Синтезатор RW4LQ

Предпосылки для разработки еще одного варианта построения самодельного однопетлевого синтезатора на “жесткой” логике следующие:

1. Операторы DX-станций довольно часто дают QSX “UP” или “DOWN” более чем позволяет“расстройка” в имеющемся синтезаторе или ГПД.

2. В большинстве случаев работы в режиме “SPLIT” своя частота передачи, как правило, фиксируется, а частоту приема можно изменять (слушая DX), хотя в этом особого смысла нет, лучше иметь возможность оперативно изменять свою частоту передачи, прослушивая на фиксированной частоте дальнего корреспондента.

3. Опорный генератор в синтезаторе должен быть действительно ОПОРНЫМ, т.е. иметь максимально возможную стабильность частоты и не подвергаться всяческим “экзекуциям” с целью включения “расстройки” или обеспечения малого шага перестройки, т.е. без дополнительных “наворотов”.

4. Современные интегральные схемы типа PIC-контроллеров и особенно интегральных синтезаторов до “глубинки” слабо доходят, да и цены на них пока еще “кусаются”, в то время еще местами есть “запасы” отечественной элементной базы средней степени интеграции.

5. Хотелось получить и достаточно малое потребление энергии от источника питания.

С целью попытки решения указанных проблем и была собрана предлагаемая схема синтезатора для однодиапазонного трансивера на 21 МГц. Прототипом послужила разработка UA3LDW и ряд других публикаций в радиолюбительских изданиях и Интернете.

Принципиальная схема цифровой части вместе с импульсным частотно-фазовым детектором приведена на рис.1.

Рис. 1. Цифровая часть синтезатора

Управление режимами работы осуществляется двумя переключателями SW1 “SPLIT” и SW2 “REVERS” и кнопкой SB1 “WRITE”.

При включении питания положительным импульсом по входам "S" реверсивных счетчиков D1...D4 происходит параллельная запись начального кода коэффициента деления ДПКД. Первоначально код устанавливается путем коммутации соответствующих напряжений логического "0" и логической "1" на входах предварительной установки микросхем (вариант, показанный на схеме, соответствует начальной настройке трансивера на частоту около 21180 кГц). Одновременно этот начальный код записывается и в триггеры D6...D9 для исключения недоразумений. В обычном режиме без “расстройки” код коэффициента деления из реверсивных счетчиков D1…D4 проходит по каналу “А” микросхем D11…D14 в счетчики ДПКД D15…D18, работающих на вычитание.

При обнаружении в“PILE-UP” корреспондента, дающего QSX, следует, настроившись на его частоту, нажать кнопку “WRITE”, т. е. записать текущее значение кода в триггеры D6…D9, выходы которых подключены к входам “В” микросхем D11…D14. Затем найти частоту, на которой все “зовут” (или интервал частот), выбрать место по вкусу (оставить ручку настройки в этом положении), и перевести синтезатор в режим “SPLIT” с помощью переключателя SW1. Синтезатор перестроится на частоту дальнего корреспондента, записанную ранее, давая возможность прослушивания его работы. При переходе на передачу синтезатор перестроится на частоту, где “все зовут”, и обратно при переходе на прием. С помощью переключателя (а его можно выполнить и в виде кнопки) SW2 “REVERS” можно оперативно перестроиться на частоту своей передачи и, при необходимости, “покрутить” ручку настройки для выбора лучшего (другого) места в общей куче зовущих станций. (Во многих зарубежных трансиверах есть аналогичная функция оперативного прослушивания своей частоты передачи). Кроме того, при работе “SPLIT” с включенным “REVERS”-ом переход трансивера на передачу приведет к смене частот приема и передачи (тоже бывает весьма полезно). При таком решении проблемы работы с разносом частот величина “расстройки” ограничена пределами диапазона! Вдобавок обеспечивается память на одну, предварительно записанную,частоту, переход на которую осуществляется переключателем “REVERS” без включения “SPLIT”. Более того, во многодиапазонном варианте возможно введение режима “CROSS-BAND” (при соответствующей коммутации управляющих напряжений).

В остальном принцип действия синтезатора традиционный. В опорном генераторе использован малогабаритный кварцевый резонатор на частоту 32768 Гц, которая делится счетчиком до 512 Гц. Возможно применение и других резонаторов – счетчик позволяет выбирать любой коэффициент деления в некоторых пределах. Шаг перестройки частоты с учетом деления частоты ГУН на 2 получился 256 Гц. Конечно не очень удобный, но вполне приемлемый, даже при работе в SSB , неточность настройки на корреспондента в худшем случае +/-128 Гц. С другой стороны улучшается быстродействие петли ФАПЧ при изменении частоты.

Для изменения коэффициента деления в ДПКД используется простейший вариант преобразователя “вал-код”, схема (рис.2) которого уже где-то была опубликована.

Рис. 2. Схема преобразователя "вал-код"

В предлагаемом варианте для более четкой работы на выходе схемы введен дополнительный элемент и формирователь счетных импульсов на одновибраторе D5.1 (см. рис.1). В качестве датчиков применены известные оптоэлектронные пары "светодиод-фотодиод" АОТ137, работающие по отраженному излучению. Механическая часть выполнена на основе старого переменного сопротивления с осью диаметром 6 мм, на которой закреплен круглый диск диаметром 30...35 мм из плотной белой бумаги с нанесенными по периметру через равные промежутки черными секторами шириной около 2...2.5 мм. В данном варианте получилось 24 сектора, что дает около 6 кГц на один оборот ручки настройки(с учетом деления частоты ГУН на 2).

Пример схемы ГУН приведен на рис.3.

Рис. 3. Схема ГУН и выходного делителя частоты

Практически получилось так, что была просто “задействована” схема прежнего ГПД трансивера, который ранее не отличался высокой стабильностью частоты.

Потребление тока по цепи +5В схемой цифровой части получилось около 120 мА! (в прототипах редко указывается ниже 350…450 мА).

Поскольку это экспериментальный вариант, то конструктивно синтезатор спаян на “слепыше” (цифровая часть), “прикручен” к трансиверу прямо “на спину” (на верхнюю крышку и без экрана!) и соединен с остальной схемой трансивера (т.е. ГУН, питание) через отверстия в крышке.

Эксплуатируется уже более полугода, даже в цифровых видах стабильность частоты вполне достаточная. При желании этот синтезатор можно выполнить и на все диапазоны.

73, de RW4LQ, С.Н. Тарасов,
432063, Ульяновск, а/я 4655.
rw4lq@mail.ru