Простой синтезатор частоты кв трансивера своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 05.10.2024

Гетеродин является одним из важнейших узлов приемопередающей аппаратуры. От стабильности работы гетеродина зависит насколько стабильно будет работать приемник или передатчик. Конструкции с колебательным контуром подвержены воздействию внешних факторов, что нередко приводит к дрейфу частоты, а это не приемлемо. Есть и еще один недостаток – небольшой диапазон генерируемых частот. По этим причинам и не только, классические гетеродины все чаще заменяют синтезаторами частот.

Вот и я, увлёкшись прямым преобразованием задумался о надежном и в то же время простом синтезаторе. Самым лучшим и недорогим вариантом для меня оказалась микросхема Si 5351. Тем более ее можно найти в виде готового модуля CJMCU-5351.

На известном китайском сайте я приобрёл кое-какие детали:

Arduino Nano ,
IPS display ,
модуль CJMCU -5351,
энкодер.

Несколько слов о деталях. Дисплей на базе контроллера ST7789 использует для обмена данными шину SPI. Лучше, конечно использовать шину I2C, так экономнее расходуются свободные пины Ардуино. Но и у дисплея с SPI шиной тоже есть плюсы: для обновления данных не нужно перезагружать все данные выведенные на экран. Изменяется только конкретная область. Модуль CJMCU -5351 поставляется в комплекте с тремя SMA коннекторами, которые, к слову я почти не использовал. Энкодер тоже в виде готового модуля для Ардуино. Так удобнее. Что касается самого проекта, я нашёл в Сети прототип и доработал его. Схема соединения модулей представлена ниже.

Схема соединения модулей

Схема довольно простая. Работает только один генератор CLK 0. Диапазон от 1 до 100 МГц. Два оставшихся генератора отключены. Настройка частоты производится энкодером. Встроенная кнопка отвечает за изменение шага перестройки: 10 Гц, 100 Гц, 1 КГц, 10 КГц, 100 КГц и 1 МГц. Кнопка "Calibration" отвечает за включение и отключение режима калибровки синтезатора. В режиме калибровки, изменение опорной частоты производится так же при помощи энкодера .

Как вы могли заметить, устройству требуется два напряжения питания: 3.3В и 5В. Напряжение в 3.3 В я взял прямиком с выхода 3.3 V Ардуино. Мощности встроенного стабилизатора должно хватить на питание дисплея и платы генератора. Поэтому, вам потребуется только стабильное питание в 5В для Ардуино Нано.

С дисплеем пришлось повозиться. Дисплей на базе контроллера ST7789 занял целых 4 свободных пина Ардуино. Плюс к этому пришлось добавить в проект библиотеки SPI.h и Arduino_ST7789_Fast.h, что дополнительно добавило весу проекту.

Как я писал выше, при обновлении данных перерисовывается только специально отведенная для этих данных область экрана. Область прямоугольной формы перезаливается определенным цветом, тем самым затирая старое значение. Реализация непростая, но оно того стоит: экран не рябит и не напрягает глаза.

Так же в схеме я не отметил установку резисторов на 100-240 Ом в соединениях между Ардуино и дисплеем. Установить их все же необходимо. Делается это чтобы согласовать логические уровни, иначе дисплей уходил в глухую оборону и ничего не показывал. Это опасно еще и тем, что может выгореть контроллер дисплея ST 7789.

Готовое устройство.

Основной режим работы и режим калибровки.

Точно пока не решил что строить на этом генераторе – просто приёмник радиолюбителя или полноценный трансивер. Проект для Ардуино и некоторые библиотеки я выложу ниже одним архивом. Если будут недостатки или улучшения – дайте знать.

Сегодня пойдет речь о трансивере "Радио-76" а точней о его модернизации, с позволения автора схемы я не стану его так называть, так как от трансивера " Радио-76" там мало чего осталось.

P.S По секрету))) На форуме Сергей Эдуардович активно отвечает на все вопросы которые возникнут в процессе сборки,за что нужно отдать должное, так как не все авторы своих "детище " так активно отвечают особенно на глупые вопросы. Проверенно лично

Общий уровень собственных шумов - порядка 35-45мВ
Общий Кус со входа смесителя - примерно 340-350тыс.
Приведенный ко входу уровень шума - примерно 0,12мкВ, а чувствительность со входа смесителя при с/шум=10дБ получилась порядка 0,4мкВ

И так приступим к самой схеме.

В конце статьи будет архив со всеми схемами для скачивания в полном размере.

Рис.1 Схема основной платы с картой напряжений

Добавлю от себя, если соблюдать все напряжения которые указанны на схеме, вопросы по наладке сами по себе исчезнут.

Рис.2 Схема полосовых фильтров с аттенюатором и раскачивающим усилителем на VT1.

Рис. 4 Схема ФНЧ и КСВ-метра.

US5MSQ: Что касается намоточных данных трансформаторов - возможно применение любых имеющихся у вас ферритовых колец диаметром 7-12 мм и проницаемостью 600-3000, важно обеспечить индуктивность для первого смесителя не менее 50мкГ (порядка 60-80) а для детектора/модулятора не менее 170 (). Просчитать конкретное кол-во витков для вашего колечка можно по стандартным формулам, удобно воспользоваться табличкой, разработанной Ю. Морозовым.

Важно обеспечить идентичность обмоток в самом трансформаторе. Я делал так - отмерял линейкой три одинаковых проводника (16см для Тр1 и Тр2 и 24см для Тр3 и Тр4), зачищал и облуживал концы, спаяв одну сторону в виде иголочки (этой стороной в дальнейшем будем вести намотку), зажимал в тиски и скручивал руками до уровня примерно 3-х скруток на см. Намотку ведем равномерно укладывая витки до полного заполнения - на колечках 2000НН 7х4х2 (для Тр3 и Тр4 склеены по 2) получилось порядка 15-16 витков. Не забываем перед намоткой сгладить острые грани колечек наждаком или надфилем.

Ну и еще один важный момент, по расчету и изготовлению катушек связи. Их наматывают, как правило, поверх середины контурной, поверх края контурной ближе к заземленному концу или, если каркас секционный, в соседней с заземленным концом секции. В этих случаях для более точного отражения коэффициента связи (взаимоиндукции) вводим поправочный коэффициент - для 1-го случая порядка 1-1,05, второго - 1,1-1,2 и третьего -1,3-1,4. Таким образом, если мы намотаем катушку связи с числом витков 1/10 от контурной, реально это будет примерно соответствовать коэффициентам 1/10, 1/11 и 1/13.

US5MSQ: Настройка ДПФ. Если нет ГКЧ, то ДПФ можно настроить и ГСС (ВЧ генератор) и даже просто по максимуму шумов эфира. Если не уверены, что антенна (или ГСС) согласованная, т.е. имеет выходное сопротивление 50-75 ом, то можно на входе включить штатный аттенюатор -20дБ, что обеспечит согласованный режим по входу ПДФ при любом источнике сигнала. Настраиваем приемник на середину диапазона, подключаем к выходу УНЧ динамик(телефоны) и какой-нибудь индикатор выхода (осциллограф, вольтметр переменного напряжения и т.п.). Регулятор громкости на максимум. В процессе настройки во избежание влияния АРУ регулировкой выхода ГСС или штатной РРУ (при работе с антенной) поддерживаем выходное напряжение порядка 0,3-0,4В. Для получения правильной (оптимальной) АЧХ в этом ДПФ все контуры должны быть настроены в резонанс на середине диапазона. Методик настройки без ГКЧ описано много (в том числе и на этой ветке). Одна из самых простых состоит из двух шагов:

Временно шунтируем резистором 150-220 ом катушку среднего контура и настраиваем первый и третий контура по максимуму сигнала в середине диапазона, убираем шунт
- для настройки в резонанс среднего контура, шунтируем такими же резисторами катушки перового и третьего контуров, убираем шунты.

Вот и все!

US5MSQ: Для получения хорошей селективности контуров, особенно первого, и устойчивой работы УПЧ индуктивность катушки не может быть любой, тем более чрезмерно (в разы) большей от оптимальной (в нашем случае 100мкГн).

US5MSQ: давайте рассмотрим настройку тракта передачи, она довольно проста благодаря примененным схемотехническим решениям.

К выходу подключаем настроенный ПДФ (это важно, т.к. без ПДФ выходной сигнал смесителя представляет собой адскую смесь из остатков ГПД, основной и зеркальной составляющей), нагруженный на 50 Ом. Определяющим является требование получить максимальный уровень полезного сигнала и исключить перегрузку (обеспечить линейный режим) модулятора и смесителя. При напряжении ГПД (опорника) порядка 0,6-0,7 достаточная линейность сохраняется при уровне сигнала не более 200мВ, оптимально порядка 120-150мВ. Для защиты модулятора при любых уровнях с микрофона от перегрузки применен диодный ограничитель D6, D7, ограничивающих амплитуду на эмиттере Т11 уровнем порядка 0,25В, а с учетом R40 на модулятор поступает не более 150мВ. Триммером R45 выставляем требуемый уровень ограничения (или его отсутствия) для конкретного микрофона.

При настройке достаточно движок R45 переместить вверх по схеме, т.е. на максимум усиления и подать на вход модулирующий сигнал порядка 20-50мВ и частотой 1-2кГц (не критично). Подстройкой контуров ПЧ и ЭМФ добиваемся максимума. Оптимальный уровень усиления тракта передачи выставляем триммером R11, добиваясь на нагрузке напряжения порядка 50-60мВ - это обеспечивает оптимальную работу смесителя. Переключаемся в CW и подбором С40 добиваемся на выходе ПДФ порядка 70-80мВ. Вот и вся настройка.

US5MSQ: Что касается режимов работы РРУ/АРУ. Глубина регулировки зависит от того, насколько сильно мы сможет уменьшить ток коллектора транзисторов УПЧ (как минимум до 10-20 мкА), исключив при этом их полное запирание. Т.е. нижний уровень напряжения управления, поступающего на базы транзисторов, для получения максимальной эффективности РРУ/АРУ должен быть зафиксирован на оптимальной для конкретного типа транзисторов величине, за это отвечают диоды D1(РРУ) и D2(АРУ) Для диодов типа 1N4148 при указанных на схеме номиналах 0R1 и R2 это, как правило, обеспечивается. При необходимости режимы можно подстроить - например если происходит полное запирание транзисторов в режиме РРУ, значит маловато падение напряжение на D1 - его можно немного повысить увеличением тока через диод (например, подключив параллельно доп. резистор), если недостаточно, то заменой на более удачный диод.

Если РРУ работает нормально, то в режиме АРУ при необходимости глубину регулировки корректируют подбором R2.

Что касается ГПД, то я его не делал, точней собрал, но из-за размеров моего корпуса, я отказался от него и собрал синтезатор частоты.

Немного видео о работе трансивера, когда он еще был на стадии настройки.

Разработка UV7QAE.
Синтезатор для КВ (160м, 80м, 40м, 20м, 15м, 10м) трансивера с преобразованием "вниз".

Контроллер STM32F100C8T6B в корпусе LQFP48. Синтез на Si5351a. Экран цветной 1,8" (ST7735), черно белый NOKIA 5510 (эконом вариант).
Энкодер решили не ставить на плату, это позволит применить энкодер любой по размерам так же разместить его в любом месте конструкции.
Можно отказаться вообще от энкодера так как можно управлять частотой кнопками INC и DEC.

Схема рассчитана на подключение оптического энкодера, так что если кто будет повторять ее с мех.энкодером поставьте RC фильтра по входам энкодера.

Печатная плата 85мм х 45мм в формате Sprint-Layout 6 под кнопки размером 6х6мм synthesizer_si5351_buttons_6x6M.lay

Для увеличения схемы, кликните левой клавишей мышки. Или просто скачать

Выход CLK0 - частота VFO.
Выход CLK1 - частота SSB BFO.
Выход CLK2 - частота CW BFO + CW TONE.
Можно установить реверс частот при передачи в "SYSTEM MENU" опция "TX REVERSE".
Опция "TX REVERSE" = ON,

Кнопки.
Up, Dn - Вверх, вниз по диапазонам, меню.
Mode - Смена LSB, USB, CW в рабочем режиме, в меню для быстрого ввода частоты.
Menu - вход/выход в меню.
Выбор функций кнопок в "SYSTEM MENU" опция "BUTTON MODE".
VFO, Step - Переключение VFO A/B, Шаг перестройки частоты. В меню изменяет значения.
Или.
Inc(+), Dec(-) - перестройка по частоте в рабочем режиме. В меню изменяет значения.

SYSTEM MENU.

Для управления дешифратором/мультиплексором используются выводы BAND 160, BAND 80, BAND 40, BAND 20 (смотрим схему).

Управляющие выходы.
Pin BAND 160 = DATA1/A
Pin BAND 80 = DATA2/B
Pin BAND 40 = DATA4/C
Pin BAND 20 = DATA8/D

Двоичный код для дешифратора.

Представляю Вашему вниманию усилитель мощности для КВ трансивера на полевых транзисторах IRF510.

При входной мощности порядка 1 ватта, на выходе легко получается 100-150 ватт.

сразу прошу извинения за качество схемы.

Усилитель двухкаскадный. Оба каскада выполнены на популярных и дешёвых ключевых мосфетах,что выгодно отличает данную конструкцию от многих других.Первый каскад - однотактный. Согласование по входу с источником сигнала 50 Ом достигнуто не самым лучшим, но простым способом - применением на входе резистора R4 номиналом 51 Ом. Нагрузкой каскада является первичная обмотка междукаскадного согласующего трансформатора. Каскад охвачен цепью отрицательной обратной связи для выравнивания частотной характеристики. L1, входящая в эту цепь, уменьшает ООС в области высших частот и тем самым поднимает усиление. Такую же цель преследует установка C1 параллельно резистору в истоке транзистора. Второй каскад - двухтактный. С целью минимизации гармоник применено раздельное смещение плеч каскада. Каждое плечо также охвачено цепью ООС. Нагрузка каскада - трансформатор Tr3, а согласование и переход на несимметричную нагрузку обеспечивает Tr2. Смещение каждого каскада и соответственно - ток покоя, выставляются раздельно при помощи подстроечных резисторов. Напряжение на эти резисторы подаётся через ключ PTT на транзисторе Т6. Переключение на TX происходит при замыкании точки PTT на землю. Напряжение смещения стабилизировано на уровне 5в интегральным стабилизатором. В целом очень несложная схема с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Теперь о деталях. Все транзисторы усилителя - IRF510. Можно применить и другие, но с ними можно ожидать увеличения завала усиления в области частот выше 20Мгц, так как входная и проходная ёмкости транзисторов IRF-510 наиболее низкие из всей линейки ключевых мосфетов. Если удастся найти транзисторы MS-1307, то можно рассчитывать на значительное улучшение работы усилителя в области высших частот. Но вот дорогие они… Индуктивность дросселей Др1 и Др2 некритична - они намотаны на кольцах из феррита 1000НН проводом 0.8 в один слой до заполнения. Всё конденсаторы - smd. Конденсаторы С5,С6 и особенно - С14, С15 должны иметь достаточную реактивную мощность. При необходимости можно применить несколько конденсаторов,включённых в параллель. Для обеспечения качественной работы усилителя необходимо особое внимание уделить изготовлению трансформаторов. Тr3 намотан на кольце из феррита 600НН внешним диаметром 22мм и содержит 2 обмотки по 7 витков. Наматывается в два провода, которые слегка скручиваются. Провод - ПЭЛ-2 0.9.

Тr1 и Tr2 - выполнены по классической конструкции одновиткового ШПТ (aka "бинокль"). Tr1 выполнен на 10 кольцах (2 столба по 5) из феррита 1000НН диаметром 12мм. Обмотки выполнены толстым проводом МГТФ. Первая содержит 5 витков,вторая - 2 витка. Хорошие результаты даёт выполнение обмоток из нескольких включенных в параллель проводов меньшего сечения. Tr2 выполнен с использованием ферритовых трубочек,снятых с сигнальных шнуров мониторов. Внутрь их отверстий плотно вставлены медные трубки,которые и образуют один виток - первичную обмотку. Внутри намотана вторичная обмотка, которая содержит 4 витка и выполнена проводом МГТФ. (7 проводов в параллель). В данной схеме отсутствуют элементы защиты выходного каскада от высокого КСВ, кроме встроенных конструктивных диодов, которые эффективно защищают транзисторы от "мгновенных" перенапряжений на стоках. Защитой от КСВ занимается отдельный узел, построенный на базе КСВ-метра и снижающий питающее напряжение при росте КСВ выше определённого предела. Эта схема - тема отдельной статьи. Резисторы R1-R4,R7-R9,R17,R10,R11 - типа МЛТ-1.R6 - МЛТ-2. R13,R12 - МЛТ-0.5. Остальные - smd 0.25 вт.

Немного о конструктивен:

Доброе время суток! В данной статье буду добавлять частями видео обзора сборки трансивера 60-х годов. Владимир Семяшкин провел огромную работу по конструированию и подробному видео отчете, сборки трансивера 60-х годов.

Что само больше меня поразила, так это качество сборки, и размещению всех узлов в корпусе.

В продолжение предыдущих публикаций описания синтезатора частоты для КВ трансивера.

Инфо от 2010года - внимание, это первое описание двухплатной версии синтезатора, по мере совершенствования он подвергся небольшим доработкам, в том числе платы для этого синтеза изготавливаются только с маской (зелёнкой) и маркировкой. Подробности по платам и версиям синтеза можно поглазеть на этой СТРАНИЧКЕ.

Весь синтезатор теперь расположен на двух платах – на плату индикации перенесены ПИК-контроллер 16F648A, опорный кварцевый генератор и формирователь отрицательного напряжения (хотя формирователь теперь и не используется). Для того, чтобы поглазеть на плату жми >>> Размер платы 146х112мм.

На плате ГУН остались собственно сам ГУН (генератор, управляемый напряжением), делитель выходной частоты и фазовый детектор. См. жми, >>> Размер платы 125х68мм.

К этому варианту платы ГУН подойдёт и плата индикации на ЖКИ – о которой было рассказано в предыдущей публикации. См. жми, верх >>> низ >>>

И плата синтеза на АТ-меге, жми верх >>> низ >>>

Технические характеристики синтезатора.

Организована САТ (управление от компьютера) система как для версии индикации на АЛС, так и для описанной ранее индикации на двухстрочном ЖКИ. Применён стандартный протокол фирмы Kenwood. Синтезатор можно соединять с компьютером через СОМ порт и управлять им из популярных радиолюбительских программ. Проверены и работают программы Hamport, MixW, AALog2, Ham Radio Deluxe.

Таблицы расчёта выходной частоты.

Где: Fget – частота гетеродина, Frx – принимаемая частота, Fпч – промежуточная частота.

ПЧ, кГц-90000 делитель между ГУН и ФД - 256
Диапамон , м	Диапазон частот, кГц		Перестройка ГУН, кГц		Диапазон DDS , Гц
160	1810	2000	91810	92000	358633	359375
80	3500	3800	93500	93800	365234	366406
40	7000	7300	97000	97300	378906	380078
30	10100	10150	100100	100150	391016	391211
20	14000	14350	104000	104350	406250	407617
17	18068	18200	108068	108318	422141	423117
15	21000	21450	111000	111450	433594	435352
12	24890	25140	114890	115140	448789	449766
10	28000	29700	118700	119700	460938	467578

Описание функций управляющих кнопок.

Выше приведён рисунок расположения поля из 12-ти кнопок управления частотой.

STEK,"0", К10 - извлечение частоты из стека. Имеется 5 ячеек стека, просмотреть которые можно последовательно нажимая кнопку. Перед выводом частот из ячеек стека на индикаторы кратковременно выводится надпись StEC с номером ячейки. Ввод в стек осуществляется автоматически при смене диапазона, при извлечении из ячейки памяти и при сканировании.

RIT,"1", 1,9, K11 - включение расстройки. Частота, в данный момент находящаяся на индикаторе при нажатии на кнопку, запоминается и будет использоваться на передачу. Изменяя частоту валкодером или любыми другими средствами, вводится величина расстройки. Независимо от того, останетесь ли на том диапазоне, где была включена расстройка или перейдёте на другой диапазон, при переходе на передачу синтезатор вернётся на частоту, которая была на индикаторе в момент включения расстройки. Тем самым обеспечиваются режимы SPLIT и CROSSBAND. При включенной расстройке зажигается точка после ДЕСЯТКОВ МГц. Выключается расстройка повторным нажатием на эту кнопку. При использовании ЖКИ – на него выводится надпись RIT.

FREQ,"2", 3,5, K12 – оперативное включение/выключение программного учетверения импульсов валкодера для перестройки частоты. При нажатии на эту кнопку на индикатор выводится на некоторое короткое время надпись 1n – импульсы от валкодера не умножаются, т.е. например при 60-ти зубьях диска валкодера и шаге перестройки 10Гц на оборот ручки валкода получим перестройку по частоте 600Гц. При следующем нажатии на эту кнопку на индикатор на короткое время выводится надпись 4n и произойдёт умножение импульсов валкода на 4, т.е. уже получим на оборот ручки не 600Гц, а 2400Гц. Эта достаточно удобная и востребованная кнопка умножения импульсов валкода была оставлена первой вместо кнопки ввода частоты с клавиатуры. Частоту с клавиатуры тоже можно набрать – описание ниже.

BAND,"3", 7, K13 - переключение диапазонов. При нажатии на кнопку на индикатор выводится -Band- и после нажатия на соответствующую кнопку требуемого диапазона устанавливается середина выбранного диапазона. Диапазоны присвоены кнопкам К11-К1, соответственно К11-1,9МГц, К12-3,6МГц, К13-7МГц и так далее все 9 КВ диапазонов, последняя К1-28МГц.

SСAN, "6", 18, К16 - сканирование. При нажатии на индикатор выводится -SCAn-. Имеется три подфункции сканирования (после нажатия на кнопку №6 SCAN):

а. При нажатии на кнопку №8 OUT производится сканирование по ячейкам памяти 1-15 с остановками на ячейке по 3 сек.

б. При нажатии на кнопку №2 FREQ производится сканирование от меньшей частоты, записанной в ячейке 1 до большей частоты записанной в ячейке 2 и обратно. При частоте в 1-й ячейке больше чем во 2-й при нажатии на кнопку №2 появляется надпись ErrOr. Сканирование возможно только в пределах одного диапазона.

в. При нажатии на кнопку №3 BAND производится перестройка в текущем диапазоне от нижней границы диапазона до верхней и обратно от верхней до нижней.

Прерывание сканирования происходит при нажатии на любую кнопку, поворотом валкодера или нажатием тангенты передачи. Сканирование можно продолжить в любой момент с точки останова двойным нажатием кнопки SCAN.

Перейдём к описанию установок синтезатора.

6. Вкл/выкл учета дополнительного деления на 20м диапазоне в синтезе – этот режим нужен при использовании одного совмещённого ГУНа для 20м и 160м, когда требуется дополнительное деление на 2 частоты гетеродина на диапазоне 20м. Логика работы кнопок прежняя – жмём №7 кнопку и потом №6. На шкале будут на непродолжительное время высвечиваться надписи 20bd-1, 20bd-0. Останавливаемся, когда высветится требуемый режим. Включено деление когда высветится 20bd-1. Пример – ПЧ=8,8МГц – для 160м частота перестройки гетеродина 1,8+8,8=10,6МГц и 2,0+8,8=10,8МГц. Для 20м 14,0-8,8=5,2МГц и 14,35-8,8=5,55МГц – удвоенное значение этой частоты равняется – 5,2х2=10,4МГц и 5,55х2=11,1МГц – т.е. один ГУН с выходной частотой 10,4-11,1МГц можно использовать для двух диапазонов, но для 20м нужно частоту ещё поделить на 2. Вот это дополнительное деление при потребности и учитывается в программе. По умолчанию изначально программа выставляет 20bd-0, т.е. без дополнительного деления частоты.

Хотя выходами QC-QH можно управлять так же, как и выводами, которые идут на DD5. Для чего это нужно? Это может потребоваться для тех радистов, которым мало 6-ти управляющих шнурков с DD5-ой для переключения родов работ в трансивере. Управляются выходы QC-QH DD4 кнопками А1-А6 через меню. Т.е. чтобы воспользоваться этими режимами, нужно нажать кнопку №7 (войти в меню SELECt ) и затем требуемую из кнопок А1-А6. Выход осуществляется по повторному нажатию кнопки №7. Умощнить выходы QC-QH DD4 можно второй 74НС06 (155,555ЛН3,ЛН5). Кстати, была идея развести на плате эту вторую ЛН3, а для индикации включения режимов использовать сдвоенные в одном корпусе светодиоды (VD1-VD7). Но не удалось найти в продаже двоенные светодиоды с общим анодом диаметром корпуса 3мм. Поэтому принято решение развести на плате формирователь отрицательного напряжения на DD6.

OUT, "8", 24, К18 - восстановление частоты и состояния 6-ти кнопок управления трансивером из одной из 16 ячеек памяти. При нажатии на дисплей выводится -PОР- и ожидается нажатие кнопки с соответствующим номером ячейки, для ввода номеров от 10 до 15 необходимо в течение секунды после нажатия цифры 1 нажать вторую от 0 до 5. После ввода номера на индикаторе на короткое время появится номер ячейки памяти.

Т=R, "9", 28, К19 – этот режим работает при включенной расстройке (кнопке №1) частота передачи становится равной частоте приёма, а при не включенной расстройке при нажатии на кнопку №9 на индикатор выводится -StEP- и кнопками LEFT и RIGHT выбирается нужный шаг синтезатора. Он может принимать 8 значений: 1, 10, 20, 30, 50, 100, 1000 и 5000 Гц. Запоминание выбранного шага происходит при повторном нажатии на эту кнопку.

LEFT - оперативное уменьшение частоты. Жмём на кнопку – частота перестраивается вниз.

RIGHT - оперативное увеличение частоты. Жмём на кнопку – частота перестраивается вверх.

Схема >>> (наступить мышкой на стрелки).

Запаянная плата, вид сверху >>> вид снизу >>>

Выходной сигнал DDS фильтруется фильтром пятого порядка C10,11,12 L2,3. Нагрузочное сопротивление R23 будет зависеть от типа и качества коаксиального кабеля, соединяющего выход DDS с входом ФД, расположенного на плате ГУН. Как правило, номинал R23 увеличиваю до 560-680Ом. Кабель применяется тонкий серебряный фторопластовый диаметром 2,5-4мм. Длина его в авторском трансивере не превышает 19см.

Шина D, выводы D0,D1,D2,D3, управляют дешифраторами 555ИД10 включения диапазонов на плате ДПФов и соответствующих коммутаций при переключении диапазонов на плате ГУН.

На вход TX_IN подаётся напряжение +12В-ТХ трансивера. При подаче этого напряжения загорается красный светодиод VD10, который указывает на перевод трансивера в режим передачи и открывается ключ на VT2, который блокирует клавиатуру и управляет работой режима SPLIT и RIT синтезатора.

Для устойчивой работы модемов линию RX от TRX тоже, как и линию ТХ, желательно подтянуть на +5В резистором 1-4,7кОм. Второй модем обеспечивает более правильный двухполярный выход +/-7,5В в РС. Хотя отработка прошивки велась вначале на первой версии модема.

Некоторые рекомендации по соединению синтезатора с компьютером и настройках программ, от Владимира RX6LDQ.

Для правильной работы синтезатора требуется:

не забыть подтянуть шнурок RX к плюсу 5В резистором 1-10кОм прямо на ПИКе в синтезаторе.
не соединять цепи земли синтеза и РС (в модеме они разделены!)
без компьютера синтез САМ НЕ ВЫДАЕТ СИГНАЛОВ НА ТХ. Это типичное заблуждение радиолюбителей, не знакомых с обменом трансиверов с РС, синтез ТОЛЬКО ОТВЕЧАЕТ на полученную правильную команду (!) с нужными параметрами.
в схемах любых модемов важно обеспечить двухполярное питание выходного каскада, напряжение в схеме Модем №1 >>> проверять на R9 и R6 , в схеме Модем №2 >>> на С2 и С3 относительно земли GND компьютера, а не синтеза (. ) ПРИ ЗАПУЩЕННОЙ И НАСТРОЕНОЙ ПРОГРАММЕ УПРАВЛЕНИЯ НА РС. Только тогда появляется напряжение в СОМ порту после инициализации его программой.

Обмен синтеза с компьютером идёт по т.н. протоколу "Kenwood", т.е. любая программа, которая использует этот протокол, может быть задействована для управления синтезатором. Для примера даю установки в программах MixW2 и Hamport

Об отечественных аналогах применённых микросхем указано в предыдущей публикации. Здесь замечу, что нет аналогов только у ПИКа, DDS, 74НСТ9046, все остальные применённые микросхемы имеют равноценные советские аналоги. Кстати, они хорошо видны на фотографии запаянной платы.

Запаянная плата, вид сверху >>> вид снизу >>>

Обеспечение перекрытия всего требуемого диапазона частот гетеродина осуществляется подключением катушек L1,L2,L3,L4,L5. Переключение осуществляется контактами четырёх реле РЭС49 К1,К2,К3,К4.

Коротко о том, почему принята такая схема построения ГУНа.

Исключено применение диодов в любых цепях, где есть ВЧ напряжение. Пока ещё ни одна фирма не выпустила переключающий диод по своим параметрам равноценный контактам реле. Могу согласиться с утверждением, что диоды в цепях коммутации выходного ВЧ напряжения ГУНов и других аналогичных цепей, по большому счёту, если и внесут ухудшение в сигнал гетеродина, то на слух маловероятно кто-то сумеет это определить. Но всегда есть опасность, что при повторении конструкции настройщик руководствуется принципом – все стрелки до упора вправо, чем больше ВЧ – тем лучше! А возможно, что просто и нет под рукой нужных приборов. Поэтому не исключена перегрузка коммутационных диодов или детектирование ВЧ напряжения нерабочими, слабо запертыми, диодами. В предыдущей версии платы ГУНов для надёжного запирания не используемых в данный текущий момент диодов приходилось подавать напряжение отрицательной полярности. И это напряжение могло достигать –7В чтобы надёжно отключить нерабочий диод. Следовало подбирать транзисторы в генераторах по минимально возможному ВЧ выходному напряжению, при котором ещё устойчивой была генерация. Конечно, при грамотном подходе к изготовлению и настройке все эти проблемы исключаются. Но от возни с подбором полевиков и выставлением минимально возможных уровней всегда хотелось избавиться. Ну и конечно не в ущерб качеству самого гетеродина. Поэтому и вызрела эта схема.

При подключении только катушки L5 гетеродин (замкнут контакт К4) перекрывает частоты 10м и 30м диапазонов. При подключении катушек L5 и L4 (замкнут контакт К3) диапазоны 12м и 40м. При подключении L5, L4, L3 (замкнут контакт К2) диапазоны 15м и 80м. При подключении катушек L5, L4, L3, L2 (замкнут контакт К1) диапазоны 160м и 20м. При включении диапазона 20м через диод VD8 включается дополнительный делитель выходной частоты на 2 DD6A. Когда включены все катушки (контакты все разомкнуты) гетеродин выдаёт частоты 17м диапазона. Управление коммутацией катушек происходит ПИК-контроллером по шине D – входы D0-D3. Микросхема DD1 555ИД10 дешифрирует сигналы ПИКа и включает требуемое реле. Между реле и DD1 установлены дополнительные LC фильтры – элементы L6-L9, С5-С12. Диоды VD1-VD4 служат для погашения бросков обратного тока при переключении реле. Питающее напряжение +9В ГУНа стабилизировано интегральным стабилизатором DA1 и дополнительно отфильтровано фильтром на VT6, C52.

Выходная частота делится на 2 микросхемой DD6B и дополнительно ещё на 2 DD6A при включении диапазона 20м. Резистор R48 служит для согласования с коаксиальной линией.

Делитель на 256 DD8 применён отечественного производства КР193ИЕ6. Буфером-развязкой один из элементов DD7D. Хотя и не удалось обнаружить какие-либо различия в качестве выходного сигнала синтезаторов у которых для делителей на 256 применялись две 74АС161 или 193ИЕ6, следует отметить что выходной сигнал 193ИЕ6 намного чище в сравнении с выходным сигналом АС161. Поэтому никакой фильтрации выходного сигнала между DD8 и DD4 не производилось. Делённый сигнал ГУНа подаётся на один из входов фазового детектора DD4. В качестве DD4 применена более продвинутая версия микросхемы 4046 – это 74НСТ9046. В Data Sheet-е на 9046 целый раздел посвящён тому, в чём же она лучше своей предшественницы 4046. Здесь нет смысла это расписывать – желающим информацию можно всегда взять в итернете. А для повторяющих наверное будет достаточно информации, что в 9046 фирмой заложена более качественная работа именно фазового компаратора, что и нужно для нашего применения. Но снова хочу отметить – на слух это никто не сможет определить! Поэтому, если не удаётся приобрести 9046 – не следует и упираться, можно с успехом применить не только 4046, но и отечественную 561ГГ1. Разводка выводов немного отличается у этих микрух, на это следует обратить внимание. Для индикация захвата петли ФАПЧ используется сигнал с выхода Р1 DD4. Ключ на VT5 управляет светодиодом LOCK расположенным на плате индикации-контроллера. Транзистор VT4 усиливает сигнал с DDS. В одной из первых врукопашную изготовленных плат возбуждалась 9046 и кольцо ФАПЧ не замыкалось. Возбуд удалось устранить включением конденсатора С37 на 1500пф. Возможно, что это было связано с неудачной разводкой той платы – дорожка между коллектором VT4 и входом SignIN №14 DD4 была длиной более 2см. Поэтому в разрыв дорожки введён резистор антипаразитный R24 и предусмотрен конденсатор С37. Но ни в одной из 20-ти изготовленных впоследствии плат более такого возбуда не наблюдалось – поэтому С37 на платах не устанавливался.

DD4, DD8 питаются от отдельного стабилизатора DA3.

Рекомендации по установке и настройке.

Расширить пределы перестройки ГУНа можно несколькими способами.

1.Увеличение пределов изменения напряжения Upll. Это увеличение верхней границы этого напряжения. Для этого следует подавать на DA4 бОльшее питающее напряжение. В качестве которого желательно применять малошумящий и быстродействующий операционник. Наводящая информация – на плате индикации разведён формирователь отрицательного напряжения – вот вам и источник дополнительного напряжения. Нужно только продумать как его наиболее целесообразно применить для этой задачи.

2.Можно использовать бОльшее количество катушек в ГУНе. Коммутация DD1 позволяет управлять 9-ю реле, как это используется на плате ДПФов. Плюс к этой коммутации добавляется ещё и коммутация с платы индикации от DD4 при включении дополнительных диапазонов. В итоге можем коммутировать до 14-ти. катушек.

3.Самый простой способ – увеличение ёмкости переходного конденсатора С17. Тем самым варикап больше включается в общую ёмкость контура и соответственно в бОльших пределах перестраивает его по частоте. Хотя это опасно ухудшением общей добротности колебательной системы ГУНа, что за этим может следовать – см. предыдущие публикации и книжки по синтезаторам. Для справки – у IC-718 используется один ГУН с единственной катушкой, варикап подключен к контуру через 330пф.

4.Как более продвинутый способ №3. Использовать сборку из двух встречно включенных варикапов. Как и поступают некоторые авторы в погоне за простотой конструкции. Одним анодом сборка подсоединяется на корпус, вторым анодом прямо к катушке L5 (т.е. исключаем разделительный конденсатор С17). Ну а в точку соединения варикапов подаём Upll. При таком включении варикапов для перекрытия всех 30МГц КВ диапазонов будет достаточно 2-3-х катушек. По поводу шумовых характеристик этого варианта ничего не могу прокомментировать, т.к. работоспособность проверял и не более. Перестраивается, конечно, в очень широких пределах. На радиолюбительских форумах активно обсуждаются такие синтезаторы, возможно, что уже и трансиверы собраны с ними. Поэтому вопрос о качественных характеристиках таких изделий следует адресовать туда.

Особенности применения ПИК-ов и немного информации о доводке предыдущих версий синтезаторов.

Вывод? Каждый читающий сделает в меру своих интересов…

Всем удачи и 73! UT2FW

3. Ред Э. "Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике". М. Мир 1990г.

Диапазон рабочих частот - 0,1 - 99 МГц.
Промежуточная частота (bfo) - устанавливается пользователем от 100кГц до разумного предела
Расстройка +- пока без ограничения, до разумного предела.
Память - 5 ячеек.
Управление АТТ.
Шаг перестройки 10Гц, 100Гц, 500Гц, 1кГц, 10кГц, 100кГц.
Функция точной настройки - включение дополнительного "телеграфного" гетеродина.
Переключение диапазона при превышении частоты 2,4мГц.
При изменении вида модуляции с АМ на LSB USB на выводе JP8 появляется лог 1.

Выходы синтезатора :
CLK0- гетеродин приемника VFO+BFO_AM
CLK1- опорный генератор в режиме LSB USB, в АМ - "телеграфный" гетеродин.
CLK2- VFO в АМ при передаче.

Обновленная схема синтезатра

Читайте также: