Конструкции на микроконтроллерах для радиолюбителей и не только

\главная\р.л. конструкции\трансиверы\...

Цифровая шкала c ЦАПЧ.

  Оригинальная статья G4NCA.

G4NCA - цифровая шкала построена на известном и простом принципе. Сигнал VFO вычитается из частоты кварцевого генератора, а результирующая частота, лежащая в диапазоне 0-200 кГц считается обычным способом. На таком принципе можно делать шкалы для простых трансиверов, а также для таких приемников, как Р-250 всех модификаций или "Калина". К сожалению, аналога микросхемы 4026 нет, она представляет собой десятичный счетчик с семисегментным дешифратором. Заменить ее можно 176ИЕ4, но нужно будет ввести дополнительное управление гашением индикаторов(DEI), особых трудностей это не вызовет, при применении люминисцентных индикаторов можно управлять их сетками.

Схема ЦАПЧ использует очень простой, но тем не менее малоизвестный принцип. Основой ее является цифровой 4-х битовый компаратор, подключенный к счетчику через регистр памяти, роль которого выполняет счетверенный D-триггер. На один четырехразрядный вход компаратора поданы постоянные потенциалы, соответствующие цифре 5 для десятичного счетчика или цифре 8 для двоичного счетчика. При равенстве значений на компараторе, на его выходах не будет сигналов управления варикапом, которые подаются через транзисторные ключи и интегрирующую цепь, служащую для исключения подергивания частоты. Постоянная времени RC цепочки должна быть достаточно большой, а конденсатор должен иметь малый ток утечки, рекомендуется применять танталовые электролиты. Чтобы исключить работу ЦАПЧ в течение нескольких минут до установления режима VFO, применена цепь задержки, собранная на логическом элементе и транзисторе, она обеспечивает заряд RC цепочки до половины питающего напряжения +8 вольт. Если значения частоты, поступающие с счетчика будут лежать в интервале от 0 до 4-х, то схема будет увеличивать напряжение на варикапе, стремясь обеспечить равенство кодов на компараторе, при значениях в интервале от 6-и до 9-и напряжение будет уменьшаться, что приведет к понижению частоты. 

Значение полосы удержания ЦАПЧ рассчитывается так - при счетном интервале 320 mS, что составляет около 33 герц, при этом цена каждого разряда десятичного счетчика будет равна 33/10=3,3Гц. То есть уход частоты за каждый интервал счета более, чем на 3,3 герца будет приводить к срабатыванию схемы ЦАПЧ. Выбирая счетный интервал, можно сужать или расширять полосу удержания, которая будет равна шагу ЦАПЧ. Поскольку постоянная времени выбрана достаточно большой, нет нужды в каких-либо органах управления, а работа ЦАПЧ никак не проявляется на слух. Управляющие сигналы ЦАПЧ состоят из импульса счета, импульса записи в триггеры памяти и импульса сброса счетчика, то есть как у обычной цифровой шкалы. Вполне возможно использовать уже существующую цифровую шкалу, взяв значения частоты с ее младшего разряда. Разумеется, что можно изготовить самостоятельный блок ЦАПЧ.

 Для повышения быстродействия лучше всего применять скоростную КМОП серию, например К1554, но возможно применить и более доступную К555 или К1533. Достаточно будет применить элемент управления на входе счетчика и сам счетчик скоростных серий, остальную часть схемы можно собрать на 561-й серии. Питание в этом случае будет +5 вольт, но аналоговая часть схемы должна быть запитана напряжением +8-12 вольт.

И.А. Доброхотов (UN7GM),
Республика Казахстан, 480000, г.Алматы,
Главпочтамт, а/я 178. un7gm@qsl.net

Возврат