 |
Описание синтезатора частоты
|
|
|
|
Быстродействующая микросхема КФ1015ПЛ3А предназначена для построения современных цифровых частотных синтезаторов с ФАПЧ для КВ, УКВ и дециметрового диапазонов волн. Прибор изготовляют по КМОП-технологии с поликремниевым затвором. Микросхемы серии КФ1015ПЛ3 выпускают в пластмассовом 16-выводном миниатюрном корпусе 4308.16-1. Масса прибора - не более 0,3 г.
 |
В состав микросхемы входят (см. структурную схему на рис.15) генератор образцовой частоты, делитель образцовой частоты, усилитель-формирователь входных ВЧ импульсов, тракт двоичного делителя частоты с программируемым коэффициентом деления, состоящий из двумодульного предварительного делителя частоты на 31 или 32, пятиразрядного счетчика управления предделителем, двенадцати старших разрядов программируемого делителя и логического блока управления, частотно-фазовый детектор и двадцатиразрядные приемный и буферный регистры.
Рис.15. Структурная схема синтезатора частоты
Включенная по типовой схеме с навесными компонентами микросхема способна работать в цифровых синтезаторах с ФАПЧ метрового и дециметрового диапазонов с уменьшенным энергопотреблением.
Цоколевка микросхемы:
выв.1 – общий для приемного и буферного регистров, тракта программируемого делителя частоты и частотно-фазового детектора, минусовой вывод питания;
выв.2 – зарядный выход частотно-фазового детектора (сток полевого транзистора с р-каналом);
выв.3 – разрядный выход частотно-фазового детектора (сток полевого транзистора с n-каналом);
выв.4 – контрольный выход индикации фазовой синхронизации в петле ФАПЧ;
выв.5 – ВЧ вход усилителя- формирователя тракта программируемого делителя;
|
|
|
выв.6 –выход программируемого делителя;
выв.7 – вход разрешения перезаписи информации из приемного регистра в буферный;
выв.8 – вход тактовых импульсов записи информации (С);
выв.9 – плюсовой вывод питания;
выв.10 – вход записи информации о коэффициентах деления (D);
выв.11 – вывод для подключения кварцевого резонатора; выход генератора образцовой частоты;
выв.12 – вывод для подключения кварцевого резонатора; вход сигнала внешнего генератора образцовой частоты;
выв.13 – вход сигнала отключения выхода делителя образцовой частоты (при уровне 1);
выв.14 – выход делителя образцовой частоты (при уровне 0 на выв. 13) или вход частотно-фазового детектора (при уровне 1 на выв. 13);
выв.15 – общий для генератора и делителя образцовой частоты, минусовой вывод питания;
выв.16 – контрольный выход приемного регистра.
Основные характеристики при Токр.ср=25 
10°С и напряжении питания 5 В
| Параметр | Значение |
| Номинальное напряжение питания, В | 4,5...5,5 |
| Пределы коэффициента деления тракта программируемого делителя частоты | 992-131071 |
| Шаг коэффициента деления программируемого делителя | 1 |
| Коэффициенты деления делителя образцовой частоты | 100, 200, 400, 512, 640, 800, 1000, 1024 |
| Интервал входной частоты тракта программируемого делителя, МГц | 50...1000 |
| Интервал входной частоты делителя образцовой частоты, МГц | 1...50 |
| Чувствительность усилителя-формирователя, Вэфф, (меньшее значение - для частоты в пределах 50...500 МГц) | 0,2...0,9 |
| Чувствительность по входу генератора образцовой частоты (для внешнего кварцевого генератора), мВэфф | 100...150 |
| Наибольший потребляемый ток, мА, не более | 15 |
| Выходное сопротивление выходов частотно-фазового детектора, Ом, не более зарядного разрядного | 300 200 |
| Выходное сопротивление делителя образцовой частоты, Ом, не более | 200 |
| Выходное сопротивление контрольного выхода индикации фазовой синхронизации, Ом, не более | 200 |
| Выходное сопротивление генератора образцовой частоты, Ом, не более | 200 |
| Входной ток ВЧ входа усилителя- формирователя (выв.5) и входа генератора образцовой частоты (выв.12), мкА, для сигнала низкого уровня высокого уровня | не менее -30 не более +30 |
Предельно допустимые значения
|
|
|
| Предельные значения напряжения питания, В | 3...6 |
| Наибольший электростатический потенциал, В, не менее | 150 |
| Рабочий интервал температуры окружающей среды, °С | -60...+70 |
| Предельные значения температуры окружающей среды, °С | -70; +85 |
 |
Рис.16. Схема включения синтезатора частоты
На рис. 16 представлена одна из возможных схем включения прибора. При выборе кварцевого резонатора для генератора образцовой частоты надо учитывать, что резонатор должен работать на параллельном резонансе, частота которого больше частоты последовательного. Включением последовательно с резонатором катушки индуктивностью 10 мкГн удается приблизиться к частоте последовательного резонанса, номиналом которой обычно и маркируют кварцевый резонатор.
Подстройкой конденсатора С1 добиваются устойчивой генерации, в чем можно убедиться, снимая сигнал с выв. 11 микросхемы. В нормальном режиме этот сигнал представляет собой синусоиду с двойной амплитудой 1...1,2В с постоянной составляющей около половины Uпит. Если в качестве образцового использован внешний стабильный кварцованный генератор, его выходной сигнал напряжением 100...250 мВ подают на выв. 12 через разделительный конденсатор емкостью 1000...10 000 пФ.
Значительного снижения энергопотребления (при работе на частоте до 600 МГц) можно достичь, понизив напряжение питания до 3,3...4 В. При этом потребляемый ток уменьшается до 4...5 мА и к тому же улучшается чувствительность по ВЧ входу микросхемы.
Заключение
В данном курсовом проекте был спроектирован связной радиопередатчик с ЧМ, составлены его структурная и принципиальная схемы.
Оконечный каскад передатчика построен по модульному принципу. Каждый модуль выполнен по двухтактной схеме на транзисторах. Кроме этого в данной работе был проведен электрический и конструкторский расчет схем сложения и согласования с фидерной линией, выполненных на длинных линиях. Были рассчитаны автогенератор и частотный модулятор. Итоговым результатом стала полная электрическая схема передатчика, которая представлена в конце данной пояснительной записки.
|
|
|
|
|
|
