Синтезатор частоты для КВ трансиверов

В.Телепов, RW4HDL, Г.Брагин, RZ4HK

Синтезатор разработан коллективом радиостанции RK4HWW и прошел испытания совместно с трансивером "YES-98". Здесь приводится краткое описание его устройства и работы. Он обеспечивает высокую стабильность частоты при шаге перестройки 30 и 15 Гц, имеет высокую скорость установки частоты и обладает малым уровнем помех и "пораженок". Замена обычного ГПД на этот синтезатор не привела к каким-либо изменениям основных характеристик трансивера: чувствительности и реальной избирательности (динамики). В схеме синтезатора используется простая элементная база, в нем отсутствуют программируемые микросхемы: процессоры, ПЗУ и т.п. Сборка и настройка синтезатора по силам практически любому радиолюбителю, имеющему даже небольшой опыт работы с цифровыми микросхемами. Для настройки достаточно иметь осциллограф, частотомер и тестор - пробник. В синтезатор входят шесть основных узлов:

Первые пять узлов собраны на одной печатной плате, а валкодер собирается отдельно. При желании сохраняется возможность применения готового вадкодера или валкодера другой конструкции. ДПКД содержит четыре реверсивных счетчика К1533ИЕ7, обеспечивающих коэффициент деления от 0 до 65536. Он делит входную частоту до частоты опорного генератора 976,6 Гц, на которой происходит их сравнение в фазовом детекторе. На микросхеме DD8 собран узел перезагрузки ДПКД. В нем происходит задержка выходного импульса на 10 нс и формирование отрицательного импульса перезагрузки. ДПКД постоянно подгружает новый коэффициент деления, который хранится в счетчиках валкодера DD13...DD16. Первый счетчик DD12 делит входную частоту на 16 и участвует в формировании пилообразного напряжения (ЦАП DD18). Он включен как-бы крест на крест для того, чтобы "пила" имела нужный наклон - слева направо. Микросхема DD17 формирует импульс предварительной установки счетчиков вал-кодера на нужный участок диапазона при включении питания или переключении диапазонов. На микросхеме К176КТ1 собран ЦАП с весовыми резисторами и диапазонными ключами. Он формирует пилообразное напряжение, изменяющееся по логарифмическому закону для перестройки частоты опорного генератора в небольших пределах (варикап имеет нелинейную зависимость, емкости от напряжения). При переходе с одного диапазона на другой, может резко изменяться коэффициент деления ДПКД, из-за чего приходится изменять влияние на варикап в "опорнике" транзисторными ключами Т9...Т12. Опорный генератор имеет несколько усложненную схему, это необходимо для получения хорошей стабильности и обеспечения соответствующей расстройки по частоте. На DD5 собран генератор и коммутатор, который при выключении расстройки подключает вместо варикапа постоянный конденсатор, исключая при этом нетермостабильный элемент. Далее частота "опорника" сдвоенными счетчиками DD6 и DD7 делится на 8192 и поступает на один из входов фазового детектора DD9. Частота 8 МГц выбрана для получения необходимого интервала расстройки. ГУН собран на транзисторах Т7 и Т8. На микросхеме DD10 собран делитель частоты на два и на четыре, а на микросхеме DD11 сделан мультиплексор, обеспечивающий переключение делителя выходной частоты. На выходе устанавливается заграждающий фильтр, настроенный на частоту ПЧ, после которого для лучшего согласования с смесителем трансивера можно применить усилитель с Х-связью, а для конкретного смесителя трансивера "YES-98" применяется специальный двухтактный каскад. ГУН перекрывает полосу частот от 20 до 42 МГц (при частоте ПЧ 8820 кГц). Переключение контуров ГУНа производится диодами КД409А. На последний контур подается напряжение +5В, обеспечивая надежное закрывание всех диодов кроме выбранного. Необходимые расчеты для распайки диодов первоначальной установки в нужное место диапазона, делаются по формуле (не приводится, RW3AY)c помощью обычного калькулятора.

Рис.1а. Начало. Принципиальная схема синтезатора частоты (в авторском исполнении)

Рис.1б. Продолжение. Принципиальная схема синтезатора частоты (в авторском исполнении)

Рис.1в. Продолжение. Принципиальная схема синтезатора частоты (в авторском исполнении)

Рис.1г. Продолжение. Принципиальная схема синтезатора частоты (в авторском исполнении)

Рис.1д. Окончание. Принципиальная схема синтезатора частоты

Валкодер подробно описан в журнале "Радиолюбитель KB и УКВ" №11-97, но его можно применить, практически любой конструкции, главное, чтобы на входе счетчика DD12, где нет импульсов обеспечивался уровень "лог.1". В частности, валкодер можно сделать из обычного переменного резистора и двух ГУНов. Когда движок резистора находится по середине, оба ГУНа выключены, при отклонении движка в ту или иную сторону включается соответствующий ГУН. Чем больше поворачиваем движок, тем выше становится скорость перестройки. Подобная ручка имеется в трансивере FT-1000. Конечно же, у предлагаемого синтезатора имеются и недостатки. Прежде всего, отсутствие индикации частоты. Мы не стали ее делать из-за неоправданного усложнения всей схемы (зависимости от разброса промежуточных частот, понимай, фильтров). Отсутствие памяти и т.п. В настоящий момент нами разрабатывается синтезатор частоты на недорогом и распространенном процессоре К 1861 ВЕЗ 1. В этом синтезаторе обеспечиваются все необходимые режимы работ: SPLIT, 100 каналов памяти, RIT/XIT, интерфейсная связь с компьютером (RS232) и т.п. Процессор работает в статическом режиме (индикатор, клавиатура, загрузка ДПКД) и переходит в режим частичного и даже полного "засыпания", чем обеспечивается минимизация разного рода помех от процессора. В нем используется меньшее число микросхем, чем в вышеописанном. Основной упор в данном синтезаторе делается на создание программного обеспечения. Поэтому требуется помощь в разработке специализированных программ на языке ASSM для данного процессора. Желающие присоединится к этой работе, могут связаться с автором по адресу: 446100 Самарская обл. г.Чапаевск, ул. Ленина д.13 кв. 67, Телепов Валерий. По этому же адресу можно обращаться, если кого заинтересуют подробное описание и схемы, а также печатные платы синтезатора частоты. У него имеется также схема и печатная плата цифровой шкалы (модернизированная шкала от трансивера "УРАЛ-84М") с индикацией на светодиодных индикаторах КИПЦ09.

РД-13, c.11-18.