甚高频频率合成器。方案、说明

VHF频率合成器。无线电电子电气工程百科全书

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目前，对工作在超短无线电波范围内的接收机本振频率稳定性的要求有所提高。不幸的是，关于此类设备的出版物很少。但另一方面，一个奇妙的KN1015PL5微电路出现了，适用于创建用作VHF本振的频率合成器。 IC的结构图如图1所示，主要参数见表1。

甚高频频率合成器。集成电路结构图
图。1。集成电路结构图

合成器的框图如图 2 所示。合成器有一个压控振荡器 (VCO)，所需频率的电压从其输出提供给接收器混频器。 VCO 频率通过向无功元件 (RE)（通常是变容二极管）施加不同幅度的恒定电压来调谐。

甚高频频率合成器。合成器框图
图 2。合成器框图

来自 VCO 的电压被馈送到受控分频器 (UDCH)，其分频因子使用分频因子设置寄存器 (RUCD) 设置。使用调谐发生器 (GN) 更改此寄存器（代码）的状态。 VCO 信号分频为 UHF 后，送入频率相位检测器 (FPD)，在此与参考振荡器的频率进行比较，参考振荡器的频率由晶体振荡器 (KG) 的频率分频形成。相应的分频器（DF）。从 PFD 输出，频率设置误差信号通过低通滤波器 (LPF) 馈送到 RE。因此，执行了VCO频率的频率相位调整。

VCO 的输出频率与 VCO 的稳定性保持一致。从电路图（图 3）可以看出，VCO 是在晶体管 VT1 上制作的。它的电路包括一个 VD2 变容二极管。通过射极跟随器VT2输出信号。 VCO 电源由 VD1 稳定。受控分频器KG、DCH、FFD在DD6芯片（KN1015PL5）上制作。通过在 DD0 ... DD1 微电路上制作的 RUKD 对输入 7 ... 18 DD6 应用“3”或“5”来设置分频系数。它是一个可逆计数器，由微电路 DD1、DD2 上的发生器控制。

图 3。合成器示意图（点击放大）

发电机频率由电位器 R13 改变。当其动触头在中间位置时，发电机不工作。如果将其向上移动（根据方案），则生成从 DD1 的前三个元素开始。在这种情况下，从输出 10 DD1.4，信号被馈送到输入 5 DD3，寄存器的逐步切换开始于其中存储的数字的增加，这意味着 DPKD 除法因素开始增加。 VCO 的频率随着每个脉冲增加 1 kHz。 GN 脉冲的频率取决于 R13 滑块向上移动的距离，可以从 0,5 Hz（慢步进）到 1000 Hz（快速调谐）变化，即R13发动机越往上调，重组越快。要降低频率，R13 滑块向下移动。然后生成器将根据方案开始工作在三个较低的 DD1 元素上，寄存器将转到“减少”。这样设置就完成了。这有点不合常规，但你很快就会习惯。为了微调组装在 DD6、ZQ1、C14 上的晶体振荡器的频率。
表1
参数指定参数值单位笔记
DPKDv 分频比范围（步骤 1） Nv 225 131071 ... 兆赫 40输出
除法系数范围 DPKDg（步骤 1） Nг 3 8191 ...
100 900 ...
20 800 ... 兆赫 37输出
“A”组
“B”组
工作频率范围 DPKDv f_iv 5 600 ...
20 900 ...
10 800 ... 兆赫 “B”组
“A”组
“B”组
工作频率范围 DPKDg f_iг 0,1。 ..80 兆赫 “A”组
最大输入频率 FRF F_克最大 5 兆赫
射频输入灵敏度 DPKDv Sv 0,2 0,8 ... В 19输出
废气输入灵敏度 Sг 0,1 ...0,15 В 结论 22,
f_ir=10兆赫
NMOS晶体管的最大漏极电压最大值 12 B 结论 42,
I_ds=0,1毫安
NMOS晶体管的最大残余漏极电压，不再 U_{ds 最小值} 0,1 B I_ds=10毫安
NMOS晶体管的陡度，不小于 S 40 毫安/伏
PFD的输出阻抗，没有了 R0 600 欧姆 39输出
低电平输入电流，不小于 I_iL -5
-15 uA 结论 2..18、20、24..36
结果 19, 22
高电平的输入电流，没有更多 I_iH 0,1
15 uA 结论 2..18、20、24..36
结论 19,22
最大电流消耗（“A”组）I_最大毫升 17 玛 Ucc=5,5V； F_i=900MHz； ng=400； fg=10 兆赫； Nv=225
电流消耗典型 I_cc 5 玛 U_cc=3,5V； fi=500MHz； Nr=400;fr=10MHz;Nv=22
重量，不再 2,0 г 针距 - 1 毫米
Диапазонрабочихтемператур T -60 ... + 85 °C

合成器在尺寸为 95x65 mm 的板上制作（图 4）。 R13 和 C14 借助铝角固定在其上。电感对参数没有要求，任何直径6 ... 8 mm都可以使用。它包含 3 圈直径为 0,3 毫米的 PESHO 线。 VCO 中心频率的调整由黄铜芯执行。 R13 电位器优于 SP-1 型，是最可靠的，但也可以使用滑动式。

甚高频频率合成器。合成器电路板
图 4。合成器电路板

芯片 DD2 ... DD5 最好使用 1533 系列，差一点 - 555，更差 - 155，因为。 5 V 的功耗从 50 mA 增加到 250 mA。结论 2、3、6、7 微电路 DD3 ... DD5 与引脚 7 ... 18 DD6 由薄绝缘导体连接（表面安装） - 这更容易，而且结果很正常。作为 ZQ1，您可以使用频率为 1 ... 8 MHz 的任何石英，选择 CD 的分频因子（通过相应地连接引脚 24 ... 36 DD6），使引脚 37 处的频率为 1 kHz（取决于所需的 VCO 频率和步骤 perestroika）。

设置按以下顺序进行:

检查安装是否正确，电路板是否存在短路和断路；
检查GN的工作。在 R13 滑块的中间位置，DD1 引脚处应该没有生成。当您将滑块向右或向左转动时，DD1 输出的生成频率应该会平稳增加。这是通过选择 R14 和 R15 来实现的；
使用高阻抗示波器验证晶体振荡器是否正常工作。在 5 V 总线和引脚 37 DD6 之间连接一个 1 kΩ 电阻器，并检查 DC 的工作情况 - 引脚 37 的频率应约为 1 kHz；
用 VT2 发射器上的示波器检查 VCO 的操作。在 5 V 总线和 DD40 的引脚 6 之间，打开一个 1 kΩ 电阻。引脚 40 的频率应约为 1 kHz。通过调整L1核心来设置，必要时选择C8；
使用示波器或高阻电压表测量连接点 R1 ... R3、C2 处电压的直流分量。使用 R1 配置时，应在 8 ... 13 V 范围内并平滑变化。使用 R13 设置范围的中间频率，通过旋转线圈的黄铜芯，将该电压设置在 4 ... 5 V 范围内。设置完成。

合成器由作者制作，频率为 127 ... 131 MHz。在这种情况下，平均 UHF 分频因子为 129000，DC 为 3584。可以用其他石英制作不同频率的合成器，而 DC Kd 的分频因子确定如下：

其中 f_广场 - 石英频率； fg.cp。 - 本地振荡器的平均频率。

当然，可以为 430 ... 440 MHz 的范围制作类似的合成器 - KN1015PL5 允许这样做，但需要更高频率的 VCO。作者还制作了一个用于 HF 波段的合成器，类似于 [1] 中发表的那个。同时，微电路外壳的数量和尺寸减半。在那里，安装了 KN712PL14，而不是 DD16 ... DD1015、DD5 ... DDXNUMX。

文学

L.里瓦年科夫。频率合成器。 - 无线电业余爱好者 KB 和 VHF，2000，N6，第 24 页。
鼠标 valcoder。 - 电台，2002 年，N9，第 64 页。

作者：L. Rivanenkov，斯摩棱斯克；出版：radioradar.net

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