Схема и описание конструкции генератора (синтезатора частоты) прямоугольных импульсов с ФАПЧ для стерео или RDS кодера. Электронный "кварц" на 19, 38, 76 кГц из кварца на 1 МГц
ВВЕДЕНИЕ
Устройство формирования прямоугольных импульсов на 76 кГц с использованием принципов построения синтезаторов частоты с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ), было разработано в силу того факта, что кварцы кратные 19 кГц в свободной продаже фактически отсутствуют, однако кварц на 1 МГц приобрести не составит большого труда. Выбор частоты генерации равной 76 кГц обусловлен тем, что для стабильной работы стереокодера необходимо иметь меандр со скважностью равной 2, в противном случае балансный модулятор будет работать некорректно, а скважность равная 2, обеспечивается триггером в стереокодере, который делит частоту пополам, получая тем самым частоту поднесущей 38 кГц и требуемую скважность.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ УСТРОЙСТВА
Схема работает следующим образом, задающий генератор формирует частоту равную 1 МГц, которая в дальнейшем делится на 1000, получается при этом опорная частота сравнения равная 1000 Гц. Опорная частота затем поступает на фазовый детектор (ФД), где сравнивается с сигналом от генератора управляемого напряжением (ГУН) и делителя частоты ГУНа. При этом вырабатывается сигнал ошибки который подстраивает частоту ГУНа с точностью до фазы. Частота генерации снимается с выхода ГУНа, а также с этого выхода частот подается на делители частоты который и позволяет менять коэффициент деления и как следствие, изменение частоты генерации ГУНа с шагом равным частоте опорного сигнала (1000 Гц). Частота высчитывается следующим образом: Fген=Fопорн*Nдел , где Fген - требуемая частота на выходе, Fопорн - опорная частота (1000 Гц) , Nдел - коэффициент деления делителя частоты стоящего между ГУНом и фазовым детектором.
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ
Генератор собран на 3-х логических элементах 2-И-НЕ (DD1) серии к155ла3, для стабилизации частоты используется кварц на 1 МГц. С выхода генератора сигнал поступает в делитель на 1000, состоящий из трех одинаковых микросхем (DD2...DD3) серии к155ие1, каждая микросхема имеет коэффициент деления равный 10. В генераторе на DD1 в принципе можно использовать любой кварц, так например для кварца 4 МГц придется поставить еще один делитель на 4 (общий коэффициент деления микросхем равен 4000), чтобы на выходе получить опорный сигнал частотой 1000 Гц. ГУН построен на транзисторах VT1(кт361), VT2(кт315), VT3(кт315), VD1...VD4(д9) и DA6(к1006ви1). При чем на вход VT1 подается сигнал ошибки с ФД, и этот же транзистор управляет источниками тока на VT2, VT3, которые в свою очередь управляют диодным мостом VD1...VD4, который является управляемым сопротивлением. За счет изменения сопротивления диодного моста подключенного ко входу, который управляет частотой генерации микросхемы в зависимости от присутствующего сопротивления на входе. Далее сигнал с выхода ГУНа поступает на делители частоты DD7, который включен с коэффициентом деления равным 76 (устанавливается диодами D6...D9), что позволяет получать на выходе всего устройства частоту 76 кГц (1000*76=76000). С выхода делителя сигнал поступает на ФД на микросхеме DD5 и диодах VD10...VD13, который вырабатывает сигнал ошибки подаваемый на вход управления ГУНа.
Скачать схему с высоким разрешением (14кб)
НАСТРОЙКА УСТРОЙСТВА
Данное устройство неоднократно повторялось и работало не требуя предварительных настроек. Однако приведу принцип наладки схемы. Сначала собирают генератор на 1МГц и проверяют наличие генерации при помощи частотомера или наличия присутствия несущей на средневолновом приемнике в районе 999...1000кГц, при чем при присасывании отвертки к выходу генератора (вывод8 DD1.3) уровень несущей заметно должен возрастать. Затем подключают делитель на 1000 и смотрят частотомером наличие стабильной опорной частоты равной 1000 Гц. Затем собирают ГУН (VT1...VT3,VD1...VD4,DA6), убеждаются в его работоспособности, он должен генерировать частоту в близи 76 кГц (но это не обязательно т.к. ФД все равно его поставит на место), следом собирается делитель частоты (ДЧ) на DD7, следует убедится в его работоспособности, частота на выходе(ДЧ) должна быть равна в 76 раз ниже чем на его входе. В конце запускают фазовый детектор на DD5 и VD10...VD13. ФД настраивается в том случае если не происходит захвата частоты (частота отскакивает в сторону), в этом случае попробуйте поменять местами входы ФД (выводы 3 и 11 DD5).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Данную схему можно применять и для формирования меандра и для кодера RDS сигнала, в этом случае путем подбора коэффициента деления в микросхеме счетчика DD7 следует добиться частоты поднесущей RDS сигнала равной 57 кГц, однако в этом случае работа RDS кодера возможна только в моно режиме, что часто влечет за собой несрабатывание системы в некоторых FM приемниках, которые отрубают систему RDS по признаку присутствия стереорежима. Поэтому для работы с RDS системой необходимо использовать стереорежим и в этом случае схему придется серьезно переработать. В частности генератор необходимо запускать на частоте 228 кГц, затем нужно поставить два D-триггера (делитель на 4) для RDS (57 кГц) и делители сначала на 3 (76кГц) затем D-триггер (делитель на 2) для стереокодера (38 кГц). Как уже было выше сказано триггеры применяются в обеих системах применены для устойчивости работы коммутаторов в балансных модуляторах (получения скважности меандра равного 2)
Если у вас возникают какие ни будь проблемы при настройке напишите по адресу @ письмо, в котором желательно подробно описать вашу конструкцию и проблему возникшую у Вас. Наши специалисты внимательно рассмотрят Ваше письмо, вникнут в суть вопроса и ответят Вам в ближайшее время.