Skala cyfrowa do transceivera Antek.pdf

Projekty AVT

2318

Skala cyfrowa

do transceivera Antek

W początkowym okresie konstruo−

wania transceiverów zarówno profesjo−

nalnych jak i tych budowanych przez a−

matorów stosowano powszechnie ska−

le mechaniczne. Również i teraz w pro−

stych układach można spotkać takie

rozwiązania. Jednak wykonanie dobrej

skali o rozdzielczości rzędu 1kHz jest

bardzo trudne i wiąże się np. z zastoso−

waniem przekładni planetarnej, co nie

jest miele widziane przez elektroników,

którzy przecież wolą lutować i urucha−

miać nowe układy niż toczyć czy frezo−

wać w metalu.

Elektroniczna skala cyfrowa to nic in−

nego jak miernik częstotliwości odpo−

wiednio przystosowany do wyświetla−

nia na ekranie aktualnej wartości

częstotliwości pracy transceivera.

Większość produkowanych obecnie

na świecie urządzeń radiokomunikacyj−

nych jest wyposażonych w cyfrowy od−

czyt częstotliwości wykonany na je−

dnym, wyspecjalizowanym układzie

scalonym o dużej skali integracji, na

przykład 7217, który był zastosowany

w module licznika czterocyfrowego (kit

AVT 2219). Niestety choć układy takie

są do zdobycia to jednak konstrukcja

miernika jest kosztowna, szczególnie

wtedy kiedy wystarczy odczyt końco−

wej wartości np. trzech ostatnich cyfr

dotyczących kHz.

Okazuje się, że układ skali cyfrowej

w którym wykorzystano programowa−

ne dekady rewersyjne CMOS 4029 (ko−

nieczne ze względu na programowanie)

oraz popularny 3,5 cyfrowy wyświet−

lacz LCD może znacznie zredukować

koszty urządzenia.

Właściwością 4029 jest możliwość

zliczania impulsów w górę lub w dół

(dodawanie lub odejmowanie) potrzeb−

ne właśnie z uwagi na przesunięcie

wartości wyświetlanej o wartość poś−

redniej częstotliwości transceivera.

Dekady 4029 mają wejścia progra−

mujące, do których doprowadza się

program zależny od częstotliwości poś−

redniej transceivera (lub odbiornika). Po

doprowadzeniu sygnału generatora

przestrajanego (VFO) do wejścia

zbramkowanego impulsem wzorco−

wym, na wyjściu pojawiają się stany

będące sumą algebraiczną liczby zapro−

gramowanej i mierzonej.

Jedną z wad takiego systemu po−

miaru jest konieczność przełączania

programów równocześnie z zakresem

pracy urządzenia. Jednak poniżej opisa−

na skala zaprojektowana specjalnie do

jednopasmowego minitransceivera AN−

TEK nie wymaga takiej konieczności i

dopełnienie algebraiczne ustawia się

jednorazowo za pośrednictwem zwo−

rek z drutu.

Dzięki niewielkim wymiarom układ

ten może być z powodzeniem zaadap−

towany w zasadzie do każdego innego

transceivera KF.

Przy projektowaniu kierowano się

minimalizacją liczby elementów przy

zachowaniu parametrów zbliżonych do

tych, jakie zapewniłaby skala z wyko−

rzystaniem AVT 2219. W urządzeniu

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/98

Projekty AVT

Rys. 1. Schemat ideowy

mV). Sygnał mierzony po zbramkowa−

niu i podzieleniu przez 10 kierowany

jest na synchroniczne liczniki rewersyj−

ne US5, US6, US7 (3 x CD4029).

Układy te pracują jako liczniki dzie−

siętne dzięki połączeniu nóżki 9 z masą

(podanie na tą nóżkę jedynki logicznej

powoduje przekształcenie licznika w bi−

narny). Kierunek zliczania ustala się

przez podanie odpowiedniego stanu lo−

gicznego na nóżkę 10 (1Up, 0Down).

Do wejść programujących A B C D do−

prowadza się odpowiednie stany logi−

czne, w zależności od częstotliwości

pośredniej (podobnie jak w skali opisa−

nej wyżej). Po zwarciu ich do masy u−

kład liczy od zera.

Układy US8, US9, US10 (3 x

CD4543) służą do dekodowania stanów

liczników dziesiętnych na kody sied−

miosegmentowych wskaźników LCD i

zawierają, oprócz dekoderów BCD, re−

jestry typu LATCH Zmiana stanów na

wejściach programujących, jak również

zmiana kierunku zliczania licznika, musi

następować jednocześnie ze zmianą

zakresu pracy transceivera. Progra−

mując wejście Up i Down należy pa−

miętać, że reagują one na narastające

zbocze impulsu taktującego i przy ko−

rzystaniu z jednego z nich na drugim

musi panować stan wysoki. Wpis

częstotliwości programującej odbywa

się ujemnym impulsem z wyjścia bram−

ki US6.

W przypadku urządzenia jednopas−

mowego wystarczy jednorazowo zew−

rzeć do masy odpowiednie wyprowa−

dzenia A...E oraz P i U (przy zliczaniu w

górę P do masy, przy zliczaniu w dół U

do masy). Do zasilania miernika można

wykorzystać typowy zasilacz stabilizo−

wany 5V/0.6A, na przykład na układzie

UL7505 (opcja na płytce minitranscei−

vera ANTEK).

Rys. 3. Przykłady programowania zworami

zrezygnowano z wyświetlania dwóch

pierwszych cyfr,

i zadowolono się dokładnością od−

czytu 1kHz, co w zupełności okazało

się w praktyce wystarczające.

Maksymalna częstotliwość pracy o−

pisywanej skali wynosi około 20MHz

(może być wyższa przy dobraniu eg−

zemplarza US4) a czułość około 200mV

(przy mniejszych częstotliwościach

czułość jest lepsza) przy poborze prądu

40mA.

z dekoderem 1 z 10. Z wyjścia dekode−

rów pobierane są impulsy: zerujące li−

cznik (nóżka 2), bramkujące (nóżka 7) o−

raz sterujące wyświetlaniem (nóżka 1).

Tranzystor T2−BC547 zamienia fazę im−

pulsów bramkujących oraz steruje li−

cznikiem dziesiętnym US4−74HCT90.

Zastosowanie układu z serii HCT wynik−

ło z chęci uzyskania maksymalnej

częstotliwości KF (około 30MHz) jed−

nak w przypadku stosowania układu tyl−

ko do minitransceivera ANTEK wystar−

czy układ TTL UCY 7490 (pomiar do o−

koło 20MHz − zależy od egzemplarza i

producenta). Układ CMOS w tym miej−

scu dałby maksymalny podział do kilku

MHz.

Częstotliwość sygnału pomiarowego

podana jest na licznik poprzez prosty u−

kład formowania impulsów TTL z tran−

zystorem T2−BC547. Zrezygnowano tu−

taj z większego rozbudowania układu,

ponieważ z reguły sygnał VFO ma wy−

starczająco dużą amplitudę (kilkuset

Montaż i uruchomienie

Całą skalę zmontowano na jednej

dwustronnej płytce drukowanej o wy−

miarach odpowiadających szerokości

minitransceivera ANTEK. Sposób roz−

mieszczenia elementów przedstawia

rysunek 2.

Przed montażem elementów należy

sprawdzić i ewentualnie skorygować

otwory przez które będą przechodziły o−

sie kondensatora oraz potencjometru

siły głosu. Otwory o mniejszych średni−

cach służą do wlutowania nakrętek

M2,5 służących do montażu płytki mas−

kującej ze szkła organicznego (lub innej

ścianki

Zasada dzialania

Schemat elektryczny układu przed−

stawiono na rysunku 1. Sygnał o

częstotliwości wzorcowej jest pobiera−

ny ze scalonego oscylatora kwarcowe−

go 1MHz. Następnie sygnał ten jest

dzielony przez 10000 w licznikach

typu 4518 (US1, US2) w celu uzyska−

nia sygnału wzorcowego o potrzebnej

wartości 100Hz. Kolejny układ US3−

CD4017 zawiera licznik BCD połączony

przedniej

transceivera

własnego pomysłu).

Przy uruchamianiu układu należy

wstawić odpowiednie zworki na płytce

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/98

Projekty AVT

czyli odpowiednio za−

programować dekady

rewersyjne. Czyn−

ność ta jest wykony−

wana indywidualnie

w zależności od

częstotliwości pośre−

dniej oraz sposobu

mieszania. Na po−

czątku można wejścia

programujące A...D

zewrzeć do masy.

Miernik powinien

wówczas wskazywać 0000, a po dopro−

wadzeniu na wejście sygnału jego

częstotliwość. Po zakodowaniu wejść

bez sygnału na wejściu miernik będzie

wskazywał częstotliwość zaprogramo−

waną. Na przykład przy częstotliwości

pośredniej 4430kHz (f VFO

=7930...8230kHz) wyświetlacz powi−

nien wskazywać przy braku sygnału

wejściowego wartość 564. Po dopro−

wadzeniu sygnału VFO miernik powi−

nien wskazywać odpowiednio

500...800 co odpowiada częstotliwoś−

ciom 3500...3800kHz. Chcąc wyświet−

lić brakującą cyfrę 3 dotyczące pasma

(MHz) można nakleić z czarnego papie−

ru na zewnątrz wyświetlacza cyfrę 3

lub tylko brakujące poziome kreski po

wyświetleniu cyfry 1 (tak jest w rozwią−

zaniu modelowym). Ideałem byłoby za−

Rys. 2. Schemat montażowy

stosowanie wyświetlacza 4,5 cyfry

(droższy i trudniejszy do zdobycia) i poł−

ączenie krosówką od strony wyprowa−

dzeń segmentów odpowiadających cyf−

rze “3” z punktem dziesiętnym (kolek−

torem tranzystora T3).

Po wstępnym uruchomieniu skali na−

leży zamontować ją do urządzenia np.

poprzez przylutowanie krawędzi płytki

drukowanej do ramki montażowej mini−

transceivera ANTEK. Oczywiście pozo−

stanie jeszcze tylko doprowadzić zasila−

nie 5V oraz sygnał wejściowy z VFO za

pośrednictwem krótkiego przewodu e−

kranowanego.

Wykaz podzespołów:

Kondensatory

C1: 1nF

C2, C4, C5, C6, C7: 10nF

C3: 10uF

Rezystory

R1: 33k

R3: 22k

Ω

Półprzewodniki

T1, T2, T3: BC547...

US1, US2: 4518

US3: 4017

US4: 7490 (HCT90)

US5, US6, US7: 4029

US8, US9, US10: 4543

Inne

G: 1MHz (generator scalony)

W: LCD 3,5 (wyświetlacz ciekłokrystali−

czny)

Andrzej Janeczek SP5AHT

Komplet podzespołów z płytką jest dostępny

w sieci handlowej AVT jako kit AVT−2318

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/98

Ω

R2: 2,7k

R4: 10k

Ω

R5, R6: 100k

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: