecuencia de 4 kHz. Con la frecuencia de resonancia de 1 kHz adoptada en el circuito, el factor de división del contador DD4 es 1,25 (establecido por puentes en las entradas Ci). Es posible utilizar resonadores con otras frecuencias desde 500 kHz hasta 4 MHz, múltiplos de 400 kHz. El factor de división requerido se establece soldando los puentes en las entradas DD125. Establecer el oscilador de referencia a la frecuencia recibida es la selección de los condensadores C1,5, C125. El ICFD incluye dos D-flip-flops DD4, transistores VT13, VT14. En los diodos VD6, VD 8, se ensambla un circuito lógico "Y" de las señales provenientes de las salidas inversas de los disparadores DD9, DD18. El circuito establece flip-flops en un solo estado. Si las fases de las señales que ingresan a las entradas C de los disparadores coinciden, o si hay una pequeña diferencia en las fases, los transistores VT8, VT9 están cerrados. Con un aumento en la diferencia de fase, dependiendo de su relación, se abre el transistor VT8 o el transistor UT9 y los condensadores del filtro de paso bajo se cargan o descargan, lo que incluye C15, R33, C19, R35, C20. puente doble en forma de T (R29, R30, R34, C16... C18), que suprime el fondo residual de 1,25 kHz, la señal de tensión se suministra a los varicaps VD3, VD4 del transceptor generador, sintonizando su frecuencia de forma que una La frecuencia de 1,25 kHz se establece en la salida del DPCD. La resistencia R1 establece el voltaje de + 5 V en la salida del estabilizador, ensamblado en el transistor VT1, el diodo VD 1, el diodo zener VD2. El diodo VD1 se utiliza para la compensación térmica del voltaje de estabilización. El codificador de número de canal se ensambla en diodos VD6 ... VD17. Se establece un código binario inverso en la salida del codificador. En modo de transmisión, el voltaje de suministro de +9V del interruptor "Recibir-Transmitir", que es parte de la estación de radio, se suministra al amplificador de micrófono y al amplificador de potencia del transmisor. tal oscilación de la señal en la salida del amplificador del micrófono, en la que la desviación de frecuencia del generador del transceptor no excedería los 3 kHz. En el modo de recepción, el mismo interruptor suministra el voltaje de suministro a la ruta de recepción de la estación de radio. El segundo grupo de contactos del interruptor cambia el conector de antena de la entrada del receptor a la salida del amplificador de potencia del transmisor y viceversa. El sintetizador de frecuencia, junto con el generador del transceptor, se ensambla en una placa de circuito impreso de doble cara de 60x114 mm de tamaño. En el sintetizador de frecuencia, se utilizan resistencias del tipo MLT, S2-23, S2-33, condensadores electrolíticos del tipo K53-18, condensadores C7, C10, del tipo KD26, y el resto, KM-56. El inductor L1 está enrollado en un marco de plástico con un diámetro de 5 mm con un núcleo de alambre 100 HF PEV-2 de 0,5 mm. El número de vueltas es 4 con un toque desde el medio. Conmutador de canal SA1 - tipo PR2-10P1NVR. Configuración del sintetizador comienza con un estabilizador + 5V. Luego, se establece una frecuencia de referencia de 1,25 kHz en la salida G del chip DD4 configurando el oscilador en el transistor VT7 y configurando la relación de división requerida del contador DD4. Luego, el anillo PLL se rompe: la salida del puente en T se desconecta del oscilador del transceptor. La salida del amplificador del micrófono también se apaga. Al generador, en el punto de conexión de los varicaps VD3, VD4, se conecta un motor de resistencia variable de 10-20 kΩ, cuya salida está conectada al circuito de + 9V y la otra al cable común. Cambiando el voltaje en el motor de resistencia dentro de 2 - 4 V y girando el núcleo del inductor L1, se logra la frecuencia de generación de 27150 kHz. Además, al establecer Nk=1 y el modo "Transmisión", el voltaje de la señal con una frecuencia de 5 kHz se controla en la salida G del contador DD1,25. Luego, al quitar la resistencia variable y cerrar nuevamente el anillo PLL, la frecuencia de generación de 27150 kHz se controla en el mismo modo. Si es necesario, se selecciona el valor de la resistencia R35. Al cambiar el modo de operación de transmisión a recepción, la frecuencia de generación debe establecerse en 27615 kHz. Además, al cambiar el número de canal a 10, la frecuencia de generación se controla en ambos modos. Al cambiar de un canal a un canal adyacente, la frecuencia de generación debe cambiar en 12,5 kHz. Finalmente, al conectar la salida del amplificador del micrófono al generador del transceptor y configurar el modo "Transmisión", aseguran que la desviación de frecuencia del generador no exceda los 3 kHz. La forma más fácil de hacer esto es escuchar una estación de radio sintonizada a través de un receptor y lograr una recepción audible sin distorsiones. Esto completa la configuración del sintetizador. La corriente total consumida por el sintetizador y el generador del transceptor para la fuente de alimentación de +9 V no supera los 8 - 10 mA. Al elegir un rango de frecuencia, se tuvieron en cuenta los requisitos para la suficiencia práctica de 10 canales y la posibilidad de operar en una frecuencia adoptada por muchas estaciones de radio de un solo canal en la banda de 27 MHz. Con alguna complicación del circuito, agregando otro al chip DD3 -del tipo K561IE11, como contador de alto orden, y cambiando el circuito codificador de número de canal con el factor de división del contador DD5- se puede aumentar el número de canales a 256. También es fácil cambiar el intervalo de frecuencia entre canales adyacentes, por ejemplo, establecerlo en 10 kHz. Para hacer esto, debe establecer la frecuencia de referencia en 1 kHz, cambiar el factor de división del contador DD5 y reconstruir el puente T a una frecuencia de 1 kHz. Basado en este esquema, es posible construir sintetizadores de frecuencia para otros rangos de frecuencia. Parece que también se puede utilizar como base para el desarrollo de un circuito sintetizador industrial de un solo chip. Autor: S.Shevchenko, Simferopol; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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