シンセサイザー周波数範囲 144 MHz。スキーム、説明

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シンセサイザーの周波数範囲は 144 MHz。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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マスター発振器と「滑らかなレンジ」のローカル発振器は、温度変化に応じて周波数がスムーズに「クリープ」し、電源電圧のサージに応じて急激に「ジャンプ」するため、ますます過去のものになりつつあります。水晶振動子を使って周波数を安定させようとすると、周波数を調整することができなくなりました。そして、シンプルで安価な周波数シンセサイザーの出現によってのみ、ほぼ任意の周波数で「クォーツ」の安定性を備えた信号を得ることが可能になりました。確かに、周波数調整はスムーズではなく、飛び飛びになっていますが、場合によっては (たとえば、FM で VHF を使用する場合など)、これが役立つこともあります。読者に、単純な 2 メートルの周波数シンセサイザーの説明を提供します。

この周波数シンセサイザーは、144 MHz 範囲で動作し、10,7 MHz の中間周波数を持つ受信機を備えた VHF FM ラジオ局の一部として使用することを目的としています。

シンセサイザーには、次の XNUMX つの機能モードがあります。

"チャネル"。このモードでは、送信時のシンセサイザー出力信号の周波数帯域は 144500 ～ 146000 kHz で、受信時の信号の周波数帯域は送信時の信号の周波数より 10700 kHz、つまり 133800 ～ 135300 kHz になります。このモードは、両方の通信相手が同じ周波数で動作する場合の XNUMX つのチャネルでのシンプレックス通信を目的としています。
"ステップ"。周波数調整ステップを 2,5、12,5,25、XNUMX kHz から選択して設定するように設計されています。
"リピータ"。ここで、送信時のシンセサイザーの出力信号の周波数帯域は 145000 ～ 145200 kHz であり、受信時には送信時の信号の周波数より 10700 ～ 600 kHz 低い、つまり 134900 ～ 135100 kHz になります。このモードでは、600 kHz シフトアップした周波数、つまり周波数帯域 145600 ～ 145800 kHz で応答するリピータからの信号を受信できます。
"スキャン"。このモードでは、「ステップ」モードで選択されたステップを使用して、周波数帯域 144500 MHz...146000 kHz で動作している局が検索されます。

最小限の数の周波数シンセサイザー制御ボタンにより、すべての機能動作モードに素早くアクセスできます。この装置の唯一の欠点は、周波数設定時間が XNUMX 秒以内と比較的長いことです。

周波数シンセサイザーは Motorola MC145170-2 マイクロ回路 [1] で作られています。「サービス」は Atmel AT90S8515 マイクロコントローラー [2] で実行されました。ユーザーインターフェースは、ボタンＳＢ１〜ＳＢ３および９桁の７セグメントインジケータＨＧ１によって提供される。

シンセサイザー回路を図に示します。 1. 電圧制御発振器 (VCO) の出力からの信号は、「Fgun 入力」を介して DD4 チップのピン 1 に供給されます。ここでは内蔵水晶発振器ZQ1から得られる基準周波数と比較します。マイクロ回路の位相検出器からのエラー信号は、要素 R1 ～ R6、C1、C4、C11 で組み立てられたローパスフィルター (LPF) に供給され、その後「出力 Uynp」を通って VCO 周波数制御要素に供給されます。したがって、位相ロックループ (PLL) が閉じられます。

（クリックして拡大）

DD1 マイクロ回路は、出力 PB2、PB4、および PB5 からの 7 本のワイヤを介して DD7 マイクロコントローラーによって制御されます。出力PB8（ピン5）から同期信号「sck」を受信し、出力PB6（ピン4）からデータ信号「data」を受信し、出力PB5（ピンXNUMX）から古いデータを新しく到着したデータに置き換えることを可能にする信号を受信します。エンブル」。

マイクロコントローラーのポート A および C の出力からの信号は、マイクロ回路 DD3、DD4 によって復号化され、英数字ディスプレイ HG1 に表示されます。コマンドの実行は圧電放音器BF1から再生される音声信号によって確認されます。

著者のバージョンのデバイスは、工業的に生産されたラジオ局「Estakada」のVCOを使用しています。その図は図に示されています。 2. 送信機よりも低い周波数 10,7 または 11,3 MHz (モードに応じて) の信号は、受信機ミキサーの VCO 出力から除去する必要があります。したがって、受信機では 133800 ～ 135300 kHz、送信機では 144500 ～ 146000 kHz の VCO 同調範囲を提供する必要があります。送信周波数と受信周波数にこれほど大きな差があるため、トランジスタ VT1 VT3 に組み立てられた 2 つの別々の発電機を使用することが賢明であることが判明しました。ラジオ局の動作モードに応じて、トランジスタ VT4 および VTXNUMX の主要なステージが一方または他方の発電機に電力を供給します。

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発生器の出力信号は、トランジスタ VT5 および VT6 上に組み立てられた 13 つのバッファ段に供給されます。これらは常にオンになっており、無線局の残りのカスケードから発電機を切り離すことに加えて、発電機のトランジスタのベースにバイアス電圧を供給します。この電圧は分圧器 R14R5 から取り出され、バイアス電圧用のエミッタフォロワであるトランジスタ VTXNUMX を介して生成トランジスタのベースに供給されます。

VCOとシンセサイザー間の電源回路を含む接続図を図に示します。 3. シンセサイザーと VCO に必要な電源電圧がそれぞれ 5 V と 8 V と異なるため、1 つの別個の電圧安定化装置が使用されました。78 つ目はマイクロ回路 DA05 タイプ 1L1 で、1 つ目はディスクリート素子 VT1、VDXNUMX、RXNUMX、および上に組み立てられています。 CXNUMX.

144MHz周波数シンセサイザー

製造されたシンセサイザーの電源を初めてオンにするときは、マイクロコントローラーがプログラムされ、シンセサイザーが組み立てられ、取り付けにエラーがないか徹底的にチェックされた後でのみ、電力を供給できます。電源を入れると、インジケーターに「Ch 145500」と表示されます。これは、シンセサイザーが周波数 145500 kHz の「チャンネル」モードで動作していることを意味します。このモードでは、ボタン SB2 - 「Down」 (下)、SB3 - 「Up」 (上) を使用して、2,5 kHz、12,5 kHz、25 kHz (デフォルトは 2,5 kHz) のステップで周波数を変更できます。選択した同じステップで範囲をスキャンすることは、SB2、SB3 ボタンを同時に押すことによって実行され、正のパルスが「キャプチャ」入力に印加されると周波数キャプチャが発生します。

SB1 ボタンを 0 回押すと、デバイスは「リピーター」モードに切り替わり、ディスプレイに「R145600 600」と表示されます。これは、受信周波数と送信周波数が 2 kHz 離れているゼロリピーターチャンネルの周波数に同調することを意味します。このモードでは、SB3「Down」ボタンと SB25「Up」ボタンを使用して周波数を XNUMX kHz ステップで変更できます。

次に SB1 ボタンを押すと、シンセサイザーが「ステップ」モードに切り替わります。周波数ステップを設定するには、SB2、SB3 ボタンを使用して選択します。ディスプレイに「ステップ 2,5」と表示されます。次にボタンをもう一度押すと、シンセサイザーは「チャンネル」モードに戻ります。

XNUMX つの例を挙げましょう。

最初：

"Ch 144550" - 144,550 MHz の周波数で作業しました。
「ステップ 2,5」 - 変更前の周波数グリッドステップ。
「ステップ12,5」 - 変更後も同じ。
「Ch 144550m - 運用周波数に戻る。

第二：

「R2 145650」 - 145,650 MHz の周波数で作業しました。
「ステップ 12,5」 - 周波数グリッドのステップは 12,5 kHz に設定されています。
「Ch 144550」 - 144,550 MHzの周波数で「チャンネル」モードに切り替えます。
"R0 145600" - ゼロリピータチャネルに戻ります。

コントローラープログラムが適切に動作していることを確認したら、DD1 チップのテストに進むことができます。オシロスコープを DDI チップのピン 3 に接続します。ここには、周波数 10 MHz の RF 信号が存在する必要があります。これが存在する場合、チップが正常に動作し、コントローラーデータを正しく認識していることを意味します。周波数計を使用し、コンデンサ C1 を使用して水晶発振器 ZQ10000 の周波数を 4 kHz に設定します。

この後、図のようにVCOを接続します。 3、および「出力 1」 - 周波数計または制御受信機に接続します。受信周波数をオンにするには、VCO 入力「ON PRM」に + 5 V の電源電圧を加えます。送信周波数をオンにするには、VCO 入力「ON TRANSMISSION」に + 5 V を印加する必要があります。「in TX」入力を共通線に接続します。 VCO 周波数が必要な周波数と異なる場合は、VCO 周波数の重複範囲を再度確認してください。この場合、制御受信機 (ロックがない場合) はかなり広い範囲の周波数でハム音を聞くことになります。

シンセサイザでは、ALC318 インジケータの代わりに、同様のものを使用することができます。インダクタ L1 のインダクタンスは重要ではなく、10 μH 以上でもかまいません。 VCO では、チョーク L1、L3、L5 は直径 7 mm のフェライトリングに巻かれており、直径 10 mm のワイヤが 0,2 回巻かれています。コイル L6 には 2 回の巻線、L2、L4、L7 - 6 回の銀の巻線が含まれています。 -直径0,5mmのメッキワイヤー。これらのリールはフレームレスで、直径 4 mm のマンドレルに巻かれます。

マイクロコントローラーファームウェアファイル

文学

MC145170: シリアルインターフェイス付き PLL 周波数シンテサイザー - e-motorola.com/files/rf if/doc/datasheet/MC145170-2.pdf。
AT90S8515: 8 ビット RISC マイクロコントローラー - atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0841.pdf。

著者: A. Chetovich (EU6AI)、ベラルーシ共和国、Glubokoe、Vitebsk 地域。

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