ВСЕВОЛНОВОЙ ДВ, КВ, СВ СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ "FULL LCD 16x2" с БОЛЬШИМ ЖКИ 1602
Этот коротковолновой универсальный синтезатор частот предназначен для создания и переоборудования ДВ, СВ, КВ приемников и трансиверов как прямого преобразования, так и с классической структурной схемой или с преобразованием вверх (инфрадин). Синтезатор создан Радченко Андреем (UR3ILF) и мной Вячеславом (UR3IQH) на основе двух микросхем SI5351 тактируемых одним общим кварцевым генератором. Для управления используется микроконтроллер фирмы ATMEL серии ATmega168/328. В основу конструкции положены несколько разработанных ранее Радченко Андреем (UR3ILF) синтезаторов частот таких как «Ёжик ver.3 UNI» и «Ёжик-S2M». В синтезаторе применён большооой двухстрочный ЖКИ дисплей 16х2 с подсветкой, размеры отображаемых символов 4,8х8,06 мм. Плата синтезатора таких же размеров, как и плата самого дисплейного модуля 122х44 мм, размер области отображения информации 99х24 мм. Это самый большой из известных мне двухстрочных 16х2 ЖКИ дисплеев. Установка такого дисплея на лицевой панели трансивера или приёмника делает их внешний вид привлекательнее, а считывание информации более удобным. Кнопки управления убраны с платы синтезатора, что даёт больше возможностей при компоновке лицевой панели приёмника или трансивера. Управляющих кнопок, как и в синтезаторе «Ёжик ver.3 UNI» шесть штук, все они должны быть нормально разомкнутые и без фиксации, Синтезатор позволяет получить один или сразу два выходных сигнала: первого гетеродина (VFO) и опорного гетеродина (BFO) частотой от 0,15 до 160 МГц с формированием каждого сигнала отдельной микросхемой SI5351. Первая SI5351 формирует только сигнал первого гетеродина (VFO), чем обеспечивается его максимальная спектральная чистота, вторая SI5351 формирует сигнал опорного (BFO) гетеродина.
Схема синтезатора приведена ниже и здесь >>>
Поддерживается работа в режимах SSB, CW, DIG. В синтезаторе реализовано САТ управление через USB интерфейс CH340. Питание синтезатора предусмотрено от источника постоянного тока напряжением +12 В. Подсветка дисплея прожорливая, поэтому потребляемый синтезатором ток составил порядка 160…170 мА. На плате синтезатора есть встроенный маломощный преобразователь напряжения DC-DC, который позволяет при напряжении питания +12В запитать через синтезатор 24…27 вольтовые реле. Перевод трансивера на передачу можно выполнять как традиционным путём при помощи кнопки, педали и т.д., так и командой по САТ через USB порт. Частота гетеродина на выходе может быть как всегда выше частоты приёма на величину ПЧ, так и «классика», когда на диапазонах 160-80-40-30 частота на выходе будет равна принимаемой частоте плюс ПЧ, а на 20-17-15-12-10 принимаемой частоте минус ПЧ.
В синтезаторе предусмотрены:
- умножитель частоты первого гетеродина в 1,2,3 и 4 раза от заданной, что позволяет с успехом применить синтезатор в технике прямого преобразования
- реверс выходов гетеродинов, то есть при передаче выходы гетеродинов (VFO и BFO) меняются местами, что позволяет существенно упростить коммутацию трансиверов структуры «Радио-76» или «Аматор»
- программная калибровка опорной частоты SI5351
- установка четырёх значений максимального выходного тока 2-4-6-8 мА для SI5351
- выбор режима вывода сигналов управления ДПФ или ФНЧ в десятичной (один сигнал управления ключами для каждого диапазона) или в двоично-десятичной форме ABCD кодом с последующей подачей на дешифратор
- четыре устанавливаемых пользователем и независимых друг от друга частот опорного гетеродина и выдача соответствующих им сигналов управления для переключения режимов тракта ПЧ (USB/LSB/CWL/CWU). Режимы DGU и DGL включаются только через CAT интерфейс, значения частот ПЧ для этих режимов соответствует USB и LSB
- переключаемый шаг перестройки энкодера 5,10,50,100,1000 Гц или INT (так называемое интеллектуальное изменение шага перестройки (доступно только с оптическим энкодером)
- обзорный режим (режим быстрой перестройки по частоте с шагом 10 кГц), причём при переходе границ диапазоны и, соответственно, сигналы управления ПДФ, автоматически переключаются
- настройку и перевод трансивера на передачу можно переводить как традиционным путём при помощи кнопки, педали и т.д., так и командой по САТ
- выбор в меню типа энкодера механический или оптический, синтезатор рассчитан на применение разных энкодеров, а именно, механического без трещотки на 20/24 импульса (для большей комфортности путём программной обработки фронтов и спадов число импульсов управления увеличивается до 80/96) и оптического с числом импульсов от 30 до 600 на оборот. Скорость поступления импульсов от многоимпульсного оптического валкодера можно понизить в сервисном меню на свой вкус посредством включения программного делителя с коэффициентов деления от 1 до 6
- так называемое интеллектуальное ускорение шага перестройки с регулируемым пользователем в меню порогом срабатывания
- регулировка в меню чувствительности индикатора уровня сигнала (SM) и выходной мощности (PM)
- большой двухстрочный ЖКИ индикатор 1602L со светодиодной подсветкой обеспечивает хорошую читаемость в разных условиях освещения, на него выводится следующая информация:
- режим работы прием (RX) или передача (TX)
- рабочая частота в МГц
- включение аттенюатора (АТТ) или предусилителя (PRE)
- включение режима расстройки (RIT) и её частота в МГц
- режим работы (USB/LSB/CWL/CWU/DGL/DGU)
- шаг перестройки энкодера
- индикатор уровня сигнала, работающий в качестве S-метра в режиме приема (RX) или индикатор выходной мощности в режиме передачи (TX).
Перекрытие рабочих частот сплошное от 0,1 до 30 МГц и разбито на 9 диапазонов.
Выходные сигналы ABCD шифратора и граничные частоты поддиапазонов в герцах такие:
Diap 1,8 = 0000 : Fmin = 100000 : Fmax = 2500000
Diap 3,5 = 1000 : Fmin = 2500000 : Fmax = 4500000
Diap 7 = 0100 : Fmin = 4500000 : Fmax = 8000000
Diap 10 = 1100 : Fmin = 8000000 : Fmax = 12000000
Diap 14 = 0010 : Fmin = 12000000 : Fmax = 16000000
Diap 18 = 1010 : Fmin = 16000000 : Fmax = 20000000
Diap 21 = 0110 : Fmin = 20000000 : Fmax = 24000000
Diap 24 = 1110 : Fmin = 24000000 : Fmax = 26000000
Diap 28 = 0001 : Fmin = 26000000 : Fmax = 30000000
Соответственно Diap = код ABCD, выставляемый на дешифратор диапазонов. Логическая единица соответствует постоянному напряжению +5 В. Выходные сигналы для управления дешифратором диапазонов и рода работ выводятся на сдвиговый регистр 74НС595. В качестве дешифратора диапазонов удобно применить микросхемы CD4028(К561ИД1) или SN74LS145 (К155ИД10, К555ИД10). Последние имеют достаточно мощный (ток до 80 мА) выход с открытым коллектором, что позволяет управлять реле без дополнительных транзисторных ключей.
При использовании бинарного режима вывода сигналов переключения диапазонов, логическая единица +5В выводится на соответствующий выход сдвигового регистра 74HC595 согласно включенному диапазону, всего таких выходов девять (по числу диапазонов).
Частота гетеродина на выходе может быть как всегда выше частоты приёма на величину ПЧ, так и «классика», когда на диапазонах 160-80-40-30 частота на выходе будет равна принимаемая частота плюс ПЧ, а на 20-17-15-12-10 равна принимаемая частота минус ПЧ. Поскольку ПЧ в первом варианте можно накрутить и выше 30 МГц (вплоть до 100…130 МГц), то этот синтезатор можно с успехом использовать и для преобразования вверх.
Можно включить умножитель частоты первого гетеродина в 1,2,3 и 4 раза от заданной, что позволяет с успехом применять синтезатор в приемниках и трансиверах прямого преобразования с фазовым подавлением нерабочей боковой.
Форма выходных сигналов гетеродинов - меандр величиной примерно 2 В (Up-p) на нагрузке 50 Ом. Потребляемый ток с механическим энкодером 150…160 мА, а с оптическим энкодером 170…180 мА, зависит от тока потребляемого подсветкой дисплея. Рекомендуемое напряжение питания синтезатора +10…12 В. Для снижения нагрузки на стабилизатор +5В синтезатора, рекомендуется питание оптического энкодера брать непосредственно от +12В, н уже имеет в своём составе встроенный стабилизатор +5В.
Преобразователь постоянного напряжения 12В>27В выполнен на транзисторе, дросселе, выпрямительном диоде и накопительном конденсаторе по схеме прямоходового однотактного преобразователя напряжения. Стабилитрон ограничивает выходное напряжение преобразователя без подключённой нагрузки на безопасном уровне +27В. В исходном состоянии транзистор IRLML6344 закрыт и через резистор 10 Ом, дроссель 100 мкГн и диод LL4148 на выходной разъём +27V подаётся напряжения = +12…14В для «удержания» уже включённых реле. При нажатии любой из четырёх кнопок BAND+, BAND-, MODE или АТТ>PRE, а так же при переходе на передачу и возврате на приём микропроцессор подаёт на затвор транзистора пачку положительных ВЧ импульсов общей длительностью примерно 25 мс, запускающих преобразователь. В результате на разъёме питания реле +27V кратковременно (примерно на 30-35 мс) повышается примерно до 25В (см. фото, одна кл. = 50 мс). Малая длительность работы преобразователя исключает помехи работе трансивера, но вполне достаточна для надёжного срабатывания современных малогабаритных реле. Для надёжной работы суммарное сопротивление нагрузки (одновременно включённых обмоток реле) не должно быть меньше 230 Ом. Это может быть до 7 одновременно включённых реле типов РЭС49, РЭК23,РЕС60, РЭС80 и т.п. с сопротивлением обмоток порядка 1,8…2 кОм (т.е. 24…27-вольтовой серии). К примеру, два реле для диапазонной коммутации в ПДФ, два - в ФНЧ и по одному на включение аттенюатора, УВЧ и т.п.
Подключение САТ реализовано через USB интерфейс посредством внешнего адаптера-переходника COM-USB на основе CH340/341. Подключение адаптера к плате синтезатора при помощи трёх проводов прямое согласно схеме. То есть на адаптере TXD подключается к RXD синтезатора, RXD адаптера подключается к TXD синтезатора. Третий провод - «земля» GND. Сам адаптер, как правило, размещается на задней стенке трансивера или в другом удобном месте. Во избежание возможных помех провода от адаптера желательно пропустить через запорный дроссель, например, сделать несколько витков на ферритовом кольце достаточного размера проницаемостью 1000-2000. На компьютере нужно установить драйвер для CH341.
Настройку САТ рассмотрим на примере популярного логгера UR5EQF. Нужно зайти в установки>настройка программы >настройка САТ системы. Сделать установки в Omni-rig как показано на скриншоте. Только номер COM-порта поставить тот, который адаптер получил в системе после установки драйвера.
Параметр Poll int. определяет периодичность опроса синтезатора. Его значение может быть от 100 мс до 2 с. Логгер шлёт запрос параметров в синтезатор. Синтезатор сам ничего не отправляет. Как только с логгера передается какая то команда, то она сразу же обрабатывается в синтезаторе. Но в логгере значения изменятся только после того, как сам логгер очередной раз запросит у синтеза параметры. Если время опроса уменьшить до 100 мс, то значения в логгере обновляются быстро, но возможны сбои в работе программы – всё зависит от возможностей вашего компьютера.
Предусмотрено применение как механического энкодера (без трещотки на 20/24 импульса, для большей комфортности путём программной обработки фронтов и спадов число импульсов управления увеличивается до 80/96), так и оптического энкодера с числом импульсов от 30 до 600 на оборот. Скорость поступления импульсов от многоимпульсного оптического валкодера можно понизить в сервисном меню на свой вкус посредством включения программного делителя с коэффициентов деления от 1 до 6. Можно использовать обычные энкодеры с трещоткой, при этом, для правильного счёта импульсов необходимо включить режим оптического энкодера, то есть отключить программное учетверение.
Кнопки управления отсутствуют на плате синтезатора и подключаются через разъём. Синтезатор управляется при помощи шести нормально разомкнутых кнопок без фиксации.
Габаритные размеры 122(Ш)х44(В)х35(Г) мм без учёта ответных частей разъёмов (ответные части с контактными вставками в комплекте). Крепление осуществляется четырьмя винтами М3 (четыре винта М3х6 с потайной головкой в комплекте).
Более подробное описание синтезатора в руководстве пользователя здесь >>>
Стоимость синтезатора "FULL LCD 16x2" - 4500 руб.
Цвета ЖКИ дисплеев доступны как на фото выше. Самый экономичный жёлто-зелёный :)
Дополнительно можно укомплектовать энкодерами:
- механический - 280 руб.
- оптический 360 имп./об. - 1800 руб.
Заказы можно оформлять письмом через форму обратной связи или по адресу электронной почты указанной в разделе контакты, доставка и оплата (просьба обязательно указывать город, в который планируется отправка посылки)
Всем мирного неба, удачи, добра, 73! и 36,6 :)
