РАДИОЛЮБИТЕЛЬ.КВ и УКВ №1-2001 от RW1QU

    Ю.ДАЙЛИДОВ (EW2AAA),
    
    223610, г.Слуцк, пер.Крестьянский, 6.
    тел. 5-74-82 (раб.), 2-59-64 (дом).
    
    СИНТЕЗАТОР     ЧАСТОТЫ    ДЛЯ    ТРАНСИВЕРА     С
ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ВВЕРХ
    
    Описываемый   гетеродинный  блок  (в   дальнейшем
синтезатор) предназначен для любительского трансивера
(приемника)   с  преобразованием  "вверх",   имеющего
первую  ПЧ  45,5  МГц.  Он вырабатывает  сигнал  1-го
гетеродина  с  непрерывно  изменяющейся  в  диапазоне
45,5...75,5   МГц  частотой  для  первого   смесителя
приемника.  Соответственно, при ПЧ 45,5 МГц  диапазон
рабочих  частот будет 0...30.0 МГц. При использовании
гетеродинного  блока  в  трансивере  последний  может
обеспечить  перекрытие всех разрешенных участков  КВ-
диапазона для любительской связи.
    Блок  имеет выход опорной частоты 8 МГц,  которая
используется  (после  соответствующего   деления)   в
трансивере   для  различных  вспомогательных   целей.
Уровни  выходных сигналов синтезатора  соответственно
равны:  для 45...75 МГц - 1,0 В (на нагрузке 50  Ом),
для 8 МГц - 3,0 В.
    Стабильность   частоты  синтезатора  определяется
стабильностью   применяемого   опорного    кварцевого
генератора.
    Уровень   шума   синтезатора  не  измерялся,   но
изготовленный   приемник   при   работе   с    данным
гетеродинным блоком имел чувствительность менее 1 мкВ
в режимах SSB и FM.

На рис.1 приведена блок-схема синтезатора.
Основные узлы - гетеродин (45...75 МГц), опорный
генератор (45 МГц), генератор плавного диапазона ГПД,
процессорные смесители ПС1, ПС2, делитель частоты с
переменным коэффициентом деления ДПКД и фазовый
детектор ФД с выходным фильтром нижних частот (ФНЧ).
Опорные частоты для работы схемы ФАПЧ получаются
делением частоты опорного кварцевого генератора. Его
частота равна 8000 кГц. Цепью ФАПЧ охвачены ОГ и ГПД,
что улучшает работу синтезатора, т.к. все генераторы
"привязаны" к фазе опорного генератора - это
обуславливает небольшой уровень побочных излучений и
малое количество "пораженных точек". Практически они
отсутствуют, за исключением FonopH=8 МГц.
Опорный генератор (ОГ) формирует частоту 45 МГц,
которая используется в синтезаторе для получения пер
вой ПЧСИНТ=34...35 МГц. ОГ представляет собой LC-
автогенератор, охваченный автономной системой ФАПЧ с
Ропорн =500 кГц. Далее все модули синтезатора будут
описаны подробнее.
Принцип работы синтезатора поясним на примере
настройки на частоту 27200 кГц. При выбранной частоте
ОГ, равной 45 МГц, FreT=72,7 МГц. ГПД работает в
диапазоне частот 10...11 МГц с запасом по
перестройке. Он перекрывает каждый из 30
поддиапазонов перестройки синтезатора, т.е. 0---1
МГц, 1...2 МГц и т.д. В нашем примере он настроен на
частоту 10,3 МГц. Процессорный смеситель ПС1
openap`gser частоты ГПД (10,3 МГц) и ОГ (45 МГц) к
частоте 34,7 МГц (45 -10,3). Неиспользуемые частоты
отфильтровываются полосовым фильтром, установленным
после первого смесителя синтезатора.
Сигнал с частотой 34,7 МГц поступает на второй
смеситель синтезатора (ПС2), на него же подается
сигнал с гетеродина частотой 72,7 МГц. На выходе
второго смесителя получается частота 38 МГц (72,2 -
34,1). Она фильтруется ФНЧ с частотой среза 41 МГц,
установленным после второго смесителя синтезатора.
Делитель с переменным коэффициентом деления
(ДПКД) программируется на каждом поддиапазоне на свой
Кдел с шагом, кратным 10 (например, на первом
поддиапазоне 0...1 МГц его Кдвл=110). В используемом
примере КпеЛ=380. Частота 38 МГц на входе ДПКД
преобразуется (делится) до 100 кГц на его выходе.
Частота гетеродина и опорная частота
сравниваются друг с другом в фазовом детекторе (ФД).
При совпадении частот и фаз поступающих на ФД сиг
налов, он вырабатывает на выходе ФНЧ совершенно
определенное, соответствующее требуемому значению
FreT=72,7 МГц управляющее напряжение, приложенное к
подстроечному варикапу в гетеродине. Если значение
частоты в полосе ДПКД отличается от опорной частоты,
то на выходе ФНЧ фазового детектора появляется напря
жение "ошибки", зависящее от степени рассогласования.
Время описанного выше процесса зависит от частоты
опорного сигнала и в данном случае равно примерно 1
мс.
Визуальный контроль за частотой синтезатора
осуществляется при помощи цифровой шкалы. Ее схема
особенностей не имеет, но в связи с тем, что
приходится измерять высокую частоту, применен
промежуточный делитель частоты на десять, собранный
на микросхемах серии 500 (100).

    Описание  схемы синтезатора начнем  с  гетеродина
45...75   МГц  (рис.2).  Это  генератор,  управляемый
напряжением (ГУН). Его частотный диапазон  разбит  на
шесть  поддиапазонов. При высоких  рабочих  частотах,
казалось   бы,   можно   перестраивать   ГУН   только
варикапами,  но они имеют малую добротность,  поэтому
добротность контура генератора также будет невысокой,
что   может  вызвать  повышенный  уровень  шума  [2].
Качество  работы  генератора в  значительной  степени
определяется  добротностью  LC-контура,  поэтому  при
изготовлении   конструкции  следует  уделить   особое
внимание     изготовлению    катушки.    Качественные
конденсаторы, входящие в состав контура, найти проще.
    Грубая  настройка на один из шести  поддиапазонов
осуществляется переключателем диапазонов  (ПД)  через
промежуточные ключи-инверторы с открытым коллекторным
выходом.  Они  управляют коммутирующими  диодами  VD1
...VD6, которые, в свою очередь, подключают к контуру
генератора  частотозадающие  цепочки,  состоящие   из
параллельно  соединенных конденсаторов  -  постоянной
емкости и подстроечного.
    При      включении      нужного      поддиапазона
соответствующий  коммутирующий  диод,  например,  VD1
(поддиапазон 45...49 МГц) открывается (соединяется  с
корпусом) через открытый транзистор выходного каскада
логического  элемента. В коллекторную  цепь  включены
токоограничительные резисторы сопротивлением 330  Ом.
К остальным диодам приложено запирающее напряжение 12-
5=7  В.  Открытый  диод выбранного  поддиапазона  под
ключает  частотозадающую  цепь.  Параметры  последней
надо  выбрать так, чтобы на любом поддиалазоне  осуще
ствлялась   полная  перестройка  частоты  с   помощью
варикапа VD7 при изменении напряжения на нем в  преде
лах 1...15 В. Разумеется, варикапы позволяют подавать
и  более  высокое обратное напряжение (до 45  В),  но
лучше использовать линейный участок характеристики.
    Задающий  генератор  особенностей  не  имеет.   В
коллекторную  цепь  включен  резистор  R4.   В   цепь
эмиттера  включен резистор R2 отрицательной  обратной
связи   по  току  для  повышения  линейности   работы
транзистора,  минимизации  уровня  гармоник  и,   как
следствие,   уменьшения  шумов  синтезатора.   Сигнал
снимается   с   коллекторной  цепи,  чтобы   улучшить
развязку между нагрузкой и колебательным контуром.

Сигнал с выхода задающего генератора поступает
на вход буферного усилителя VT1 (рис.3). За
усилителем расположен ФНЧ с частотой среза 80 МГц.
Его нагрузка - резистор R5. За фильтром следуют
выходные эмиттерные повторители. На выходе тракта
(собственно, это выход синтезатора) установлен
двухтактный усилитель мощности, имеющий широкую
полосу пропускания и высокую линейность. Сигнал
подается через разъем и коаксиальный кабель длиной
около 20 см в блок приемопередатчика.
Эмиттерный повторитель VT7 работает на усилитель
мощности VT8, с выхода которого сигнал подается на
кольцевой балансный смеситель ПС2.
Сигнал с повторителя на VT6 подаётся на схему
автоматической регулировки выходного напряжения
гетеродина и на цифровую шкалу (через промежуточный
делитель на десять). Уровень выходного напряжения
гетеродина регулируется резистором R18.

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ ДЛЯ ТРАНСИВЕРА С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ВВЕРХ

СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТЫ ДЛЯ ТРАНСИВЕРА С
ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ВВЕРХ