СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ ДЛЯ ПОРТАТИВНОЙ
РАДИОСТАНЦИИ
Публикация в РЛ N 8/91 схемы и описания "Портативной радиостанции
личного пользова-ния" вызвала большой читатель-ский интерес. Анализируя
поступающую почту, я пришел к выводу, что основным препятствием при повторении
этой конст-рукции является приобретение кварцевых резонаторов с разно-сом
частот в 465 кГц. Другим недостатком является одноканальность радиостанции.
Поэтому для ее усовершенствова-ния был разработан синтезатор частоты, в котором
используется всего один кварцевый резонатор на частоты от 500 кГц до 2 МГц.
Синтезатор частоты позволяет работать на всех 11 каналах, раз-решенных для
работы с частотной модуляцией в диапазоне 27 МГц. Его также можно выполнить
и в одноканальном варианте (при этом схема упростится) а также перестроить
на частоты, раз-решенные для работы с ампли-тудной модуляцией.
Рис. 1.
Структурная схема синтезато-ра частоты приведена на рис.1. Синтезатор построен
по принци-пу кольца фазовой автоподстрой-ки частоты (ФАПЧ) и делителя частоты
с переменным коэффи-циентом деления (ДПКД).
Управляемый генератор G1 ра-ботает на частоте передачи или гетеродина в зависимости
от со-стояния тангенты "прием - пе-редача". С его выхода сигнал
поступает на приемник, передат-чик и ДПКД, состоящий из счет-чика с переключаемым
коэффициентом деления ПД. Последний делит входную час-тоту на 10 и 11, в зависимости
от выбираемого канала и состоя-ния поглощающего счетчика LN. Затем сигнал
поступает собст-венно на ДПКД, где устанавли-вается необходимый канал и учитывается
сдвиг частоты при переходе с приема на передачу. Общий коэффициент деления
делителя частоты от входа ПД до выхода ДПКД определяется так:
N=a+lOxb, где a, b - коэффициенты, ус-танавливаемые узлом установки частоты
СУЗ.
С выхода ДПКД сигнал с час-тотой около 1,25 кГц поступает на импульсно-частотный
фазо-вый детектор (ИЧФД). Сюда же поступает опорная частота, выра-батываемая
генератором G2 и по-ниженная делителем Д до 1,25 кГц. Выходное напряжение
с ИЧФД фильтруется ФНЧ, кото-рый определяет полосу захвата и полосу удержания
кольца ФАПЧ. Затем оно поступает на варикапы управляемого генера-тора G1 и
производит его под-стройку до совпадения опорной частоты и частоты генератоа
G1 с учетом коэффициентов деления. Сравнение ведется на частоте 1.25 кГц.
Рис. 2.
Принципиальная схема синтезатора частоты приведена на рис.2. Опорный генератор
выпол-нен на элементе D2.1 микросхе-мы К564ЛН2. Кварцевый резонатор Z1 применен
на часто-ту 500 кГц. Делитель частоты с фиксированным коэффициентом деления
делит эту частоту на 400, т.е. до 1.25 кГц. Он выполнен на микросхеме D4 К564ИЕ15.
Сиг-нал с этой частотой подается как опорный на ИЧФД. собранный на элементах
Dl, D2.2, D3.1 и транзисторах VT1, VT2.
Генератор, управляемый на-пряжением, выполнен на транзи-сторе VT4 типа КТ316Д
по схеме индуктивной трехточки. Его час-тота перестраивается с помощью варикапной
матрицы КВС 111A напряжением, поступающим с ИЧФД через фильтр нижних ча-стот
на элементах СЗR6С4. Сюда же с микрофонного усили-теля поступает и модулирующее
напряжение через резистор R8.
Сигнал с ГУНа приходит на приемник и передатчик радио-станции через емкости
С10, С11. Затем он попадает на буферный усилитель на транзисторе VT5 типа
КТ315В. Усиленный, он по-дается на делитель 10/11, выпол-ненный на микросхеме
D5 К153ИЕ10. На транзисторе VT3 построен быстродействующий инвертор сигнала.
С вывода 11 микросхемы D5 сигнал подается на триггер D6.1, микросхемы К564ТМ2,
делящий частоту еще в два раза. Это сде-лано потому, что счетччик ДПКД D9
типа К564ИЕ15 при напряже-нии питания 5 В может устойчи-во работать лишь на
частоте не выше 1,5 МГц. Узел управления переключением делителя 10/11 построен
на элементах D2.4, D3.2, D3.3 и поглощающем счет-чике D7 типа К564ИЕ11.
ДПКД собран на микросхеме D9. Управление его коэффици-ентом деления осуществляется
кодами из ПЗУ D8. В качестве ПЗУ применена микросхема К573РФ4, но лучше, для
сниже-ния потребляемого тока, приме-нить 2764С.
Номер канала устанавливается с помощью переключателя SA1. На элементах D2.5,
D3.4 постро-ена схема подавления дребезга контактов переключателя "при-ем-передача".
С нее управляю-щий сигнал подается на ДПКД для организации сдвига частоты
на 465 кГц при переходе с при-ема на передачу. Питается синтезатор от стабилизатора
напряжения, построенного на транзисторе VT6 и стабилитроне VD2.
Контруктивно синтезатор час-тоты выполнен на печатной плате из двухстороннего
фольгирован-ного стеклотекстолита размером 65 х 60, которая располагается
в корпусе радиостанции на месте элементов питания (см. "РЛ" N 8).
Элементы питания располага-ются позади печатной платы в специальном контейнере.
При этом толщина корпуса радио-станции увеличивается с 20 до 33 мм.
Напряжение питания радио-станции в таком исполнении сле-дует увеличить до
9В, что будет способствовать устойчивой рабо-те синтезатора частоты, а также
увеличит выходную мощность передатчика.
Катушка L1 намотана на каркасе диаметром 5 мм и имеет 15 витков провода ПЭВ-2
диаметром 0,25 мм с отводом от 5 витка, счи-тая от заземленного конца. Ка-тушка
L2 намотана на ферритовом кольце типоразмера К7х4х2 из феррита Ф600НН и содержит
20 витков того же про-вода. Коды, записанные в ПЗУ. приведены в таблице 1.
Таблица 1
Номер канала |
Передача
|
Прием
|
||
Адрес
|
Код
|
Адрес
|
Код
|
|
1
|
001
|
06
|
801
|
47
|
2
|
002
|
66
|
802
|
А7
|
3
|
004
|
07
|
804
|
48
|
4
|
008
|
67
|
808
|
А8
|
5
|
010
|
08
|
810
|
49
|
6
|
020
|
68
|
820
|
А9
|
7
|
040
|
09
|
840
|
50
|
8
|
080
|
69
|
880
|
В0
|
9
|
100
|
10
|
900
|
51
|
10
|
200
|
70
|
А00
|
В1
|
11
|
400
|
11
|
С00
|
52
|
По оставшимся адресам ПЗУ может быть записана любая информация. Переключатель кана-лов SA1 выведен на панель рядом с регулятором шумопонижения.
Рис. 3.
Рис. 4.
При подключении синтезатора к радиостанции следует пользоваться
схемами рис.3 и рис.4. Каскад радиостанции, ранее выполнявший роль гетеродина,
теперь будет бу-фером-усилителем. Гетеродинная часть микросхемы DA1 К174ПС1
также выполняет роль буфера. Ка-тушки L1 и L2 на рис. 10 намотаны на кольце
из феррита М50ВЧ2 раз-мером К7х4х2 и содержат по 10 витков провода ПЭВ-2 диаметром
0,25 мм. Обмотки мотаются двумя проводами одновременно, скручен-ными с небольшим
шагом.
Настройка синтезатора сводит-ся к установке частоты ГУНа сер-дечником катушки
L1 так, чтобы при переключении каналов и пе-реходе с приема на передачу про-исходил
уверенный захват частоты с помощью кольца ФАПЧ. О захвате можно судить по форме
напряжения на выводе 12 DA1.2. "Картинка" на экране осциллографа должна
быть ус-тойчивой. Резистор R8 подбира-ют по отсутствию срыва слежения ФАПЧ при
наиболее громких звуках, произносимых в микрофон.
В синтезаторе можно использо-вать микросхемы типов К564, К561, К176. D5 - типа
К555. Транзисторы можно применить типа КТ312, КТ315, КТ316 и т.д. Варикапную
матрицу КВС 111A можно заменить двумя варикапами типов КВ109, КВ110, КВ124,
Д901, В ПЗУ применима также микросхема К573РФ6. При ис-пользовании же микросхем
К573РФ2 и К573РФ5 число кана-лов сократиться до 10. Матрицу ПЗУ можно собрать
и на диодах типа КД522Б, хотя это займет зна-чительно больше места. Вместо резисторов
R18-R28 желательно применить резисторные блоки типов Б19-1 или Б19-2 соответствующего
номинала. При использовании в синтезаторе кварцевых резонаторов на частоту,
отличную от той, которая выбрана автором, необходимо перестроить коэффициент
деления микросхемы D4 с помощью соответствующей распайки перемычек так, чтобы
на выводе 23 импульсы следовали частотой 1,25 кГц.
Правильно настроенный синтезатор частоты потребляет ток от источника питания
напряжения 9 В не более 15 - 20 мА.
При повторении радиостанции с синтезатором частоты печатную плату лучше изменить,
разработав заново. Это позволит уменьшить габариты всего устройства. В авторском
варианте эта радиостанция имеет размеры 150 х 25 мм при питании от аккумуляторов.
С различными вопросам Вы можете обратиться по этим адресам:
ogurtsov@rpr.comch.ru
radiofanat@chat.ru
keymaster@freemail.ru