Синтезатор приемника ДВ диапазона


ВВЕДЕНИЕ


Предлагаемый вариант синтезатора - попытка создать универсальную конструкцию, которая могла бы генерировать необходимые частоты для супергетеродинных приемников с ПЧ 500 кГц, приемников прямого преобразования, или SDR. Основа синтезатора - высокостабильный кварцевый генератор TCXO, OCXO (кто на что горазд). Схемотехника аналогична конструкции Дмитрия RA3YO, за исключением необходимости использовать звуковую карту компьютера.


ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ И СХЕМА.


Схема синтезатора довольно гибкая, и, если необходимо, ее можно преобразовать под свои нужды, т.е. использовать другие значения опорной частоты, отличные от 16 МГц. В приведенном варианте синтезатор расчитан на применение в приемнике с ПЧ 500 кГц. Частота опорного высокостабильного генератора (16 МГц) делится на 32 и используется в детекторе приемника. От этого же генератора тактируется микроконтроллер DDS, синтезирующий частоты, необходимые для PLL синтезатора на микросхеме CD4046 или 564ГГ1. В данной конструкции использован внутренний RC ГУН CD4046, что позволило избавиться от катушки и, на мой взгяд, дало лучшую повторяемость при отсутствии приборов в домашней радиолаборатории.

Синтезатор позволяет генерировать до 3-х разных частот, что дает возможность построения приемников с узкими ЭМФами, 0.5, или 0.2 кГц. Значения, определяющие частоты, записываются в EEPROM контроллера. Таким образом, сначала нужно определиться с частотами, расчитать (см. ниже) значения (значение) в EEPROM, а только потом программировать контроллер. Если в приемнике используется более распространенный фильтр 3В, или 2.7В - кнопку и светодиоды можно не устанавливать, ограничившись одной частотой синтезатора и, соответственно, полосой приема, скажем, 136-139 кГц, или около того. Разумеется, предустановленные частоты можно потом изменить, но это будет связано с дополниченьными незначительными телодвижениями по перепрограммированию энергонезависимой памяти, поэтому, контроллер лучше сразу поставить на сокет.

Расчитаем значения ячеек EEPROM. К примеру, имеем приемник с ЭМФом 500-2.7В. Для покрытия ДВ любительского диапазона выберем нижнюю частоту приема 136000 Гц. В этом случае частота синтезатора болжна быть 500000-136000=364000 Гц. Поскольку частота с ГУН поступает на один из входов фазового компаратора после делителя на 32, частота DDS на контроллере должна быть равна 364000/32=11375 Гц. Далее, при частоте опорного генератора 16 МГц шаг перестройки DDS получается: 16000000 / (9 * 16777216) = 0,105963812934 Гц. Вычисляем значение в EEPROM - 11375/0,105963812934 = 107348 (округлив до целого). Переведем в шестнадцатеричное - 01 A3 54. Именно эти цифры нам и нужны для установки нужной частоты DDS. Аналогичным образом расчитываются и остальные частоты при необходимости. Естественно, за счет округления будем иметь некоторую погрешность установки частоты, но она легко компенсируется средствами калибровки программы (Argo, SpecLab). В данном примере погрешность получается немногим больше 0.1 Гц.


ПРОГРАММИРОВАНИЕ КОНТРОЛЛЕРА.


Прошивка синтезатора состоит из двух файлов: rx_dds.hex (программа) и rx_dds.eep - файл со значениями EEPROM для частот 136000, 135000 и 138000 (01A354, 01A47B и 01A106 соответственно). Если не предполагается использовать узкополосный ЭМФ, то можно ничего не менять, а использовать как есть. Второе и третье значение дадут возможность принимать HGA22 и DCF39. Как изготовить программатор описано в статье про DDS на этом же ресурсе (см. тут) в главе программирование контроллера. Для гуру нет смысла объяснять подробности, а для людей менее искушенных попробую дать пошаговую инструкцию:


КОНСТРУКЦИЯ


Каких-либо особенностей синтезатор не имеет, но, если есть возможность поставить в ЦАП резисторы с разбросом 1%, будет не хуже. Конструктивно синтезатор у меня выполнен на печатной плате, вырезанной ножом. Плата вставлена в отслуживший свой век корпус от СКВ телевизора Витязь. Рисунок печатной платы не привожу, т.к. топология зависит от применяемых деталей. У меня все пассивные элементы, за исключением электролитических конденсаторов, SMD исполнения (ну нравится мне с этими блохами возиться). Фрагмент ЦАП: Не обращайте внимания на наличие лишнего корпуса на фото - не оказалось в закромах счетчика 74HC4040 - пришлось поделить 16МГц пополам посредством 74АС74, а потом на 16 менее скоростным HEF4040. Еще у меня стоят дроссели в цепях питания микросхем, это лишнее, достаточно блокировочных конденсаторов. Плата в сборе: Настройка, как таковая, сводится в установке частоты задающего генератора 16МГц, при условии наличия органов регулировки. У меня пока применен генератор на простом кварце из-за деиксовости TCXO в наших краях. Остальная схема, при условии исправности деталей и правильности монтажа, в настройке не нуждается. Вот фото работающего синтеза (плата приемника снизу шасси):