Цифровая шкала - частотомер
Цифровая шкала - частотомер
А. Денисов г. Тамбов (RA3RBE)
Мысль о разработке цифровой шкалы пришла ко мне давно, но реализовать ее я решил лишь после того, как мой товарищ сделал частотомер Петера Халиски (Peter Halicky OM3CPH).При первом взгляде на схему OM3CPH видно, что ее можно значительно упростить заменив коммутатор и транзисторные ключи одной микросхемой 555ИД7. Это был первый позыв к собственной разработке.
В дальнейшем при изучении программы OM3CPH была обнаружена некорректность в программе, приводившая к периодической ошибке измерения. Всего в диапазоне 0-35 мгц существует 52 участка, на которых частотомер ошибается. Это легко обнаружить, если измерять частоту ГСС , например, и плавно перестраивать его вверх на несколько мегагерц. Будет видно, что частотомер плавно увеличивает показания до определенной частоты, затем резко уменьшает, и через некоторое время возвращается к правильным значениям. Желающим могу объяснить суть этой ошибки, да не в этом дело. Обнаружение этой неприятности явилось вторым позывом к разработке и программы тоже.
Так появился на свет этот частотомер - цифровая шкала.
Его возможности:
Измеряет частоту до 25 мгц (дальше не пробовал); В режиме цифровой шкалы складывает измеренные значения с константой при подаче лог. "0" на вывод J3; В том же режиме вычитает по модулю константу из измеренного значения при подаче лог. "0" на вывод J4; Если подать лог. "0" одновременно на выводы J3 и J4, то через 1 сек. шкала перейдет в режим записи константы, отобразит на индикаторе букву "F" и измеренную частоту. Повторная подача лог. "0" на J3 и J4 приведет к записи замеренного значения в энергонезависимую память процессора и возврату в режим измерения. После этого новая константа будет использоваться в качестве величины промежуточной частоты. Данный режим сделан для того, чтобы пользователи могли сами устанавливать величину ПЧ в своей шкале без перепрограммирования PIC процессора. 1. Принципиальная схема.
2. Печатная плата
Программу для самостоятельного программирования процессора частотомера можно взять здесь.
Обо всех замеченных недостатках прошу сообщать по адресу alldn@yahoo.com
При разработке схемы и программного обеспечения использованы данные конструкции Peter Halicky OM3CPH.
и DLED1_6 не более 70мА.
Характеристики устройства:
| Диапазон измеряемых частот | 1кГц...35МГц. |
| Дискретность отсчета частоты | 100Гц. |
| Скорость обновления показаний | постоянная, 5 раз/сек. |
| Напряжение входного сигнала | не менее 0,5в. эфф. |
| Напряжение питания устройства: | 7...24В. |
| Ток потребления | не более 100мА* |
* Общий ток потребления DS018 и DLED1_6 не более 70мА. Особенности Измерительного Блока DS018 Возможность использования в режиме частотомера. Раздельное исполнение Измерительного блока DS018 и Индикатора. Минимальное количество соединительных проводов (GND; Data). Скорость обновления показаний 5 раз/сек. Скорость передачи данных от Измерительного Блока DS018 к Индикатору выбрана минимально возможной, что позволило избавиться от наводок на чувствительный приёмный тракт трансивера без какой-либо дополнительной экранировки. Раздельное питание Измерительного Блока DS018 и Индикатора. Длина линии связи между Измерительным блоком и индикатором до 5 метров (I). Цифровой гистерезис младшего разряда сводит к минимуму его "дрожание". Возможность параллельного подключения неограниченного количества индикаторов к одному Измерительному Блоку DS018 (дублирование показаний). Работоспособность в трансиверах, использующих удвоение частоты гетеродина (*2). Поддержка до 12 рабочих диапазонов. Кратковременный переход в режим частотомера при нажатии на кнопку, расположенную на плате Измерительного Блока. Возможность многократного (не менее 100000 раз) перепрограммирования Пользователем значения ПЧ или частоты "подставки" для каждого диапазона раздельно а также знака (сложение или вычитание). Простое для понимания и удобное изменение Пользователем настроек. Энергонезависимая память EEPROM для хранения настроек Пользователя. Сохраность настроек Пользователя в течение более 10 лет без напряжения питания. Отключаемая Пользователем защита памяти EEPROM от случайного стирания при сбоях питания. Возможность электронной калибровки Цифровой шкалы/Частотомера самим Пользователем по эталонному Генератору. Низкий потребляемый ток. Компактные размеры 54х44х23мм. (ширина, длина и высота платы). Особенности Светодиодного Индикатора DLED1_6: Равномерное свечение всех сегментов. Плавная/ступенчатая регулировка яркости индикатора. Высокая скорость динамической индикации. Низкий потребляемый ток. Компактные размеры 64х34х18мм. (ширина, длина и высота платы). 45,5х14мм (окно индикатора).
Измерительный Блок DS018
Светодиодный индикатор DLED1_6 Принципиальная схема измерительного блока DS018 Принципиальная схема светодиодного дисплея DLED1_6 Полностью собранные и отлаженные платы Вы можете
приобрести в Москве или через почту в фирме "DESSY".
Цена набора - 489 руб. Очень рекомендую, лично мне это устройство очень понравилось! (Николай Большаков)
ЦИФРОВАЯ ШКАЛА С КОРРЕКЦИЕЙ ПОКАЗАНИЙ
Применение цифровых шкал позволяет при небольших затратах значительно повысить точность отсчетных устройств трансиверов и приемников. Одним из наиболее простых вариантов построения цифровой шкалы является вариант измерения частоты перестраиваемого гетеродина (ГПД) [1, 2]. Этот метод часто применяют в УКВ трансиверах. Измерение частоты гетеродина "подставки", переносящего сформированный сигнала на рабочую частоту (144, 430 МГц и т. д.), и суммирование ее с частотой ГПД и ПЧ требует быстродействующих и, следовательно, дорогих цифровых микросхем. Но они доступны не всем. Поэтому нередко цифровая шкала предусматривает индикацию только сотен, десятков и единиц килогерц частоты ГПД. Индикаторами, отображающими единицы, десятки и сотни мегагерц управляют переключателем, связанным с переключателем диапазонов, но не связанным с логикой работы цифровой шкалы. Определенное неудобство при этом вызывает необходимость выбора частоты гетеродина "подставки" такой, чтобы начало диапазона, например, 144,000 МГц соответствовало нулевым значениям сотен, десятков и единиц частоты ГПД. Часто бывает сложно выполнить это условие из-за невозможности приобрести кварцевые резонаторы на необходимую частоту. Так, например, на двухметровом диапазоне при использовании кварцевого фильтра на 10,7 МГц и изменении частоты ГПД от 11 до 12 МГц частота кварцевого гетеродина "подставки" должна быть 122,3 МГц. На диапазоне 70-сантиметров его частота должна равняться 410,3 МГц.
Кардинальное решение этой проблемы заключается в использовании программируемого счетчика на микросхеме 561ИЕ11 или 564ИЕ11. Этот счетчик позволяет при подаче на его входы Dl, D2, D4, D8 комбинации из логических 0 (земля) и логических 1 (+ 9 В) записать в каждом разряде число от 0 до 15. При этом, подавая 0 или 1 на вход счетчика "+1", можно суммировать или вычитать записанное число из измеряемой частоты ГПД. Так, например, у автора частота кварцевого гетеродина на двухметровом диапазоне равнялась 121505 кГц.
Это достигалось девятикратным умножением колебаний кварцевого резонатора с частотой 13500 кГц из набора для трансивера UW3DI (40 м). Частота ГПД при этом в начале диапазона (Fд = 144000 кГц) будет: Fгпд = Fд - Fкв.г - Fпч где Fкв.г - частота кварцевого гетеродина "подставки"; Fпч - промежуточная частота. В результате Fгпд = 144000 - 121505 - 10700 = 11795кГц. Для того чтобы при настройке на частоту 144000 кГц на индикаторе на месте сотен, десятков и единиц килогерц были нули, в счетчик надо предварительно записать число 205. Нужную комбинацию набирают по таблице.
Логическому 0 соответствует замыкание входов D1-D8 счетчика на корпус, а 1 - подаче на входы напряжения +9 В. Принципиальная схема предлагаемой цифровой шкалы приведена на рисунке. При ее разработке были использованы фрагменты схемы из [2]. Шкала в целом выполнена традиционно, поэтому сообщим только ее особенности. Цепь из C6R8 обеспечивает при включении установку делителей К176ИЕ4 в исходное состояние. В качестве переключателей SA1-SA12 очень удобно применить малогабаритные переключатели ВДМ1-4, используемые в устройствах вычислительной техники. Они легко позволяют производить набор необходимых чисел в счетчиках DD8-DD10.
На схеме (рис.1а) показан вариант подключения индикаторов старших разрядов диапазона 2 метра. Вывод 1 индикаторов постоянно подключен к источнику + 9 В, а на выводы 2 или 3 напряжение + 9 В подают через переключатель в зависимости от включенного диапазона 144 или 145 МГц соответственно. Там же (рис.1б), с сохранением позиционных обозначений элементов, показан вариант подключения индикаторов диапазона 70 см (432 или 435 МГц). Конструктивно шкала выполнена на двухсторонней печатной плате размером 150х57 мм с использованием навесных проводников (за основу взят принцип, описанный в [ 1 ]). Переключатели ВДМ1-4 установлены на отдельной плате над микросхемами DD8-DD10 и соединены с последними проводами. Светодиодные индикаторы HG1-HG6 удобномонтировать на пластинках размерами 50х30мм с универсальным печатным монтажом и соединять с основной платой гибким жгутом. Если частота ГПД не превышает 14...15 МГц, можно попробовать уменьшить напряжение питания шкалы до 7 В.Это позволит снизить потребляемый ток до 150...160 мА. А. Саблин (UA4FP) г. Пенза ЛИТЕРАТУРА 1. Лучшие конструкции 31-и и 32-й выставки творчества радиолюбителей. - М.: Изд. ДОСМФ СССР / УКВ трансиверы " Гравитон 144" и " Гравитон - 432", с. 90-101. 2. Чалышев Л. Любительский связной КВ. приемник. - М.: Радио, 1982, N10, с. 17-21. (КВ журнал 4-98)
Цифровая техника
СЕНСОР С ФИКСАЦИЕЙ ЦИФРОВОЙ РЕВЕРБЕРАТОР ЦИФРОВАЯ ШКАЛА С КОРРЕКЦИЕЙ ПОКАЗАНИЙ ДВУХТОНАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ СИРЕНА Синтезатор частоты для радиостанции на 27 МГц Универсальный цифровой фильтр Удвоитель частоты, не требующий регулировки ПРОСТОЙ АНАЛОГОЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Цифровой ревербepaтор Делитель частоты с регулируемым коэффициентом деления Синтезатор частоты УКВ радиостанции Цифровая шкала - частотомер Цифровая шкала/Частотомер DS018 (радионабор) Умножитель частоты на фазовращателях Генератор импульсов с независимой регулировкой фазы Индикатор биений на светоизлучающих диодах Простая схема бипера
Цифровой ревербepaтор
Г. Брагин. RZ4HK г. Чапаевск
Цифровой ревербератор предназначается для создания эхо-эффекта за счет задержки звукового сигнала, подаваемого на балансный модулятор трансивера. Задержанный НЧ сигнал, оптимально смешанный с основным, придает передаваемому сигналу специфическую окраску, что улучшает разборчивость при проведении радиосвязи в условиях помех, делает его "накачанным" - считается, что при этом снижается пик-фактор. (Но кто-бы мне это доказал? RW3AY) ( Иллюзия снижения пик-фактора речи появляется за счет заполнения интервалов между периодами основного тона речи, задержанным во времени тем же сигналом. (RX3AKT))
Ревербератор, приведенный на рис.1, состоит из микрофонного и выходного суммирующего усилителей, собранных на сдвоенном операционном усилителе К157УД2, аналого-цифрового (АЦП) и цифро-аналогового (ЦАП) преобразователей - микросхемы К554САЗ и К561ТМ2 и узла задержки, выполненного на микросхеме К565РУ5. В схеме кодировки адресов применяются микросхемы К561ИЕ10иК561ПС2.
Принцип работы подобного ревербератора достаточно подробно был изложен в [1,2,3].
Резистором R1, изменяя частоту тактового генератора, можно регулировать время задержки. Резисторами R2 и R3 подбирается глубина и уровень реверберации, соответственно. Манипулируя этими резисторами, оптимизируется работа всего ревербератора. Конденсаторами, обозначенными (*), необходимо добиться наилучшего качества сигнала по минимуму шумов. Большие искажения в задержанном сигнале свидетельствуют о неисправной микросхеме в узле кодировки адресов. Ревербератор собран на печатной плате из двухстороннего стеклотекстолита 130х58 мм. После сборки и настройки плата помещается в металлическую экранирующую коробочку соответствующего размера.
Литература
1. "В помощь радиолюбителю" № 95, стр.29.
2. Журнал "Радио" N 1 - 86, стр.47
3. Журнал "Радиолюбитель KB и УКВ" сентябрь 1995 г., стр.18
("Радио -Дизайн" Выпуск № 10 (3 .98))
ЦИФРОВОЙ РЕВЕРБЕРАТОР
В последнее время большой популярностью у радиолюбителей пользуются цифровые ревербераторы, особенно среди увлекающихся Си-Би связью. Однако некоторые ставят под сомнение целесообразность применения таких устройств, считая это лишним. Многие же любители, желая улучшить качество модуляции своих радиостанция, охотно используют эффект реверберации. Автор предлагаемой статьи знакомит читателей с одним из вариантов простого малогабаритного ревербе-ратора, работающего совместно с грансивером Си-Би диапазона.
К достоинствам описанного ниже устройства следует отнести простоту в изготовлении и налаживании, отсутствие дефицитных радиоэлементов, а также возможность размещения внутри большинства современных радиостанций. К недостаткам можно отнести сравнительно большой потребляемый ток (около 30 мА) и необходимость применения стабилизированного источника питания напряжением 5В.
Особенность устройства - отсутствие АЦП и ЦАП. На пути к упрощению конструкции пришлось применить широтно-импульсную модуляцию (ШИМ), отказавшись от импульсно-кодовой и дельта- модуляции. Это привело к необходимости значительно увеличить объем памяти, однако применение всего одной микросхемы КР565РУ5 дает возможность получить задержку 100...200 мс, что в большинстве случаев достаточно.
Принципиальная схема ревербератора показана на рисунке. С микрофона радиостанции сигнал поступает на вход устройства. ОУ DA1.1 выполняет функцию усилителя-ограничителя. Через резистор R9 поступает питание на элек-третный микрофон радиостанции. Включенные встречно-параллельно диоды VD4 и VD5 ограничивают амплитуду выходного сигнала на уровне 0,5...0,6 В. Дроссель L1 уменьшает влияние высокочастотных наводок на микрофонный усилитель. С выхода DA1.1 через делитель R12R13 и разделительный конденсатор С8 сигнал поступает на инвертирующий вход ШИМ-модулятора DA1.2. На неинвертирующий вход поступает сигнал треугольной формы частотой около 16 кГц, снимаемый с интегратора R6C5.
Питание на операционный усилитель DA1 поступает через фильтр VD6C10.
Промодулиро- ванный сигнал приходит на вход DI микросхемы ОЗУ DD6. С выхода ОЗУ сигнал поступает в регистр, выполненный на D-триггере DD7.1. В момент перепада уровня на выводе CAS из 0 в 1 происходит запись информации в триггер DD7.1. Эта информация сохраняется на выходе триггера до появления следующего импульса CAS. Задержанный сигнал с триггера DD7.1 проходит через ФНЧ R18C13 и резистор R17, где смешивается с сигналом, поступающим с выхода микрофонного усилителя. Через резистор R16 и разделительный конденсатор С14 результирующий сигнал поступает на выход устройства. Функция фильтрации высокочастотной составляющей спектра выходного сигнала возложена на микрофонный усилитель трансивера. На элементах DD1.1 и DD1.2 реализован тактовый генератор, вырабатывающий сигналы RAS для управления ОЗУ DD6 и А/В для мультиплексоров. Длительность импульса чтения (на выводе R/W) зависит от номиналов элементов С1 и R4. Этот импульс не должен быть короче 300 нс. Диод VD3 ограничивает отрицательное напряжение на выводе R/W. Элементы R3, СЗ, DD1.3 формируют сигнал CAS, который задержан относительно сигнала RAS. Счетчики адреса DD2, DD3 и мультиплексоры DD4, DD5 соединены так, что младшие разряды счетчиков поступают на входы "А", а старшие на входы "В" мультиплексоров. Таким образом, по спаду импульса RAS, на входы АО-А7 ОЗУ поступают младшие 8 разрядов счетчика адреса. Время, необходимое для перебора этих адресов (при тактовой частоте порядка 500 кГц), составляет 0,5 мс, а максимальный период регенерации для микросхем КР565РУ5 - 2 мс, поэтому отпадает необходимость в дополнительном устройстве регенерации динамического ОЗУ. На элементах R1, VD1, DD1.6 и VD2 реализовано устройство, блокирующее тактовый генератор в режиме приема, поэтому ревербератор не дает наводок на приемный тракт. Следовательно, нет никаких ограничении на размещение платы ревербератора внутри трансивера. Катод диода VD1 подключают к управляющей цепи RX/TX трансивера. В режиме "ТХ" ("передача") катод диода VD1 должен быть соединен с общим проводом (корпусом) трансивера. В ревербераторе могут быть применены по-стоянные резисторы МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25.
Конденсаторы С1-С8, С11-С14 - любого типа, С9, С10 - любые оксидные, например К50-24. Диоды - любые из серий КД521, КД522, КД503. Дроссель L1 самодельный. Его наматывают на резисторе МЛТ-0,25 сопротивлением более 30 кОм. Число витков - 50, диаметр провода - 0,15 мм. Возможно использование дросселя типа Д-0,1 индуктивностью 20...200 мкГн. Микросхемы DD4 и DD5 можно применить серии К1533. Кроме указанных на схеме, подойдут К555КП14, К555КП16, К555КП18. Применять микросхемы серий К155, К531 нецелесообразно, так как значительно возрастет потребляемый ток. Микросхема DD6 может быть с любым буквенным индексом. Собранный без ошибок из исправных деталей ревербератор сразу начинает работать. В некоторых случаях возникает необходимость установки амплитуды напряжения треугольной формы резистором R6. Амплитуда этого напряжения на выводе 2 микросхемы DA1.2 должна немного превышать максимальную амплитуду звукового сигнала, поступающего на вывод 3 DA1.1. Чувствительность микрофонного усилителя увеличивают, установив резистор R11 большего сопротивления. Изменяя частоту тактового генератора конденсатором С2, подбирают необходимую задержку сигнала. Уровень реверберации можно установить резистором R17, однако не стоит добиваться слишком глубокой реверберации, оказывающей отрицательное влияние на разборчивость речи. Детали ревербератора размещены на одной плате размерами 70х55 мм (кроме микросхемного стабилизатора DA2, который крепят к шасси трансивера). Плата изготовлена из нефольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Детали вставлены выводами в отверстия платы, а с другой стороны платы выводы деталей загнуты. Монтаж выполнен проводом МГТФ. Блокировочные конденсаторы С11 и С12 припаяны непосредственно к выводам питания микросхем DD6 и DD7. При монтаже следует обратить особое внимание на подключение питания к микросхеме DD6. Напряжение +5В поступает на вывод 8 DD6, а общий провод подключают к выводу 16 этой микросхемы. Плату крепят к шасси трансивера с помощью уголков из дюралюминия в любом свободном месте.В трансиверах типа ALAN-18 для этой цели можно использовать посадочное место под плату расширения каналов. Устройство подключают в разрыв цепи "MIC" трансивера. Для этого от разъема "MIC JACK" отпаивают проводник, идущий на микрофонный усилитель трансивера. Этот проводник припаивают к выходу ревербератора. Освободившийся контакт разъема "MIC JACK" соединяют с входом устройства. Проводник, соединяющий цепь общего провода ревербератора с корпусом трансивера, должен иметь возможно меньшую длину. При использовании динамического микрофона необходимость в резисторе R9 отпадает. А. Бажинов, г. Таганрог
Делитель частоты с регулируемым коэффициентом деления
На рисунке приведена принципиальная схема устройства позволяющего производить деление частоты импульсов, причем коэффициент деления можно изменять вплоть до 30. Устройство выполнено на трех двухвходовых элементах "И-НЕ". На элементах MC1a и МС1б выполнен ждущий мультивибратор. В начальный момент конденсатор C1 не заряжен. Потенциал на выходе элемента МС1б будет соответствовать потенциалу логической единицы.
При поступлении на вход первого импульса он проходит через элемент MC1a и заряжает конденсатор. Это приводит к закрыванию логического элемента MC1a. Время нахождения элемента МС1в в закрытом состоянии определяется временем разряда конденсатора через резистор R1. До тех пор, пока конденсатор не разрядится, импульсов на выходе элемента МС1в не будет.
После разряда конденсатора устройство возвращается в исходное состояние, на вход поступает очередной импульс и процесс повторяется сначала.
Переменным резистором можно изменять коэффициент деления от 2 до 30,
"'Electronics" (США), 1972, N 10
ДВУХТОНАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ СИРЕНА
На рис. 1 приведена принципиальная схема электронной сирены, собранной на одном транзисторе и микросхеме. По существу, сирена состоят из трех генераторов с различными временными характеристиками. Так. транзистор V1, элемент D1.1, конденсатор С1 и резисторы R1 - R3 образуют генератор с тактовой частотой около 1 Гц. Желаемая частота повторения сигналов может быть подобрана подстро-ечными резисторами R2 и R3.
Элемент D1.3, резистор R4. конденсатор С2 и элемент D 1.4 составляют второй генератор с частотой генерации около 1000 Гц. И наконец, элемент D1.3 вместе с резистором R5, конденсатором C3 и элементом D1.4 образуют третий генератор, но уже более низкой частоты, около 200 Гц. Оконечной нагрузкой сирены является громкоговоритель В1, подключенный к выходу элемента D 1.4.
"Eltktrotehnicar" (СФРЮ), 1976, N 7
Примечание. В двухтональной сирене можно применять микросхему К155ЛА3 и любой маломощный кремниевый п-р-п транзистор, например КТ315Б,
Elektrotehnicar (СФРЮ). 1976, N 7-8
Генератор импульсов с независимой регулировкой фазы
Roberta Tovar Medina.
Институт прикладной математики (Университет Мехико, Мексика)
В схеме фазовой автоподстройки часто необходимо иметь генератор сигнала, фаза которого могла бы регулироваться независимо от других параметров. Предлагается схема, состоящая из таймера типа 555 и нескольких дискретных компонентов и представляющая собой генератор импульсов с независимой и плавной регулировкой фазы в пределах от 0 до 180°.
рис. 1
Таймер U1 (рис. 1) с транзистором Q1 и конденсатором C1 генерирует пилообразный сигнал, крайними значениями которого являются напряжения Vcc/3 и 2Vcc/3 (рис. 2). Каждому периоду пилообразного сигнала соответствует короткий импульс на выходе U1. Этот импульс переключает триггер Uз-a, генерирующий опорный сигнал QA. Сигнал с выхода компаратора, сравнивающего пилообразный сигнал с опорным напряжением на движке переменного резистора R4, переключает триггер Нз-b, генерирующий импульсы QB, сдвинутые по фазе относительно опорных.
рис. 2
Этот сдвиг фазы линейно зависит от опорного напряжения на неинвертирующем входе компаратора U2, и положение движка R4 может быть откалибровано в единицах измерения фазы, причем напряжению Vcc/3 соответствует 0°, a 2Vcc/3-180°. Поскольку триггер имеет два выхода, QB и QB, от схемы можно получить сигнал как с опережением по фазе, так и с отставанием относительно опорного.
Индикатор биений на светоизлучающих диодах
C. Франко
Оберлинский колледж (Оберлин, шт. Огайо)
Простой дешевый индикатор биений между сигналами различной частоты можно собрать, имея в распоряжении всего 5 долл. Схема с индикатором на четырех СИД была разработана для настройки музыкальных инструментов, однако она может найти и более широкое применение.
S. Franko. LED display shows beat frequency.
Простая схема бипера
Hиже приведена схема бипера/bluebox/touch-tone на двух 1006ви1 (NE555).
DA1, DA2 - 1006ви1 R1,R4 - 4.3k R2,R10 - 3.9k R3 - 3.3k R5 - 10k R6 - 10k R7,R13 - 100k R8 - 2.4k R9 - 2.2k R11 - 4.7k R12 - 4.7k C1,C3 - 0.47 C2,C4 - 0.01 В1 - высокоомный громкоговоритель (50-100 Ом).
Клавиатура содержит собственно кнопки и по два диода на кнопку, как указано под схемой. Исходная схема не содержала буквенного столбца, поэтому резистор R10 разбит на два; столбцовый генератор настраивается вначале по цифровым клавишам, потом резистором R10 буквы.
ПРОСТОЙ АНАЛОГОЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Простейший АЦП может быть построен по схеме, приведенной на рис.1. Входное напряжение, которое может изменяться в диапазоне от нуля до напряжения источника питания (Uп), представляется на выходах преобразователя в параллельном дополнительном двоичном коде.
Puc.1
Для нормальной работы АЦП инверторы-компараторы A1-А4 должны переключаться при напряжении на их входах, равном Uп/2, а выходные напряжения компараторов в устойчивых состояниях должны быть близкими к нулю и Uп. Кроме того, компараторы должны обладать высоким входным и низким выходным сопротивлениями.
Перечисленным требованиям удовлетворяют большинство современных ОУ, инвертирующие входы которых подключены к потенциалу Uп/2.
Если требуемая точность аналогоцифрового преобразования не превышает четырех разрядов, то в качестве основы для АЦП можно использовать счетверенные КМОП логические элементы "И-НЕ" или "ИЛИ-НЕ" Один из вариантов такого устройства представлен на рис. 2. Его входное сопротивление около 22 кОм. а время преобразования - не более 300 нс. Отечественным аналогом микросхемы 4001 является К176ЛЕ5, а 4011 - К176ЛА7.
Puc.2
"Wireless World" (Англия), май. 1981. p.1544
СЕНСОР С ФИКСАЦИЕЙ
А.МИХАЛЕВИЧ
220050, г.Минск, а/я 211, тел.296-25-48.
В отличие от обычных переключателей. кнопок и тумблеров, сенсоры имеют более высокие показатели механической прочности и надежности. Для того чтобы ими можно было заменить двухпозиционные переключатели. предлагаю простую схему.
Безразлично, как коснуться сенсора Е1 — с помощью кулака или с помощью пальца. Транзистор VT1 может находиться в одном из двух состояний: включено или выключено (в зависимости от своего предыдущего состояния). При этом кулак или палец может нходиться на сенсоре сколь угодно долго — транзистор изменит свое состояние только при последующем касании.
Элементы Dl.1. D1.2 и времязадающая цепь VD1. R3. С2 обеспечивают формирование одиночного короткого импульса из пачки импульсов частоты 50 Гц. возникающих при касании сенсора Е1. Этот короткий импульс, поступая на вход "С" триггера D2, вызывает его переключение.
Поскольку даже этот короткий импульс может состоять из нескольких еще более коротких импульсов, для исключения ложных срабатываний триггера D2 введена помехозащищающая цепь R4,СЗ.
Недостатком данной схемы сенсора является то, что при возникновении сильной электромагнитной помехи, вызванной включением в сеть 220 В мощной электроаппаратуры, может происходить ложное переключение триггера. Чтобы избежать этого, следует ввести блокировочную цепь для входа "R" триггера D2. или предусмотреть задержку подачи пачки импульсов 50 Гц на вход элементов Dl.1 и D1.2.
Для увеличения чувствительности сенсора перед элементом D1.1 можно ввести усилитель на базе микросхемы операционного усилителя.
Синтезатор частоты для радиостанции на 27 МГц
Синтезатор частоты для радиостанции на 27 МГц
Синтезатор частот предназначен для работы в радиостанциях с первой ПЧ 10, 7 МГц. Вырабатывает 8 частот на передачу и 8 но прием с разносом 10, 7 МГц. Шаг сетки 12, 5 кГц. Номер канала набирается в двоичном коде на входах управления "1", "2. "4"; Uпит - 9 В; Iпот - 13 мА. Переход с приема на передачу осуществляется сигналом А. Задающие генераторы приема и передачи выполнены Ha VTl и VT2 по схеме емкостной трехточки (рис. 1). F)), где Ст - C100+ + C4C5/(C4+ С5) (для передачи). Напряжение ВЧ, равное примерно 1 В, через С6 (С9) поступает на делитель с переключаемым коэффициентом деления (ДПКД), который собран на D), VT3, D2, D3, D4. Коэффициент деления ДПКД (Кдел) М - 4 (1 ON+ А). Число А задается на управляющих входах D3 в двоично-десятичном коде. Число N устанавливается на входах D4 согласно таблице. Схема управления собрано на D6, D7. 4, D7. 3, D5, генератор опорной частоты - на D9. Далее опорная частота с вывода 4 D9 поступает на делитель с фиксированным Кдел, собранным на D8, D7. 1, D7. 2. С выхода делителя Fon - 3125 Гц поступает но вход фазового детектора (ФД) (выв. 14 D9). Но другой вход ФД поступает сигнальная частота, примерно равная 3125 Гц. Управляющее напряжение с выхода ФД через ФНЧ (R18, R19, C16, C17) поступает на варикапы генераторов. Модулирующее НЧ напряжение (примерно 1 В) подается на RЗ. Между ГУН передатчика и усилителем мощности необходимо поставить буферный каскад (рис. 2). Следует иметь в виду, что на плате нет места для установки С4. С8, 08, 09. В синтезаторе можно использовать кварц но 1 МГц, но при этом необхо димо переделать опорный делитель согласно рис. 3. Настройка синтезатора сводится к точной установке генератора опорной частоты емкостью 04 по выводу 4 D9. Проверяют прохождение сигнальной и опорных частот на входы ФД. Изменение напряжения в точке* КТ' при вращении LI (L2) свидетельствует о наличии захвата в кольце ФАПЧ. Подстройкой L1 (L2) в точке 'КТ' выставляют Uy -4, 5 В.
Необходимо помнить, что по цепи управления варикапами должна быть минимальная утечка на корпус (06). Этот конденсатор должен быть ксиднополупроводниковым с минимальнмы током утечки (К52-1. К53-4 и т. д.). При использовании резонатора на 1 МГц 08, 09 можно не устанавливать. Катушки 11, 12 содержат примерно 15 витков на каркасе диаметром 5 мм.
| 564ИЕ15 (N) | 561ИЕ11 (А) | Управляющие входы | ||||||||||||||||||
| 200 | 100 | 80 | 40 | 20 | 10 | 8 | 4 | 2 | 1 | 8 | 4 | 2 | 1 | А | •4 | •2- | "1" | f. kHz | ||
| 0 | 0 | 0 | о | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | о | о | 1 | о | 0 | 0 | 0 | 0 | 27150 | |||
| 0 | 0 | о | о | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 271 62, 5 | |||
| 0 | 0 | о | о | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | о | 1 | о | о | о | 0 | 1 | 0 | 27175 | |||
| 0 | 0 | о | о | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | о | 1 | о | 1 | о | 0 | I | 1 | 271 87, 5 | |||
| 0 | 0 | о | о | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | о | 1 | 1 | о | о | 1 | 0 | 0 | 27200 | |||
| 0 | 0 | о | о | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | о | 1 | 1 | 1 | о | 1 | 0 | 1 | 2721 2, 5 | |||
| 0 | 0 | о | о | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | о | о | о | о | 1 | 1 | 0 | 27225 | |||
| 0 | 0 | о | о | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | о | о | 1 | о | 1 | 1 | 1 | 27237, 5 | |||
| 0 | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | о | 1 | 1 | о | 1 | 0 | 0 | 0 | 16450 | |||
| 0 | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | о | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 16462, 5 | |||
| 0 | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | о | о | о | 1 | 0 | 1 | 0 | 16475 | |||
| 0 | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | о | о | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 16487, 5 | |||
| 0 | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | о | о | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 16500 | |||
| 0 | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | о | о | о | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 16512, 5 | |||
| 0 | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | о | о | 1 | о | 1 | 1 | 1 | 0 | 16525 | |||
| 0 | о | о | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | о | о | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | I | 16537, 5 | |||
Радиоаматор 8-95--14
Синтезатор частоты УКВ радиостанции
Синтезатор частоты УКВ радиостанции
А. Денисов г. Тамбов (RA3RBE)
Просматривая конструкции разных синтезаторов я наткнулся на синтезатор Михаила Кислинского (RX9CBI). Эта конструкция мне очень понравилась своей простотой, отсутствием дефицитных компонентов. Однако меня не устраивало управление с помощью переключателей. Поэтому я решил доработать схему, ввести в нее ряд дополнительных возможностей. В процессе доработки принципиальная схема изменена лишь косметически, основу ее по-прежнему составляет схема RX9CBI, а программу пришлось переписать полностью.
Итак, что же сделано нового: в отличие от исходной схемы управление осуществляется с помощью четырех многофункциональных кнопок, введено звуковое подтверждение нажатия кнопок, введена индикация частоты с помощью жидкокристалического индикатора от импортного телефона, введен изменяемый шаг перестройки частоты, с частота может изменяться с шагом 25/100 кгц или 5/20 кгц, в схему введен микрофонный усилитель. Как и в исходной конструкции оставлен режим работы с разносом частоты 600 кгц через ретранслятор.
Краткие пояснения к схеме.
J3 - контакт подключения кнопки увеличения частоты на 25 кгц (+25)
J4 - контакт подключения кнопки уменьшения частоты на 25 кгц (-25)
J6 - контакт подключения кнопки увеличения частоты на 100 кгц (+100)
J7 - контакт подключения кнопки уменьшения частоты на 100 кгц (-100)
вторые контакты кнопок подключены к "общему" проводу синтезатора.
Одновременное нажатие кнопок +25 и -25 переключает синтезатор в режим ретранслятора. При этом в крайнем левом разряде индикатора появляется буква "Р". Повторное нажатие этих двух кнопок возвращает синтезатор из режима ретранслятора в обычный режим и буква "Р" в левом разряде индикатора пропадает.
Одновременное нажатие кнопок +100 и -100 переключает шаг перестройки.
После этого кнопки J3 и J4 перестраивают синтезатор на +5 и -5 кгц соответственно, а кнопки J6 и J7 на +20 и -20 кгц. Повторное нажатие возвращает синтезатор в режим перестройки 25/100 кгц.
По включению: ретранслятор выключен, частота 145300 (в Тамбове общий канал), шаг перестройки 25/100 кгц. Контакты J9, J10, J11 - подключение ЖКИ от телефона "Panaphone."
Контакты J12, J13 - контроль нажатия кнопок. Сюда подключается пьезо пищалка от китайских телефонов.
Контакт J14 - переключение прием - перетача. Передача - лог. "0".
Контакт J15 - микрофонный вход.
Контакты J1, J2 - питание синтезатора.
Контакт J5 - выход "захват". Может использоваться для блокировки передатчика при отсутствии "захвата" ФАПЧ.
Контакт J8 - выход синтезатора. Синтезатор выполнен на односторонней печатной плате с перемычками. Это сделано из-за того, что в любительских условиях трудно изготовит двухстороннюю плату с металлизацией отверстий. Проще распаять несколько перемычек.
Программу для самостоятельного изготовления синтезатора можно взять здесь. Обо всех замеченных недостатках прошу сообщать по адресу alldn@yahoo.com Выражаю большую благодарность М. Кислинскому (RX9CBI) за помощь в работе над этой конструкцией.
Удвоитель частоты, не требующий регулировки
Макгэхи, Высшая техническая школа Дон-Боско (шт. Массачусетс)
Недостатком удвоителей частоты, часто применяемых в цифровых системах, является необходимость настройки для каждой конкретной частоты. Предлагаемая схема, предназначенная для использования в делителях на N, не требует регулировки в диапазоне от 0 до нескольких мегагерц.
При прохождении сигнала через схему каждый инвертор, помимо инвертирования импульса, вносит небольшую задержку (обычно 20 нс). Так, например, сигнал в точке D инвертируется спустя 60 нс после инвертирования входного сигнала в точке Л, следовательно, на обоих входах вентиля 6 высокие потенциалы сохраняются в течение 60 нс после переключения входного сигнала в точке А с низкого уровня на высокий. В этом случае выходное напряжение вентиля 6 (точка F) уменьшается через 60 нс после прихода положительного перепада на вход схемы. Почти аналогичный процесс происходит в вентиле 5; отличие только в том, что на его выходе формируется низкий потенциал в течение 60 нс после прихода отрицательного входного перепада. В схеме, показанной на рисунке, инверторы 1, 2 и 3 выполняют двойную функцию при формировании отрицательных импульсов длительностью 60 нс в точках F и G. Такое схемное решение позволяет уменьшить число вентилей.
Выходные импульсы вентилей 5 и 6 поступают на входы вентиля 7', который формирует положительный импульс 60 нс при уменьшении потенциала на любом из его входов. Уменьшение потенциала на одном входе совпадает с передним фронтом каждого входного импульса в точке А, а уменьшение потенциала на другом входе совпадает с задним фронтом, поэтому частота выходных импульсов в точке Н удваивается по отношению ко входной в точке А.
Г. McGahee. Pulse-frequency doubler requires no adjustment, p. 149.
(ЭЛЕКТРОНИКА N 8, 1975 г.)
Умножитель частоты на фазовращателях
Fred Brown.
(Лейк-Сан-Маркос, шт. Калифорния)
В отличие от обычных умножителей частоты умножители на фазовращателях могут обеспечить спектрально чистый, не требующий фильтрации выходной сигнал. Используя для расщепления фазы широкополосные фазово-разностные цепи, можно реализовать частотно-независимые умножители, работающие в диапазоне, который перекрывает множество октав.
Принцип работы умножителей такого типа показан на рис.1,а. Частота синусоидального сигнала умножается на N путем разделения входного напряжения на N различных фаз, равноудаленных друг от друга в диапазоне 360°. N сигналов с различными фазами управляют N транзисторами, работающими в режиме класса С, выходные сигналы которых объединяются для формирования импульса через каждые 360°/N градусов. Благодаря использованию N транзисторов мощность входного сигнала может быть в N раз выше мощности, необходимой для насыщения транзистора.
рис.1,а
Описываемый умножитель звуковой частоты на 4 (рис.1,б) содержит частотно-зависимые 90°-ные фазовращатели R1C1 и R2C2. Транзисторы Q1 и Q4 формируют импульсы, сдвинутые на выходе по фазе на 0 и 90°. Фазовая инверсия импульсов осуществляется транзисторами Q5 и Q6, которые управляют транзисторами Q2 и Q3, в результате чего на выходе последних образуются импульсы с фазовым сдвигом 180 и 270°. Сдвинутые по фазе на 90° выходные импульсы объединяются для формирования учетверенной частоты. Умножитель звукового диапазона учетверяет частоты от 625 до 2500 Гц.
рис.1,б
Амплитуда входного сигнала устанавливается до требуемого значения на базе транзистора Q4. Кроме того, резисторами R3, R4 и R5 можно регулировать амплитуду сигнала для транзисторов Q1, Q2 и Q3. Осциллограмма показывает высокое качество выходного сигнала при умножении на 4 входной частоты 2500 Гц.
По сравнению с обычными устройствами, умножители частоты на фазовращателях на высоких частотах обладают меньшим уровнем субгармоник. На рис.2,а показан высокочастотный вариант такого умножителя (также на 4), в котором для сдвига фазы на 90° используется простой фазовращатель в виде LCR-цепи (рис. 2,б).
Интересным свойством такой цепи является то, что при равных значениях реактивных сопротивлений фазовый сдвиг между входом и выходом равен 90° независимо от сопротивления R. Это позволяет регулировать как амплитуду (изменением R), так и фазу (изменением L или С) сигнала.
рис.2,а
рис. 2,б Индуктивность L образована первичной обмоткой трансформатора T1; с вторичной обмотки на транзисторы Q1 и Q2 поступают сигналы, сдвинутые соответственно на 90 и 270°. Фазовые сдвиги 0 и 180° осуществляются трансформатором Т2, который подключен к транзисторам Q3 и Q4. П-образная индуктивная цепь на выходе обеспечивает оптимальное согласование с 50-Ом нагрузкой и небольшое подавление субгармоник. В отличие от обычных устройств данный умножитель подавляет субгармоники и не требует фильтрации на выходе. Как показывают измерения при помощи анализатора спектра, вторую и третью гармоники можно легко подавить более чем на 50 дБ относительно уровня полезной четвертой гармоники.
Универсальный цифровой фильтр
Маккинли, Исследовательский центр Холлибартона (Дункан, шт. Оклахома)
Не так уж сложно собрать цифровой фильтр, обеспечивающий пропускание нижних или верхних частот, а также пропускание или режекцию полосы частот. Все это достигается простым сочетанием логических вентилей, триггеров и инверторов. Поскольку эта схема импульсная, она обеспечивает почти идеальную фильтрацию сигнала прямоугольной формы.
Частота среза фильтра нижних или верхних частот (А) (см. фигуру) определяется величинами R1 и C1 Этими же компонентами задается длительность импульса т одновибратора, которая равна половине периода То частоты среза:
Первый положительный перепад входного прямоугольного напряжения запускает одновибратор. Импульс одновибратора отпирает вентиль G1 и налагает запрет на вентиль С2.
Если частота прямоугольного напряжения выше fо, вентиль G1 дает выходной импульс, который перебрасывает триггеры FF1 и FF2. Выходное напряжение триггера FF1 отпирает вентиль G3, и входной сигнал получает возможность пройти на выход схемы. В это время вентиль G2 остается в запертом состоянии.
Когда входная частота падает, ниже fо, вентиль G1 запирается, а вентиль G2 отпирается и сигнал с его выхода сбрасывает триггер FF1. При этом запирается G2 и прекращается прохождение прямоугольного напряжения на выход схемы.
Триггер FF2 предотвращает неправильное срабатывание триггера FF1 при высоких частотах. Этот триггер сбрасывается с началом импульса одновибратора.
Небольшое изменение схемы превращает фильтр верхних частот в фильтр нижних частот. Для этого нужно лишь включить инвертор между выходом FF1 и входом G3. Частота среза остается прежней.
Полосовой пропускающий цифровой фильтр (В) можно получить, подав входной сигнал и сигналы
с выходов фильтра нижних частот и фильтра верхних частот на трехвходовый вентиль И. При этом частота среза фильтра нижних частот f1 должна быть выше частоты среза фильтра верхних частот f2.
Подобным образом можно получить и полосовой заграждающий фильтр (С): выходы фильтров нижних и верхних частот надо подключить к вентилю НЕ-И, а на выходе схемы включить двухвходовый вентиль И.
При этом частота среза фильтра нижних частот f1 по-прежнему должна быть выше частоты среза фильтра верхних частот f2. Эти цифровые фильтры могут обрабатывать любые периодические сигналы, лишь бы из последних было предварительно сформировано прямоугольное напряжение достаточной для срабатывания логических схем амплитуды. Частотный диапазон каждого фильтра ограничивается лишь допустимой частотой запуска одновибратора и быстродействием логических схем. Использованная в основной схеме фильтра ИС однополупериодного мультивибратора МС790Р фирмы Motorola нормально работает при большом коэффициенте заполнения и выдает после запуска импульс строго постоянной длительности. Другими компонентами схемы являются ИС двухвходовых вентилей МС9713Р, R-S-триггер МС790 и схема МС789Р (все схемы фирмы Motorola), содержащие шесть инверторов. Для сопротивления R1 и емкости C1 возможен широкий выбор значений в зависимости от быстродействия логических схем и добротности конденсатора. R. J.McKinley. Versatile digital circuit filters highs, lows, or bands, p. 66.
