При использовании в СЧ задающего генератора СП на час-ТОТУ ^О1 и смесителя III, на входы которого подаются сигналы с частотами ГС1 и Ггун=^с2> сигнал на выходе смесителя III содержит (рассматривая упрощенно) две основные спектральные компоненты с частотами Г|=гО2—гО1 (полезная компонента) и Г2=ГО2+гО1 (ненужная компонента, отфильтровываемая ФНЧ 21).

Усилитель-ограничитель А1 усиливает и ограничивает по амплитуде полезную компоненту, которая поступает затем в делитель частоты с переменным коэффициентом             деления

(ДПКД) из. В фазовом детекторе (ФД) 44 сигнал с выхода ДПКД сравнивается по фазе (в некоторых устройствах и по частоте) с образцовым, получаемым с помощью кварцевого генератора СЗ и делителя частоты Ш. Частота г0бр определяет минимальный шаг изменения частоты на выходе СЧ, то есть сетку частот. ФНЧ 22 фильтрует помехи, присутствующие в выходном сигнале ФД и приводящие к паразитной угловой модуляции (частотной или фазовой) выходного сигнала СЧ пульсациями с частотой г0бр. Частота сигнала на выходе генератора С2, управляемого напряжением (ГУН), изменяется в зависимости от напряжения Чупр.

Рассмотрим вкратце принцип действия системы ФАПЧ, образованной в нашем случае узлами С1, Ш, 21, А1, 03, и4, 22 и С2, а также источником образцового сигнала СЗ и Щ.

Принципиально это — система автоматического регулирования, в которой генератор СЗ и делитель частоты Ш служат иссигнал на выходе смесителя и! после обработки в узлах 21, А1 и из — сигналом рассогласования, а ФД Ш и ГУН С2 — соответственно датчиком рассогласования и исполнительным механизмом. Управляющим сигналом в этой системе является напряжение Цупр на управляющем входе ГУН, причем это напряжение пропорционально разности фаз сигналов на входах ФД:

(2)

где коэффициент К имеет размерность В/рад. Круговая частота сигнала на выходе ГУН ШГУН связана с его фазой соотношением

(3)

Рассматривая совместно выражения (2) и (3), можно сделать вывод, что по отношению к датчику рассогласования в системе ФАПЧ ГУН является эквивалентным интегратором частоты:

ФГУН

_•$.

оГун6Ч.        (4)

Наличие в кольце ФАПЧ интегратора частоты в виде ГУН приводит к следующему замечательному свойству систем ФАПЧ: по окончании переходных процессов (то есть в установившемся режиме) установившаяся ошибка по частоте между сигналами на входах ФД равна нулю. Отсюда следует, что частота сигнала на выходе ГУН С2 г^о окончании переходных процессов (вызванных, напритакой фильтр представляет собой обычный резистивный делитель напряжения. Чтобы устранить этот недостаток, на выходе ФНЧ устанавливают режектор-ный фильтр на частоту^с^авне-ния (в данном случае 10>Гц) и подключают дополнительный конденсатор емкостью примерно (0,1...0,3)С1. Эти меры позволяют при сохранении хорошей динамики системы ФАПЧ повысить подавление помех на входе ГУН.

На элементах ОО3.1 и ОО3.2 (эквивалентны логическому элементу И на рис. 5) выполнен узел установки триггеров микросхемы ОО2 в нулевое состояние. Элементы ООЗ.З и ОО3.4 образуют узел, устанавливающий наличие захвата в системе ФАПЧ, что полезно при настройке синтезатора и в дальнейшем при использовании синтезатора с компьютером для превращения трансивера в сканирующий приемник с автоматизацией настройки, автоматическим поиском корреспондента и другими качествами, присущими современной связной технике. Если произошел захват в системе ФАПЧ, на выходе элемента

003.3     появляются     короткие импульсы, сглаживаемые фильтром  К6С10.  На выходе инвертора  ОО3.4 при этом устанавливается уровень логической 1. При отсутствии захвата в кольце ФАПЧ на выходе инвертора

003.4  устанавливается уровень логического 0, что можно зафиксировать  каким-либо   внешним узлом, контролирующим состояние и исправность синтезатора. Режекторный фильтр  —  двойной   Т-мост      на      элементах К8—К11, СП—С14, подстраиваемый резистором К11 на частоту 10 кГц.

Через ФНЧ К17С15 сигнал управления поступает на ГУН (собран на транзисторе УТЗ), точнее, на варикап УО4 в нем. К выходу ГУН подключены ис-токовые повторители на транзисторах УТ4 и УТ5. По цепи К23С26К22С24 сюда же подают сигнал, уровень которого про-

порционален низкочастотному модулирующему, реализуя тем самым ЧМ выходного сигнала. Переменным резистором К22 ре-• гулируют глубину модуляции (девиацию частоты).

ДПКД собран на микросхемах ОО4— ОО6. В качестве инвертора ОО7 можно использовать логические элементы микросхем структуры КМОП. Автором применен один из инверторов микросхемы К561ЛН1, остальные логические элементы которой работают в узлах сигнализации радиостанции. При использовании для ОО7, например, элемента ОО3.4 потребуется зашунтировать цепь питания микросхем ОО2 и ООЗ дополнительными керамическими конденсаторами емкостью примерно 0,01 мкФ, припаянными прямо к соответствующим выво-дам этих микросхем со стороны монтажа. Конденсатор С27 предотвращает ложное сраба-тывание счетчиков ДПКД. Счет-чики ОО4— ОО6 программируют с помощью кодеров, схемы которых показаны на рис. 6. Естественно, возможно и иное исполнение кодеров.

Чтобы повысить качество выходного сигнала синтезатора, напряжение питания ГУН, кварцевого генератора и ЧФД стабилизировано параметрическим стабилизатором на транзисторе УТ2.

В синтезаторе применены постоянные резисторы МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, подстроечные СП4-1. Подстроечные конденсаторы — КТ4-23 или КПК-МП. Конденсаторы С8 и С9 (см. рис. 4) обязательно должны быть оксидно-полупроводниковыми, например, К53-21. Если приобрести такие конденсаторы будет невозможно, их следует заменить на соединенные параллельно керамические или полистироловые, но ни в коем случае не использовать оксидные К50-6 или аналогичные им. Последнее приводит к нестабильности работы ЧФД и недопустимо понижает качество выходного сигнала синтезатора. Остальные конденсаторы — К50-6, КТ-1 и КМ-6 (в контурах и блокировочные). Высокочастотные дроссели — ДМ-0,1.

Катушки Ь2—Ь4, Ь6, \Л (на рис. 3) и 1Л (на рис. 4) — бескаркасные, содержат 4 витка провода ПЭЛ 0,8 и намотаны на оправке — на хвостовике сверла диаметром 5 мм. Длина намотки — 6 мм. Очень желательно выполнить катушки посеребренным проводом диаметром 0,5... 1 мм. Катушки ЬЗ, Ь4 отстоят друг от друга на плате на расстоянии 2 мм. Катушка Ы (см. рис. 3) содержит 9 витков провода ПЭЛ 0,22 на пластмассовом каркасе диаметром 5 мм с подстроечником из феррита.

Разъемы XXVI, Х83 — высокочастотные,  например,  СР-50. Транзисторы КТ316Б можно заменить  на  КТ316  с  любым буквенным индексом или на любые   высокочастотные   транзисторы структуры п-р-п с граничной частотой передачи тока не менее 600 МГц. Вместо транзисторов КТ342Б можно использовать любые из серий КТ342, 11;„&.Т3102;   вместо    КПЗОЗЕ    — =о .любые из серий КПЗОЗ, КП307. * ^Транзисторы  КП350Б  замени-Ьч>'-мы на КП306 и КП350 с любым 3$ другим      индексом,      варикап

ЩКВ109В — на любые из серий КВ102 или КВ109. И IV   Замена микросхем возможна на их функциональные аналоги, например, вместо К561ТВ1 можно применить К561ТМ2, включив ее триггеры так, как показано на рис. 5, б. Использовать микросхемы ТТЛ вместо КМОП нельзя. Во-первых, на порядок возрастает уровень помех, ухудшающих качество выходного сигнала, во-вторых, очень сложно развязать аналоговую и цифровую части синтезатора по цепям питания, что приводит к необходимости применять два источника, экранирования аналоговых узлов и принятия других мер, чтобы сохранить качество выходного сигнала на приемлемом уровне. Эскиз печатной платы синтезатора не приводится, так как конфигурация платы зависит от деталей. Синтезатор представляет собой одноплатную конструкцию на плате из фольгиро-ванного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.. Фольга со стороны деталей печатных соединений не имеет, отверстия для выводов, не имеющих контакта с общим проводом, раззенкованы сверлом диаметром 3 мм. Отдельные узлы экранированы перегородками из жести, припаянными к фольге со стороны деталей. Высота перегородок — 15 мм. Все соединения между экранированными узлами сделаны печатными проводниками, контакты питания и управления можно вывести через проходные конденсаторы или на разъем, отверстие для которого прорезают в боковой стенке корпуса. Корпус синтезатора спаян из жести от консервных банок (предварительно нужно смыть, например, растворителем «646» с них лакокрасочное покрытие). Коробка корпуса состоит из двух одинаковых крышек с бор-Тиками и боковых стенок. Боковые стенки образованы полоской жести шириной 20 мм, припаянной по периметру печатной платы так, чтобы со стороны деталей образовался бортик высотой 15 мм, а со стороны печатных проводников — высотой 3,5 мм (для плат толщиной 1,5 мм). По углам такой боковой стенки припаивают восемь гаек МЗ для крепления крышек. Обе крышки делают на 10 мм шире и длиннее корпуса (по размерам печатной платы). Зажав крышку в тисках между деревянными или металлическими брусками, молотком загибают бортики высотой примерно по 5 мм со всех сторон крышки. Далее по месту в крышках просверливают напротив гаек отверстия диаметром 3,3...3,5 мм для крепления. К одной из крышек припаивают жестяные «ушки», чтобы закрепить синтезатор в траисивере.

Для налаживания синтезатора потребуются высокочастотный осциллограф (например С1-75), осциллограф с высоко-омным входом (С1-65), частотомер до 200 МГц и генератор НЧ.

Налаживание начинают с установки частоты кварцевого генератора на 48 МГц. Соединив перемычкой выводы кварцевого резонатора и подав питание, вращением ротора конденсатора СЗ и подстроечника катушки 1Л настраивают генератор на частоту 48 МГц с максимальной точностью. В небольших пределах частоту ген&-ризуемого сигнала можно скорректировать конденсатором С2. Частотомер можно подключить к базе транзистора УТ2 через конденсатор емкостью не более 20 пФ. Затем выключают питание, снимают перемычку и вновь подают питание. Осторожно вращая ротор СЗ, добиваются устойчивой генерации на частоте 48 МГц. Точная и надежная настройка производится попеременной регулировкой элементов СЗ, С2 и Ы. Некоторые кварцы ллохо возбуждаются, точно на частоте 48,000 МГц и требуют последовательного включения с ними катушки индуктивностью около 0,5 мкГн.

Присоединив к коллектору транзистора УТ2 высокочастотный осциллограф, конденсатором С7 добиваются максимального уровня сигнала частотой 144 МГцна выходе утроителя. Аналогично настраивают, следя за. уровнем на резисторе К10, следующий за утроителем усилитель.

Генератор на 10,7 МГц, как правило, настройки не требует. Однако иногда при настройке приемника необходимо бывает скорректировать его частоту в пределах нескольких килогерц. Для этого параллельно участку эмиттер — коллектор транзистора УТ5 включают под-строечный конденсатор емкостью примерно 8...30 пФ.

Смеситель на транзисторе УТб настраивают по максимуму сигнала на выходе (настоке УТ6). В качестве индикатора при этом также можно использовать осциллограф. Смеситель на транзисторе УТ10 настраивают аналогично. В обоих смесителях иногда требуется подобрать резисторы в цепи истока (К19 и К24), чтобы получить максимальную крутизну преобразования. Это бывает необходимым, если используются полевые транзисторы с различными значениями напряжения отсечки, меняющимися в зависимости от типа транзистора (или его индекса).

Усилитель на транзисторах УТ8, УТ9 настройки не требует.

После этого проверяют, генерирует ли кварцевый генератор на 100 кГц и подбирают конденсаторы С1 и С2 для точной установки частоты. Для кварцев в стеклянных корпусах, продают щихся в наборах «Кварц», справедливы значения .конденсаторов С1 и С2, указанные на рис. 4. Для других кварцевых резонаторов возможно потребуется подбирать эти конденсаторы, добиваясь генерирования колебаний частотой 100 кГц с точностью до 1...2 Гц.

Проверив, есть ли на выходе микросхемы ОО1 меандр с частотой 10 кГц, переходят к регулировке режекторного фильтра на 10 кГц. Эта операция весьма ответственна и к ней надо отнестись очень серьезно! Вначале подбирают с максимально возможной точностью (не хуже 3 %) четыре керамических или полистироловых конденсатора емкостью 0,01 мжф, затем два резистора          сопротивлением

1,6 кОм. Лучше всего и конденсаторы, и резисторы, входящие в режекторный фильтр, взять прецизионные — они обладают повышенной временной стабильностью. Конденсаторы и резисторы соединяют на любой макетной плате по схеме режекторного фильтра вместе с надстроечным резистором К11 и, подав на вход фильтра сигнал частотой 10 кГц, регулировкой К11 добиваются минимального уровня сигнала на выходе. Подавление должно быть не менее 35 дБ. Затем детали режекторного фильтра размещают на рабочей плате и настраивают ГУН.

После выпайки резисторов К5 и К12 на вход режекторного фильтра подают напряжение в интервале 2_.7 В с источника питания (регулируемого или общего источника синтезатора через подстроечный резистор сопротивлением примерно 100 кОм). Частота сигнала на выходе ГУН при этом долж<-на меняться от 132 до 146 МГц. Необходимой растяжки по диапазону добиваются конденсатором С20. Не следует выбирать запас по краям диапазона больший, чем 1,5...2 МГц, так как будет расти крутизна перестройки ГУН, что неблагоприятно отразится на побочных продуктах в выходном сигнале синтезатора. Очень нежелательно подавать на варикап напряжение меньше 2 В, чтобы не увеличить его уровень шума.

Закончив регулировку ГУН, впаивают на место резисторы 85 и К12 и проверяют ДПКД. При исправных деталях и правильном монтаже ДПКД и

ЧФД настройки не требуют. Иногда, правда, ДПКД может давать сбои, и тогда приходится пЪдбирать конденсатор С27 (особенно часто сбои возникают при напряжении питания ДПКД меньше 11 В).

После проведенной регули-. ровки частота сигнала на выходе синтезатора должна соответствовать выражениям (5).

Все узлы синтезатора,'конечно, можно заменить на аналогичные, выполненные на иной, чем указано в статье, элементной базе с учетом возможностей и «пристрастий» радиолюбителя. В особенности это касается-генератора на 100 кГц, делителей частоты и смесителей. Перечислим некоторые обязательные требования к конструкций, синтезатора, необходимые, ч.'уоб'*' сохранить его качественные показатели. ' "Вб-первых, нельзя использовать в пределах одной печатной платы микросхемы ТТЛ и аналоговые узлы (ГУН, ЧФД, смесители) — это заметно усложняет борьбу с помехами. •Практика показывает, что эти трудности легче обойти путем размещения конструкции в отдельных экранированных блоках, нежели бороться с помехами в пределах одного блока.

Во-вторых, не следует применять общие источники питания для цифровой и аналоговой частей синтезатора без соответствующей развязки дросселями и дополнительными стабилизаторами.

В-третьих, ни в коем случае СЧ нельзя питать от импульсных источников или импульсных стабилизаторов, что может оказаться заманчивым при сопряжении синтезатора с компьютером, имеющим такой источник. Лучше всего использовать непрерывные стабилизаторы напряжения с возможно меньшими пульсациями выходного напряжения.