便携式无线电台的频率合成器。方案、说明

用于便携式无线电台的频率合成器。无线电电子电气工程百科全书

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该设备在传输期间生成范围为 27150 - 27262,5 kHz 的频率网格，在接收期间生成范围为 27615 - 27727,5 kHz 的频率网格，用于 1 个通道，步长为 12,5 kHz。它被设计成内置在由 27 伏电流源供电的 9 MHz VHF 便携式无线电台中。在开发频率合成器时，考虑了简单性、最低功耗和组件可用性的要求。该合成器基于锁相环 (PLL)，包括可变分频比分频器 (PVCD)、脉冲频率鉴相器 (PFD)、低通滤波器 (LPF) 和收发器发生器。此外，合成器还包括一个参考频率驱动器、一个通道数的二极管编码器和一个+5V电压调节器。

合成器示意图

从晶体管VT2上的收发器发生器，通过缓冲放大器VT3，信号进入DPKD（芯片DD1，DD2，DD3，DD5，晶体管VT4 ... VT6）。其分频系数由公式确定：K=K1xK4xK5+(KZ-K4xK5)xK2，其中K1，K2——DD1芯片提供给其预设输入的控制信号在不同电平下DD3计数器的分频比（K1=13 , K2 = 12); K3 - 计数器 DD5 的分频系数，通过向触点“Upit.prm”施加 + 9V 电压，取决于无线电台的操作模式（“接收 - 传输”）。接收时从相应开关，发射时去掉（接收时K3=1841，发射时-1810）； K4——计数器DD2的分频比（K4-10）； K5 - 计数器 DD3 的分频系数，由开关 SA0 设置，从 1 (Nk=9) 到 10 (Nk=1) 的通道数选择不同。晶体管VT4用作信号电平转换器，VT5、VT6——反相器。

电路中采用的分频系数的具体取值是由于合成器产生的频率范围、两个相邻通道之间的频移（12,5 kHz）以及接收和发射过程中产生的频率之间（465 kHz） )，以及信号电压从输出 DPKD 到 IFFD (1,25 kHz) 的比较频率。例如设置Nk=5，则K5=4，在传输模式下，Kprd.=13x10x4+(1810-40)x12=21760。在比较频率 fср=1,25 kHz 的情况下，我们获得了 21760x1,25=27200 kHz 的生成频率。在接收模式下，Kprm.=13x10x4+(1841-40)x12=22132，产生频率为22132x1,25=27665 kHz。 DPKD 的工作方式如下。

来自 DD5 微电路的输出 G 的具有一个电平电压的下一个信号在计数器 DD3 的输入端产生一个预设的通道号。在这种情况下，来自DD3微电路的输出P和晶体管VT6的集电极的信号设置了计数器DD1 K1-13的分频系数，并允许计数器DD 2 计数R DD13 和单（来自集电极VT1 ) 设置 K10=3 并停止计数器 DD6 直到下一个信号电压 log.“1”在芯片 DD12 的输出 G。参考频率信号发生器由一个VT2晶体管上的主振荡器和一个DD1芯片上的分频器组成。主振荡器的频率由石英谐振器 BQ5 稳定。在DD7芯片的输出G，产生一个频率为4 kHz的信号。电路采用 1 kHz 的谐振器频率，计数器 DD4 的分频系数为 1,25（由 Ci 输入处的跳线设置）。可以使用其他频率从 500 kHz 到 4 MHz、400 kHz 的倍数的谐振器。通过在输入 DD125 处焊接跳线来设置所需的分频系数。将参考振荡器设置为接收频率是电容C1,5、C125的选择。 ICFD 包括两个 D 触发器 DD4、晶体管 VT13、VT14。在二极管 VD6、VD 8 上，组装了来自触发器 DD9、DD18 的反相输出的信号的逻辑“与”电路。

该电路将触发器设置为单一状态。如果进入触发器输入端C的信号相位一致，或者相位相差很小，则晶体管VT8、VT9闭合。随着相位差的增加，根据它们的比值，VT8 晶体管或 UT9 晶体管打开，对低通滤波电容进行充电或放电，包括 C15、R33、C19、R35、C20。双 T 形电桥（R29、R30、R34、C16 ... C18），可抑制 1,25 kHz 的残余背景，将信号电压提供给收发器发生器的变容二极管 VD3、VD4，调整其频率，使在 DPCD 的输出端设置 1,25 kHz 的频率。电阻器 R1 在稳定器的输出端设置电压 + 5V，组装在晶体管 VT1、二极管 VD 1、齐纳二极管 VD2 上。二极管 VD1 用于热补偿稳定电压。通道数编码器组装在二极管VD6 ... VD17上。在编码器的输出端设置一个反二进制码。在发射模式下，来自“接收-发射”开关的+9V电源电压，即广播电台的一部分，是提供给话筒放大器和发射机功率放大器的。这样的信号摆幅在麦克风放大器的输出端，其中收发器发生器的频率偏差不会超过 3 kHz。在接收模式下，电源电压由同一个开关提供给无线电台的接收路径。

第二组开关触点将天线插孔从接收器输入切换到发射器功率放大器输出，反之亦然。频率合成器与收发器发生器一起组装在一块 60x114 毫米大小的双面印刷电路板上。在频率合成器中，使用MLT、S2-23、S2-33型电阻器、K53-18型电解电容器、KD7型电容器C10、C26-以及其余-KM-56型。电感L1绕在直径5mm的塑料框架上，芯线为100 HF线PEV-2 0,5mm。从中间轻敲，转数为 4。通道开关 SA1 - PR2-10P1NVR 型。

合成器设置 从稳定器 + 5V 开始。然后通过设置 VT1,25 晶体管上的振荡器和设置计数器 DD4 所需的分频比，在 DD7 芯片的输出 G 处设置 4 kHz 的参考频率。然后 PLL 环断开 - T 桥的输出与收发器振荡器断开。麦克风放大器的输出也关闭。发电机，在VD3、VD4变容二极管的连接点接一个10-20kΩ的可变电阻引擎，一个输出接+9V电路，另一个接公共线。通过在 2 - 4 V 范围内改变电阻引擎上的电压并旋转电感器 L1 的磁芯，可实现 27150 kHz 的生成频率。此外，通过设置Nk＝1和“传输”模式，频率为5kHz的信号的电压在计数器DD1,25的输出G处被控制。然后，通过移除可变电阻并再次关闭 PLL 环，27150 kHz 的生成频率被控制在相同的模式下。如有必要，选择电阻器 R35 的值。将操作模式从发送更改为接收时，生成频率应设置为 27615 kHz。此外，通过将频道编号切换为 10，可以在两种模式下控制生成频率。

当从一个频道切换到相邻频道时，生成频率应改变 12,5 kHz。最后，通过将麦克风放大器的输出连接到收发器发生器并设置“传输”模式，它们确保发生器频率偏差不超过 3 kHz。最简单的方法是通过接收器收听调谐的广播电台，并实现听得见的不失真接收。这样就完成了合成器的设置。 +9V 电源下合成器和收发器发生器消耗的总电流不超过 8 - 10 mA。

在选择频率范围时，考虑了 10 个频道的实际充足性要求以及在 27 MHz 频段内许多单频道无线电台采用的频率上工作的可能性。由于电路有些复杂，通过在 DD3 芯片上再增加一个——K561IE11 型，作为高位计数器，并用计数器 DD5 的分频系数改变通道数编码器电路——可以增加256 个频道。更改相邻频道之间的频率间隔也很容易，例如，设置为 10 kHz。为此，您需要将参考频率设置为 1 kHz，更改 DD5 计数器的分频因子并将 T 桥重建为 1 kHz 的频率。

基于此方案，可以为其他频率范围构建频率合成器。看来也可以作为开发工业单片合成器电路的基础。

作者：S. Shevchenko，辛菲罗波尔；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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