Возбудитель передатчика диапазона 136 кГц

image028

Налаживание возбудителя сводится к подборке резистора R12, при котором напряжение на коллекторе транзистора VT4 в отсутствие сигнала около +5 В. Можно также проконтролировать напряжение на эмиттере транзистора VT5 — в отсутствие сигнала оно должно быть нулевым (транзистор закрыт). Следует проверить ток замыкания контактов 8, 9 разъема XS1 на общий провод (контакт 5). Подборкой резисторов R4 и в ряде случаев R7 добиваются, чтобы его значение находилось в интервале 170…220 мА.
При включении возбудитель генерирует сигнал частотой 137500 Гц. Контакты реле К1 разомкнуты. На разъеме XW1 должен присутствовать сигнал, подобный тому, осциллограмма которого показана на рис. 5. Важно, чтобы в сигнале отсутствовали разного рода паразитные ВЧ осцилляции, провалы и раздвоения. Если это не так, следует подобрать число витков обмотки трансформатора Т1 и конденсатор С21.
Как уже было сказано, управляют возбудителем через COM-порт компьютера.
Скорость — 9600 Бод, информация передается восьмиразрядными байтами без контроля четности с одним стоповым разрядом. Управление потоком не предусмотрено. Возбудитель принимает и исполняет команды, приведенные в таблице, и в большинстве случаев отвечает на них сообщением о текущей частоте формируемого сигнала. Те команды, ответы на которые не предусмотрены, предназначены для амплитудной и фазовой манипуляции формируемого сигнала. Их обработка оптимизирована по критерию минимального времени исполнения, что в перспективе может быть использовано в качестве средства связи любым оператором связи.
Первый и в большинстве случаев единственный байт каждой команды — код операции. В таблице приведены их символьные (согласно коду ASCII) и шестнадцатеричные значения. За кодами операций s (установить частоту) и р (установить сдвиг фазы) следуют четырехбайтные операнды — коды соответственно частоты и фазы. Значение первого по порядку байта операнда — произвольное, микроконтроллер его игнорирует. Следующие три — байты 24разрядного двоичного кода частоты или фазы в порядке старший, средний, младший. Полная длина команд вир — —
Расчет кода частоты рассматривался ранее. В том же формате микроконтроллер передает ответы на полученные команды, но коду частоты в ответе предшествует символ F (0x46), а заканчивается он символом перевода строки ОхОА. Длина ответа — 6 байтов. Зная код, частоту можно вычислить по формуле
F = Code-g..
11-224
Разумеется, программа управления возбудителем это и другие необходимые вычисления выполняет сама.
Код фазы для ее сдвига на заданный угол зависит от частоты. Поэтому, прежде всего, находят число отсчетов N, приходящихся на один период сигнала частотой F: ц _ crystal
F 11
С учетом затрат времени на обработку прерывания (два отсчета сигнала) сдвиг фазы на 180° (полпериода), требующийся в режиме BPSK, займет Nph отсчетов.
Следовательно, код фазы должен быть равен
PH Code = Nph •Code,
где Code — код установленной частоты.
После загрузки командой р числа PH Code в микроконтроллер оно в любой момент может быть командой Р добавлено к текущему значению программного аккумулятора фазы, что вызовет соответствующий скачок фазы формируемого сигнала.
Разработанная для управления возбудителем компьютерная программа DDS Control предназначена для работы в ОС Windows ХР, Windows Vista. В ней используются только стандартные вызовы функций Windows API. Никакой установки не требуется, достаточно скопировать исполняемый файл программы DDS_ctrl.exe на жесткий диск. В конфигурационном файле DDS_ctrl.INI хранятся все заданные пользователем параметры программы. Если такой файл отсутствует, при запуске программы он будет автоматически создан с параметрами «по умолчанию».
Если компьютер, который будет использован в качестве управляющего, не оборудован COM-портом, к его разъему USB необходимо подключить преобразователь (кабель-переходник) USB-COM. После его первого подключения ОС Windows запустит «Мастер установки нового оборудования», который поможет установить драйвер виртуального COM-порта с диска, обычно входящего в комплект поставки преобразователя. Когда установка завершится, откройте «Панель управления>Система>Оборудование>Диспетчер устройств>Порты (СОМ и LPT)». В списке портов должна появиться строка «Prolific USB-to-Serial Comm Port (COM2)». Разумеется, название зависит от конкретной модели преобразователя и версии драйвера и может быть иным. Нужно лишь запомнить для ввода в программу DDS Control номер созданного виртуального СОМ-порта. Теперь следует открыть текстовым редактором конфигурационный файл DDS_ctrl.INI и указать в соответствующих строках его раздела DDS номер COM-порта, к которому подключен возбудитель, и частоту кварцевого генератора G1 в герцах. Например,
[DDS]
DDS_Port=C0M2
Crystal=12800000
После этого можно включить питание возбудителя и запустить управляющую программу. Если все сделано правильно, в строке состояния программы будут выведены номер порта и последняя полученная возбудителем команда, никаких сообщений об ошибках работы с портом быть не должно. При нажатиях на экранные кнопки «РТТ ON», «РТТ OFF», «Tone ON», «Tone OFF», находящиеся на панели «FREQ», возбудитель должен выполнять соответствующие действия, о чем можно судить по состоянию светодиодов на его лицевой панели.
Присоединив к разъему XW1 осциллограф, несколько раз включите и выключите сигнал («Tone ON»<-»«Tone OFF») и убедитесь, что не происходит самовозбуждения усилителя. Если оно имеет место (об этом можно судить и по свечению светодиода HL4 после команды «Tone OFF»), можно немного увеличить сопротивление резистора R30 и, возможно, удалить блокировочные конденсаторы С17 и С22, что снизит усиление. Если имеется приемник любительского ДВ диапазона, откалиброванный по сигналам служебных ДВ станций, с его помощью можно проверить точность установки частоты возбудителя. Для этого в поле установки частоты введите какое-либо значение, например 137778 Гц, и нажмите на экранные кнопки «Set F» и «Tone ON». На панели «FREQ» крупным шрифтом будет выведено ее установленное значение. Оно может отличаться от заданного на величину, меньшую присущего программе микроконтроллера минимального шага изменения частоты, и будет кратным этому шагу. На передней панели возбудителя должен включиться светодиод HL4. При подключенном к разъему XW1 коротком отрезке провода сигнал возбудителя должен быть хорошо слышен в приемнике, а по спектрограмме программы ARGO или SpectrumLab в режиме QRSS-60 можно будет точно определить его фактическую частоту. Напомню, что для этого приемник и программа спектроанализатора должны быть предварительно откалиброваны. Если измеренное значение частоты отличается от установленного, необходимо уточнить частоту кварцевого генератора G1. Для этого в параметре Crystal раздела DDS конфигурационного файла DDS_ctrl.INI указывают немного отличающееся в ту или иную сторону от номинала значение этой частоты. Повторяя операцию и каждый раз измеряя частоту формируемого сигнала, добиваются как можно более точного равенства установленного и измеренного значений частоты. При использовании кварцевых генераторов серии ТСХО такой калибровки, как правило, не требуется, так как их с большой точностью настраивают на номинальную частоту при изготовлении. А вот для самодельных кварцевых генераторов с обычными резонаторами калибровка необходима. Ее можно выполнить не только описанным выше способом, но и с помощью прецизионного частотомера. На этом подготовку возбудителя к работе можно считать законченной.