Программируемый синтезатор частоты (1)

Вниманию читателей предлагается описание синтезатора частоты до 950 МГц, который может найти применение в качестве генераторов фиксированной или качающейся частоты в измерительной технике, а также в приемной и приемно-передающей аппаратуре. Использование специализированных микросхем намного упрощает изготовление устройства и облегчает работу с ним.

Синтезатор частоты построен на основе двух специализированных микросхем - контроллера КР1830ВЕ751 и однокристального синтезатора частоты

КФ1015ПЛ2. Устройство совместно с генератором, управляемым напряжением (ГУН), может быть использовано как:

- генератор частоты в диапазоне 50...950 МГц;

- генератор качающейся частоты;

- генератор в радиоприемных и приемно-передающих устройствах.

Программируемый контроллер позволяет производить:

- непосредственный набор частоты 50...950 МГц и ее индикацию с формированием кода на синтезатор;

- выбор шага сетки частоты -100 Гц... 1 МГц;

- выбор коэффициента деления опорного генератора микросхемы КФ1015ПЛ2

- 10, 20, 40, 100,200,400,800,1000;

- набор промежуточной частоты (ПЧ) выше или ниже относительно индицируемой частоты и кратно сетке частот - 100 Гц...900 МГц;

- набор расстройки частоты передатчика выше или ниже частоты приема кратно сетке частот - 100 Гц...900 МГц;

- выбор начальной и конечной частот для режима сканирования по частоте - 50...950 МГц;

- выбор начальной и конечной "строк" памяти для режима сканирования по встроенной памяти частот - О...9

(О...99 с внешней памятью).

Емкость памяти значений частоты (число "строк" в памяти) - 10 (с внешней памятью - 100).

Время формирования кода новой частоты - 28 мс.

При стабилизированном напряжении питания 5 В устройство потребляет ток 12 мА, с внешней памятью - 14 мА. В дежурном режиме (режим микропотребления) потребляемый ток уменьшается до 15 мкА.

Устройство состоит из контроллера синтезатора, клавиатуры, блока индикации, синтезатора частоты, а также стабилизатора напряжения источника питания.

Назначение выводов микросхемы КР1830ВЕ751 приведено в табл 1.

Электрическая схема включения контроллера приведена на рис. 1. Основное его назначение - формирование кода для микросхемы синтезатора частоты.

Puc.1

Выдача кода на синтезатор осуществляется каждый раз после изменения следующих параметров:

- текущей частоты; - шага сетки (Сетка); - коэффициента деления опорного делителя (КД); - промежуточной частоты (ПЧ);

- расстройки частоты (Расстр.).

Для случая использования расширенной памяти вывод РЗ.3 микросхемы DD1 (опрашивается контроллером один раз при первом включении питания) соединен с общим проводом и содержит до полнительный регистр DD2 и микросхему памяти DD3. Без внешней памяти контроллер может запомнить 10 установок численных значений частоты (10 "строк"). В этом случае микросхемы

DD2, DD3 исключаются, а выход РЗ.3 DD1 должен быть отсоединен от общей шины. Питание регистра и выбор микросхемы памяти осуществляются только на время обращения к внешней памяти (по сигналу с вывода Р2.3 контроллера).

Для управления контроллером используется клавиатура, клавиши которой имеют назначение согласно табл. 2.

Puc.2

Электрическая схема клавиатуры показана на рис. 2, а диаграмма ее работы - на рис. 3,а. Время защиты от дребезга контактов - 3 мс. Микросхема DD1 используется для ввода информации от нескольких узлов синтезатора: от источника питания- о переходе на режим микропотребления; от микросхемы синтезатора частоты - о переходе на новую частоту при гарантированной установке старой частоты; от шумоподави-теля приемника - о временной остановке сканирования на 5 с. Все активные уровни - низкие. Длительность импульса сигнала "микропотребление" должна быть не менее 50 мс.

Puc.3

Визуализация состояния контроллера осуществляется с помощью индикатора на жидких кристаллах (ИЖК), имеющего восемь знакомест и двух специальных знаков, например, "Е" и "М".

Панель индикации содержит:

- индикатор частоты (шесть знакомест) - для вывода различной информации;

- индикатор номера "строки" памяти (два знакоместа) - для визуализации номера рабочей "строки" памяти;

- индикатор "направления" (знак "-")

- для визуализации направления сканирования, знака промежуточной частоты и знака расстройки передатчика;

- индикатора "ошибки" (знак "Е") - для визуализации ошибки при вычислении кода синтезатора частоты;

- индикатор "блокировка расстройки" (знак "М") - для визуализации включения или выключения расстройки.

Электрическая схема индикатора на ИЖК показана на рис. 4, а диаграмма сигналов управления индикатором - на рис. 3,б.

Puc.4

Управление работой индикатора осуществляется фазовым методом с формированием величины напряжения, равной половине напряжения питания для общих электродов: A, F, -, М; Е, G, В; С, D, Н. Любой сегмент активизируется при подаче на общий электрод и электрод соответствующей цифры переключаемых инверсно уровней напряжения и не активизируется при действующих син-фазно. В интервалы времени Т1, Т2, ТЗ напряжение на сегменты подается одной полярности, а в интервалы Т4, Т5, Т6 - другой. Во время интервала Т7 на всех электродах - низкий уровень и происходит выключение индикации. Сегменты всех восьми цифр управляются параллельно. Регистры DD1 - DD4 преобразуют последовательный код сигнала контроллера в трехуровневый. Рабочая частота переключения индикатора - 50 Гц, скважность - 3. Применение точных резисторов (с допуском ±1 %) практически исключает протекание постоянной составляющей тока от несимметрии управляющего напряжения. Потребляемый ток - 60 мкА.

В. СЕМЕНОВ, В. ШЛЕКТАРЕВ, а. Пущино Московской обл.

РАДИО N 9, 1997 г.