Высокостабильный двухтональный генератор
ИСТОЧНИК: Журнал "Радио" №8 2005г.
АВТОР: В. Хмарцев (RW3AIV)
Одной из основных характеристик передающего тракта трансивера, с точки зрения создания минимальных помех в эфире, является линейность. Недостаточная линейность приводит к искажению излучаемого передатчиком сигнала и расширению его спектра. Оценить линейность передающего тракта трансивера и настроить его выходные цепи поможет описываемый в статье двухтональный генератор.
Этот генератор обладает высокой стабильностью генерируемых частот, малыми нелинейными искажениями и низкой потребляемой мощностью. Вот его основные технические характеристики:
Частоты в режиме двухтонального генератора, Гц....................1700, 2400
Частота в режиме однотонального генератора, Гц....................1700
Максимальное выходное напряжение, мВ................................ 10; 100
Нелинейные искажения, %.................................................... 1
Напряжение питания, В......................................................... 5...7
Потребляемый ток, мА...........................................................3...5
Основой электрической принципиальной схемы является генератор DTMF (Dual-Tone-Multi-Frequency) сигналов на микросхеме ВТ91531 (отечественный аналог КР1008ВЖ19). Эту микросхему широко используют в телефонии для формирования двухтональных посылок при тональном наборе номера.
В типовом применении микросхема работает под управлением микроконтроллера. Для получения режима непрерывной генерации двухтонального и однотонального сигналов без применения микроконтроллера необходимые сигналы управления и режимы в схеме формируются микросхемой DD1 и кнопками SВ1 "1 тон" и SВ2 "2 тона".
Рассмотрим диаграммы устройства (по выводам микросхемы ВТ91531) поясняющие её работу . После подачи напряжения питания, с выхода триггера на микросхеме DD1 (выв. 3) на вход 13 микросхемы DD2 поступает импульс с длительностью около 4 мС. После окончания импульса низкий уровень на этом выводе устанавливает микросхему в исходное положение и запускает кварцевый генератор.
С вывода 4 микросхемы DD1 на вход 2 микросхемы DD2 подается импульс на считывание четырехразрядного кода, установленного на информационных входах D0...D3 и Т/Р. Считанный код поступает на цифровой синтезатор преобразующий частоту кварцевого генератора в пару низкочастотных синусоидальных сигналов которые и представляют собой двухтональный сигнал.
Для получения необходимых частот двухтонального сигнала удобных для настройки трансивера, в устройстве применен кварцевый резонатор с частотой 6,5 МГц. В этом случае устройством генерируется частоты 1,7 кГц (нижняя) и 2,4 кГц (верхняя), а для их получения на информационных входах D0...D3 микросхемы DD2 установлен низкий уровень, путем соединения ее выводов 5 - 8 с общим проводом.
Частота кварцевого резонатора в устройстве не критична и может лежать в пределах 6...6,5 МГц. Так, при частоте кварцевого резонатора 6 МГц, нижняя частота синусоидального сигнала будет равна 1,6 кГц, а верхняя - 2,2 кГц. При необходимости плавной перестройки двухтонального генератора в диапазоне частот можно подать на вход OSC1 микросхемы DD2 (выв. 11) сигнал от внешнего генератора через разделительный конденсатор 0,1 мкФ.
Сформированный двухтональный сигнал с выхода микросхемы DD2 (выв.15) через конденсатор С5, фильтр R5С6 и делитель R6R9 поступает на выходной разьем Х1. Переключатель SW1 позволяет получить два диапазона выходных напряжений: 0...10 мВ и 0...100 мВ. Плавную регулировку выходного напряжения выполняют переменным резистором R9 .
Для получения однотонального сигнала нижней частоты надо подать на вывод 3 микросхемы DD2 сигнал низкого логического уровня (нажать кнопку SВ1).Для возврата в режим генерации двухтонального сигнала необходимо нажать на кнопку SВ2, ( исходное состояние контактов нормально- замкнутое, а не нормально- разомкнутое как ошибочно указано на схеме.) , т.е. отключить и снова включить питание микросхемы и тем самым установить микросхему в исходное состояние. Индикацию включения режима однотональной генерации выполняет светодиод HL1, соединенный через токоограничительный резистор R8 с выводом 9 микросхеммы DD2, на котором в однотональном режиме присутствует импульсный сигнал прямоугольной формы.
Все постоянные резисторы, примененные в устройстве - С2-29, С2-33. Их монтаж выполняют в вертикальном положении. Подстроечный резистор R6 - СП3-19а, переменный резистор R9 - СПО-05. Электролитические конденсаторы - К35-50, конденсаторы С5 и С6 - К10-50а или КМ, остальные - К10-17-1"б".
Вместо микросхемы ВТ91531 без изменения режимов работы и топологии печатной платы можно использовать UM91531 (изготовитель фирма UMC ) или их отечественный аналог КР1008ВЖ19.
Генератор устанавливают в металлический корпус с размерами 90*45*30 мм.
При наладке устройства, к его выходу (разьем Х1) подключают осциллограф и милливольтметр. Переключатель SW1 устанавливают в положение 10 мВ, а переменный резистор R9 в верхнее (по схеме) положение. После подачи напряжения питания на выходе Х1 должен наблюдаться двухтональный сигнал . При его отсутствии необходимо проверить с помощью осциллографа с высокоомным входом генерацию кварцевого генератора (вывод 11 микросхемы DD2). Генерацию можно определить также и по потребляемому устройством току - при отключении кварцевого кварцевого резонатора потребляемый ток изменяется на 0,5...1,5 мА.
Далее с помощью подстроечного резистора R6 устанавливают амплитуду выходного напряжения двухтонового сигнала равной 10 мВ. Затем измеряют выходное напряжение при установке переключателя SW1 в положении 100мВ. При необходимости его точной установки подбирают резистор R5.
Для проверки однотонального режима надо нажать на кнопку SВ1. После ее нажатия на экране осциллографа должен появиться синусоидальный сигнал нижней частоты.
Питать генератор удобно напряжением 5-7 вольт ,которое имеется на микрофонном разьёме у многих зарубежных трансиверов.
| 
Похожие материалы
