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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最近，不少用于 144 MHz 频段设备的合成器已经出版。本文提出的合成器版本很有趣，因为它使用了家用无线电接收器中使用的廉价 LM7001J 合成器芯片。

该合成器设计用于中频为 10,7 MHz 的 FM 收发器。它在接收模式下形成频率为 133,3 ... 135,3 MHz 的信号，在发射模式下形成频率为 144 ... 146 MHz 的信号，频率网格步长为 25 kHz。它提供了在整个工作频率范围内以接收模式进行扫描的能力。合成器具有用于三个用户频率的非易失性存储器。它还包含 9 个中继器通道 (R0-R8)。在发射模式下，合成器对 RF 信号执行频率调制。合成器的供电电压为 8 ... 15 V。消耗电流不超过 50 mA。在 50 欧姆负载下，其输出端的高频信号电平至少为 0,1 V。

合成器操作

当施加电源电压时，合成器立即开始以第一个存储单元中记录的频率工作。当电源电压低于 1 V 时，DD4,2 微控制器的引脚 1 (RES) 将具有由 DA1 监控芯片生成的逻辑零电平，从而生成复位信号。当达到该值时，电平将跳至“1”。这消除了电源电压平稳增加时发生的 RAM 信息失真。 HG1 指示器显示合成器在发射模式下运行的频率。要切换到存储单元中记录的频率，必须按下相应的按钮“1”-“1”(S3-S1)。每按一次“UP”或“DN”按钮（S3 和 S6），工作频率将分别向上或向下移动 7 kHz。按下“SCAN”按钮（S25）可在整个工作频率范围内激活扫描模式。当信道上出现载波时，扫描会暂停，并在其消失几秒钟后恢复。停止扫描的信号是施加到合成器的“SCAN”输出的逻辑零电平。要退出扫描模式，只需按“UP”、“DN”、“SCAN”按钮之一即可。

当您按下“REP”（S4）按钮时，合成器切换到使用中继器通道的工作模式。通过“UP”和“DN”按钮进行通道转换。此时，指示灯直接显示通道号（R0-R8）。不提供中继模式扫描。再次按“REP”按钮即可退出此模式。

要将频率写入存储单元，您必须拨打指示器上的频率值，按下带有单元编号的按钮，然后在不松开的情况下按下“REP”按钮。当电源关闭时，记录在存储单元中的信息被保留。

工作原理

根据文档，LM7001 芯片的内部结构允许您构建频率为 45 ... 130 MHz 的频率合成器，步长为 25、50 或 100 kHz。然而，作者提供的该微电路的几个副本在 2 米的业余频段频率下工作没有问题。您可以从 [3] 或互联网上提供技术信息的网站（例如，[4]）了解有关该芯片的更多信息。

合成器的电路图如图 1 所示。一。

（点击放大）

合成器芯片由DD1 AT90S1200微控制器控制。笔者选择这种类型的控制器作为市场上最便宜的控制器之一。频率指示是通过进口电话机和来电显示中使用的液晶显示器进行的。当按下按键时，DD1 微控制器处理命令，将数据输出到指示器，并通过三线总线（引脚 2、6、7 DD8）控制 DA1 合成器的操作。它由工作频率为 2 MHz 的内部 DA7,2 振荡器提供时钟。为了将合成器转换到传输模式，需要将零逻辑电平施加到合成器的“TX”输出。

控制电压发生器（VCO）按照“电容三点”方案组装在VT3晶体管上。 VD5 变容二极管用作频率调谐元件。 VCO 电感由两部分组成。在接收模式下，线圈的两个部分都“工作”，而发射时 - 只有一个（大）部分。作为 LM1 微电路一部分的场效应晶体管上的三个键 (BO7001 - WHO) 的开漏极连接到其输出7-9 当相应的控制位改变时，这些键的状态也随之改变，微电路编程使得在接收过程中，按键BO2闭合，WHO打开，同时二极管VD4闭合，线圈L1完全导通，切换到发射模式时，按键B02打开，WHO闭合，二极管VD4打开，电容C7将线圈较小部分的交流电接地。VCO信号的缓冲级组装晶体管VT4上。

复合级联组装在晶体管 VT1 和 VT2 上，充当 PLL 误差信号的反相放大器和有源滤波器。

在发射模式下，合成器信号由施加到合成器“MOD”输入的语音信号进行频率调制。输出信号的频率偏差水平取决于语音信号的幅度。语音信号的幅度必须确保输出信号的偏差在要求的限度内。建议选择已组装无线电台中的值。可以使用紧密间隔的监测接收器来评估传输信号的质量。

指示器 HG1 的电源电压 (1,5 V) 从分压器 R1VD1 - VD3 上移除。要匹配施加到指示器的逻辑信号电平，请使用电阻分压器 R2 - R5。

结构和细节

整个结构组装在一块尺寸为 148x50 毫米、由单面 Textolite 制成的印刷电路板上（图 2）。

VHF频率合成器

其轨迹图如图所示。 3，以及元素的排列 - 如图所示。 4

VHF频率合成器

该设计使用 K10-17 或 KM 型恒定电容器。微调电容器 C3 - KT4-23 型。电解电容器 C14 和 C15 - K50-35 型。固定电阻器 - C2-23、C1-4 型。为了重建 VCO，作者使用了他可用的 KV134AT-9 变容二极管。相反，您可以成功使用初始电容为 18-22 pF 的任何高频低压变容二极管。 DA1监控芯片可以更换为进口模拟PST529D。使用带有 Holtek HT1611 控制器的十位 LCD 模块作为指示器。电感器 L1 有 0,5 和 2,5 匝（从“冷”端算起），在 0,45 毫米心轴上使用 4 毫米电线。扼流圈L2绕在电阻R24上，包含15匝直径为0,15毫米的导线。

调整

组装完合成器后，需要拆焊电阻器 R17 的上部（根据图表）输出，并从外部源向其施加 +2,5 V 电压。打开合成器，将其转换为传输模式，并使用频率计在“OUT”输出处测量 VCO 的频率。通过移动和推动大部分电感器 L1 的匝数，它们确保生成信号的频率尽可能接近 145,5 MHz 的值。之后，合成器切换到接收模式并再次控制频率值。通过改变线圈较小部分的形状，VCO 生成的频率设置为接近 134,8 MHz。在VCO频率调节结束时，用石蜡或蜡固定线圈匝，将电阻R17的输出焊接到板上。接下来，频率计连接到合成器的输出。调整 C3 可确保任何通道上生成的信号频率与所需频率的差异不超过几百赫兹。最后阶段是检查合成器在所有模式下的运行情况。工作频率范围内变容二极管的控制电压应在 1,5 ... 4,5 V 范围内。

微控制器编程

为了对AT90S1200进行编程，作者使用了Claudio Lanconelli开发的RopuRgod2000编程器。最新的软件版本、各种类型微控制器的编程器图以及详细的使用说明可以在 [5] 中找到，有关使用编程器的有用信息可以在 [1] 中找到。该编程器包含一个连接到计算机的 COM 或 LPT 端口的基本单元，以及适用于每个微控制器系列的可更换适配器。

但是，如果您计划仅对某种类型的微电路进行编程，例如 AT90S1200 和 AT90S2313，则可以使用 COM 端口的简化适配器（图 5）。

VHF频率合成器

用于编程微控制器和 RAM 的数据

使用合成器

在合成器工作过程中，为了减少降低信号质量的寄生拾音器，必须将其放置在屏蔽室中。作者提出的设计（微控制器、合成器芯片和VCO位于同一板上）并不总是方便。如有必要，您可以将合成器芯片和 VCO 放置在单独的板上，并使用不同的 VCO 电路。无需更改微控制器固件程序。

文学

Dolgiy A. MK 上设备的开发和调试。 - 广播，2001 年，第 6 期，第 24-26 页； 2001 年，第 7 期。 19-21。
Matantsev A. 控制器和合成器。 - 广播，2001 年，第 3 期，p。 62、63。
参考表。 - 广播，2003 年，第 4 期，第 49 页。 50、XNUMX。
网站在描述部分。
网站.

作者：A. Temerev (UR5VUL)，斯韦特洛沃茨克，乌克兰

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