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無線電子工学および電気工学の百科事典 KBトランシーバー用の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
通信機器の周波数シンセサイザーは、同調システムの中心であり、消費者だけでなく、特定のデバイスの選択的な特性も決定します。 近年、Analog Device (analog.com) の直接デジタル合成チップを使用したアマチュア無線シンセサイザーの設計が登場しています。 マイクロ回路は、制限出力周波数、合成信号の品質、「だまされた」サービス、そして同様に重要な価格において、それぞれ異なります。 短波トランシーバー用の周波数シンセサイザーを構築するときに、どのように、どの DDS チップを使用することが賢明であるかを考えてみましょう。 直接デジタル周波数合成 - DDS (Direct Digital Sinthesys) は、かなり「若い」合成方法であり、最初の出版物は 70 年代後半に出版され始めました。 DDS の周波数分解能は、数十メガヘルツの出力周波数で XNUMX 分の XNUMX、さらには XNUMX 分の XNUMX ヘルツに達します。 DDS のもう XNUMX つの特徴は、ホッピング速度が非常に高いことです。これはデジタル制御インターフェイスの速度によってのみ制限されます。 PLL ベースのシンセサイザーはフィードバックとエラー フィルタリングを使用するため、周波数ホッピング プロセスが遅くなります。 DDS出力はデジタル合成されているため、さまざまな変調が可能です。 技術的にも経済的にも、DDS は理想的な周波数シンセサイザーの基準のほとんどを満たしています。つまり、シンプルで、高度に統合され、サイズが小さいということです。 DDS パラメータの多くはプログラムで制御されるため、デバイスに新しい機能を追加できます。 これらすべてにより、DDS シンセサイザーは非常に有望な楽器となっています。 DDS で行われるサンプリングおよびデジタルからアナログへの変換プロセスには、次のような制限があります。
DDSマイクロ回路の構造と動作原理の詳細には立ち入らず（これについてはすべて専門文献で詳細に説明されています）、それらのアプリケーションと特性の一般的な問題についてのみ説明します。 KB トランシーバーの局部発振器として DDS マイクロ回路を使用することを依然として妨げている主な問題は、スペクトル内にレベルが約 -80 dB の成分が存在することです。 アンテナをオフにしてトランシーバーを再構築すると、これらの音がほぼ連続的に（影響を受けた箇所からの「フェンス」のように）聞こえます。 これらの成分は、出力周波数を監視する DDS フィルターを使用することでのみ除去できますが、そのようなフィルターを製造すると設計が大幅に複雑になります。 著者は、「古典的な」シングルループ シンセサイザーに基づく局部発振器信号の代わりに、DDS マイクロ回路の出力から直接合成信号を自作トランシーバーで使用しようとしました。 DDS シンセサイザーの出力信号は、カットオフ周波数 32 MHz のローパス フィルターによってフィルター処理されました。 シンセサイザーがテストされたトランシーバーは、単一の変換スキームと 8,321 ～ 8,9 MHz の範囲の IF に従って構築されました。 最初のミキサーはパッシブで、KP305B トランジスタまたは KR590KN8A マイクロ回路で作られ、蛇行によって制御されます。 ミキサーの RF 信号のレベル - 3 V (eff) 以下。 感度 - 0,3μV。 90つの信号が±8 kHzの間隔で供給された場合、相互変調のダイナミックレンジは2 dB以上であり、著者によれば、これは放送で作業するほとんどのアマチュア無線家に適しているという。 これらのパラメータは、「古典的な」ワンループ シンセサイザーを備えたテストされたすべてのトランシーバーに備わっていました。 詳細な説明は、cqham.ru/utXNUMXfw でご覧いただけます。 そこには、それをベースにした DDS シンセサイザー回路もあります。 シンセサイザーのテストでは、たとえば、AD9850 マイクロ回路では、コンポーネントのレベルが S メーター スケールの 2 ～ 4 ポイントのレベルに固定されていることがわかりました。 アンテナを接続すると、オンエア ノイズのレベルと合わせて、S メーターは 4 MHz 未満の周波数で 7 ～ 10 ポイントを示しました。 160mと80mのバンドでは、「フェンス」はほとんど目立ちませんでした。 公称ノイズ特性が 9851 dB 優れている AD10 マイクロ回路では、組み合わせコンポーネントの平均レベルが S メーター スケールで 1 ～ 3 ポイントを超えることはありませんでした。 10 MHz 未満の周波数で空中で動作する場合、耳で検出することはほとんど不可能ですが、これは選択した中間周波数 (たとえば、8,363 MHz) の値によって決まります。 DDSチップ自体によって合成された信号の品質は優れており、トーンは「理想的」であり、「ノイズ」の幅は最小限です。 SK4-59 スペクトラム アナライザの分解能では、このシンセサイザの信号と電界効果トランジスタ (KP307G、誘導 XNUMX 点、KPE を使用したチューニング) 上の古典的な GPA の信号との間の違いを見つけることはできませんでした。 これらがなければ、チューニング中の「ピーク、ピーク、ピーク」がかなり弱いとはいえ、トランシーバーから XNUMX ループ シンセサイザーを捨てて、代わりに DDS シンセサイザーをインストールすることもできます。 実行された研究により、AD9850、AD9851 ダイレクト デジタル合成チップを、特性を劣化させることなく約 0,3 μV の感度を持つトランシーバーで使用することは不可能であることがわかりました。 トランシーバーの感度に対する要件がそれほど厳しくなく、ミキサーの別のバージョンであれば、これらの超小型回路を局部発振器で使用できる可能性があります。 おそらく、これは、入力フィルタ (アップコンバート) が実質的に不要で、0 ～ 15 MHz の連続動作範囲を備え、あらゆる種類のサービス (プロセッサからの制御) を備えたフィールド条件に適したマイクロトランシーバー シンセサイザーの優れたバージョンとなるでしょう。 シンセサイザーとコントロールコントローラーの寸法は、マッチ箱に過ぎません。 最大合成周波数は 75MHz を超え、トランシーバーの中間周波数は 60MHz に達することがあります。 ペレストロイカのステップ - 少なくとも XNUMX ヘルツの何分の XNUMX か! DDSマイクロ回路の説明の中で、メーカーは、出力信号の品質に対する要求が高まるPLLシンセサイザーでの使用について、「調整可能な基準発振器」として使用するか、可変分周比分周器(VDC)として使用するかのXNUMXつのオプションを提供しています。シングルループシンセサイザー。 両バージョンのシンセサイザーの定性的特性の違いに関する情報は見つかりませんでした。 輸入されたトランシーバーの回路を分析したところ、著者は100番目のオプション（たとえば、FT-817、FT-4トランシーバー）のみが実装されていることを発見し、これに基づいて提案されたシンセサイザーが構築されました。 このバージョンのシンセサイザーの多用途性にも注目してください。 制御プログラムと VCO 同調周波数に応じて、低 IF トランシーバーまたは「アップコンバート」トランシーバーのいずれかに使用できます。 低 IF 用のシンセサイザーでは、VCO は必要な周波数の 4 倍高い周波数で動作し、信号がミキサーに入力されると、その周波数は追加の分周器によって 143 で分周されます。 除数を 399 にすることにより、このシンセサイザーは、高いファースト IF を備えた「R-1」、「カーネル」、「クリスタル」、「R-8,863」などの退役した軍用通信機器の機能を再加工および拡張するために使用できます。 テーブル内。 図 XNUMX は、低 IF (XNUMX MHz) の「標準」周波数レイアウトを示しています。
テーブル内。 2 - IF 90 MHz の周波数レイアウト。他の周波数にも使用できます (プログラムに制限はありません)。低 IF のトランシーバーで使用すると、ミラーおよびサイド受信チャネルの抑制の問題が大幅に軽減されます。 。
シンセサイザーのブロック図を図に示します。 1. 20MHz 水晶発振器信号は、DDS チップと PIC コントローラーの動作に同時に使用されます。
選択した範囲とコントローラーの制御プログラムに応じて、DDS チップは 80 ～ 500 kHz の周波数を生成し、その周波数がローパス フィルター (LPF) を介して周波数位相検出器 (PD) の入力の 256 つに供給されます。 。 VCO の出力周波数は 2 で分周され、周波数位相検出器の 4 番目の入力に供給されます。 FD の出力からの電圧は、ローパス フィルターを通過した後、VCO の周波数調整のバリキャップに供給されます。 電圧変化は、両方の PD 入力の周波数が一致するまで発生します。 周波数が一致すると、PLL が閉じて周波数を保持します。 DDS の出力周波数は、マイクロコントローラに組み込まれたプログラムと外部制御回路の状態に従って、マイクロコントローラによって制御されます。 VCO 周波数を低 IF TRX の構築に適したものにするために、トランシーバーで使用されているミキサーに応じて、さらに 74 または 74 で除算されます。 著者のトランシーバでは、ミキサーの逆位相制御信号の形成は、周波数を 2 で分周する XNUMXACXNUMX マイクロ回路で実行されます。 シンセサイザーのチューニングステップはソフトウェアによって選択され、1、10、20、30、50、100,1000、5000、または 70 Hz の分解能で設定できます。 シンセサイザーの周波数安定性は、主にクロック水晶発振器の安定性に依存しますが、輸入された産業用トランシーバーのシンセサイザーの安定性に匹敵します。 周囲温度が一定の場合、周波数ドリフトは数ヘルツ以内で発生する可能性があります。 クロックジェネレータをはんだごてで+28℃に加熱すると、140MHz範囲の周波数ドリフトは756Hz以下になります。 たとえば、高価なトランシーバー「IC-200」（同社によれば）では、電源を入れてから最初の30時間の周波数変化は±25 Hz、ウォームアップ後は+0の温度で50時間あたり±350 Hzです。 ℃。 温度が XNUMX ～ +XNUMX °C に変化すると、周波数は ±XNUMX Hz 以内で変化します。 シンセサイザーは、コンピューターのマザーボードからのハイブリッド TTL ジェネレーターを使用します。 周波数安定性に対する非常に厳しい要件があるため、熱補償された非常に安定した発生器を使用することができますが、著者はその使用の適切性について非常に深刻な疑問を持っており、そのような発生器のコストはシンセサイザー全体のコストに匹敵します。 シンセサイザーコントローラーの概略図を図に示します。 2. シンセサイザーは DD1 PIC16F628 マイクロコントローラーを使用しますが、PIC16F84A 用の制御プログラムがあります。 これらのマイクロコントローラーのプログラムは、Vladimir RX6LDQ (develop-pic@yandex.ru) によって作成されました。*
DD1 マイクロコントローラーの動作を詳細に説明するのは意味がありません。内部に組み込まれたプログラムに従って動作し、HG1 ディスプレイ、DDS チップ、および外部デバイスに制御信号を発行する「ブラック ボックス」のままにしておきます。 シンセサイザー全体として最良のノイズ特性を得るために、最も広い周波数スペクトルを形成する DDS AD9832 チップが選択されました。 さらに、この DDS チップのコストは他のチップよりも大幅に低くなります。 シンセサイザーの動作は、キーボード SB1 ～ SB18 とオプトカプラ U1、U2 で作られたエンコーダによって制御されます (図 3)。 シンセサイザーのコントロール ボタンの数は減っていません。12 個のボタンがシンセサイザーの動作を制御し、1 個のボタン (A6 ～ AXNUMX) がトランシーバー動作モードの制御に使用されます。
なぜボタンがこんなにたくさんあるのでしょうか？ それぞれが複数の機能を実行するときに、ステップバイステップのメニューで停止することが可能でした。 したがって、たとえば、輸入されたポータブルトランシーバーは機能します。 たとえば、範囲の反対側にチューニングを操作する場合、メニューに入り、チューニングステップを粗いものに変更し、チューニングノブを回して、再度メニューに入り、戻る必要がある場合、非常に不便に思えました。元の調整ステップ、そしてこれらすべての操作が静かに機能した後でのみ。 シンセサイザーの鍵盤の説明では、各コントロールボタンのシリアル番号と主な機能（ボタンを押したときに実行されるコマンド）、「BAND」機能に入るときにオンになる範囲、および回路図上の参照番号 (前半記事の図 2 を参照)。 「1 RIT」; 1,8MHz; SB11 - デチューニング有効化ボタン。 ボタンを押したときにディスプレイに表示されている周波数が記憶され、送信モードで使用されます。 デチューン量はロータリーエンコーダーで入力します。 デチューンがオンになったバンドをそのまま使用する場合でも、別のバンドに切り替える場合でも、送信に切り替えると、シンセサイザーはデチューンがオンになったときにディスプレイに表示されていた周波数に戻ります。 これにより、SPLIT モードと CROSSBAND モードが提供されます。 デチューニングをオンにすると、ディスプレイ上の数十MHz以降のドットが点灯します。 もう一度このボタンを押すとデチューニングがオフになります。 "2 周波数"; 3,5MHz; SB12 - 動作オン/オフ ソフトウェア増加 (2 倍) 周波数調整ステップ。 このボタンを押すと、ディスプレイに「60p」と一瞬表示されます。 シャンクからのパルス数は増加しません。たとえば、シャンク ディスクの歯が 10 個で同調ステップが 600 Hz の場合、4 回転あたり 4 Hz になります。 このボタンをもう一度押すと、ディスプレイに「2400p」という文字が表示され、パルス数が XNUMX 倍になります。 すでに XNUMX 回転あたり XNUMX Hz が得られます。 「3バンド」; 7MHz; SB13 - レンジ切り替えを有効にするボタン。 これを押すと、ディスプレイに「Band」という文字が表示され、ボタン「1 ～ 9」のいずれかを押すと、ディスプレイは選択した範囲の中央に対応する周波数を設定します。 「4IN」; 10 MHz、SB 14 - 現在の同調周波数と 16 つのトランシーバー制御ボタンの状態を 14 個のメモリ セルの 10 つに保存します。 SB15 を押すと、ディスプレイに「Push」という文字が表示され、目的のセルの番号が記載されたボタンを押すことが期待されます。 1 位から 0 位までの数字を入力するには、数字の 5 を押してから 0 秒以内に、21,225 桁目の 3 ～ 0 を入力します。ディスプレイにセルの番号が表示されます。 セル 0 には、電源投入時のシンセサイザーの初期状態を設定するための情報が格納されます。 希望の値を書き込むことができます。たとえば、チューニングステップや TRX の任意のモードの組み込み、トランシーバーの電源がオンになったときにシンセサイザーが切り替わる周波数などです。 たとえば、通信相手と 21,225 MHz の周波数で会う契約を結んでいるとします。 トランシーバーをこの周波数に切り替え、(SBXNUMX ボタンを押して) UHF をオンにし、操作したい同調ステップを選択して、「IN」および「XNUMX」ボタンを押します。 すべての設定はセル「XNUMX」に記録されます。 これでトランシーバーの電源をオフにすることができます。次回電源をオンにしたときに、プロセッサーはゼロ セルに保存したすべてのモードを設定します。UHF、周波数 XNUMX MHz、チューニング ステップをオンにします。 「5A-B」; 14MHz; SB15 - 追加の受信周波数と交換します。 これはいわゆる「第 XNUMX 局部発振器」モードです。 「仮想」セル「A」および「B」の周波数の値を記憶するには、希望の周波数に同調してこのボタンを押す必要があります。 周波数はセル「A」に保存されます。 ディスプレイ上の同じ周波数値がセル「B」に「ジャンプ」します。つまり、事実上、いわば XNUMX 番目の局部発振器に「切り替わった」ことになります。 ここで周波数に任意の変更を加えることができます。セル「B」の記憶は、ボタンA-Bをもう一度押した場合にのみ行われます。つまり、セル「AとB」には、デジタルスケールにあったXNUMXつの周波数の値が記録されます。 Aボタンを押した時の数値を-INに記憶します。 おそらく、トランシーバーでシンセサイザーを使用していない無線従事者にとって、このボタンの操作に関するこのような説明は、その目的を明確に理解できないでしょう。 このモードを別の方法で説明してみます。 トランシーバー内に XNUMX つの VFO が取り付けられており、このボタンで XNUMX つのチューニング ノブが VFO "A" または VFO "B" に切り替わると想像してください。 どの「局部発振器」で作業しているかを明確にするために、モード「A」ではディスプレイに MHz スケールの単位付近のドットが表示され、モード「B」では MHz スケールの単位付近のドットが消え、XNUMX つのドットが点灯します。単位、数十、数百ヘルツスケール近くまで。 「6スキャン」; 18MHz; SB16 - スキャンボタン。 押すとインジケーターに「Scan」の文字が表示されます。 スキャンには XNUMX つのサブ機能があります。 A. 「8」ボタンを押すと、15 個のメモリ セルがスキャンされ、各セルで 3 秒間停止します。 b. ボタン「2」を押すと、セル 1 に記録されている低い周波数からセル 2 に記録されている高い周波数までスキャンが実行されます。最初のセルの周波数が 1 番目のセルの周波数より大きい場合、SCAN を押すと「エラー」というメッセージが表示されます。 」と表示されます。 スキャンは2つの範囲内のみ可能です。 V. ボタン「3」を押すと、含まれる範囲が下限値から上限値へ、またはその逆に再構築されます。 キーボードのいずれかのボタンを押すか、エンコーダーを回すか、PTT を押すと、スキャンを中断できます。 [SCAN] ボタンをダブルクリックすると、いつでもスキャンを中断したところから再開できます。 "7RT"; 21MHz; SB17 - デチューニングを有効にした受信周波数と送信周波数の交換。 ボタンを押すと送信周波数が受信周波数になり、受信周波数が送信周波数になります。 もう一度 SB17 を押すと、すべてが元の状態に戻ります。 デチューンが有効になっていない場合は、「7」ボタンを押すと、ディスプレイに「選択」というメッセージが表示されます。 これは、ボタン「1」または「2」を押すとアクセスできる XNUMX つの基本設定のメニューです。 「1」 - 中間周波数入力モード。 トランシーバーの設定された中間周波数の値がディスプレイに表示されます（デフォルトでは、プログラムの初期周波数は8,3〜8,9 MHzの値を持つことができます）。 周波数はエンコーダによって設定されます。 インバータを修正し、ボタン「1」をもう一度押すとモードが終了します。 トランシーバーの基準発振器の周波数を最終設定した後、周波数計で周波数をHz単位で測定し、エンコーダーのノブを回して設定するモードに入ります。 まず、シンセサイザーのチューニング ステップとして 1 Hz を選択する必要があります。 「2」～20MHz基準発振器定数補正モード。 シンセサイザーは「固定周波数」値 10 Hz を表示し、300 m 範囲の VCO を自動的にオンにします。VCO ボードの出力の周波数は周波数メーターで測定する必要があり、000 MHz と異なる場合は修正します。エンコーダを回転させます。 終了して保管 - ボタン「160」をもう一度押します。 これらのシンセサイザー設定は「基本」であるため、より慎重に調整する必要があります。 これを行うには、少なくとも 2 時間ウォームアップした周波数計 (できれば工業用) を F / 10,30 シンセサイザーの出力に接続し、補正モードでエンコーダーを回転させて、周波数を XNUMX MHz の精度で設定します。 XNUMXヘルツ。 この機能が必要となったのは、シンセサイザーの基準発振器には追加のチューニングがなく、さまざまなインスタンスの周波数の広がりが数 kHz に達する可能性があるためです。 「8アウト」; 24MHz; SB 18 - 16 個のメモリ セルの 10 つから 15 つのトランシーバー コントロール ボタンの周波数と状態を復元します。 押すと、ディスプレイに「Pop」と表示され、対応するセル番号のボタンが押されることが期待されます。 1 ～ 0 の数字を入力するには、数字の 5 を押した後、XNUMX 秒以内に XNUMX ～ XNUMX の XNUMX 番目の数字を押す必要があります。数字を入力すると、メモリーセルの番号がインジケーターに少しの間表示されます。 。 "9 T=R"; 28MHz; SB1 - 送信周波数を受信周波数と同じに設定するモード。 デチューンを有効にすると動作します。 デチューニングがオフになっている場合、「9」ボタンを押すと、インジケーターに「ステップ」という文字が表示され、左ボタンと右ボタンで希望のシンセサイザーチューニングステップを選択できます: 1、10、20、30 、50、100、1000、5000 Hz。 もう一度このボタンを押すと、選択したステップが記憶されます。 「0 STEK」、SB10 - スタックから周波数を抽出します。 スタック セルは XNUMX つあり、ボタンを続けて押すと表示できます。 スタックセルから周波数が出力される前に、インジケーターにはセル番号とともに「Stec」という文字が一時的に表示されます。 スタックへの入力はレンジ変更時、メモリセルからの抽出時、スキャン時に自動的に行われます。 "左"; SB9-クイック周波数低減ボタン。 "右"; SB8 - クイック周波数増加ボタン。 ボタン「A1」～「A6」（SB2～SB7）を押すと、出力 ATT、AMP、U/L、VOX、AF BW、PROC の論理レベルがそれに応じて変化し、トランシーバーの機能ユニットとモードを制御します。 シンセサイザーが最初にオンになったとき、これらの出力は論理 XNUMX です。 メモリセル内のすべてのユーザー設定と情報は、追加の外部電源なしでマイクロコントローラーのRAMに保存されます。 シンセサイザーの電源をオンにすると、プログラムは、電源をオンにするたびにすぐに取得したいトランシーバーのパラメータ、つまり周波数とチューニング ステップ、トランシーバー モード (状態) を「0」メモリ セルから取得します。 4 つのトランシーバー制御ボタン）; バルコーダーパルスと「ゼロ化された」スタックセルの数を2pで「乗算」します。 プログラムでは、シンセサイザーの電源が最初にオンになったとき、最初の 1 個のメモリ セルには、コール サイン UT3FW を最も頻繁に聞くことができる周波数が含まれています。 残りのセルには範囲の周波数が表示されます。 これは、初めてシンセサイザーの電源を入れたときに正しく動作し始め、ユーザーがその制御に慣れやすくするために行われます。 DDS チップは、RAO、RA7、RA8 バス上のシリアル コードによって制御されます。 DDS 出力信号は、約 2 kHz のカットオフ周波数を持つローパス フィルター要素 R3、R7、L8、L9、C700、CXNUMX、CXNUMX によってフィルター処理されます。 HG1 コントローラの表示として、制御は原則として同じであるため、異なるタイプの LCD インジケータを使用しても問題ありません。 シンセサイザーは、モスクワの会社MELTの安価な「電話」LCD - MT-10S1を使用します。 このようなインジケーターは 2 つのバスを介して制御されます。これらは DD1602 マイクロ回路の出力 QE、QF、QG、QH です。 より高価なオプションは、外国企業Powertip、Sunlike、Wintek、Bolymin、およびMELTのマトリックスインジケーターを使用することです。 しかし、今日のそのような LCD のコストは非常に高価です。 マトリックスインジケーターのすべてのモデルが速度の点で適しているわけではないことにも注意してください。 たとえば、WH1602J インジケーターはエンコーダーの再構築に「追いついていない」ため、エンコーダーのノブを速く回すと、理解できない記号や記号が「飛び出し」始めます。 全く同じタイプの他社製インジケーター VSXNUMXN も問題なく動作します。 D0 ～ D3 バスは、トランシーバー バンド パス フィルター ボード上のバンド スイッチング デコーダーと VCO ボードのバンド スイッチング デコーダーに制御信号を供給します。 チップ DD6 - バルコーダーのパルス整形器。 シンセサイザーを再構築する瞬間、フォトカプラー U1 および U2 (図 3 を参照) の前で、トランシーバーのチューニング ノブにしっかりと接続された、端に沿って穴または歯が切られたディスクが回転します。 ディスクの反射面がフォトカプラの反対側にある場合、フォトカプラの光検出器の抵抗は最小となり、ディスクの穴の位置にある場合、光検出器の抵抗は最大になります。 DD6 マイクロ回路の要素は、抵抗降下により、RB6、RB7 バス上に一連の矩形パルスを形成し、これが PIC コントローラーによって読み取られます。 制御プログラムには、パルスの立ち上がりエッジに沿ったものと両方のドロップに沿った 2 つの読み取りアルゴリズムが含まれています。 キーボードの「XNUMX」ボタンを押すことで、これらのアルゴリズムを切り替えます。 トランシーバーがトランスミッションに転送されると、トランジスタ VT1 のキーがキーボードをブロックします。 LED HL2 - このモードのインジケーター。 さらなる分離と相互干渉の低減のために、LC フィルタがコントローラ ユニットのすべての電源回路 (L1、L4 ～ L6、C2、C3、C17 ～ C23) に組み込まれています。 電圧制御発振器 VCO (図 4) は、5 ～ 10 MHz の中間周波数を持つトランシーバーに必要な周波数の XNUMX 倍高い周波数で動作します。
これには 100 つの理由があります。第 1 に、周波数が高くなると、マスター オシレーターのコイルが小さくなります。 第二に、このような発生器はより多用途であり、必要なタスクに応じて 966 MHz を超える周波数を得ることができます。 発電機自体は、電界効果トランジスタVT2上の容量性3トン回路のスキームに従って作成されています。 キエフの企業が提供するほぼすべての「フィールドワーカー」がテストされました - BF96 が最良の結果を示しました。 バッファ段はトランジスタ VT1 と VT5 上に作成されます。 十分に強力な BFR1 トランジスタがクラス A で使用されました。レンジを切り替えるときの VCO 周波数は、リレー接点 K4 ～ K1 を備えたスイッチング コイル L1 ～ L2 によって変更され、リレー接点 K0 ～ K1 はデコーダ DD2 によって制御されます。 いくつかの範囲のヘテロダイン周波数は実質的に一致しているため、0 つのコイルでなんとかやり遂げました。 フィルタリング RC 回路と LC 回路が DD2 チップの入力と出力に取り付けられています。 前述したように、著者のトランシーバでは、局部発振器の周波数は必要周波数の 2 倍高くなければなりません。 これらの周波数の信号は、カウンタ DD1 の出力 Q4 および Q1 から除去されます。 Q20 DD2 の出力では 3 で除算された周波数が得られ、Q7 の出力では 12 で除算された周波数が得られます。Q13 の出力は 1 m の範囲で動作するために使用され、VCO 周波数はさらに 2 で除算されます。 DD3 マイクロ回路は、VD1 ダイオードを通じて制御され、ピン 2 と 2 に論理ゼロが現れると、Q8 DD1 の出力からの VCO 信号の通過を許可します。 トランシーバー「RA3.1AO」、「Ural」、「KRS」、「UA13FA」でシンセサイザーを使用する場合、ヘテロダイン周波数の必要なグリッドは、DD2 マイクロ回路の Q5 出力 (3.2 による分周器) を使用して取得できます。 これを行うには、DD12 チップのピン 2 を DD2 のピン 4 に接続し、DD4 チップのピン 8 を DD1 のピン XNUMX に接続する必要があります。 ここで、F/XNUMX(XNUMX) シンセサイザーの出力で、F/XNUMX(XNUMX) 形式の信号を受け取ります。 表に示されている周波数を直接使用します。 コラム「GPAの再構築」のXNUMX。 位相検出器は DD4 チップ上に作成されています。 位相検出器に供給される前の VCO 周波数は、256 個のカウンター DD2 および DD5 に事前に分割されます。 DD5 チップの出力では、ローパス フィルター L13 ～ L14、C51 ～ C53 がオンになります。 DDS からの信号は、VT4 トランジスタ上の追加アンプを介して位相検出器の 5 番目の入力に供給されます。 このカスケードは、DDS 出力を PD 入力に接続するケーブルで損失が発生する可能性があるために導入されました。 トランジスタ VT1 は、コントローラー ボード上の LED HL4「LOCK」を制御します。 LED は PLL ループのロックを示します。LED が消灯している場合はリングが閉じており、点灯している場合は誤動作を示しています。 制御電圧はオペアンプ DA7 によって生成され、フィルター要素 R8、R15、C16、C5 を介して発電機バリキャップ VD4 に供給されます。 追加のフィルタリング RC 回路 R36 ～ R38、C48 ～ C50 も DA1 インレットに取り付けられます。 デバイスのデジタル コンポーネントとアナログ コンポーネントは、干渉を避けるために、個別のスタビライザー DA2、DA3、DAXNUMX によって電力を供給されます。 シンセサイザーの製造とチューニングには特別な機能はありません。 デジタル部分は、保守可能な無線要素を使用すると、すぐに機能します。 DD7 マイクロ回路の出力にあるローパス フィルターのコンデンサ C9 ～ C5 (図 2 を参照) は、トランシーバーのウォームアップ時にフィルター特性が変化しないように、最小の TKE で設定する必要があることに注意してください。 VCO ボードのコンデンサ C17、C19 ～ C21、C51 ～ C53 も同じ要件を満たす必要があります (図 4)。 PIC コントローラーはボードにはんだ付けできますが、ファームウェアのアップデートの可能性を考慮して、パネルに取り付けることをお勧めします。 シンセサイザーから 1 種類の干渉が検出されました。 一部の周波数でエンコーダーを回すと、同調できない非常に短いクリック音が発生します。 エンコーダの回転が止まると消えます。 これらは、表示ボードのレジスタに入力されるシーケンシャル コードです。 苦戦する方法は、入力に RC フィルターを備えた KREN5A チップ上の別個のスタビライザーから HG10 インジケーターに電力を供給することです (15 ～ 1 W の電力を持つ 2 ～ 2200 オームの抵抗と大容量の酸化物コンデンサー) 。 コンデンサの静電容量 (10000 ～ XNUMX uF) は、クリックを最大限に抑制するために耳で選択されます。 UHF (AMP) またはその他の TRX モードがオンになっている場合にのみクリック音が発生する場合は、追加の LC または RC フィルターを対応する制御回路 (DD3 チップの QC-QH 出力) に取り付ける必要があります。 DD3 チップの出力は 5 mA 以下の負荷電流向けに設計されていることにも注意してください。 より強力な負荷を接続するには、制御回路と直列の K555LN5 または 47NS06 チップをさらにオンにする必要があります (最大 40 ... 15 V の電圧で最大 30 mA の負荷電流)。 20 番目のタイプの干渉は影響を受けるポイントで、20 m 帯域で最も一般的であり、1 MHz 基準発振器からのミキサーおよびピックアップ内の変換生成物として発生します。 これらの干渉に対処する基本的な方法は、コントローラー ボード (ブリキ板またはガラス繊維ホイルで作られたボックス) を完全にシールドすることです。 別個のジェネレーターのスクリーニングは何も行わず、ピックアップは DD5 および DDXNUMX マイクロ回路基板のプリント導体に沿って「広がります」。 基板間接続を配線する場合、ワイヤをきつく束ねてはいけません。さらに、デジタル回路とアナログ回路を接続するワイヤを組み合わせてはいけません。 電力は、個別のツイストペア、より線によって各ボードに供給されます。 14 本のワイヤは共通で、15 本目は電源電圧です。 出力信号の「理想的な」トーンを得るには、VCO バリキャップに関連する回路上で可能な (そして不可能な) ピックアップをすべて取り除く必要があります。 これらのチェーンには高品質の要素のみを使用します。 これは、VCO ボードのコンデンサ C16、C47、C48、C49、C50、CXNUMX、CXNUMX に特に当てはまります。 VCO ボードからのシンセサイザー信号は、直径 3 mm の同軸ケーブルを介してトランシーバー ミキサーに供給されます。 このラインを正確に一致させるために、抵抗 R27 が選択されます。 マッチングが悪い場合、影響を受ける周波数が最も頻繁に現れるため、トランシーバーをそのような周波数に調整し、その最大の抑制のために R27 を選択します。 最近「人気の」IF では、8,867 MHz テレビの PAL デコーダ用のクォーツの選択によって決定され、VCO コイルの巻線データは次のとおりです: L1 - 5 ターン、L2 ～ L3、L5 - 各 4 ターン、L4 - 3ターン。 コイルはフレームレスで、ワイヤー PEV-4 2 で直径 0,8 mm のマンドレルに巻かれています。 各発電機の正確な周波数は、発電機の最終調整後にコイルの巻数を離すことによって選択されます。 発泡ゴム片がコイルの内側に挿入され、パラフィンが充填されます。 これを行わないと、マイクの影響が観察されます。 VCO ユニットのインダクタ L6 ～ L9、L11 ～ L14 は、サイズ K2000x7x4 のリング フェライト磁気コア M2NM に巻かれています。 ターン数 - L10-L15 および L6 の場合は 9 ... 11。 L30-L12、PEV-14 ワイヤー 2 の場合は 0,15 ターン。 スロットル L10 - DM 0,1。 図に示すインダクタンスを持つ小型の輸入チョークを使用することもできます。 リレー K1-K4 - 巻線抵抗 49 kOhm の RES1 (動作電圧 24 V のリレーから選択)。 図に示されているタイプのシンセサイザーではマイクロ回路を使用することが望ましいです。 これにより、その後の構成での問題が解消されます。 74NST9046 チップの代わりに、まだ販売されていないため、HEF4046 (Philips Semiconductors) または CD4046 を使用できます。 これらのマイクロ回路のすべてのピンが 9046 と一致するわけではないため、交換する場合はボードのレイアウトをわずかに変更する必要があります。DDS から信号を受信する SIGIN 入力 (ピン 14) の最大感度は 150 mV です。 。 したがって、トランジスタ VT4 のアンプの出力には 0,3 V を超える振幅を設定しないでください。このモードの選択は、抵抗 R28、R29 によって行われます。 74NST9046 の一部のインスタンスでは、すべてのレンジで PLL リングを確実に閉じることができませんでした。この誤動作は、マイクロ回路のピン 1500 と共通ワイヤの間に 14 pF のコンデンサを追加することで回避されました。 フォトカプラ U1 と U2 は反射型です。 エミッタと直列に接続された抵抗器 R13、R15 の抵抗値は 470 ... 510 オーム以上でなければなりません。そうしないと、発光ダイオードが故障する可能性があります。 AOT137A フォトカプラの特性の広がりには、フォトカプラの近くのディスクの「クローブ」の通過に対する明確な反応に応じて、個別の調整が必要です。 valcoder メカニズム自体はさまざまな方法で実行できます。 著者のバージョンでは、フォトカプラはコントローラボードに直接はんだ付けされており、その前で、ディスクの端に沿って65個の歯が均等にカットされた厚さ0,7mmのジュラルミンで作られた直径60mmのディスクが回転します。 歯の中央はフォトカプラの中心と位置合わせされており、フォトカプラ間の距離は 15 mm です。 ディスクにドリルで穴を開けたり、白と黒のセクターを描いた紙を貼り付けることもできますが、描かれたセクターの幅は 3 mm より狭くてはなりません。そうしないと、エンコーダーが各セクターを明確に認識できなくなります。 ディスクはフォトカプラの表面から 1,5 ～ 2,5 mm の距離に配置されます。 ディスクが回転するときは、アドバンス シフトを 90 度、つまり 13 度に設定する必要があります。 歯の半分のリード。 R15、R9の代わりにチューニング抵抗を一時的にはんだ付けし、エンコーダの正確な動作に従ってフォトカプラのエミッタを流れる電流を選択します。 トリガーの感度とその特性は、抵抗 R12 ～ R14、R90 で選択できます。 正確な動作が得られない場合は、必要な XNUMX 度のシフトが提供されないため、フォトカプラの XNUMX つを移動する必要があります。 シンセサイザーの出力信号の品質は、図に示すスペクトログラムから推定できます。 スペクトルアナライザーSK5-4を使用して得られた図59。
著者: Alexander Tarasov (UT2FW)、Reni、ウクライナ
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