Генератор тонального вызова на пьезофильтре

Dr.-Ing. Werner Hegewald – Y25RD

Устройства тонального вызова строятся обычно на базе LC или RC генераторов [ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]. Изготовление LC генератора на звуковые частоты предполагает трудоёмкие операции по намотке катушек с большой индуктивностью и подбор отводов от них для использования в схеме генератора и согласования, так что предпочтительным становится применение генераторов на RC цепях с использованием в качестве активных элементов микросхем (например, В555, V4093 и т. п.). Оба, упомянутых выше генератора имеют температурную зависимость (а, зачастую, и зависимость от напряжения питания) частоты генерации и амплитуды выходного напряжения, что в “тепличных” условиях, при комнатной температуре, не имеет значения, но при эксплуатации, например, зимой в походных условиях может привести к отказу генератора вызова.

В приведённом ниже примере построения генератора тонального вызова перечисленные недостатки устранены, а имеющиеся в составе действующей аппаратуры LC и RC генераторы могут быть заменены предлагаемым устройством или его вариантом.

Частота генерации в прилагаемой схеме (Bild 1) определяется применённым пьезофильтром SPF 455-9 (с красной отметкой), а схема генератора тактовых импульсов (ГТИ) с последующим делением частоты обеспечивает достаточную температурную стабильность выходной частоты и её независимость от напряжения питания. Вырабатываемое ГТИ на транзисторе VT1 напряжение частотой 455 кГц подаётся на восьмиразрядный двоичный счётчик, в качестве которого используется сдвоенный четырёхбитный двоичный счётчик V4520, на выходе которого получаются прямоугольные импульсы с частотой:

455кГц : 256 = 1777,3 Гц,

которая всего лишь на 1,5 % отличается от необходимой для открывания канала репитера частоты 1750 Гц. Частоту ГТИ можно ещё и сдвинуть вниз путём подбора ёмкости конденсатора С2. Но даже и без подбора ёмкости и специального подбора пьезофильтра, частоты которых могут иметь разброс 450…460 кГц [ 4 ], получаемая в результате частота тонального вызова будет отличаться от стандартной (1750 Гц) менее, чем на 2,7 %, что вполне вписывается в допуск (1750 +/- 50 Гц). В крайнем случае, можно применить даже пьезофильтр SPF 455-A6 (с синей отметкой), который будет генерировать на 1…2 кГц выше, чем указанный на схеме.

Устройство разработано под питание напряжением 12 В, но работоспособно от 5 до 18 В без изменений. Выходной сигнал имеет КМОП-уровни, которые согласуются (уменьшаются) со входом модулятора посредством цепочки R3C3. Имеющийся обычно в модуляционных усилителях ФНЧ, устраняет высшие гармоники сигнала тонального вызова, присущие сигналу прямоугольной формы.

Настройка устройства сводится к установке рабочей точки транзистора VT1 с помощью подбора номинала резистора R1, коим на коллекторе VT1 устанавливается половинное напряжение источника питания - измерение производится без пьезофильтра Z1, который на время измерения удаляется. Далее, на функционирование проверяется всё устройство, для чего, к его выходу подключается наушник (головные телефоны), согласно приведённой на Bild 1 схемы, соединённой со схемой устройства пунктиром.

Печатная плата устройства особенностей не имеет, её размеры вполне вписываются в большинство имеющихся в эксплуатации у радиолюбителей УКВ аппаратов. На Bild 2 приведён эскиз печатных проводников устройства тонального вызова, а на Bild 3 - расположение его деталей.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Arnold, H.: 2-m-FM-Handfunksprechgerat (“Freiberger Gerat”), Vortrag auf dem Freiberger UKW-Treffen 1981

2. Hegewald W.: 2-m-FM-Funksprechgerat mit 600-kHz-ZF (2), FUNKAMATEUR 33 (1984), H.1? S. 31 bis 32

3. Henschel, S.: 144-MHz-FM-Handfunksprechgerat mit Piezofiltern (1), FUNKAMATEUR 33, (1984), H. 7, S. 330 bis 333

4. Firmenschrift: Sinterwerkstoff Piezofilter, Kombinat Keramische Werke Hermsdorf, Ausgabe 1970

P.S. Транзистор VT1 можно заменить на “наши” КТ315, КТ312, КТ342, КТ3102 в соответствие с напряжением питания устройства и установив рабочую точку транзистора ГТИ, как указано в публикации выше. Микросхему D1 следует заменить на К561ИЕ10 (сверить цоколёвку). Вызывает некоторое сомнение верхняя граница напряжения питания устройства (18 В), но может “их” микросхемы это “выносят”. Желаю успеха ! 73 !

Свободный перевод с немецкого: Виктор Беседин (UA9LAQ) ua9laq@mail.ru 
г. Тюмень, май 2002 г