ラジオ局トランスポートとマヤックの周波数シンセサイザ制御。スキーム、説明

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ラジオ局 Transport および Mayak の周波数シンセサイザー制御。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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2メートルの範囲で作業するために、アマチュア無線家はアマチュア範囲用に再構築された産業用無線局「Transport」と「Mayak」をよく使用します。受信および送信経路の特性が良好で、周波数シンセサイザーが内蔵されています。この記事で説明するノードを使用すると、このシンセサイザーの機能を最大限に活用できます。

ラジオ局「Transport」と「Mayak」は、（アマチュア無線家の観点からすると）少数の稼働チャンネルを持っています。この問題を解決するにはいくつかの方法がありますが、すべてを自宅で繰り返すことができるわけではありません。ダイオードとスイッチのエンコーダは非常にかさばります。たとえば、80 チャンネルのラジオには約 200 個のダイオードが必要です。可逆カウンタと周波数をスキャンして表示する機能を備えた ROM チップをベースにしたエンコーダでは、IC の数は XNUMX 個近くになります。

シングルチップコンピュータの使用により、ラジオ局をマルチチャンネルバージョンに変換する問題を解決するための最小限の詳細を備えた簡単な手段が可能になり、また、多数のサービスアメニティを導入することができます。提案されたブロックは、ラジオ局「トランスポート」と「マヤック」の周波数シンセサイザーを制御するように設計されており、アマチュアの144.6メートルの範囲内で動作するように再構築されています。著者が作成した ROM ファームウェアのバージョンでは、周波数帯域 145.8 ～ 25 MHz で XNUMX kHz ステップで動作できます。リピータ経由で動作するための標準的な受信/送信周波数シフトを備えたものも含まれます。 ROM の量により、原則として、より多くの機能を備えた制御ユニットを実装できます。実際には、以下を提供できます。

- ラジオ局「Transport」の周波数を 12.5 kHz ステップで調整します (「Mayak」の場合、調整ステップは 25 kHz)。

-範囲全体を上下にスキャンします。

-メモリへの書き込みとメモリからの読み取り16の周波数値。

- メモリセルのスキャン。

- 任意の周波数で受信/送信の周波数分離が 600 kHz のリピータを介した動作モード。

ここで説明する設計では、制御により、無線周波数シンセサイザーの制御ユニットによって実装されるサービス機能を拡張する可能性がすでに提供されています。導入するには、新しいファームウェアを含む ROM をインストールするだけで済みます。

制御ユニットはプロセッサノード、同調周波数指示回路、内蔵Sメーターで構成されます。

プロセッサ部分と周波数インジケータのスキームを図1に示します。 XNUMX。

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プロセッサＤＤ１は、ＲＯＭチップＤＤ３に記録されている制御プログラムに従って、シリアル形式の周波数コードを生成する。これは、シンセサイザーコンパートメントに接続される接続ワイヤの数を減らすために行われました。トランジスタ VT1 のレベルコンバータを介して。 VT3 と XS1 コネクタのピン 2 および 7 を介して、プロセッサ信号がシンセサイザーにあるシリアル - パラレルコンバーターに供給されます。

同調周波数コード (これもシリアル形式) は、DD4 ～ DD7 マイクロ回路のレジスタに書き込まれます。このような IC の組み込みは少し間違っています (K561IR2 は過負荷です)。実践が示しているように、それは非常に信頼性があります。 561 枚のボードを稼働させた 2 年間 (多くのボードは 1 時間稼働)、K4IR5 で障害が発生するケースは 6 件もありませんでした。しかし、そのような組み込みにより、無線干渉を最小限に抑えて静的表示を構成することが可能になりましたが、テストされた動的表示についてはそうは言えません。レジスタには 5 セグメント表示器 HG14 ～ HG7 が接続されています。設計を簡素化するために、インジケータ HGXNUMX および HGXNUMX の XNUMX つの最上位ビットは +XNUMX V 電源に永続的に接続され、数字「XNUMX」を示します。 VTXNUMX トランジスタスイッチを介して、プロセッサの信号で周波数表示が可能になります。

ユニットは 1 つのボタン SB4 ～ SB4 と PTT によって制御され、送信モードを有効にします。周波数の調整は、それぞれ SB3「UP」ボタンと SB2「DN」ボタンを押すことによって実行されます。長く押し続けると、周波数が速く変化します。 SB1「S/S」ボタンはスキャンモード用に提供されます。提案されている操作アルゴリズムは、このボタンを押してから、スキャン方法を指定します: レンジアップ (ボタン「UP」)、レンジダウン (ボタン「DW」)、またはメモリー (ボタン SB12 - 「M」)。チャンネル内に放送局や妨害波があると、ラジオ局のスケルチが作動します。その電圧 (+4 V) がコントロールユニットのコネクタ XS1 の XNUMX 番ピンに印加され、スキャンが数秒間停止されます。この一時停止中に「S/S」ボタンを押すとスキャンが停止します。「S/S」ボタンを押すことで、いつでもスキャンを中断できます。

メモリの操作は「M」ボタンを押すことで開始され、メモリセルから周波数を読み取る必要がある場合は「UP」ボタンを押し、メモリに書き込む場合は「DN」を押します。 " ボタン。メモリを使用する場合、周波数インジケータには数字「14」とメモリセルの番号が表示されます。これは、メモリ読み取りモードで「UP」ボタンを押すことによってのみ増加し、「DN」ボタンを押すことによって減少することができます。録音モード。希望のメモリセルを選択した後、もう一度「M」ボタンを押すと、希望の周波数がメモリから読み取られるか、メモリに書き込まれます。

リピーターを介した動作モードは、「M」ボタンを 1 回押すとオンになります。これはHLXNUMX LEDで示されます。

すでに述べたように、コントロールユニットにはSメーターが組み込まれています。 DA1チップ上で作られています。典型的なスキームに従って含まれています（図2）。

無線周波数シンセサイザー制御トランスポートとマヤック

この図の部品の位置指定は、図からの番号付けを継続しています。 1. S メーターの入力信号には強いホールドがあり、周波数は増加する速度で変化します。 SB2「S/S」ボタンはスキャンモード用に提供されます。提案されている操作アルゴリズムは、このボタンを押してから、スキャン方法を指定します: レンジアップ (ボタン「UP」)、レンジダウン (ボタン「DW」)、またはメモリー (ボタン SB1 - 「M」)。チャンネル内に放送局や妨害波があると、ラジオ局のスケルチが作動します。その電圧 (+12 V) がコントロールユニットのコネクタ XS4 の 1 番ピンに印加され、スキャンが数秒間停止されます。この一時停止中に「S/S」ボタンを押すとスキャンが停止します。「S/S」ボタンを押すことで、いつでもスキャンを中断できます。

リピーターを介した動作モードは、「M」ボタンを 1 回押すとオンになります。これはHLXNUMX LEDで示されます。

すでに述べたように、コントロールユニットにはSメーターが組み込まれています。 DA1チップ上で作られています。典型的なスキームに従って含まれています（図2）。この図の部品の位置指定は、図からの番号付けを継続しています。 1. S メーターの入力への信号は、トランスポート無線局の受信機ボード上の D5 チップ (K5XA174) のピン 5 から来ます。

ここに示されている S メーター回路は Mayak ラジオ局にも使用できますが、その AM パスは別個に (たとえば、同じ K174XA5 上に) 作成する必要があります。

コントロールユニットは、XS1 コネクタを介して 1 本のワイヤで無線局に接続されています (接点の一部が図 2 に、一部が図 1 に示されています)。その目的を表に示します。 2. 表に記載されていないピン 1 はピン XNUMX と並列に接続されています。

無線周波数シンセサイザー制御トランスポートとマヤック

無線局の周波数シンセサイザーはパラレルコードによって制御されるため、「トランスポート」タイプの無線局では通常のシリアル/パラレル入力ボードが使用されます。 19 つのスタンド上のシンセサイザーに取り付けられ、コネクタには XNUMX ピンがあります。このボードは次の改訂を受ける必要があります。

1. 基板に実装されている 10 つの抵抗を 9 kΩ の抵抗に置き換え、共通の配線ではなく +XNUMX V 電源に接続します。

2. コネクタのピン 19 に向かうトラックを超小型回路設置側から切り取ります。

3. ボードの反対側で、コネクタのピン 15 と 16 につながるトラックを切断します。

4.コネクタのピン19に、以前にピン15に接続されていた信号を適用します。

5. ピン 16 に先に行った信号は、ピン 15 に適用されます。

Mayak ラジオ局の場合、コードコンバーターは図 3 に示すスキームに従って独立して作成する必要があります。 XNUMX.

無線周波数シンセサイザー制御トランスポートとマヤック

ボードの出力の配線は、「Mayak」タイプのラジオ局の3つのバリエーションの表の形式で図に示されています。周波数設定バスの指定は工場出荷時のマニュアルから取得されています。表内でカンマで区切られた複数のバス (B1、E3、KXNUMX など) をリストすることは、これらすべてのバスが一緒に接続され、コードコンバータボードの指定された出力に接続されていることを意味します。

周波数シンセサイザーには少なくとも 155 つの変形があり、回路と周波数コーディングの両方が異なることに注意してください。それらを区別する最も簡単な方法は、チャネル周波数をコーディングする原理、つまりダイオードエンコーダ (このバリアントは従来「Mayak-G」と呼ばれています) または ROM エンコーダ K2REZ (オプション「Mayak-561」) を使用することです。シンセサイザーボード上の K11IE561 マイクロ回路の数。マイクロ回路 K11IE2 が XNUMX つの場合、これは Mayak-XNUMX です。

シリアル入力ボードへの電源 (+9 V) は、無線周波数シンセサイザーボードの電圧レギュレーターから取得されます。

制御ユニットは、KR5EN142A マイクロ回路で作られた +5 V 電圧安定器によって電力供給され、さらに無線局の +12 V 電源に接続されます。現在。制御ユニットによって消費される電流は 250 mA を超えません。

ROM をフラッシュするためのコードのリストを表に示します。 2 (「マヤック-1」)。タブ。 3 (「Mayak-2」) とタブ。 4 (「トランスポート」)。スペースを節約するために、FF コードのみを含むブロックはテーブルから除外され、対応するアドレスが各テーブルの最後に示されています。

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制御ユニットは、寸法 233x46 mm の両面プリント基板上に作成されています。材質 - 厚さ1,5 mmのフォイルグラスファイバー。基板を部品の位置側から見た図は図4です。 5、そして裏側 - 図。 6. 基板上の要素の位置を図に示します。 XNUMX.

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このボードは、PKN-125 または PKN-150 ボタンを取り付けるように設計されています。スロットル L1 - DPM-0.1。酸化コンデンサー！ - K53-14。およびC4 - K50-35。固定抵抗はすべて MLT-0.125 タイプ、調整抵抗は SPZ-226 です。抵抗器 R3。 R4。 R8～R14は基板に対して垂直に取り付けます。将来的にフロントパネルを製造する際に重要となる取り付け全体の高さを低くするには、代わりに 1 ～ 4 kΩ の抵抗を持つ HP 9-4.7-10M アセンブリを使用することをお勧めします。ツェナーダイオード VD1。 VD2 - ガラスケース入り。ダイオード VD3 ～ VD7 は、プロセッサチップの下またはボードの反対側に配置されます。

ROMチップ(DD3)はソケット(DIP-24)に実装することが望ましいです。制御プログラムのアップグレード時に置き換えることができます。インジケータ HG1 ～ HG6 もソケット (DIP 14) に取り付けることをお勧めします。図に示されているインジケーターの代わりに、異なるタイプの共通カソードを備えたインジケーターを使用することもできます。

インジケーター S-Metpa HL2 ～ HL12 として、Kingbright の LED アセンブリ DD12GWA が使用されました - 緑色に光ります。必要に応じて、KIPM02 シリーズの国産 LED を使用すると、良好な結果が得られます。ただし、側面を塗装したり、基板に取り付けるときにダイオードの高さを調整したりする必要があります。

18C48 マイクロプロセッサは、Intel の 80C48 チップに置き換えることも、国内の類似品を使用することもできます: KRT816BE48 (35. 39): KR1830BE48: KR1835BE35 (39): KR1850BE35 (39)。 ROM チップを 2k バイトのメモリ容量を持つ別のチップ (2716 や K573RF5 など) に交換することは可能です。

このボードには、他のニーズ (PLL 周波数キャプチャ、電源などの表示) に使用できる 4 つの追加 LED 用のスペースが用意されています。また、ボリュームとスケルチしきい値を調整するための可変抵抗器 (SPZ-XNUMX タイプ) 用の場所もあります。小さなトグルスイッチの下にもあります (たとえば、電力レベルを切り替えるため)。

制御ユニット基板は、ステーションの前面 (アンテナコネクタがある側の反対側) の外側の XNUMX つのラックに取り付けられています。次に、フォイルグラスファイバーからはんだ付けされたXNUMXつの側面を持つ装飾パネルで閉じられます。パネルには、インジケーター、ボタン、可変抵抗器の軸など用の穴があらかじめ開けられています。装飾パネルを固定するには、さらに XNUMX つのネジ山付きラックが使用され、制御ユニット基板を無線局に固定するラックにネジ止めされます。

ラジオ局「Mayak」のコードコンバータは、厚さ74 mmのフォイルクラッドグラスファイバーから作られた19x7 mm（図1,5）のプリント基板上に組み立てられています。

ラジオシンセサイザーにコンバータボードを取り付ける前に、シンセサイザーボードに接続用のコネクタのピンがすべてあることを確認する必要があります。それ以外の場合は、不足しているピンをはんだ付けする必要があります。シリアル入力ボードがそれらに取り付けられ、その上にさらに XNUMX つのラックが固定され、そこに画面が取り付けられます。

無線局「トランスポート」では、表に示すようにクロックパルスとデータパルスが供給されます。 1. 通常のシリアル入力ボードの 1 番ピンと 2 番ピンにあります。

制御部は以下の手順で構成されます。ユニットの電源を入れてリセットパルスが通過すると、スプラッシュ画面「14 ucn」が数秒間表示されます。その後に現在の周波数が続きます (例: 「145500」)。これが起こらない場合は、インストール (特に「プロセッサ - レジスタ - ROM」接続とその保守性) を注意深くチェックする必要があります。この理由は、レジスタ DD4 ～ DD7 で発生する場合があります。これらはシーケンシャルに書き込まれるため、DD5 ～ DD7 が動作していても DD4 レジスタに障害がある場合、データが通過しないため、表示は動作しません。

レジスタ内のデータは、周波数変更時および送信モードオン時に上書きされます。したがって、ユニットを送信モードに切り替えるか周波数を循環させることにより、オシロスコープを使用して、DD7 チップのピン 9 のデータパルスとピン 4 の同期パルスの存在をチェックできます。

周波数を 1 チャンネルずつ上下に変更する場合、チャンネルの「ジャンプ」効果があってはなりません。そうでない場合は、より大きなインダクタンスを持つチョーク L2 またはより大きな静電容量を持つコンデンサ C3 および C6 を使用して、クロック周波数を下げる必要があります。抵抗 RXNUMX を選択することにより、このようなノイズ抑制閾値が設定されます。そのため、ダイナミックヘッドのスキャンモードを停止すると、常に何らかの信号が聞こえます。

S メーターはトリミング抵抗 R18 で調整されます。 LED HL2 の点火信号の最小レベルを達成します。抵抗R20 - 最大信号レベルでのNIH点火。通常、S メーターの特性は非線形です。ここでは、より大きなコンデンサ C6 (最大 4,7 ... 10 マイクロファラッド) を取り付けて実験できますが、当然のことながら、トリミング抵抗 R18 および R20 を使用して毎回 S メーターの調整を微調整する必要があります。

慎重に取り付けられ、保守可能な部品が使用されているため、他の調整は必要ありません。プロセッサー部分の短絡や破損は検出が非常に難しいため、許容できません。

インジケータの輝度を高めるには、次のダイオードを使用して、コントロールユニットボードの電源電圧を+5 ... 5,1 Vに設定することをお勧めします（この場合、接続ワイヤの電圧降下を考慮する必要があります）。 KR142EN5Aマイクロ回路の中間出力を共通のワイヤで接続する開回路に含まれます。しかし、この方法には欠点があります。KR142EN5Aを無線局の本体から隔離する必要があります。最良の選択肢は、同じ会社のKingbright - SC04-11GWAなど、インポートされたインジケーターを使用することです。

著者は、資料とアイデアを提供してくれた RW6HRY33 に感謝したいと思います。また、貴重なアドバイスと設計ディスカッションへの参加をしてくれた UA9ULT と RA9UMC に感謝します。

ROMファームウェアファイル: Mayak1.bin (「Mayak-1」)、mayak2.bin (「Mayak-2」)。 transp.bin (「トランスポート」)。

著者：V.Latyshev（RA9UCN）、marinsk @ kuzbass.net

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