合成器频率范围 144 MHz。方案、说明

合成器频率范围 144 MHz。无线电电子电气工程百科全书

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“平滑范围”的主振荡器和本地振荡器，随着温度的变化而平滑地“蠕动”频率，并随着功率浪涌而急剧地“跳跃”，越来越远地回到过去。尝试用石英谐振器稳定频率却无法对其进行调谐。只有随着简单且廉价的频率合成器的出现，才有可能在几乎任何所需频率下获得具有“石英”稳定性的信号。诚然，频率调谐现在并不平滑，而是突然，这在某些情况下（例如，在使用 FM 处理 VHF 时）甚至很有用。我们为读者提供了 2 米范围内的简单频率合成器的描述。

该频率合成器旨在用作在 144 MHz 范围内运行并具有中频为 10,7 MHz 的接收器的 VHF FM 无线电台的一部分。

合成器有四种功能操作模式：

“渠道”。在此模式下，发送时合成器输出信号的频带为 144500...146000 kHz，接收时比发送时信号的频率低 10700 kHz，即 133800...135300 kHz。该模式适用于两个通信方在同一频率上工作时在一个信道中进行单工通信。
“步”。它旨在选择和设置频率调谐步长：2,5、12,5,25、XNUMX kHz。
“复读机”。这里，发送期间合成器输出信号的频带为145000...145200kHz，接收时比发送期间的信号频率低10700-600kHz，即134900...135100kHz。此模式允许您接收来自中继器的信号，该信号的响应频率上移 600 kHz，即频段 145600...145800 kHz。
扫描。该模式搜索在 144500 MHz ... 146000 kHz 频段运行的电台，并在“步进”模式中选择步进。

最少数量的频率合成器控制按钮可快速访问所有功能操作模式。该装置的缺点是频率设置时间相对较长，在一秒之内。

频率合成器是在 Motorola MC145170-2 微电路上制成的 [1]。该“服务”是在 Atmel AT90S8515 微控制器上执行的 [2]。用户界面由按钮SB1-SB3和九位七段指示器HG1提供。

合成器电路如图所示。 1. 压控振荡器 (VCO) 输出的信号通过“Fgun 输入”提供给 DD4 芯片的引脚 1。这里将其与从内置石英振荡器 ZQ1 获得的参考频率进行比较。来自微电路相位检测器的误差信号被馈送到低通滤波器 (LPF)，该滤波器组装在元件 R1-R6、C1、C4、C11 上，然后通过“输出 Uynp”到达 VCO 频率控制元件。因此，锁相环（PLL）闭合。

（点击放大）

DD1 微电路由 DD2 微控制器通过来自输出 PB4、PB5 和 PB7 的三根线进行控制。来自输出 PB7（引脚 8）的同步信号“sck”，来自输出 PB5（引脚 6）的数据信号“data”，来自输出 PB4（引脚 5）的信号——允许替换旧数据的信号与新到达的“enbl”。

来自微控制器的端口A和C的输出的信号由微电路DD3、DD4解码并显示在字母数字显示器HG1上。命令的执行通过压电声音发射器BF1再现的声音信号来确认。

在作者的设备版本中，使用了商用无线电台“Estakada”的VCO，其框图如图2所示。 10,7. 接收器混频器的 VCO 输出应输出频率为 11,3 或 133800 MHz（取决于模式）的信号，该频率低于发射器的频率。因此，有必要为接收器提供135300 ... 144500 kHz的VCO调谐范围，为发射器提供146000 ... 1 kHz的VCO调谐范围。由于传输和接收频率差异如此之大，因此建议使用组装在晶体管 VT3 和 VT2 上的两个单独的发生器。根据广播电台的工作模式，晶体管 VT4 和 VTXNUMX 上的关键级为一台或另一台发电机供电。

（点击放大）

发生器的输出信号提供给装配在晶体管VT5和VT6上的两个缓冲级。它们不断地开启，除了将发电机与无线电台的其余级联去耦之外，还向发电机晶体管的基极提供偏置电压。它从分压器 R13R14 中取出，并通过晶体管 VT5（偏置电压的射极跟随器）到达发生器晶体管的基极。

VCO和合成器之间的连接图，包括电源电路，如图3所示。 5. 由于合成器和 VCO 所需的电源电压不同，分别为 8 V 和 1 V，因此使用了两个单独的稳压器：第一个微电路 DA78 类型 05L1，第二个由分立元件 VT1、VD1、R1 和CXNUMX。

144 MHz 频率合成器

当第一次打开制造的合成器时，只有在微控制器已编程、合成器已组装并彻底检查不存在安装错误后才能为其供电。打开电源后，指示灯应显示“Ch 145500”，这表示合成器工作在“Channel”模式，频率为145500 kHz。在此模式下，您可以使用按钮 SB2 -“Down”（向下）、SB3 -“Up”（向上）以 2,5 kHz、12,5 kHz、25 kHz（默认 2,5 kHz）为步长更改频率。通过同时按下 SB2、SB3 按钮，可以使用相同的选定步长扫描范围；当正脉冲施加到“捕获”输入时，就会发生频率捕获。

按一次SB1按钮后，设备切换到“中继”模式，显示屏将显示“R0 145600”，表示调谐到零中继通道的频率，接收和发射频率间隔为600 kHz。在此模式下，您可以使用 SB2“向下”和 SB3“向上”按钮以 25 kHz 的步长更改频率。

下次按下 SB1 按钮将使合成器进入“步进”模式 - 设置频率变化步进，通过 SB2、SB3 按钮进行选择。显示屏将显示“步骤 2,5”。然后再次按下按钮将使合成器返回“通道”模式。

让我们举两个例子。

第一：

“Ch 144550” - 您在 144,550 MHz 的频率下工作；
“Step 2,5”——改变前的频率网格步长；
“步骤 12,5” - 相同，更改后；
“Ch 144550m - 返回工作频率。

第二种：

“R2 145650” - 您在 145,650 MHz 的频率下工作；
“Step 12,5”——频率网格步长设置为 12,5 kHz；
“Ch 144550” - 以 144,550 MHz 的频率切换到“频道”模式；
“R0 145600” - 返回零中继器通道。

当确定控制器程序正常工作后，就可以对DD1芯片进行测试了，将示波器连接到DDI芯片的第3脚，此时应有频率为10 MHz的射频信号。如果存在，则说明芯片工作正常，能够正确感知控制器数据。使用频率计，使用电容器 C1 将石英振荡器 ZQ10000 的频率设置为 4 kHz。

之后，按照图 3 所示连接 VCO。 1、“输出5”——频率计或控制接收器。要打开接收频率，请将 + 5 V 电源电压施加到 VCO 输入“ON PRM”。要打开传输频率，必须向 VCO 输入“ON TRANSMISSION”施加 + XNUMX V。并将“in TX”输入连接到公共线。如果VCO频率与要求的不同，请再次检查VCO频率重叠范围；在这种情况下，控制接收器（在没有锁定的情况下）将在相当宽的频率范围内听到嗡嗡声。

在合成器中，可以使用任何类似的指示器代替ALC318指示器；电感L1的电感并不重要，可以大于10μH。 VCO中，扼流圈L1、L3、L5绕在直径为7毫米的铁氧体环上，并有10匝直径为0,2毫米的导线，线圈L6包含2匝，L2、L4、L7为6匝银线。 - 直径为0,5毫米的镀金线。这些卷轴是无框架的 - 它们缠绕在直径为 4 毫米的心轴上。

微控制器固件文件

文学

MC145170：带串行接口的 PLL 频率合成器 - e-motorola.com/files/rf if/doc/datasheet/MC145170-2.pdf。
AT90S8515：8 位 RISC 微控制器 - atmel.com/dyn/resources/prod_documents/DOC0841.pdf。

作者：A. Chetovich (EU6AI)，白俄罗斯共和国，Glubokoe，维捷布斯克州。

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