运动器材中的数字微电路。方案、说明

运动器材中的数字微电路。无线电电子电气工程百科全书

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最近，无线电运动员——短波、超短波和“猎狐者”——越来越多地在他们的设备中使用集成电路。现在，在微电路上，可以执行收发器的几乎整个接收和大部分发送路径，以制造用于“猎狐”的无线电接收器。微芯片的使用不仅显着简化了运动器材的设计，减小了其尺寸和重量。这是一个真正的机会来创造一种高质量的新设备，从本质上讲，使用分立元件制造这种设备对于广大无线电业余爱好者来说是无法实现的。数字秤、高质量锁相环系统、显示设备（显示器）-这不是完整的节点列表，只有使用集成电路才能将其引入运动器材中。

在运动 HF 和 VHF 设备中，越来越多地使用数字微电路。其中，在业余无线电实践中，使用最广泛的微电路是K133和K 155系列，它们具有相当高的速度，良好的负载能力，并且很容易与晶体管上的节点保持一致。这些微电路用于自动电报钥匙、莫尔斯电码传感器、电子数字秤、运动器材的单个单元等。

例如，使用 D 触发器可以轻松构建相移为 0°-180°-90°-270° 的移相器（图 1）。与《无线电》，1977 年，第 6 期中描述的相比，它提供了更高的相位关系精度，因为它没有引入额外误差的预除触发器。

运动器材中的数字微电路

上图。图 2 显示了 D 触发器混频器的示意图，与模拟混频器相比，它的优势不仅在于其简单性，还在于其输出端不形成任何转换“产物”，除了频率差及其频率之外。谐波。在某些情况下，这允许放弃过滤系统。频率为 f1 和 f2 的信号被馈送到输入 D 和 C。输入上的信号分布并不重要：在任何情况下，触发输出处都会出现差频信号。唯一重要的是，首先，输入 C 处的信号具有足够陡峭的边缘，其次，频率 f1 和 f2 彼此相差不超过 30...35%。输入 D 处的信号形状并不发挥特殊作用。

基于这样的混频器，可以为fox接收器构建有效的阈值检测器。

电报本地振荡器信号馈送到输入 C，IF 信号馈送到输入 D。直到 IF 电压的正半波达到 2 ... 2,4 V 电平，输出端才会有信号探测器的。这种探测器具有明显的限制阈值，并且在短距离搜索中非常有效。如果fox接收器的中频小于1 MHz，则使用K134系列经济型触发器更为方便。

逻辑元件也可用于构建模拟混频器，您可以使用它获得两个振荡的差频和和频。元件“2I-NOT”上的混合器变体之一如图 3 所示。 XNUMX. 原则上，它与通常在模拟元件上制作的没有什么不同。这里的频率比可以是任意的，并且通过适当的滤波器来选择来自输出信号的频谱的差频或和频的信号。

上述数字和模拟混频器不适用于构建 SSB 检测器、调制器和转换器。但是，也可以使用数字芯片创建线性混频器。

运动器材中的数字微电路

这种混合器的一种变体（由 V. Polyakov，RA3AAE 提出）如图 4 所示。 1、它是一种基于密钥转换器的平衡调制器，可用于构建单边带信号调节器或转换器。调制器不需要调整。使用晶体管收音机的匹配变压器 (T40) 时，载波频率至少被抑制 2.1 dB。为了获得更大的抑制，有必要仔细对称地平衡变压器的次级绕组。严格来说，在这样的调制器中，载波频率信号根本不应该出现在输出端，因为它不会进入变压器，而只会决定在元件 D2.2 和 DXNUMX 上进行的电子开关的开关频率，它将次级绕组的输出连接到公共线。

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但是，在实际设备中，由于变压器次级绕组的对称性不足，输出总是有载频电压。

数字电路可用于驱动低功率电报发射机的输出级，例如“猎狐”发射机（图 5）。这种输出级以接近B类的模式工作。本质上，晶体管V1由形状接近曲折的矩形脉冲激励，因此，必须在发射器输出处应用足够有效的谐波滤波。

在 3,5 MHz 的频率下，输入功率可以是 10 ... 12 瓦。选择电阻器 R2，使其不超过晶体管 V1 的最大允许值。

在业余短波设备中，常采用乘以低频主振荡器频率的方法来获得较高频率范围内的频率。在这种情况下，该设备变得笨重且对设置至关重要。此外，随着谐波次数的增加，信号幅度减小。通过使用数字技术元素对主振荡器的频率进行分频，可以更容易地解决这个问题（图 6）。在触发器 D1、D2.1 上，在 D3 芯片 - 电子钥匙上组装了一个分频器。根据具体条件，主振荡器可以是平滑的、石英的、内插的或被 PLL 环路覆盖。

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请注意，十米业余频段对应的频率超出了 K155 系列触发器保证的开关频率限制。因此，并不是每个 K155TM2 芯片都能工作在分频器的第一级。同样，并非每个 K155LA8 芯片都能有效地通过这些频率。因此，当重复该设备时，可能需要匹配D1和D3。作为使用数字微电路的无线电发射设备的示例，可以引用 R. Guev (UA6XBP) 和 A. Volchenko 开发的用于“猎狐”的发射器。它在第28届全联盟无线电爱好者-设计师DOSAAF展览会上展出。发射机电路如图7所示。 3,5、输出功率在2MHz频段约28W，1,5MHz频段约XNUMXW。

在 28 MHz 范围内，晶体管 V1 上产生的主振荡器信号通过元件 D1.1 和 D1.2 馈送到晶体管 V2 上的功率放大器，然后馈送到天线。如果需要，开关 S1 包括音调发生器（元件 D1.3、D1.4、D2.1），频率约为 1000 Hz 的信号从该信号馈送到元件 D1.1 的第二输入端，该信号在这种情况充当幅度调制器。

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当在 3,5 MHz 范围内工作时，通过元件 D1.1 的信号通道被逻辑 0 阻止，逻辑 2 通过开关 S3.1 的触点到达该元件的较低（根据电路）输入。主振荡器信号由触发器 D3.2、D4.1、D8 除以 3，并从最后一个触发器的输出馈送到晶体管 VXNUMX 上的功率放大器。操作可以在电报钥匙和自动机械手的帮助下进行。

发射器中的线圈 L1 由 M30VCh 铁氧体（尺寸 K12X X6X4.5）制成的环形磁芯制成。它包含 13 圈 PELSHO 0,35 线（从第 3 圈和第 6 圈输出，根据图表从上方数）。线圈 L2-L4 缠绕在直径为 10 mm 的框架上。线圈 L2 应包含 15 匝 PEV-1 0,8 线，L3（绕在 L2 上） - 6 匝 PELSHO 0,35，L4 - 40 匝 PELSHO 0,15。对于线圈 L2 和 L4，抽头应从大约三分之一的匝数（根据图表从顶部数）制成。用于线圈 L2-L4 - SCR-1 的微调器。

作者：T. Krymshamkhalov (UA6XAC)，纳尔奇克；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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