синтезатор

Плата контроллера.

Прообразом применяемого синтезатора послужила статья А. Кухарука в РЛ №1/94г. За ней последовали несколько видоизменённых версий с контроллером на Z80, описанных в РЛ №3,4,5/96г. и книжке по сетевому TRX. Точный подсчёт изготовленным вариациям не производился, но только автором этих строк "спаяно" и настроено не менее полсотни с различными платами ГУНов, индикации и контроллеров. По своим шумовым характеристикам версия синтезатора на Z80 имеет достаточно высокие параметры. Встраивался синтезатор в уже работающие TRX RA3AO, UA1FA, КРС81, Урал84М и нигде не было замечено ухудшение динамических характеристик приёмника. Основная, возникавшая проблема - это избавление от наводок платы контроллера на Z80 и динамической индикации, т. к. в уже работающих трансиверах не всегда можно было найти подходящее место расположения платам синтезатора. При неудачно выбранной ПЧ могли появиться 1-2 поражённые точки, которых не было при использовании обычного ГПД. US1QW, опасаясь ухудшения параметров своего КРС81, не рискнул встраивать синтезатор на Z80 в TRX, а выполнил его отдельным внешним VFO и ввёл дополнительное реле, переключавшее внутренний ГПД или внешний VFO. Затем несколько месяцев на разных диапазонах щёлкал тумблером, переключая ГПД и синтезатор, пытаясь определить разницу. В конце концов - пришёл к выводу, что в следующем трансивере синтезатор будет встраивать внутрь TRX, т.к. при варианте внешнего VFO не используется весь сервис и отличия (если не вращать ручку настройки) в качестве приёма между обычным ГПД и синтезатором на слух обнаружить не удалось. Обычно все противники самодельных синтезаторов замолкали после того, как им удавалось покрутить валкодер качественно настроенного трансивера с синтезатором. Конечно, не исключаю и вариантов, когда от попытки применения синтезатора конструктор получал только отрицательные эмоции - здесь основная проблема в отсутствии или наличии требуемого "масла" в голове изобретателя. Хотя отмечены отдельные уникальные случаи, когда синтезаторы были изготовлены и установлены в трансиверы радиолюбителями, слабо разбирающимися в отличиях между Z80 и 580ВВ55. С их слов можно сделать вывод о том, что они полностью довольны работой этого устройства. По-видимому - это связано с аккуратным изготовлением и внимательным отношением к тем рекомендациям, которые можно получить о настройке синтезатора у более подготовленных НАМов. Дело в том, что при наличии отработанного и проверенного комплекта печатных плат такого синтезатора, настройка заключается в подгонке генераторов, а она аналогична настройке обычного ГПД. Вся цифровая часть при аккуратной пайке, отработанных и проверенных платах и исправных микросхемах работает сразу, настраивается (подгоняется) только опорный кварцевый генератор. Для подготовленного и опытного радиолюбителя вся работа может занять максимум неделю, яркий тому пример - UR6EJ, в качестве работы этой станции можно убедиться, послушав его работу в эфире. Или UR5ZD, хотя он частенько накручивает "ограничение сигнала на 2-х ГУ-13", дабы "близко не пристраивались" и не мешали спокойно вести длительные беседы на технические темы, hi. Нужно учесть, что они используют более ранние модификации синтезатора, с которым нужно было достаточно длительно повозиться, прежде чем закрутить "последний болт". Недостатки, присущие этим версиям синтезатора - это помехи, которые излучают а) контроллер на Z80, б) динамическая индикация и тем сильнее, чем больший ток потребляют АЛС, в) постоянный опрос клавиатуры. Низкое быстродействие, не позволяющее работать полудуплексом телеграфом с большими расстройками, когда TRX переводится на передачу при каждом нажатии ключа. Низкое быстродействие связано с низкой частотой сравнения, которая выбрана по соображениям высоких шумовых параметров синтезатора [5, стр.48,81]. Шаг перестройки, равный 61Гц, достаточный для работы SSB, CW, телетайпом и SSTV, может вызвать проблемы при работе PACKET, AMTOR, PACTOR и т.д. и т.п. Для более точной настройки на корреспондента потребуется ввести расстройку в опорный генератор трансивера, которая может не превышать 30Гц.
В рассматриваемом варианте синтезатора на 89С52 осуществлена попытка избавиться от недостатков присущих ранним моделям. Подробно весь сервис по кнопкам расписан ниже, здесь же хочу только отметить «кардинальные» изменения. Основное преимущество прошивки в том, что она позволяет неограниченное количество раз самостоятельно вводить и изменять прямо с клавиатуры промчастоту, которая может быть от 0Мгц до 12Мгц. Не нужно ничего пересчитывать в двоичные коды как это осуществляется в Донецкой версии синтезатора или бежать к ближайшему счастливому обладателю программатора для перепрошивки ПЗУ – как это было в синтезе на Z80! Нужно только знать значение промчастоты своего ТРХ (это частота опорника округлённая до сотен герц) и при включении синтезатора входим в меню ввода промчастоты (нажав 7-ую кнопку), а затем прямо кнопками набираем требуемое значение (каждой кнопке присвоена своя цифра). При вводе последней цифры (сотни герц) синтез автоматически запомнит введённое значение и перейдёт в рабочий режим на начало того диапазона, который был включен перед вводом ПЧ (при первом включении это 40м). Если подключено внешнее питание внутреннего ОЗУ процессора (батарейка) – введённое значение будет сохраняться во внутреннем ОЗУ МС до разряда батарейки или новой перезаписи ПЧ. Шаг перестройки синтезатора может также вводиться по желанию и составлять 30,40,50,60Гц. Мне задают вопросы – почему нет шага перестройки 10Гц? На этот счёт ответ дан в описании валкодера – очень сложно на «коленках» (да и на наших заводах сейчас) изготовить валкод, чтобы при шаге 10Гц на оборот ручки получить хотя бы 2Кгц перестройки, а готовые валкоды обходятся очень дорого. Да и по моим наблюдениям те радисты, которым действительно очень нужен мелкий шаг перестройки – это элементарно решают вводом дополнительной расстройки в опорнике трансивера (это можно делать и небольшой расстройкой опорника синтезатора). Подавляющее же большинство работают «стандартными» видами излучения CW, SSB и заложенных шагов перестройки вполне для такой работы достаточно. Ничего не поделать – срабатывает фактор ориентирования на большинство, хотя может это и не совсем верное решение…. L Логика программы составлена под «классический» вариант расклада ТРХ с одним преобразованием и промчастотой не выше 12Мгц. Т.е. диапазоны 10Мгц и ниже - частота синтезатора рассчитывается Fпч.+Fприёма, диапазоны 14Мгц и выше - Fприёма-Fпч. Дополнительно к управлению частотой, через контроллер происходит включение- выключение режимов работы трансивера (есть память и на эти кнопки) и можно управлять всем синтезатором (соответственно и трансивером) с компьютера через любой СОМ порт. Для стыковки ТРХ-комп потребуется спаять примитивный модем на одном транзисторе и загрузить программу управления в компьютер. Программа абсолютно бесплатна и доступна на моём сайте www.qsl.net/ut2fw, а вот саму прошивку 89С52 мы с программистом решили пока в свободное распространение не пускать – уж больно титанический это труд – написать качественное программное обеспечение, чтобы оно безошибочно работало и не глючило – на написание прошивки ушло пол года, затем на «вылизывание» ещё почти год. Ну и ещё около 8-ми месяцев ушло на поиски, адаптацию подходящей программы для установки в компьютер и переписки прошивки 89С52 под эту программу. В общей сложности на отработку-обкатку-доработки синтезатора на 89С52 ушло более двух лет. Поэтому принято решение хоть как-то компенсировать трудозатраты - зашитый процессор можно заказать автору. Контроллер на Z80 заменён на более современную версию контроллера на 89С52. Процессор 89С52 в своём составе имеет ОЗУ, ПЗУ, порты ввода-вывода, таймеры, один из которых используется для формирования сигнала FD1. При использовании 555 серии и 580ВВ55 плата контроллера потребляет 200мА по 5В. Для того чтобы ещё снизить энергопотребление нужно применить 1533 серию и 82С55. При подключении к контакту Р1 батареи напряжением 3,8-5,0В обеспечивается режим хранения информации при отключенном питании. Потребляемый при этом ток процессором составляет 40мкА. Процессор в основное время "стоит" - находится в режиме пониженного энергопотребления, в котором работает только генератор и внутренний таймер, который выдаёт частоту FD1 для фазового компаратора. Процессор выходит из этого состояния только при следующих случаях: при вращении ручки валкодера - на время, необходимое для пересчёта Кдел., при переходе на передачу - на время требуемое для определения включена ли расстройка, и если она включена, то до отпускания тангенты, при нажатии на кнопки - на время до отпускания или до конца команды (сканирование, ввод частоты, работа с памятью). Условно плату контроллера можно разбить на три независимых узла – это сам контроллер 89С52 управляющий работой всех узлов, ДПКД (делитель с переменным коэффициентом деления) – DD4-DD9, частотно-фазовый детектор – DD10-11, VT1-4, формирователь отрицательного напряжения для запирания неработающих ключей на плате ГУНов – Q3-5, микруха умощняющая выходы 89С52 для управления режимами работы ТРХ – DD1. Для того чтобы просто посмотреть как «бегают цифирки» на плате индикации – достаточно запаять 89С52 с элементами кварца, цепочкой формирования сигнала Reset – R2,C2 и «подпора» дежурного питания VD1,VD3,C1,R3 – и можно «играться» кнопками управления на плате индикации.
Рассматривались варианты замены прежнего ДПКД на 193ИЕ3, 555ИЕ10 какой-либо одной специализированной микросхемой. Но отсутствие справочных данных на шумовые параметры этих МС и печальный опыт с "донецкой" версией синтезатора, в котором применена специализированная 1508ПЛ1 в ДПКД, заставили отказаться от заманчивой идеи сокращения количества микросхем в ущерб качественных показателей всего устройства. Например, можно было использовать всего две МС - делитель 40/41 SP8793А и таймер ВИ53 но, подсчитав стоимость и наличие этих МС на радиорынках, было решено оставить старую версию ДПКД, как зарекомендовавшую себя без "глюков". Логика работы всей цифровой части устройства осталась прежней. Во внутреннее ПЗУ 89С52 записывается программа, управляющая работой синтезатора. На сегодня уже существует несколько версий этой программы, с различными возможностями и сервисом. Основной вариант программы во многом совпадает с предыдущими версиями, но есть и отличия. Следует отметить один новый элемент, который введён в плату контроллера - DD1. Элементы этой микросхемы служат для умощнения выходов порта ВВ55, который совместно с кнопками А1-А6 используется для переключения родов работ и сервиса в трансивере. Выходы 155ЛН5 имеют открытый коллектор и один элемент способен коммутировать цепи с питающим напряжением до 15В и током до 20мА. Вместо 155ЛН5 можно применить 155ЛН1,2,3. Управление кнопками А1-А6 квазисенсорное, т.е. при первом нажатии включаем режим, вторым нажатием выключаем. Для инициализации включен или выключен режим, введены светодиоды VD1-VD6, расположенные рядом с кнопками А1-А6 на плате индикации. Этот сервис позволил приблизить внешний вид и управление трансивером к импортным TRX, отказавшись от привычных тумблеров, галетников и П2К. При запайке исправных МС вся настройка платы контроллера заключается в подстройке кварцевого генератора (о которой подробно будет сказано ниже) и в случае надобности, подборе R4 и R5 по надёжному захвату частоты кольцом ФАПЧ. Микросхемы 193ИЕ3, 555ИЕ10 выпускаются в различных корпусах и иногда немного отличаются по параметрам, для компенсации этих разбросов и приходится подбирать резисторы. Специально не даю полного и подробнейшего описания работы платы контроллера т.к. считаю, что для её изготовления этого и не нужно – настройки она абсолютно не требует – нужно только аккуратно запаять с предосторожностями от статики исправные МС, которые не нужно искать в «мусоре», а приобретать у оптовых продавцов. Сигнал FD1 – «прямоугольник» частотой 240Гц и частота меняется при изменении шага перестройки. Сигнал FD2 – короткие «палки» положительной полярности, сигнал 11\10 – такие же «палки» отрицательной полярности – «палки» можно отчетливо увидеть не каждым осциллографом. Частота следования палок соответствует частоте FD1. Короткие импульсы управления платой индикации CLK, DAT, BLINK появляются только в моменты, когда процессор не «спит» - см. инфо выше. Для того чтобы их увидеть, нужно нажать любую кнопку, обычно включаю режим сканирования, т.к. пока идёт сканирование процессор работает. В исправном ДПКД на выводах №№11-14 555ИЕ10 присутствуют различной скважности импульсы, кроме вывода №11 DD7. На входах DD4-DD8 №№3-6 логические уровни меняются (управление Кдел. ДПКД) с различным временем следования.

Плата индикации.

Индикация, в отличие от всех ранее рассмотренных синтезаторов, здесь применена статическая, которая не "шумит" сколько бы не потребляла. Информация о текущей частоте выдаётся в индикаторы в последовательном коде при нажатии на клавиши управления, что позволило сократить число проводников между платами.Для хранения информации применены восьмиразрядные сдвиговые регистры.Такое построение схемы имеет ряд преимуществ:

Отсутствуют помехи от платы индикации,
Сокращено количество сигнальных линий,
Возможно выводить, кроме цифр, некоторые символы. Отсутствует так же постоянный опрос клавиатуры. Хотя и увеличилось количество микросхем на плате индикации и клавиатуры, зато она абсолютно не излучает помехи.

В качестве регистров на плате индикации возможно применение 561ИР2 или 555ИР8. Разведены обе версии платы. С регистрами ИР2 не все отечественные светодиодные матрицы достаточно ярко светятся. Импортные, особенно красного свечения, светятся настолько ярко и "ядовито", что приходится применять затемняющий светофильтр. На радиорынках очень большой выбор этих элементов и всегда можно подобрать по вкусу пользователя. Отечественные матрицы типов АЛС324А, АЛС333А и им подобные, для достаточно яркого свечения требуют больший ток и плата под эти индикаторы разведена с регистрами 555ИР8. Для того чтобы обеспечить равномерное свечение всех сегментов матриц, пришлось последовательно с каждым выводом регистров ввести токоограничивающие резисторы. Подбирая сопротивление которых можно выбрать требуемую яркость свечения. Поэтому, в зависимости от вкусов и наличия тех или иных светодиодных индикаторов в распоряжении радиолюбителя, можно использовать одну из двух версий. Но мне по вкусу только «буржуинские» АЛС – поэтому платы под ИР8 не делаю – только на 561ИР2 и только под те АЛС типы которых указаны на схеме. Микросхема DD8 служит для формирования импульсов от валкодера. В качестве оптопар использованы совмещённые в одном корпусе излучатель и приёмник АОТ137. Эта версия работает на отражение, поэтому достаточно перед двумя такими оптопарами вращать диск с чёрными и белыми секторами или прорезями - валкодер готов. В оптопаре АОТ137 излучатель "звонится" тестером как обычный диод, фотоприёмник при поднесении к лампе накаливания изменяет внутреннее сопротивление. При рисовании схемы в Orcadе не нашлось в базе обозначения элемента аналогичного АОТ137. Дело в том, что фотоприёмник в АОТ137 обозначается как элемент n-p-n транзистора без вывода базы – поэтому при прозвонке обычным тестером он не «звонится» (эмиттер на корпусе, вывод коллектора на DD8). Номинал токоограничивающих резисторов включенных последовательно с излучателями не следует уменьшать менее 510-470Ом, в противном случае диоды могут выйти из строя. В одном из вариантов валкодера применялись диски диаметром 60мм с нанесёнными чёрной тушью 16-20 секторами, расстояние между центрами оптопар 14-15мм, они расположены в 3мм от края диска, ближе к центру. Зазор между диском и оптопарами в пределах 2-3мм. В последних вариантах применяются диски из 0,5мм дюраля с нарезанными по краю 30-ю или 60-ю зубьями. При шаге перестройки 60Гц на оборот ручки получается 1,8Кгц или 3,6Кгц перестройки по частоте. В общей сложности изготовлено и опробовано около десятка разновидностей валкодеров, от использования исполнительных механизмов валкодеров от станков ЧПУ до примитивнейших самодельных "изобретений" из консервной банки и старого переменного резистора. Кстати, трудность изготовления, дефицитность и высокая стоимость исполнительных механизмов от валкодеров промышленного изготовления с большим числом переключений оптопар на оборот ручки, не предполагают уменьшения шага перестройки синтезатора. Например, механизм валкода от фирмы KENWOOD или YAESU не опускается ниже цены в 28$. Желательно иметь перестройку 3-5Кгц на оборот ручки настройки. В самодельном валкодере достаточно просто можно сделать 30-40, максимум 50 рисок (зубьев, отверстий и т.д.) и при малом шаге (например - 10Гц) перестройки синтезатора ручку настройки (особенно в соревнованиях) придётся вращать для оперативности «электродрелью». Чертежи иных вариантов валкодеров можно увидеть в РЛ №1/94г. и журнале "Радио" №3/90г. или более подробно обсудить этот вопрос с автором в эфире.

Основная программа

Основная программа (которая зашивается в процессор 89С52) управляющая работой синтезатора "базируется" на предыдущих версиях программ, уже испытанных в работе многими радиолюбителями. Здесь введена индикация некоторых функций при входе в меню непосредственно сокращёнными надписями, которые высвечиваются на индикаторе цифровой шкалы. В дальнейшем описании функций по каждой кнопке клавиатуры платы индикации первым будет идти название функции, затем цифра, которая соответствует этой кнопке при вводе частоты с клавиатуры и номер ячейки памяти, а третьим будет идти название самой кнопки по схеме платы индикации. Например - STEK,"0",К10 - при нажатии на эту кнопку в режиме ввода частоты с клавиатуры на индикаторах будет высвечиваться "0", а на схеме она обозначена как "К10". STEK - название функции. STEK,"0",К10 - извлечение частоты из стека. Имеется 8 ячеек стека, просмотреть которые можно последовательно нажимая кнопку. Ввод в стек осуществляется автоматически при смене диапазона, при вводе частоты с клавиатуры и при извлечении из ячейки памяти. RIT,"1",K11 - включение расстройки. Частота, в данный момент находящаяся на индикаторе, будет использоваться на передачу. Изменяя частоту валкодером или любыми другими средствами вы введёте величину расстройки. Независимо от того, останетесь ли на том диапазоне где была включена расстройка или перейдёте на другой диапазон, при переходе на передачу синтезатор вернётся на частоту, которая была на индикаторе в момент включения расстройки. Тем самым обеспечиваются режимы SPLIT и CROSSBAND. При включенной расстройке загорается точка на первом разряде индикатора. Выключается расстройка повторным нажатием на кнопку. FREQ,"2",K12 - ввод частоты с клавиатуры. В отличии от ранее используемых вариантов программ, здесь введён контроль за выходом из радиолюбительских диапазонов (с запасом по краям) и при попытке ввести некорректную частоту на индикатор будет выведено "Error" и приглашение для повторного ввода частоты. В этом режиме каждой кнопке присвоена определённая цифра от 0 до 9. BAND,"3",K13 - переключение диапазонов. При нажатии на кнопку на индикатор выводится "-Band-" и после нажатия на соответствующую кнопку устанавливается середина выбранного диапазона. Диапазоны присвоены кнопкам К11-К1, соответственно К11-1,9Мгц, К12-3,6Мгц, К13-7Мгц и так далее все 9 КВ диапазонов, последняя К1-28Мгц. IN,"4",К14 - при нажатии, на дисплей выводится "-PUSH-" и после нажатия на соответствующую кнопку, запоминается в ячейке (всего 10 ячеек) частота и значение порта Р1.2- Р1.7(соответственно, состояние кнопок К2-К7). Память на кнопки режимов работы трансивера применена впервые в сравнении с прежними программами управления синтезаторами. Это оказался достаточно удобный сервис для повышения оперативности работы в эфире. "Память" на кнопки К2-К7 осуществляется при всех функциях изменения частоты, кроме смены диапазонов кнопкой BAND. Например, проводим прослушивание двух частот, смену которых осуществляем кнопкой "А-В". Пусть в ячейке "А" будет зафиксирована частота на которой работает громкая станция SSB инверсной боковой - для её более комфортного прослушивания включаем АТТ и U/L (конечно, для включения этих режимов в ТРХ задействованы какие-нибудь две кнопки из К2-К7), а в ячейке "В" будет зафиксирована частота на которой работает слабая CW станция - для её приёма будут включены режимы в трансивере - УВЧ и "Узкая полоса". Теперь при смене частот кнопкой "А-В" одним нажатием на которую дополнительно изменяют состояние и четыре режима работы в ТРХ. При включении "А" - помимо изменения частоты, будут включаться АТТ и U/L, а при переходе на "В" - выключаться АТТ и U/L и включаться УВЧ и "Узкая полоса" и наоборот. И это всё осуществляется одной кнопкой - контестадоры смогут оценить по достоинству такой сервис в тестах. А-В, "5",К15 - обмен с дополнительной частотой приёма. В предыдущих программах эта функция была доступна только при включенной расстройке, здесь она работает и без включения RIT, что очень удобно - можно оперативно прослушивать две частоты, нажимая одну кнопку. Для запоминания частот в "виртуальных" ячейках "А" и "В" - нужно настроиться на требуемую частоту и нажать кнопку А-В - запоминание произошло в ячейке "А", соответственно частота "перепрыгнет" в ячейку "В"(если это происходит при первом включении синтезатора - в "В" будет что-то вроде 6,599,9Мгц). Здесь можно делать любые изменения частоты как кнопками, так и валкодером - запоминание в "В" произойдёт только когда будет повторно нажата кнопка А-В и запомнится та частота, которая была на цифровой шкале в момент нажатия на кнопку А-В. Теперь можем изменять частоту любыми способами, но запоминание в "А" будет той частоты, которая была на индикаторе при последующем нажатии на А-В. Т.е. в ячейках "А и В" происходит запоминание двух частот, которые были на цифровой шкале в моменты нажатия на кнопку А-В. Если ещё включить RIT, соответственно начнёт функционировать кнопка R-T - то добавится такой "немыслимый сервис" по оперативному изменению частоты и режимов работы ТРХ (если будут задействованы кнопки К2-К7), что на его освоение уйдёт не один вечер. SСAN,"6",К16 - сканирование. Эта функция расширена в сравнении с прежними программами, при нажатии на индикатор выводится "-SCAn-". Имеется три подфункции сканирования - при нажатии на кнопку SCAN и затем "OUT" производится сканирование по ячейкам памяти 0-9 с остановками на ячейке по 5 сек. При нажатии SCAN и "FREQ" производится сканирование от частоты записанной в ячейке 0 до частоты записанной в ячейке 9. Причём в ячейку 0 записывается меньшая частота, а в 9-ю большая. Сканирование возможно как последовательно по всем диапазонам так и через диапазоны. Например, если в ячейке 0 записано 1.900.0, а в 9-й 29.000.0 то сканирование будет проходить так: 1.900.0-2.500.0 затем переход на 3.000.0-4.000.0 и т.д. до 29.000.0, потом переход на 1.900.0 и снова до 29.000.0. Если в ячейку 0 записать, например 27.500.0, а в 9-ю 28.500.0, то сканирование будет происходить внутри этого диапазона. Границы диапазонов записаны в программе с некоторым запасом, в зависимости от "ширины" радиолюбительских участков и прилегающих к ним частот, которые могут представлять интерес. Например, диапазон 10м расширен вниз до 26.500.0. Прерывание сканирования происходит при нажатии на любую кнопку, поворотом валкодера или нажатием тангенты перехода на передачу. При нажатии на кнопку "S", если сканирование было прервано, два раза, происходит продолжение сканирования с той частоты на которой оно было прервано. R-T,"7",К17 - при включенной расстройке частота передачи обменивается с частотой приёма, а при выключенной вводится промежуточная частота трансивера с точностью до сотен герц, например 8.800.2 - нужно ввести 088002. Программа составлена так, что максимально упрощён процесс "программирования промежуточной частоты". Для этого нужно только знать значение частоты опорного генератора трансивера точностью до сотен герц. Если это значение имеет ещё и десятки и единицы герц, тогда округляем его до сотен в сторону уменьшения, если последние цифры "меньше половины" - например, 8,867445Мгц округляем до 8,8674, а если "больше половины" - округляем в сторону повышения - например, 8,867455Мгц округляем до 8,8675. Проверить правильно ли введено значение промежуточной частоты можно ни прибегая к просьбам о том -"а какая частота на индикаторе вашего фирменного трансивера?" у корреспондентов в эфире. Это элементарно можно сделать настроившись на нулевые биения "вещалок" 41-метрового диапазона - все они (за редким исключением пиратских станций) работают ровно через 5Кгц. Можете отсчитывать от 7,100Мгц - по 5Кгц и смотреть на шкалу - при настройке на нулевые биения последнее значение на шкале сотен герц то-же должно быть "в нулях". Если оно не совсем "в нулях" - снова нажимаем кнопку "7" и вводим скорректированное значение промчастоты. OUT,"8",К18 - при нажатии на индикаторе отображается "-POP-" и при нажатии на соответствующую кнопку извлекается частота и состояние кнопок К2-К7 из ячейки памяти. Т=R,"9",К19 - при включенной расстройке частота передачи становится равной частоте приёма, а при выключенной на индикатор выводится "St-?0-" и кнопками <- -> выбирается нужный шаг синтезатора. Он может принимать 4 значения 30, 40, 50, 60 Гц. В последней версии программы оставлен только шаг 60Гц, а остальные заблокированы на диапазоне 28Мгц. Это сделано из-за того, что ни при всех значениях промежуточных частот от 0 до 12Мгц хватает коэффициентов деления ДПКД для получения меньших значений шага на 28Мгц. Например, при популярной ПЧ в районе 8,7-8,9Мгц ДПКД не справляется с получением 30 и 40Гц. Т.к. на "десятке" в последнее время наблюдаются в основном "телефонисты" - было и принято такое решение. При всех наиболее часто встечающихся ПЧ (5-5,5Мгц, 8,2-9,2Мгц) на других диапазонах проблем получения "мелких" шагов перестройки обнаружено не было. Величина вводимой промежуточной частоты и шаг перестройки - значения "глобальные" и устанавливаются один раз при настройке синтезатора, при изменении требуют подстройки частоты опорного кварцевого генератора, расположенного на плате контроллера. Это связано с тем, что внутренний таймер делит частоту с определённым шагом, которого недостаточно для получения точного значения частоты FD1 при любых промежуточных частотах и шаге перестройки. Окончательную настройку платы контроллера производят таким образом: вводят частоту ПЧ трансивера, вводят шаг перестройки, устанавливают частоту равной 1.830.0, хочу обратить внимание на этот пункт потому, что именно на этой частоте при различных шагах частота будет в "Нолях", контрольный частотомер устанавливают в точку на плате ГУНов F/4 (или на основной плате после делителя на 2) и если светодиод "LOCK" погашен, подстройкой кварцевого генератора устанавливают частоту 1.830.0 + Fпч. Затем нужно перейти на самый высокочастотный диапазон (29.700.0) и в случае надобности снова немного подстроить генератор, погрешность установки частоты на всех диапазонах, при правильной настройке, не превышает 1-3Гц. Вот и вся регулировка, плюс подгонка ГУНов по диапазонам.
Программа для управления синтезатором от компьютера (устанавливается в компьютере). Подготовлено новое программное обеспечение синтезатора. Теперь появилась возможность управлять синтезатором при помощи компьютера через один из портов СОМ1 - СОМ4. Из всего существующего на сегодняшний день условно бесплатного программного обеспечения различных фирм выбор остановлен на протоколе Kenwood. Из 6 Мегабайт скачанных из инета программ не было обнаружено ни одной полностью рабочей версии. Программисту пришлось самому “раскапывать - чего там куда” и исправлять наверное намеренно допущенные ошибки. Ничего не поделаешь - “на шару” сыр только в мышеловке! Если внимательно почитаете сопроводиловки к программе Rigeqf22 от её автора N3EQF - то сможете найти его пожелания о 23$, которые следует направить по указанному адресу для получения “технической поддержки” в течении пол года. Несмотря на эти проблемы вариант стыковки с компом подготовлен и для тех, кто хотел бы им пользоваться здесь и описывается. Вначале о тех дополнительных функциях, которые появляются с использованием этой прошивки. Обмен ведется на скорости 4800 бод 8 бит один стоп бит без контроля на четность.

Реализованы команды:

ID , AI - выдают состояние трансивера
FA , FB - чтение/установка гетеродинов
FR - выбор активного гетеродина (0,1) или выбор канала памяти и копирование ячейки памяти в текущий гетеродин (2)
ID - чтение номера модели ответ 010 (TS450)
LK - блокировка/разблокировка клавиатуры и валкодера
SM - чтение S метра всегда выдает 000
FL - чтение/переключение фильтра (7,9) при 7сигнал EXT5 (7й контакт 89с52) = 0 при 9 =1
SP - включение/выключение расстройки
TX - включить передачу - выведен дополнительный шнурок (TX OUT 28й контакт 89с52) и если вы собираетесь устанавливать связь с компом, то сигнал перехода на передачу нужно брать именно отсюда. Нагрузка через интеграционную цепочку 1ком 0.1мкф - 1 ттл вход, ни в коем случае не база транзистора. А сигнал с тангенты подать на транзистор на плате индикации. При передаче на выходе шнурка 0, а при приеме 1
RX - выключить передачу (TX OUT = 1)
MD - вид модуляции (1= LSB, 2= USB). Переключается сигнал EXT3 (5й контакт 89с52) Сделано следующим образом - если текущий диапазон 30м или больше то при поступлении MD1; EXT3 = 0. А при MD2; EXT3=1; а если диапазон меньше 30м то при MD1; EXT3 = 1. А при MD2; EXT3=0; подобное правило соблюдается и для записи/ чтения ячеек памяти
MR - чтение ячейки памяти
MC - переключение ячеек памяти и копирование в активный гетеродин
DN - шаг вниз
UP - шаг вверх
MW - запись в ячейку памяти

Саму программу, которую потребуется установить на комьютер можно скачать (бесплатно, а не так как у N3EQF за 23$) с сайта в разделе "Файлы" , а можно заказать компакт-диск со всей информацией от UT2FW у Константина UR5TDQ – он активно отвечает по E-MAIL ur5tdq@qsl.net или ICQ 70788945. Автора проще всего услышать по вторникам, четвергам и субботам в районе 3,70-3,730Мгц после 23MSK. Кстати, пока информация в «бумажном виде» доходит до читателя – многое может измениться – поэтому автор поддерживает свой сайт и постоянно его обновляет. И всегда оперативно можно узнать все «новости» на сайте.

Далее скопирована часть текста с сайта. Ознакомившись с ней, легко и быстро можно будет разобраться куда и чего нажимать по тексту - дабы получить желаемое.

Щелкните мышкой на модем и сможете просмотреть схему. При использовании программы Rigeqf22 к сожалению исключается одно из основных преимуществ этой версии контроллера на 89С52 - его “молчание”, когда нет пересчёта кодов ДПКД, здесь же программа постоянно опрашивает синтезатор, что выводит его из состояния останова и соответственно увеличивает вероятность возникновения помех от контроллера приёму. Поэтому - если вы любитель постоянной работы трансивера с компом - то учитывайте этот нюанс и примите меры к дополнительной развязке и экранировке синтезатора от приёмного тракта трансивера. Каких-то “сверхмер” по этой теме применять не следует, 89С52 излучает помехи намного меньше чем КМОП Z80, поэтому будет достаточно мер о которых написано в разделе Синтезатор на Z80 в описании КВ трансивера.
Дополнительно увеличена скорость перестройки частоты кнопками “Быстрый перегон”. Задействованы шнурки - по схеме они Dop0 и Dop1.
Изменения в программе коснулись 4х ножек МС 89С52:
Сигнал CLK перекинуть на DOP0 (2я ножка)
Сигнал DAT перекинуть на DOP1 (15я ножка)
Теперь 10я ножка МС так и будет RXD а 11я TXD.
Вот таким изменениям на сий момент подверглась программа управления контроллером на 89С52. Для пожелавших заиметь прошитую этой версией 89С52 - цены и “механизм” получения описан в прайсе. Для тех, кто уже имеет прошитую предыдущей программой микросхему - замена бесплатна, за минусом почтовых затрат. Начиная с 2001 года использую только прошивку позволяющую стыковать трансивер с компьютером.
Стабильность частоты синтезатора зависит от стабильности опорного кварцевого генератора, расположенного на плате контроллера, мер по дополнительной термостабилизации которого не применяется. Поэтому нужно хорошо продумать расположение платы контроллера в трансивере, чтобы при работе этот отсек не нагревался от других узлов TRX, в противном случае будет заметен дрейф частоты синтезатора, который будет тем больше, чем больше изменение температуры кварца. Уход частоты кварцевого генератора в основном зависит от качества самого кварца. Например, при применении самого дешёвого импортного малогабаритного кварца (наверное, правильнее его назвать не кварцем, а пьезокристаллом) нагрев его до 60`-70`C вызывал уход частоты на 30-120Гц в зависимости от диапазона. "Физика" тут простая - чем качественнее кварц в опорном генераторе, чем стабильнее его температурный режим - тем стабильнее частота генератора и соответственно всего синтезатора. В промышленных, подобных устройствах как правило применяются высококачественные кварцы в стеклянных тонкостенных корпусах, иногда с двойными стенками (эффект термоса) и в дополнительном термостате. Окончательную подстройку генератора следует провести в "прогретом" трансивере с установившимся температурным режимом. Температурный выбег можно компенсировать подбором соответствующего ТКЕ конденсаторов С4,С5. Долговременная стабильность синтезатора достаточно высока, суточный дрейф не превышает 2-3Гц даже при использовании кварцев в малогабаритных металлических корпусах. При начальном старте программа устанавливает ПЧ=9.000.0, шаг 60Гц и инициализирует все ячейки памяти значением 7.000.0 (6.999.9), в предыдущих версиях программ синтезатор этого не делал, из-за чего при извлечении из "пустой" ячейки устанавливалась некорректная частота. При "подпитке" процессора дополнительной батарейкой через диод VD2 вся введённая информация сохраняется при отключенном питании. Если батарейка отсутствует, время хранения информации будет зависеть от ёмкости конденсатора С1, оно будет тем дольше, чем больше ёмкость конденсатора. Можно обойтись без батарейки если вместо конденсатора применить ионистор. При выборе батарейки следует обратить внимание на её качество. Ни в коем случае нельзя применять обычные щелочные элементы, которые "пекут" китайцы или ещё хуже в Одессе на Малой Арнаутской! Эти "произведения" очень быстро теряют герметичность при разряде, затем щёлочь попадает на перегородку в ТРХ, которая обычно изготавливается из дюралюминия и как печальное последствие - в лучшем случае неблаговидного образа "изъеденные" пятна от действия щёлочи на алюминий, а в худшем, когда проходит достаточно времени на работу щёлочи - дырки в перегородке. Чтобы остановить действие щёлочи - нужно промыть эти места кислотой – например, уксусом. Удобны литиевые элементы от старых материнских плат компьютеров или литиевые батарейки для настольных калькуляторов напряжением 3В. Для долгой службы элемента нужно сделать ему подзарядку через цепочку последовательно включенного диода и токоограничивающего резистора. Номинал резистора следует подобрать по зарядному току, который будет зависеть от ёмкости батарейки и внутреннего сопротивления диода. Сколько миллиампер выставить в случае компьютерной "батарейки" - лучше учесть от первоисточника, а в случае иного варианта - "вопрос философский" - руководствуйтесь средним временем работы ТРХ в сутки, когда будет работать подзаряд за минусом часов разряда.

Плата ГУНов.

В синтезаторе возможно применение различных версий плат ГУНов. Испытано 8 вариантов, из которых только 3 показали качественную работу. Это плата включающая 7 ГУНов на биполярных P-N-P транзисторах (КТ363) и две платы с ГУНами на "полевиках". Попытки применения в качестве колебательной системы полосковой линии, выполненной на стеклотекстолите, положительного результата не дали. Это связано с получаемой низкой добротностью на распространенном отечественном стеклотекстолите. От работоспособных образцов, изготовленных на отечественном, фольгированном фторопласте и импортном стеклотекстолите высокого качества пришлось отказаться из-за дороговизны и дефицитности материала. Сокращение количества ГУНов менее трёх резко ухудшало шумовые параметры синтезатора. Даже в самых дешёвых фирменных трансиверах изготовители не позволяют себе менее трёх ГУНов в синтезаторе. Хотя в книжке Э.Рэда очень мало сказано о синтезаторах, но на этот важнейший момент он счёл необходимость обратить внимание читателя: "При регулировке частоты варикапами ёмкость диодов должна составлять только небольшую часть (<20%) от общей ёмкости контура, иначе при относительно небольшой добротности диодов сильно увеличивается фазовый шум". Возможно это один из основных факторов, который ухудшил шумовые параметры "донецкого" синтезатора. При чём тут количество ГУНов? А при том, чтобы получить частоты для всех диапазонов от одного генератора, приходится увеличивать пределы его перестройки, а это можно сделать только увеличением ёмкости варикапов в общей ёмкости контура. Т.е. для того, чтобы добиться максимально качественного сигнала от генератора перестраиваемого варикапом, требуется так слабо его связать с контуром, чтобы пределов изменения ёмкости варикапа хватало только для перестройки генератора в пределах одного диапазона. Конечно, делать на каждый диапазон свой ГУН - довольно дорогое удовольствие. Поэтому пришлось остановиться на компромиссных вариантах - 7 ГУНов или 3 ГУНа + дополнительное "подстёгивание" конденсаторов, при помощи которых генератор перетягивается на другие диапазоны. Количество ГУНов зависит от применяемой ПЧ в трансивере, при удачном выборе, когда частоты от синтезатора для некоторых диапазонов совпадают, число ГУНов можно сократить. То же самое можно сказать о случае, когда не требуется TRX с высокими динамическими характеристиками. Привлекает вариант одного ГУНа с дополнительным подключением или только катушек, или настроенных LC систем на каждый диапазон. Такое решение принято в версии синтезатора UT5TC, катушки подключаются при помощи реле РЭС49, но ГУН работает непосредственно на требуемой частоте без деления. Для рассматриваемого синтезатора такое построение не совсем удобно из-за того, что к ГУНам работающим на частотах в 4 раза выше, нежели в варианте UT5TC, предъявляются другие требования. Особенно это касается самых высокочастотных ГУНов. При применении одного генератора амплитуда выходного сигнала на разных диапазонах будет значительно отличаться. Для компенсации этого недостатка UT5TC применил дополнительный стабилизатор амплитуды выходного сигнала. Под большим вопросом остаются и сами коммутирующие катушки элементы. В одном из трансиверов была применена плата ГУНов, описанная в РЛ №3,4,5/96г. с применением РЭС49 для подключения дополнительных конденсаторов к катушкам. Никаких проблем с работой синтезатора не было, пока не возникла ситуация, когда попытались этим трансивером "закачать" УМ на 2-х ГУ-43Б. От наводки такого передатчика РЭС49 "запели" в такт с голосом оператора. Пришлось изрядно попотеть, пока была найдена "проблема", а затем устранена. Этот случай отбил желание применять реле в частотозадающих цепях ГУНов.
В последних моделях трансиверов чаще всего применялась плата ГУНов на полевых транзисторах с подключением дополнительных конденсаторов диодами, специально для этих целей разработанных. Наиболее доступные и качественные диоды - КД409, КД407. У них минимальное сопротивление открытого перехода и ёмкость. Диоды VD1- VD4 включены с "холодного" конца подключаемых конденсаторов, поэтому их влияние на качество работы генераторов минимально. На неработающие диоды подаётся дополнительное запирающее напряжение отрицательной полярности. Это связано с тем, что в случае, когда попадается "крутой" полевик и амплитуда ВЧ сигнала на контуре достигает нескольких вольт, диоды приоткрываются и модулируют сигнал - все голоса и сигналы в эфире получаются хриплыми, простуженными. Для того, чтобы устранить эту проблему потребуется подбор транзистора с меньшей крутизной, для уменьшения амплитуды на контуре. Не всегда есть возможность подбора, да и утомительное это занятие. Поэтому пришлось "изобретать" источник отрицательного напряжения в однополярном трансивере. В версии контроллера на Z80 брался сигнал с какой-нибудь ножки МС К561ИЕ10 частотой от 30 до 100 кГц затем выпрямлялся удвоителем на германиевых диодах (с германиевых можно получить большую амплитуду). С применением процессора 89С52 делитель на 561ИЕ10 исчез, поэтому осталось только задействовать сигнал FD1. Нагрузочная способность таймера этой МС - один элемент ТТЛ, напрямую "вешать" какие-либо умощнители - удвоители нельзя. Возможно применение двух видов "формирователей минуса": 1)Из сигнала FD1, задействован в качестве усиливающего элемент 555ЛЕ1 + удвоитель на диодах, 2)Отдельный мультивибратор на транзисторах VT2, VT3, работающий на частоте 25-30кГц + удвоитель на диодах. Второй вариант разводился на плате ГУНов. По качеству работы они идентичны, следует только отметить, что чем больше в трансивере работает всяких генераторов, тем больше шансов заполучить какую-нибудь дополнительную "поражёнку". Поэтому чаще применяется первый вариант (с 2001 года только первый вариант). На рис. "Плата ГУНов" показана схема платы - это вариант под ПЧ трансивера 8,3-9,3МГц. Размер плат контроллера и ГУНов одинаков (125х62мм), в ТРХ они расположены одна над другой. Существует "универсальная" плата ГУНов - на которой к катушке L1 "подстёгивается" три дополнительных подстроечных конденсатора, к катушке L2 подсоединяется три дополнительных "подстроечника", а к L3 - один конденсатор. В итоге за счёт подключения подстроечных конденсаторов и без них, можно подобрать оптимальный вариант с минимальным перекрытием (соответственно с минимальным ухудшением шумовых характеристик) генераторов по частоте для 10-ти диапазонов при любой промежуточной частоте в трансивере, которая не должна быть выше 12МГц - размер этой платы 150х110мм. Генераторы работают на частоте в четыре раза превышающей требуемую – это сделано по соображениям минимальных шумовых характеристик, шага перестройки и минимальных размеров. Кстати, иногда мне задают вопросы по поводу того, можно ли использовать этот синтезатор для промчастот выше 12Мгц – можно, если брать частоту непосредственно с ГУНов или делить её только на два одним триггером (с платы сделано два выхода частоты – делённой на 2 и на 4). Только не следует забывать два момента – ввести промчастоту выше 12Мгц не получится – программа такой «цифиры не поймёт» и будет писать ERROR и шаг перестройки соответственно увеличивается при меньших коэффициентах деления частоты с ГУНов. Ну и плата индикации в таком режиме может показывать не то значение частоты, которое хотелось бы – для решения этого вопроса придётся использовать отдельную цифровую шкалу, которая будет измерять реальное значение. Одним словом суррогат, но возможный и не худший – т.к. синтезаторная стабильность частоты и весь сервис процессорного управления сохранятся. Микросхема DD1 управляется кодом, который поступает от цифрового блока по шине D (DР0- DР3). При включении какого-либо диапазона открывается соответствующий ему ключ в дешифраторе DD1 (выводы 1-7,9,10) и подключается один из транзисторов VT1-VT7, через которые подаётся питающее напряжение на генераторы и диоды VD5-VD8. Например, при включении диапазона 160м открывается VT1, с коллектора напряжение через R19 открывает диод VD5 и подключается подстроечный конденсатор С12, а с диода VD1 поступает питающее напряжение на транзистор генератора VT8. При ПЧ в районе 9МГц частоты для некоторых диапазонов совпадают - это 80м и 15м, 40м и 12м, соответствующие им выводы дешифратора соединены. На диапазонах 80м, 15м, 20м, 10м укладка ГУНов происходит при помощи конденсаторов С13, С19, С25, а на остальных соответствующими подстроечными конденсаторами. Для самого высокочастотного ГУНа следует применять полевик с наивысшей крутизной - это КП307Г, для низкочастотного подойдут транзисторы КП303Г,Д; КП302Б,Г, а для средних значений - КП307В,Д,Е; КП303Е. При этом с трёх генераторов можно будет получить одинаковую амплитуду ВЧ сигнала. Напряжение питания дополнительно стабилизировано стабилизатором DA1 на 9В, в качестве которого можно применить КРЕН8А, 78LO9 или любой другой, т.к. ток потребления очень мал. На схеме показана "Кренка", как более доступная и дешёвая. Дополнительная стабилизация обязательна в трансивере с одним питающим напряжением и мощным транзисторным ШПУ и не потребуется, если в TRX напряжение 12В стабильно. Для дополнительной развязки применены два отдельных эмиттерных повторителя VT11, VT12 с которых ВЧ сигнал поступает на делители частоты DD2, DD3. В качестве VT11,12 не следует применять "крутые" сверхвысокочастотные транзисторы, например КТ368, т.к. появляется опасность "работы" этих транзисторов в качестве генераторов на индуктивности дорожек печатной платы. Нужно выставить им режим А, что бы вносились минимальные искажения в полезный сигнал. Микросхема DD2 используется в ДПКД, вместо неё можно применить К193ИЕ2 с дополнительным повторителем на транзисторе (схема в брошюре по сетевому TRX), DD3 формирует сигнал для первого смесителя. В описываемом трансивере используется только первая половинка МС - делитель на 2, т.к. дополнительный делитель на 2 установлен непосредственно перед смесителем, для чего это сделано - указано в описании основных плат TRX. Если синтезатор встраивается в уже работающий трансивер или необходимо получить рабочие частоты как от обычного ГПД, сигнал снимается со второго элемента DD3, делённый на 4. Уровень выходного сигнала в пределах 0,25-0,3В эфф. Для катушек L1- L3 применены каркасы диаметром 9мм от р/ст. "Гранит", L1 8 витков с отводом от 2-3го (считая от холодного) витка, L2 5 витков с отводом от 2-го витка, L3 20-22 витка с отводом от 2-3го вика. Провод для L1,L2 применён тот же что и был намотан на катушках - посеребренный 0,4-0,6мм, для L3 используется ПЭЛ 0,4-0,44мм. Шаг намотки L1 равняется диаметру провода, L2 удвоенному диаметру провода - использованы каркасы с соответствующей нарезанной канавкой, L3 виток к витку. Если в TRX будет применён мощный выходной каскад (>50Вт), или рядом с отсеком синтезатора расположен силовой трансформатор - дроссели Др1-Др3 лучше намотать на ферритовых колечках диаметром 5-10мм, проницаемость 600-2000, достаточно 11-7 витков провода 0,15- 0,22мм, или вместо дросселей применить резисторы номиналом 100-300кОм - т.к. дроссели типов ДМ, ДПМ подвержены электромагнитной наводке. Для того чтобы платы ГУНов и контроллера были одинакового размера фазовый детектор перенесён на плату контроллера. Отдельно следует сказать о выборе варикапов для перестройки ГУНов, т.к. это те элементы - от качества которых зависят шумовые параметры синтезатора. Опробованы практически все отечественные варикапы которые следует использовать в таких цепях. Наилучшими оказались КВ132, затем следуют КВ109, КВ122. При выборе других типов варикапов предпочтение нужно отдавать экземплярам с максимальной добротностью на частоте 50-100МГц и бОльшим приростом ёмкости при изменении напряжения на варикапе от 1 до 8В. Настройка ГУНов заключается в установке требуемых границ перестройки каждого диапазона при подаче на варикапы напряжения 0,8-8В с отдельного переменного резистора, предварительно разорвав цепь Upll. Если будет сильно отличаться амплитуда ВЧ сигнала на выходе ГУНов, для VT8, VT9 нужно применить транзисторы с меньшей крутизной. Желательно послушать тон генерируемых частот приёмником, если он будет дребезжащим, то нужно "поэкспериментировать" с режимом полевиков или поменять их на более удачные. Такое бывает чаще всего от неустойчивой генерации из-за низкой крутизны транзисторов (можно попробовать поднять выше отвод в катушке) или низкого качества радиоэлементов и неряшливого монтажа. В заключение хотелось бы отметить, что автор не останавливается на достигнутом и возможно, что когда вы будете читать эти строки, изменениям подвергнется и эта конструкция. Достаточно много времени проходит от написания до опубликования информации. Тем более что подготовка более подробной и "солидной" литературы по изготовлению такой сложной техники, какой является трансивер, на сегодня может занять срок - к концу которого начальная информация потеряет актуальность.