국부 발진기의 디지털 AFC. 계획, 설명

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아마추어 수신 및 송신 장치의 국부 발진기 주파수의 안정성을 보장하는 것은 항상 시급한 문제였습니다. 이 매개변수에 대한 요구 사항은 디지털 통신의 출현으로 특히 증가했습니다. 주파수 안정성 문제를 완전히 해결하는 디지털 주파수 합성기의 아마추어 개발은 상대적인 복잡성으로 인해 아직 널리 보급되지 않았습니다. 그러나 이 문제를 해결하기 위해 더 접근하기 쉬운 옵션이 있습니다. 아래 기사의 저자는 그 중 하나에 대해 이야기합니다.

DALC(디지털 자동 주파수 제어) 장치는 UDS(Universal Digital Scale)와 함께 사용하도록 고안되었으며 이에 대한 설명은 [1]에 나와 있습니다. DAC를 사용하면 트랜시버 튜닝 주파수의 안정성이 크게 향상될 수 있습니다.

DAC 회로도가 그림에 나와 있습니다. 이러한 장치로 보완되는 VFO의 주파수 튜닝은 디지털 스케일의 DD50, DD100 예비 분배기에 대한 연결에 따라 2Hz 또는 3Hz 단위로 분리됩니다.

국부 발진기의 디지털 AFC

100Hz의 튜닝 단계를 갖는 회로의 작동은 다음과 같이 단순화된 형태로 표현될 수 있습니다. 측정된 주파수의 최하위 숫자(헤르츠) 값이 0~49Hz 범위에 있는 경우 계산 시간이 경과한 후 프리스케일러(DD8의 핀 3.2)의 출력은 다음과 같습니다. 로그 수준. 0. 주파수가 더 증가하면 분배기 출력에 로그가 나타납니다. 1. 이 속성은 DAC 시스템의 작동에 사용됩니다. 이 원칙은 새로운 것이 아닙니다. 이는 이전에 [2]와 같은 다른 디자인에서 사용되었습니다.

주파수가 "상승"하는 경우를 생각해 봅시다. 트랜시버의 로컬 오실레이터 주파수가 증가할 때, 주파수 값의 하위 숫자가 50...99Hz 범위에 들어갈 때, 카운팅 시간이 경과한 후 로그 레벨이 디지털 출력에 나타납니다. 신호 프리스케일러. 1. DAC 회로의 트리거 DD1.2가 이 레벨을 고정하고 해당 핀 1에도 로그가 나타납니다. 1. 높은 전압으로 인해 트랜지스터 스위치 VT1이 열리고 이로 인해 통합 커패시턴스 C2가 점진적으로 방전됩니다. 로컬 발진기 주파수를 조정하기 위한 배리캡의 전압은 감소하고 로그 레벨이 나타날 때까지 GPA 주파수는 감소하기 시작합니다. DAC 노드의 트리거 DD0 핀 1에서 1.2입니다. 이 핀의 Log.0은 트랜지스터 스위치를 닫고 통합 커패시턴스와 바리캡의 전압은 점차 증가합니다. GPA 빈도도 증가하기 시작합니다.

시스템의 작동 원리에 대한 설명에서 시스템이 주파수의 일정한 변화("맥동")로 작동한다는 것이 분명합니다. 이는 DAC 시스템의 영향으로 주파수 변화율이 작아지고 작아질 것입니다. DAC 속도의 한계와 자체 드리프트에 따라 VPA 주파수는 동일합니다. 이 경우 적분 커패시터 C2의 커패시턴스를 높이거나 저항 R4의 값을 높이면 주파수 변화율을 줄일 수 있습니다. 이 경우 항상 VFO 자체의 주파수 드리프트 속도를 초과하는지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 DAC 시스템이 작동하지 않게 됩니다(주파수 잠금 및 유지 기능이 없음).

통합 커패시턴스 G2의 전압은 0에서 (0,7...0,9)까지의 값을 가질 수 있습니다. Upit (상한과 하한은 저항 R4-R6 값의 비율에 따라 달라집니다). 주파수가 "부동"하는 위치에 따라 VFO 주파수를 유지하면서 지정된 범위에서 전압이 점차 감소하거나 증가합니다. 커패시터 C2의 전압이 변경될 때(이전에 지정된 제한 내에서) GPA의 주파수 튜닝 범위는 DAC의 유지 대역입니다.

주파수가 "부유"하는 경우 DAC의 작동을 분석하면 동일한 방식으로 작동한다는 것을 확신하게 될 것입니다.

CACH 시스템을 트랜시버의 GPA에 도입하려면 여러 조건이 충족되어야 합니다.

1. 국부 발진기의 주파수는 입력 f1(핀 1 DD1) TSSH에 공급되어야 합니다.

2. GPA 주파수 디튜닝은 최소 ±3,5kHz여야 합니다.

3. GPA 주파수의 자체 드리프트는 200 ... 300분 동안 5 ... 10Hz를 초과해서는 안 됩니다.

진행 중인 프로세스는 매우 느리기 때문에 DAC 작동으로 인해 GPA의 잡음 수준이 증가하지 않으며 트랜시버의 전기 매개변수가 저하되지 않습니다.

DAC를 도입하면 VPA 디튜닝이 약 1,5~2배 감소합니다. 보존이 중요한 경우 DAC를 연결하기 전에 바리캡 회로의 "스트레칭" 정전 용량을 늘려야 합니다.

디튜닝을 켜면 초기 주파수 설정에 오류가 발생하는데, 이는 이 시스템의 단순성으로 인해 불가피한 결과입니다. 따라서 디튜닝이 활성화된 경우에는 중심잡음비를 이용하여 주파수를 조절하는 것이 필요하다. 주파수 이동은 제어 없이 산발적으로 발생하지만 200~300Hz의 작은 디튜닝에서는 거의 발생하지 않습니다. 현실적으로 달성 가능한 GPA 주파수의 "맥동"은 3~5Hz이며 이는 대부분의 경우 상당히 허용됩니다.

저항 R4는 DAC가 실행 중일 때 최소 주파수 "리플"을 기반으로 적분 회로의 시상수를 선택하는 데 사용됩니다(헤르츠 단위의 표시 모드에서 주파수 측정기를 사용하여 모니터링됨). DAC의 디튜닝 대역과 유지 대역폭은 저항 R4, R5 및 R6의 값에 따라 달라집니다. 한편으로는 필요한 디튜닝 대역에 따라 선택되고(1~3MOhm 이내), 다른 한편으로는 VFO 주파수를 오랫동안 안정적으로 유지하기 위해 선택됩니다(트랜시버 예열 후 모니터링). DAC가 정상 작동하는 동안 HL1 LED(시스템 작동 표시기)는 약 4~15초(VFO 주파수 드리프트 속도에 따라 다름) 간격으로 깜박여야 합니다. VFO 주파수는 ±5Hz 이상 변하지 않아야 합니다.

저자의 GPA CAFC 시스템 버전에는 다음과 같은 특징이 있습니다. 사용된 디지털 스케일 입력 수 - 2; 설치 후 VFO 디튜닝 대역 - ±2kHz(DAC 설치 전 - ±3.5kHz) 초기 국부 발진기 주파수 런아웃 ± 1 kHz(범위에 따라 다름): 트랜시버를 예열한 후 5~10분 후에 주파수가 안정화됩니다. GPA 주파수 튜닝 단계는 50Hz입니다(CAC 시스템의 DD1.2 트리거의 입력 D는 DD5 스케일의 출력 3.1에 연결됨).

DAC 시스템은 지속적으로 작동합니다(종료 없이). 디튜닝이 켜질 때 초기 주파수를 설정할 때 오류가 발생합니다. 100 - 5 "수신-전송" 스위치를 켤 때마다 약 10Hz입니다. 200...300Hz의 디튜닝을 사용하면 주파수 설정 시 오류가 발생할 가능성이 없습니다.

수정안. 다이어그램에 따른 저항 R6의 상단 출력(그림 참조)은 GPA 디튜닝 회로에 연결하고 하단 출력은 GPA 조정 varicap에 연결해야 합니다.

문학

Buravlev V., Vartazaryan S., Kolomiytsev V. 범용 디지털 스케일. - 라디오, 1990, No. 4, p. 28-31.
Lapovok Ya. 매우 안정적인 GPA. - 라디오, 1989, 3번, p. 23-25; 7, p. 31.

저자: G. Lavrentiev (UR4QDF)

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