Synthétiseur de fréquence pour une station de radio portable. Schéma, description

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Synthétiseur de fréquence pour une station de radio portable. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'appareil génère une grille de fréquences dans la plage 27150 - 27262,5 kHz en émission et dans la plage 27615 - 27727,5 kHz en réception pour 1 canaux avec un pas de 12,5 kHz. Il est conçu pour être intégré dans une station de radio portable VHF 27 MHz alimentée par une source de courant de 9 volts. Lors du développement d'un synthétiseur de fréquence, les exigences de simplicité, de consommation électrique minimale et de disponibilité des composants ont été prises en compte. Le synthétiseur est construit sur la base d'une boucle à verrouillage de phase (PLL), qui comprend un diviseur à rapport de division variable (PVCD), un détecteur fréquence-phase pulsé (PFD), un filtre passe-bas (LPF) et un générateur d'émetteur-récepteur. De plus, le synthétiseur comprend un pilote de fréquence de référence, un codeur à diode du numéro de canal et un régulateur de tension +5V.

Schéma de principe du synthétiseur

Du générateur émetteur-récepteur sur le transistor VT2, à travers l'amplificateur tampon VT3, le signal entre dans le DPKD (puces DD1, DD2, DD3, DD5, transistors VT4 ... VT6). Son facteur de division est déterminé par la formule : K=K1xK4xK5+(KZ-K4xK5)xK2, où K1, K2 - le rapport de division du compteur DD1 à différents niveaux du signal de commande fourni à son entrée prédéfinie par le microcircuit DD3 (K1 = 13, K2 = 12); K3 - le facteur de division du compteur DD5, qui varie en fonction du mode de fonctionnement de la station radio ("Réception - Transmission") en appliquant une tension de + 9V au contact "Upit.prm". du commutateur correspondant lors de la réception et de son retrait lors de la transmission (lors de la réception K3 = 1841, lors de la transmission - 1810); K4 - rapport de division du compteur DD2 (K4-10); K5 - le facteur de division du compteur DD3, qui varie du choix du numéro de canal de 0 (Nk=1) à 9 (Nk=10), fixé par le commutateur SA1. Le transistor VT4 est utilisé comme convertisseur de niveau de signal, VT5, VT6 - onduleurs.

Les valeurs spécifiques des coefficients de division adoptés dans le circuit sont dues à la gamme de fréquences générées par le synthétiseur, au décalage de fréquence entre deux canaux adjacents (12,5 kHz) et entre les fréquences générées lors de la réception et de l'émission (465 kHz ), ainsi que la fréquence de comparaison avec laquelle la tension du signal provient de la sortie DPKD vers IFFD (1,25 kHz). Par exemple, si Nk=5 est défini, alors K5=4, et en mode transmission, Kprd.=13x10x4+(1810-40)x12=21760. Avec une fréquence de comparaison fср=1,25 kHz, on obtient une fréquence de génération de 21760x1,25=27200 kHz. En mode réception, Kprm.=13x10x4+(1841-40)x12=22132 et la fréquence de génération est de 22132x1,25=27665 kHz. DPKD fonctionne comme suit.

Le signal suivant avec une tension d'un niveau provenant de la sortie G du microcircuit DD5 produit un numéro de canal prédéfini aux entrées du compteur DD3. Dans ce cas, les signaux provenant de la sortie P du microcircuit DD3 et du collecteur du transistor VT6 définissent le rapport de division du compteur DD1 K1-13 et permettent au compteur DD 2 de compter. P DD13 et un seul (du collecteur VT1) mettre K10=3 et arrêter le compteur DD6 jusqu'à ce que le prochain signal de tension apparaisse log. "1" à la sortie G du microcircuit DD12. le générateur de signal de fréquence de référence est constitué d'un oscillateur maître sur un transistor VT2 et d'un diviseur de fréquence sur une puce DD1. La fréquence de l'oscillateur maître est stabilisée par un résonateur à quartz BQ5. A la sortie G de la puce DD7, un signal d'une fréquence de 4 kHz est généré. Avec la fréquence de résonateur de 1 kHz adoptée sur le circuit, le facteur de division du compteur DD4 est de 1,25 (fixé par des cavaliers aux entrées Ci). Il est possible d'utiliser des résonateurs avec d'autres fréquences de 500 kHz à 4 MHz, multiples de 400 kHz. Le facteur de division requis est défini en soudant les cavaliers aux entrées DD125. Le réglage de l'oscillateur de référence à la fréquence reçue est la sélection des condensateurs C1,5, C125. L'ICFD comprend deux bascules D DD4, transistors VT13, VT14. Sur les diodes VD6, VD 8, un circuit logique "ET" des signaux provenant des sorties inverses des déclencheurs DD9, DD18 est monté.

Le circuit met les bascules à un seul état. Si les phases des signaux entrant dans les entrées C des déclencheurs coïncident ou sont petites, les transistors VT8, VT9 sont fermés. Avec une augmentation de la différence de phase, en fonction de leur rapport, le transistor VT8 ou le transistor UT9 s'ouvre et les condensateurs du filtre passe-bas sont chargés ou déchargés, ce qui comprend C15, R33, C19, R35, C20. pont en forme de double T (R29, R30, R34, C16 ... C18), qui supprime le fond résiduel de 1,25 kHz, la tension du signal est fournie aux varicaps VD3, VD4 du générateur d'émetteur-récepteur, en réglant sa fréquence de sorte qu'un la fréquence de 1,25 kHz est fixée à la sortie du DPCD.la résistance R1 fixe la tension + 5V à la sortie du stabilisateur, monté sur le transistor VT1, la diode VD 1, la diode zener VD2.La diode VD1 est utilisée pour la compensation thermique du tension de stabilisation. L'encodeur de numéro de voie est monté sur des diodes VD6 ... VD17. Un code binaire inverse est défini à la sortie de l'encodeur. En mode émission, la tension d'alimentation +9V du commutateur "Receive-Transmit", qui est partie de la station de radio, est fourni à l'amplificateur de microphone et à l'amplificateur de puissance de l'émetteur. une telle oscillation du signal à la sortie de l'amplificateur de microphone, dans laquelle la déviation de fréquence du générateur d'émetteur-récepteur ne dépasserait pas 3 kHz. En mode réception, la tension d'alimentation est fournie par le même commutateur à la voie de réception de la station radio.

Le deuxième groupe de contacts de commutation commute la prise d'antenne de l'entrée du récepteur à la sortie de l'amplificateur de puissance de l'émetteur et vice versa. Le synthétiseur de fréquence, avec le générateur émetteur-récepteur, est assemblé sur une carte de circuit imprimé double face de 60x114 mm. Dans le synthétiseur de fréquence, des résistances de type MLT, S2-23, S2-33, des condensateurs électrolytiques de type K53-18, des condensateurs C7, C10 - de type KD26 et le reste - KM-56 sont utilisés. L'inducteur L1 est enroulé sur un cadre en plastique d'un diamètre de 5 mm avec un noyau de 100 fils HF PEV-2 0,5 mm. Le nombre de tours est de 4 avec un tap du milieu. Commutateur de canal SA1 - type PR2-10P1NVR.

Configuration du synthétiseur démarre avec un stabilisateur + 5V. Ensuite, une fréquence de référence de 1,25 kHz est définie à la sortie G de la puce DD4 en réglant l'oscillateur sur le transistor VT7 et en définissant le rapport de division requis du compteur DD4. Ensuite, l'anneau PLL se brise - la sortie du pont en T est déconnectée de l'oscillateur de l'émetteur-récepteur. La sortie de l'amplificateur de microphone est également désactivée. Au générateur, au point de connexion des varicaps VD3, VD4, un moteur à résistance variable de 10-20 kΩ est connecté, dont une sortie est connectée au circuit + 9V et l'autre au fil commun. En modifiant la tension sur le moteur de résistance entre 2 et 4 V et en faisant tourner le noyau de l'inductance L1, la fréquence de génération de 27150 kHz est atteinte. De plus, en fixant Nk = 1 et le mode « Transmission », la tension du signal de fréquence 5 kHz est contrôlée à la sortie G du compteur DD1,25. Ensuite, en retirant la résistance variable et en fermant à nouveau l'anneau PLL, la fréquence de génération de 27150 kHz est contrôlée dans le même mode. Si nécessaire, la valeur de la résistance R35 est sélectionnée. Lors du changement de mode de fonctionnement de l'émission à la réception, la fréquence de génération doit être réglée sur 27615 kHz. De plus, en commutant le numéro de canal sur 10, la fréquence de génération est contrôlée dans les deux modes.

Lors du passage d'un canal à un canal adjacent, la fréquence de génération doit changer de 12,5 kHz. Enfin, en connectant la sortie de l'amplificateur du microphone au générateur de l'émetteur-récepteur et en réglant le mode "Transmission", ils s'assurent que l'écart de fréquence du générateur ne dépasse pas 3 kHz. La façon la plus simple de le faire est d'écouter une station de radio syntonisée via un récepteur et d'obtenir une réception audible sans distorsion. Ceci termine la configuration du synthétiseur. Le courant total consommé par le synthétiseur et le générateur de l'émetteur-récepteur pour l'alimentation +9V ne dépasse pas 8 - 10 mA.

Lors du choix d'une gamme de fréquences, les exigences de suffisance pratique de 10 canaux et la possibilité de fonctionner à une fréquence adoptée pour de nombreuses stations de radio monocanal dans la bande 27 MHz ont été prises en compte. Avec une certaine complication du circuit, en ajoutant un autre à la puce DD3 - du type K561IE11, en tant que compteur d'ordre élevé, et en modifiant le circuit codeur de numéro de canal avec le facteur de division du compteur DD5 - vous pouvez augmenter le nombre de canaux à 256. Il est également facile de modifier l'intervalle de fréquence entre les canaux adjacents, par exemple, réglé sur 10 kHz. Pour ce faire, vous devez régler la fréquence de référence sur 1 kHz, modifier le facteur de division du compteur DD5 et reconstruire le pont en T à une fréquence de 1 kHz.

Sur la base de ce schéma, il est possible de construire des synthétiseurs de fréquence pour d'autres gammes de fréquences. Il semble qu'il puisse également servir de base au développement d'un circuit de synthétiseur monopuce industriel.

Auteur : S.Shevchenko, Simferopol ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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