VHF周波数シンセサイザー。スキーム、説明

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VHF周波数シンセサイザー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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現在、超短波帯で動作する受信機の局部発振器の周波数安定度に対する要求が高まっています。残念ながら、そのようなデバイスに関する出版物はほとんどありません。しかし一方で、VHF局部発振器として使用される周波数シンセサイザーを作成するのに適した、素晴らしいKN1015PL5マイクロ回路が登場しました。 ICの構造図を図1に示します。主なパラメータは表1にあります。

VHF周波数シンセサイザー。 ICの構造図
図1。 ICの構造図

シンセサイザのブロック図を図 2 に示します。シンセサイザには電圧制御発振器 (VCO) があり、その出力から目的の周波数の電圧が受信ミキサに供給されます。 VCO 周波数は、さまざまな大きさの定電圧をリアクタンスエレメント (RE) (通常はバリキャップ) に印加することによって調整されます。

VHF周波数シンセサイザー。シンセサイザーのブロック図
図2。シンセサイザーのブロック図

VCOからの電圧は制御周波数分周器（UDCH）に供給され、その分周係数は分周係数設定レジスタ（RUCD）を使用して設定されます。このレジスタ（コード）の状態は、チューニングジェネレータ（GN）を使用して変更されます。 VCO信号は、UHFに分割された後、周波数位相検出器（FPD）に送られ、そこで水晶発振器（KG）の周波数を分割することによって形成される基準発振器の周波数と比較されます。対応する分周器（DF）。 PFD出力から、周波数設定エラー信号がローパスフィルター（LPF）を介してREに送られます。このようにして、VCO周波数の周波数位相調整が実行されます。

VCO の安定性により、VCO の出力周波数が維持されます。回路図（図3）からわかるように、VCOはトランジスタVT1で作られています。その回路にはVD2バリキャップが含まれています。エミッタフォロア VT2 を介して信号が出力されます。 VCO 電源は VD1 によって安定化されます。制御された分周器、KG、DCH、FFD は、DD6 チップ (KN1015PL5) で作成されます。分周係数は、DD0 ... DD1マイクロ回路で作成されたRUKDを使用して、入力7 ... 18 DD6に「3」または「5」を適用することによって設定されます。これは、マイクロ回路DD1、DD2上のジェネレーターによって制御される可逆カウンターです。

図3。シンセサイザーの回路図 (クリックして拡大)

発電機の周波数は、ポテンショメータ R13 によって変更されます。可動接点が中間位置にある場合、発電機は作動しません。上に移動すると (スキームに従って)、生成は DD1 の上位 10 つの要素で開始されます。この場合、出力1.4 DD5から、信号は入力3 DD1に供給され、レジスタの段階的な切り替えは、そこに格納されている数の増加から始まります。つまり、DPCD除算因子が増加し始めます。 VCO の周波数は、パルスごとに 13 kHz ずつ増加します。 GN パルスの周波数は、R0,5 スライダーをどれだけ上に動かしたかに依存し、1000 Hz (遅いステップ) から 13 Hz (速いチューニング) まで変化します。 R13エンジンが上に移動するほど、再構築が速くなります。周波数を下げるには、R1 スライダーを下に動かします。次に、ジェネレーターはスキームに従って 6 つの下位 DD1 要素で作業を開始し、レジスターは「減少」します。こんな感じで設定完了です。少し型にはまらないですが、すぐに慣れます。 DD14、ZQXNUMX、CXNUMX に組み立てられた水晶発振器の周波数を微調整するために使用されます。
表1
パラメーター指定パラメータ値ユニット注釈
DPKDv 分周係数の範囲 (ステップ 1) Nv 225 131071 ... メガヘルツ 40出力
除算係数DPKDgの範囲（ステップ1）ング 3 8191 ...
100 900 ...
20 800 ... メガヘルツ 37出力
グループ「A」
グループ「B」
動作周波数範囲 DPKDv f_iv 5 600 ...
20 900 ...
10 800 ... メガヘルツグループ「B」
グループ「A」
グループ「B」
動作周波数範囲 DPKDg f_イグ 0,1。 ..80 メガヘルツグループ「A」
最大入力周波数 FRF F_{グラム最大} 5 メガヘルツ
RF 入力感度 DPKDv Sv 0,2 0,8 ... В 19出力
排気ガス入力感度 Sg 0,1 ... 0,15 В 結論 22、
f_ir=10MHz
最大 NMOS ドレイン電圧ユーマックス 12 B 結論 42、
I_ds= 0,1 mA
NMOSトランジスタの最大残留ドレイン電圧、それ以上 U_{DS 最小} 0,1 B I_ds= 10 mA
NMOSトランジスタの急峻さ、少なくとも S 40 mA/V
PFD の出力インピーダンス、これ以上 R0 600 Om 39出力
低レベルの入力電流、それ以上 I_iL -5
-15 uA 結論 2..18、20、24..36
調査結果 19、22
高レベルの入力電流、これ以上 I_iH 0,1
15 uA 結論 2..18、20、24..36
結論 19,22
消費電流最大値（グループA） I_cc最大 17 mA Ucc=5,5V; へ_i=900MHz; Ng=400; fg=10MHz; Nv=225
消費電流（代表値） I_cc 5 mA U_cc=3,5 V; fi=500MHz; Nr=400;fr=10MHz;Nv=22
重量、これ以上 2,0 г ピンピッチ - 1mm
動作温度範囲 T -60 ... + 85 °C

シンセサイザーは、95x65 mm の寸法のボード上に作られています (図 4)。 R13 と C14 は、アルミニウムコーナーの助けを借りて固定されています。インダクタはパラメータにとって重要ではなく、6 ～ 8 mm の任意の直径を使用できます。直径3mmのPESHOワイヤーを0,3回巻いたものです。 VCO中心周波数の調整は真鍮芯で行います。 R13ポテンショメータは、最も信頼性が高いため、SP-1タイプよりも優れていますが、スライド式のものも使用できます.

VHF周波数シンセサイザー。シンセサイザー基板
図4。シンセサイザー基板

チップ DD2 ... DD5 1533 シリーズを使用することをお勧めします。少し悪い - 555、さらに悪い - 155 です。 5 V の消費電力は 50 mA から 250 mA に増加します。 DD2のピン3、6、7、3とDD5のピン7 ... 18を備えたDD6マイクロ回路は、薄い絶縁導体（表面実装）で接続されています-より簡単で、非常に正常です。 ZQ1 として、周波数が 1 ～ 8 MHz の任意のクォーツを使用し、CD の分割係数を選択して (ピン 24 ～ 36 DD6 を接続することにより)、ピン 37 の周波数が 1 kHz になるようにします (必要な VCO 周波数とステップペレストロイカに応じて)。

設定は以下の順番で行います:

正しい取り付け、ボードの短絡や破損がないことを確認します。
GNの働きをチェック。 R13 スライダーの中間位置では、DD1 ピンに生成はありません。スライダーを左右に回すと、DD1 の出力での生成周波数が滑らかに増加するはずです。これは、R14 と R15 を選択することによって達成されます。
高インピーダンスオシロスコープを使用して、水晶発振器が正常に動作していることを確認します。 5 V バスとピン 37 DD6 の間に 1 kΩ の抵抗を接続し、DC の動作を確認します。ピン 37 の周波数は約 1 kHz である必要があります。
VT2エミッタのオシロスコープでVCOの動作を確認してください。 5 V バスとピン 40 DD6 の間で、1 kΩ 抵抗をオンにします。ピン 40 の周波数は約 1 kHz である必要があります。 L1 コアを調整し、必要に応じて C8 を選択して設定します。
オシロスコープまたは高抵抗電圧計を使用して、接続点R1 ... R3、C2で電圧のDC成分を測定します。 R1 を使用して設定すると、8 ～ 13 V 以内でスムーズに変化する必要があります。 R13を使用して範囲の中間周波数を設定し、コイルの黄銅コアを回転させて、この電圧を4～5Vの範囲で設定します。設定は完了です。

シンセサイザーは、127 ... 131 MHzの周波数で作成者によって作成されました。この場合、UHF の平均分周係数は 129000 で、DC は 3584 です。DC Cd の分周係数は次のように決定されますが、別の周波数のシンセサイザーを他のクォーツで作成することは可能です。

ここでf_平方 - クォーツ周波数; fg.cp. - 局部発振器の平均周波数。

もちろん、430 ... 440 MHzの範囲で同様のシンセサイザーを作成することは可能です-KN1015PL5はこれを可能にしますが、より高い周波数のVCOが必要です. 著者は、[1] で公開されたものと同様の HF バンド用のシンセサイザーも作成しました。同時に、マイクロ回路ケースの数と寸法は半分になりました。そこに、DD7 ... DD12、DD14 ... DD16の代わりに、KN1015PL5がインストールされています。

文学

L.リヴァネンコフ。周波数シンセサイザー。 - アマチュア無線 KB および VHF、2000 年、N6、p.24。
マウスバルコーダー。 -ラジオ、2002年、N9、p.64。

著者: L. リヴァネンコフ、スモレンスク。出版物: radioradar.net

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