Synthétiseur de fréquence VHF. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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À l'heure actuelle, les exigences en matière de stabilité de fréquence des oscillateurs locaux des récepteurs fonctionnant dans la gamme des ondes radio ultracourtes ont augmenté. Malheureusement, il existe peu de publications sur de tels dispositifs. Mais d'autre part, un merveilleux microcircuit KN1015PL5 est apparu, adapté à la création d'un synthétiseur de fréquence utilisé comme oscillateur local VHF. Le schéma structurel du CI est illustré à la Fig. 1, les principaux paramètres sont dans le tableau 1.

Fig. 1. Schéma structurel du CI

Le schéma fonctionnel du synthétiseur est illustré à la Fig.2. Le synthétiseur possède un oscillateur commandé en tension (VCO), à partir duquel une tension de la fréquence souhaitée est fournie au mélangeur récepteur. La fréquence du VCO est réglée en appliquant une tension constante de différentes amplitudes à un élément réactif (RE) - généralement une varicap.

Fig.2. Schéma fonctionnel du synthétiseur

La tension du VCO est envoyée à un diviseur de fréquence contrôlé (UDCH), dont le facteur de division est défini à l'aide du registre de réglage du facteur de division (RUCD). L'état de ce registre (code) est modifié à l'aide du générateur d'accord (GN). Le signal VCO, après l'avoir divisé en UHF, est transmis à un détecteur fréquence-phase (FPD), où il est comparé à la fréquence de l'oscillateur de référence, qui est formé en divisant la fréquence de l'oscillateur à cristal (KG) dans le diviseur de fréquence correspondant (DF). À partir de la sortie PFD, le signal d'erreur de réglage de fréquence est transmis via un filtre passe-bas (LPF) au RE. Ainsi, l'ajustement fréquence-phase de la fréquence du VCO est effectué.

La fréquence de sortie du VCO est maintenue avec la stabilité du VCO. Comme on peut le voir sur le schéma de circuit (Fig. 3), le VCO est réalisé sur le transistor VT1. Son circuit comprend une varicap VD2. Par l'intermédiaire de l'émetteur suiveur VT2, le signal est émis. L'alimentation du VCO est stabilisée par VD1. Les diviseurs contrôlés, KG, DCH, FFD sont réalisés sur une puce DD6 (KN1015PL5). Le facteur de division est défini en appliquant "0" ou "1" aux entrées 7 ... 18 DD6 avec le RUKD, réalisé sur les microcircuits DD3 ... DD5. C'est un compteur réversible, qui est commandé par un générateur sur les microcircuits DD1, DD2.

Fig.3. Schéma de principe du synthétiseur (cliquez pour agrandir)

La fréquence du générateur est modifiée par le potentiomètre R13. Lorsque son contact mobile est en position médiane, le générateur ne fonctionne pas. Si vous le déplacez vers le haut (selon le schéma), la génération démarre sur les trois premiers éléments de DD1. Dans ce cas, à partir de la sortie 10 DD1.4, le signal est envoyé à l'entrée 5 DD3 et la commutation pas à pas du registre commence par une augmentation du nombre qui y est stocké, ce qui signifie que la division DPKD facteur commence à augmenter. La fréquence du VCO augmente de 1 kHz à chaque impulsion. La fréquence des impulsions GN dépend de la distance à laquelle le curseur R13 est déplacé vers le haut et peut varier de 0,5 Hz (pas lent) à 1000 Hz (réglage rapide), c'est-à-dire plus le moteur R13 est avancé, plus la restructuration est rapide. Pour diminuer la fréquence, le curseur R13 se déplace vers le bas. Ensuite, le générateur commencera à travailler sur les trois éléments DD1 inférieurs selon le schéma, et le registre ira à "diminuer". C'est ainsi que se fait le réglage. C'est un peu atypique, mais on s'y habitue vite. Pour affiner la fréquence de l'oscillateur à cristal monté sur DD6, ZQ1, C14 est utilisé.

Tableau 1

Paramètre	Désignation	Valeur du paramètre	Unité	notes
Plages de facteurs de division DPKDv (étape 1)	Nv	225 131071 ...	MHz	Sortie 40
Plage de coefficients de division DPKDg (étape 1)	Ng	3 8191 ... 100 900 ... 20 800 ...	MHz	Sortie 37 Groupe A" Groupe "B"
Plage de fréquence de fonctionnement DPKDv	fiv	5 600 ... 20 900 ... 10 800 ...	MHz	Groupe "B" Groupe A" Groupe "B"
Plage de fréquence de fonctionnement DPKDg	fig	0,1. ..80	MHz	Groupe A"
Fréquence d'entrée maximale FRF	Fg max	5	MHz
Sensibilité d'entrée RF DPKDv	Sv	0,2 0,8 ...	В	Sortie 19
Sensibilité à l'entrée des gaz d'échappement	Sg	0,1 ... 0,15	В	Conclusion 22, fir=10 MHz
Tension de drain NMOS maximale	Umax	12	B	Conclusion 42, Ids=0,1mA
Tension de drain résiduelle maximale du transistor NMOS, pas plus	Ujs min	0,1	B	Ids=10mA
La pente du transistor NMOS, pas moins de	S	40	mA/V
Impédance de sortie du PFD, pas plus	R0	600	Ohm	Sortie 39
Courants d'entrée de bas niveau, pas moins de	IiL	-5 - 15	uA	Conclusions 2..18, 20, 24..36 Conclusions 19, 22
Courants d'entrée d'un niveau élevé, pas plus	IiH	0,1 15	uA	Conclusions 2..18, 20, 24..36 Conclusion 19,22
Consommation de courant maximale (groupe "A") IcmXNUMX maximum	17	??	Ucc = 5,5 V ; Fi=900 MHz ; Ng=400 ; fg = 10MHz ; Nv=225
Consommation de courant typique	Icc	5	??	Ucc=3,5V; fi=500MHz; Nr=400;fr=10MHz;Nv=22
Poids, pas plus		2,0	г	Pas de broche - 1 mm
Plage de température de fonctionnement	T	-60 ... + 85	° C

Le synthétiseur est réalisé sur une planche aux dimensions de 95x65 mm (Fig. 4). R13 et C14 y sont fixés à l'aide d'un coin en aluminium. L'inducteur n'est pas critique pour les paramètres et tout diamètre de 6 à 8 mm peut être utilisé. Il contient 3 spires de fil PESHO d'un diamètre de 0,3 mm. Le réglage de la fréquence centrale du VCO est effectué par un noyau en laiton. Le potentiomètre R13 est meilleur que le type SP-1, car le plus fiable, mais un potentiomètre coulissant peut également être utilisé.

Fig.4. Circuit imprimé du synthétiseur

Puces DD2 ... DD5, il est souhaitable d'utiliser la série 1533, un peu pire - 555, encore pire - 155, car. la consommation électrique de 5 V passe de 50 à 250 mA. Les broches 2, 3, 6, 7 des microcircuits DD3 ... DD5 avec les broches 7 ... 18 de DD6 sont reliées par de minces conducteurs isolés (montage en surface) - c'est plus facile et cela se passe tout à fait normalement. En tant que ZQ1, vous pouvez utiliser n'importe quel quartz avec une fréquence de 1 ... 8 MHz, en choisissant le facteur de division du CD (en connectant les broches 24 ... 36 DD6 en conséquence), de sorte que la fréquence à la broche 37 soit de 1 kHz ( en fonction de la fréquence VCO souhaitée et du pas de perestroïka).

Le réglage s'effectue dans l'ordre suivant:

• vérifier la bonne installation, l'absence de courts-circuits et de ruptures dans la carte ;
• vérifier le travail du GN. En position médiane du curseur R13, il ne devrait y avoir aucune génération au niveau des broches DD1. Lorsque vous tournez le curseur vers la droite ou vers la gauche, la fréquence de génération aux sorties de DD1 devrait augmenter en douceur. Ceci est réalisé en sélectionnant R14 et R15 ;
• Vérifiez que l'oscillateur à cristal fonctionne correctement à l'aide d'un oscilloscope à haute impédance. Connectez une résistance de 5 kΩ entre le bus 37 V et la broche 6 DD1 et vérifiez le fonctionnement du CC - la fréquence à la broche 37 doit être d'environ 1 kHz ;
• vérifier le fonctionnement du VCO avec un oscilloscope sur l'émetteur VT2. Entre le bus 5 V et la broche 40 de DD6, activez une résistance de 1 kΩ. La fréquence à la broche 40 doit être d'environ 1 kHz. Il est réglé en ajustant le noyau L1 et, si nécessaire, en sélectionnant C8 ;
• mesurer la composante continue de la tension au point de connexion R1 ... R3, C2 à l'aide d'un oscilloscope ou d'un voltmètre à haute résistance. Il doit être compris entre 1 et 8 V et changer en douceur lorsqu'il est configuré à l'aide de R13. Réglez la fréquence moyenne de la gamme à l'aide de R13 et, en faisant tourner le noyau en laiton de la bobine, réglez cette tension entre 4 ... 5 V. Le réglage est terminé.

Le synthétiseur a été fabriqué par l'auteur à une fréquence de 127 ... 131 MHz. Dans ce cas, le facteur de division moyen de l'UHF est de 129000, et le DC est de 3584. Il est possible de faire un synthétiseur pour une fréquence différente et avec d'autres quartz, tandis que le facteur de division du DC Kd est déterminé comme suit :

où f_sq. - fréquence du quartz ; fg.cp. - la fréquence moyenne de l'oscillateur local.

Bien sûr, il est possible de fabriquer un synthétiseur similaire pour la gamme 430 ... 440 MHz - KN1015PL5 le permet, mais un VCO à fréquence plus élevée est alors nécessaire. L'auteur a également réalisé un synthétiseur pour les bandes HF, similaire à celui publié dans [1]. Dans le même temps, le nombre de boîtiers et les dimensions des microcircuits ont été divisés par deux. Là, au lieu de DD7 ... DD12, DD14 ... DD16, KN1015PL5 est installé.

littérature

1. L. Rivanenkov. Synthétiseur de fréquence. - Radioamateur KB et VHF, 2000, N6, p.24.
2. Valcodeur de souris. -Radio, 2002, N9, p.64.

Auteur : L. Rivanenkov, Smolensk ; Publication : radioradar.net

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