СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ ДЛЯ УКВ РАДИОСТАНЦИИ
Г.ПЕЧЕНЬ (EW1EA), г.Минск, ул.Первомайская, 24 - 2 - 18, ф."0микс", тел.(017) 2100-150.
Предлагаемый синтезатор частоты (СЧ) для радиостанции диапазона 144...146МГЦ с первой промежуточной частотой 10,7 МГц отличается простотой схемотехники и хорошей повторяемостью.
Шаг перестройки - 25 кГц, для перестройки по диапазону применены два десятичных позиционных переключателя, на выходе которых присутствуют сигналы в коде 1-2-4-8. Данный СЧ использует принцип смешивания частот ГУНа и дополнительного высокочастотного генератора для получения низкой ПЧ (0.3...2.3 МГц), подаваемой на делитель с переменным коэффициентом деления (ДПКД). Боле подробно о подобных СЧ написано в [I].
Низкая ПЧ СЧ позволяет применять в ДПКД КМОП микросхемы, отличающиеся экономичностью и не ухудшающие шумовые характеристики СЧ.
Принципиальная схема синтезатора (часть 1)
Принципиальная схема синтезатора (часть 2)
ДПКД описываемого синтезатора взят из [2] (tnx EU1 DQ). Главное его достоинство - малое количество микросхем (всего 3) и простота получения "репитерного" и "инверсного" сдвигов приема/передачи.
Аналоговая часть СЧ использует простые и удачные схемные решения [1]. Она состоит из ГУНа и двух идентичных каналов (для приема и передачи) формирования фиксированных ВЧ напряжений для смесителей СЧ. Каждый канал содержит следующие узлы:
- кварцевый генератор: для RX - VT2 на частоту 44,333 МГц, для ТХ - VT1 на частоту 47,9 МГц;
- утроитель частоты с полосовым фильтром (ПФ) - (соответственно VT5 и L5, C28,L7,C31;VT4HL4,C17, L6, С27);
- смеситель на полевом транзисторе с двумя изолированными затворами (VT7 для RX, VT6 дляТХ);
- формирователь прямоугольных импульсов на микросхеме DD1 (DD1.4...DD1.6 для RX, DD1.1...DD1.3 для ТХ).
ГУН собран по схеме емкостной трехточки; для изменения его частоты при переходе на передачу используется диод КД409, закорачивающий часть витков катушки. В режиме приема частота генерации - 133,3...135,3 МГц, при передаче - 144... 146 МГц. В связи с тем, что СЧ изначально разрабатывался для радиостанций "Storno", напряжение питания которых составляет -24 В, ГУН питается этим напряжением через параметрический стабилизатор R23, VD3. Катушка ГУНа намотана на каркасе высокочастотных катушек "Stomo" и закрыта экраном, здесь же распаяны коммутационный диод КД409, развязывающий конденсатор С12 и токоограничительный резистор R10.
Напряжение питания на утроители частоты и смесители подано постоянно, на кварцевые генераторы напряжение питания подается через ключи на транзисторах VT12 (RX) и VT11 (ТХ).
После формирователя прямоугольных импульсов сигналы с частотами 0,3...2,3 МГц (в зависимости от коэффициента деления ДПКД) поступают на ДПКД через коммутатор на микросхеме DD2, т.е. из канала формирования частоты приема (передачи). Вследствие высокой чувствительности формирователя на микросхеме DD1 обязательно требуется применение реле К1 для шунтирования входа неработающего в данном режиме (RX или ТХ) формирователя.
ДПКД состоит из счетчика DD4 и двух сумматоров DD5 и DD6, на входы которых подается от переключателей перестройки код частоты и от переключателя режима (на выводы 2 DD5 и 4 DD6) сигнал режима: симплекс, репитерный или инверсный. Примененные в формирователе и ДПКД импортные микросхемы недороги и доступны через фирмы, поставляющие импортные комплектующие под заказ.
Сигнал с выхода ДПКД поступает на один из входов фазового детектора (ФД) микросхемы DA1, на второй вход которой приходят импульсы с частотой 25 кГц, получаемые делением на четыре микросхемой DD7 частоты 100 кГц генератора на микросхеме DD3.
С выхода ФД напряжение рассогласования через фильтр R57, С54, R58, С55 поступает на варикап ГУНа, замыкая петлю ФАПЧ. Через цепочку R 17, С 14 на этот же варикап подается модулирующее напряжение в режиме передачи. Необходимая девиация частоты устанавливается регулировкой амплитуды модулирующего напряжения в микрофонном усилителе.
Питание аналоговой и цифровой схем СЧ (за исключением ГУН) - +9 В от стабилизатора DA2 К142ЕН8А. Потребляемый ток - около 50 мА.
Конструкция и детали. Как уже упоминалось, СЧ разрабатывался для установки в радиостанции "Stomo". Большая часть деталей его схемы собрана на печатной плате (за исключение генератора на 100 кГц и делителя на DD7). Катушки ГУНа и ПФ намотаны на каркасах от контуров радиостанций "Storno" и имеют подстроечные сердечники. Катушка ГУНа имеет 4 витка посеребренного провода диаметром 0,7 мм, отвод - 0,75 витка от вывода, подключенного к корпусу. Катушки ПФ также имеют 4 витка провода ПЭВ диаметром 0,6 мм. Катушки генераторов имеют по 9 витков провода ПЭВ диаметром 0,2 мм. При повторении СЧ для других радиостанций контура можно изготовить, используя данные, приведенные в [1]. Если в радиостанции отсутствует напряжение -24 В, то из [1] в этом случае используется и ГУН, изменение частоты которого при передаче осуществляется отключением дополнительного конденсатора от контура ГУНа [3]. Удобно для этой цели использовать реле РЭС60 (вместо примененного РЭС15), одна пара контактов которого замыкает вход неработающего формирователя прямоугольных импульсов, а другая - подключает конденсатор к контуру ГУНа в режиме приема.
Настройка
Легко и быстро настроить СЧ можно применяя осциллограф с широкой полосой пропускания и частотомер с верхним пределом не менее 150 МГц. Можно рекомендовать следующий порядок:1. Зашунтировав кварцевый резонатор генератора 44,333 МГц конденсатором 2... 10 нф и контролируя частоту на коллекторе транзистора VT5, настроить генератор на данную частоту вращением подстроечного сердечника катушки L2. Отпаять шунтирующий конденсатор и, вращая подстроечный сердечник, добиться максимальной стабильности частоты генерации. Если этот максимум не на частоте 44,333 МГц - необходимо последовательно с кварцевым резонатором включить либо индуктивность (при частоте генерации выше необходимой), либо конденсатор (при частоте генерации ниже необходимой) и подобрать их значения. Эта операция может занять довольно много времени, но выполнить ее необходимо - от этого зависит стабильность и точность установки частоты СЧ.
2. Настроить ПФ утроителя на частоту 133,0 МГц.
3. Операции, описанные в пунктах 1 и 2, проделать для канала передачи, замкнув точку РТТ коммутатора DD2 на корпус. Соответствующие частоты - 47,9 МГц и 143,7МГц.
4. Отключить точку РТТ от корпуса, подать -24 В на ГУН, подключить к выходу истокового повторителя VT10 частотомер, отпаять резистор R57 от вывода 13 DA1 и, подавая через этот резистор внешнее постоянное напряжение 1,3...7 В, настроить подстроечным сердечником ГУН на частоты 132,5...135,5 МГц соответственно. Устанавливать шаг перекрытие ГУНа по частоте не следует. Если перекрытие заметно отличается в ту или иную сторону, необходимо подобрать конденсатор С1.
5. Установить напряжение, при котором частота ГУНа - около 133,3 МГц, т.е. начало диапазона 144 МГц для приемника.
6. Вновь подключить точку РТТ к корпусу и проконтролировать частоту ГУНа. Значение частоты должно быть около 144 МГц, в противном случае необходимо подобрать точку подключения диода КД409 к контуру ГУНа. Для достижения необходимого результата операции пунктов 5 и 6 следует проделать несколько раз.
7. Измерить частоту на выводе 14 DA1. При необходимости конденсаторами С49, С50 установить значение 25 кГц ±1 Гц.
8. Подключить резистор R57 к выводу 13 DA1.
Если применяемые детали исправны, а в монтаже нет ошибок, СЧ настроен и готов к работе. Приводимая ниже таблица показывает соответствие значений установленной частоты положению переключателей. Из таблицы видно, что репитерные каналы начинаются с десятичной цифры 4, а цифра единиц соответствует номеру канала, т.е. 43 - 3-й репитерный канал, 45 - 5-й репитерный канал.
Частота, МГц
Значение переключ.
Частота, МГц
Значение переключ.
Частота, МГц
Значение переключ.
Частота, МГц
Значение переключ.
144,000
00
144,500
20
144,000
40
144,500
60
144,025
01
144,525
21
144,025
41
144,525
61
144,050
02
144,550
22
144,050
42
144,550
62
144,075
03
144,575
23
144,075
43
144,575
63
144,100
04
144,600
24
144,100
44
144,600
64
144,125
05
144,625
25
144,125
45
144,625
65
144,150
06
144,650
26
144,150
46
144,650
66
144,175
07
144,675
27
144,175
47
144,675
67
144,200
08
144,700
28
144,200
48
144,700
68
144,225
09
144,725
29
144,225
49
144,725
69
144,250
10
144,750
30
144,250
50
144,750
70
144,275
11
144,775
31
144,275
51
144,775
71
144,300
12
144,800
32
144,300
52
144,800
72
144,325
13
144,825
33
144,325
53
144,825
73
144,350
14
144,850
34
144,350
54
144,850
74
144,375
15
144,875
35
144,375
55
144,875
75
144,400
16
144,900
36
144,400
56
144,900
76
144,425
17
144,925
37
144,425
57
144,925
77
144,450
18
144,950
38
144,450
58
144,950
78
144,475
19
144,975
39
144,475
59
144,975
79
Переключатель SA1 должен быть в положении "репитер". При переводе переключателя SA1 в положение "инверсный" прием/передача осуществляется на частотах репитера.
Литература:
1. Радио. - 1990. - N6. - С.23-29.
2. Funkschau. - 1990. ~ N5.-C.107-108.
3. Радиолюбитель. - 1992. -N4.-C.16.
Радиолюбитель. KB и УКВ 9/97, с34-36.
