Используется совместно с цифровой шкалой, выполненной на цифровых микросхемах КМОП-структуры.

Рис.1а. Схема системы автоматической подстройки частоты гетеродина.

Рис.1б. Схема подключения контура ГПД к системе ЦАПЧ.

   Обеспечение стабильности ГПД любительских приемо-передающих устройств всегда было актуальной проблемой. Способ стабилизации частоты гетеродина с помощью частотомера известен давно и неоднократно описывался в периодической печати ([1], [2]). Устройство цифровой автоподстройки частоты (ЦАПЧ) предназначено для использования совместно с цифровой шкалой В. Криницкого (RA9CJL) описание которой было приведено в [3], [4], [5]. Принцип действия основан на подстройке ГПД, основываясь на измерении его частоты цифровой шкалой. В этом случае стабильность ГПД будет соизмерима со стабильностью частоты кварцевого гетеродина. Принципиальная схема ЦАПЧ показана на рисунке №1. Вход D (вывод 7) микросхемы DD1 (используется только один из четырех D триггеров микросхемы К561ТМ3) подключен к первому выходу счетчика младшего разряда ЦШ (вывод 14 микросхемы DD11). Нумерация выводов микросхемы ЦШ дана согласно материалу опубликованному в [5]. На вход С (вывод 6 DD1) подан импульс перезаписи с ЦШ (с вывода 1 микросхемы DD22). На вход V (вывод 5 DD1) подан уровень логической единицы (через R1) для обеспечения правильной работы микросхемы с используемыми сигналами ЦШ. Выход 10 DD1 подключен через резистор R4 к базе транзистора VT1 , на котором выполнен транзисторный ключ. Работа вышеназванных узлов подробно описана в [2]. Коллектор транзистора VT1 подключен к интегрирующей цепочке R6, C1, R8 формирующей напряжение управления варикапом, которое подается через контакты SA2,2 и развязывающий по высокой частоте фильтр C2, R15, C3, R16 на катод варикапа VD2 (C2, R15, C3, R16 располагать в непосредственной близости от ГПД). Включение режима стабилизации производят переключателем SA2.2. Другая секция контактов которого (SA2.1) при отключенной системе стабилизации подает напряжение питания на делитель R3, R7 и через контакты SA1.1 на светодиод HL1 сигнализации включения расстройки. Со средней точки делителя R3, R7 напряжение подается на интегрирующий конденсатор С1. Это необходимо для зарядки конденсатора С1 (при выключенном режиме стабилизации) до уровня, при котором частота ГПД остается неизменной после включения режима стабилизации. При этом будут обеспечены необходимые условия для стабилизации ГПД как при повышении его частоты, так и при понижении. Данная схема по сравнению с опубликованной в [6], отличается наличием диодов VD1 и VD2, которые, не смотря на кажущееся небольшое изменение схемы, на самом деле качественно изменяют ее работу в лучшую сторону. Диод VD3 предотвращает разряд конденсатора С1 через R3, контакты SA1.1, R2 и HL1 при включенном переключателе «расстройка» (SA1.1). Через диод VD2 происходит быстрая разрядка конденсатора C1, в случае если напряжение на нем достигло предельной величины (0,9 напряжения питания), при котором стабилизирующее действие прекращается. Для возобновления работы ЦАПЧ режим стабилизации необходимо кратковременно (на 2…3 секунды) отключить переключателем SA2.2. В течении этого кратковременного отключения ЦАПЧ и происходит разрядка С1 через VD2 и R7 на корпус до уровня напряжения заданного делителем R3, R7. Диод VD1 служит для запирания диода VD2 при включенном режиме стабилизации путем подачи на его катод запирающего положительного напряжения и исключения возможности разрядки С1 через R7. В результате при наличии любого уровня напряжения на С1 при включении трансивера (либо приемника, в ГПД которого встроена данная система ЦАПЧ) или после прогрева ГПД при длительной его работе если на 2…3 секунды отключить режим стабилизации (SA2) и затем снова его включить, напряжение на С1 станет таким, при котором частота ГПД с включенным режимом стабилизации будет такой же, как и при выключении последнего, а работоспособность ЦАПЧ будет снова восстановлена даже если напряжение на С1 достигло крайних пределов (0 или 0,9 напряжения питания). Светодиод HL2 служит для сигнализации включения режима стабилизации (моргание с периодом один раз в 4…15 секунд). Причем чем реже моргание, тем стабильнее ваш ГПД (лучше термостабилизирован). К1.1 – контакты одной из групп командного реле трансивера. Переключатель SA1 служит для включения режима расстройки. Сама расстройка осуществляется резистором R12. Подбором номинала резистора R11 осуществляют совпадение частот ГПД в режиме с включенной расстройкой при среднем положении движка резистора R12 и при выключении последней. Подстройкой резистора R9 осуществляют совпадение частот при передаче по отношению к режиму приема. Подбором номинала резистора R3 осуществляют совпадение частот в режиме стабилизации и без него. Последнюю операцию можно контролировать по равенству постоянных напряжений в точке соединения С2 и R15. Данная схема позволяет получить стабильную сетку частот ГПД с дискретностью 200 герц при использовании цифровой шкалы В. Криницкого. Кроме того, возможность отключения режима стабилизации (а этот режим нужен в основном в течение первого часа работы после включения трансивера) позволяет не только более точно настраиваться на частоту корреспондента, но и делает режим расстройки более полноценным (в отличие от других схем). При этом после отключения режима стабилизации конденсатор С1 оказывается отключенным от цепей управления варикапа, что благоприятно сказывается на стабильности частоты ГПД при отключенной системе стабилизации.

Литература:

[1] Лаповок Я.С. UA1FA Высокостабильный ГПД. – Радио, 1989, №3, с. 23-25; №7, с. 31.

[2] Лаврентьев Г. UR4QDF Цифровая АПЧ в гетеродине. – Радио, 2000, №6, с. 69.

[3] Криницкий В. RA9CJL Цифровая шкала. - Лучшие конструкции 31 и 32 выставок творчества радиолюбителей. с. 70-72. Москва изд. ДОСААФ СССР.

[4] Бондаренко В.И. UB5LK Модернизация цифровой шкалы. – Радиолюбитель, 1991, №4, с. 6-7.

[5] Рубцов В.П. UN7BV Трансивер «Contest». – Радио, 1999, №5, с. 58.

[6] Рубцов В.П. Цифровая АПЧ для трансивера. – Радио, 2003, №2, с. 69.

Рубцов В.П. UN7BV. Казахстан, Астана, а/я 1810. 27.09.2004г

un7bv@mail.ru

Рубцов В.П. UN7BV, Казахстан, Астана.

73!