На микросхемах DD10 — DD12 выполнен блок управления работой схемы АПЧГ. В нем формируются импульсы строго определенной длительности и последовательности (рис.2). Как видно из диаграмм, в период времени, границы которого обозначены точками «а» и «с», происходит синхронное включение АПЧГ и запись информации в опорный регистр памяти, в период времени «Ь — с» — сброс счетчика в нулевое состояние, а в дальнейшем и коррекция частоты. Далее открывается ключ на DD12.4, и в период времени «с — d» происходит счет импульсов, «d — а» — запись в текущий регистр памяти и хранение информации, «Ь — с» — сброс и появление импульса коррекции на выходе 8 или11 микросхемы DD9. Далее процессы повторяются с той лишь разницей, что отсутствует синхронное включение, т.к. АПЧГ уже включен. Включение и отключение АПЧГ происходит при кратковременном нажатии на кнопку SB1. При включении загорается светодиод HL1. Повторное нажатие на кнопку SB1 приводит к отключению АПЧГ.
На вход блока управления от генератора опорной частоты подаются импульсы частотой 500 Гц. От стабильности генератора опорной частоты во многом зависит стабильность выходного сигнала ГПД, охваченного АПЧГ. Генератор опорной частоты выполнен с кварцевой стабилизацией частоты. Сигнал опорной частоты 500 Гц получается путем деления сигнала частотой 5 МГц цепочкой делителей частоты DD14 — DD17. На микросхеме DD13 выполнен задающий кварцевый генератор на частоту 5 МГц. Вообще-то, не обязательно использовать опорную частоту 500 Гц. От ее величины зависит только точность удержания частоты ГПД и шаг дискретного изменения частоты в режиме АПЧГ. Главное, чтобы опорная частота была стабильной. В конце концов, не так уж и важно, на 50 или 55 Гц сдвинется частота при однократном нажатии на кнопку SB2 или SB3. Так, в одной из конструкций я применил в задающем генераторе кварц на частоту 515 кГц, и при последующем делении опорная частота была 515 Гц.
Схема формирователя напряжения для АПЧГ приведена на рис.3. На транзисторах VT1 — VT5 выполнен коммутатор и формирователь напряжения, подаваемого на варикап, включенный в контур ГПД для обеспечения подстройки частоты.
В схеме АПЧГ применены недорогие общедоступные детали. Микросхемы серии 155 можно заменить на микросхемы серий 555, 133 и т.д. Особое внимание надо уделить микросхеме К155ИЕ5, т.к.
от ее быстродействия зависит граничная частота, на которой будет работать АПЧГ. Возможно, микросхему придется подобрать или применить другую, из более быстродействующей или современной серии. В авторских конструкция микросхемы К155ИЕ5 работали на частотах до 30 МГц.
Транзисторы — любые кремневые.
Топология печатной платы не приводится, т.к. радиолюбителям, решившим повторить описанную конструкцию, не составит особого труда разработать собственную печатную плату.
Настройка системы АПЧГ начинается с тщательной проверки и «прозвонки» монтажа. Затем подаем напряжение питания и убеждаемся в наличии импульсов с частотой 500 Гц на входе 1 микросхемы DD10 (рис.1). Далее разрываем соединение между выводом 12 микросхемы DD17 и выводом 1 DD10. На вход 1 DD10 подаем импульсы с частотой 1 — 10 Гц и контролируем наличие импульсов и их длительность в контрольных точках КТ1 — КТ4. Для удобства дальнейшей настройки к выводам 8 и 11 микросхемы DD9 через резисторы 510 Ом подключаем контрольные светодиоды (с их помощью мы будем контролировать наличие лог. «1» или «О» на выходах микросхем), а к выходу АПЧГ — контрольный вольтметр постоянного тока. Убеждаемся, что при выключенной АПЧГ (светодиод HL1 не горит) горят оба светоди-ода, а на выходе АПЧГ (в точке КТ5 на рис.3) напряжение составляет около 6 В, что соответствует половине напряжения на VD1.
Включаем АПЧГ. При этом должен загореться светодиод HL1, контрольные светодиоды погаснуть, а в контрольной точке КТ5 напряжение не должно измениться. На вход 12 микросхемы DD12 (рис.1) подаем импульсы частотой 500 Гц с выхода микросхемы DD17. Ничего не должно измениться, т.к. частота стабильна, и коды, поданные с текущего и опорного регистров памяти на вход дискриминатора DD7, равны. Не выключая АПЧГ, нажимаем на кнопку SB2 и убеждаемся, что светодиод, подключенный к выводу 8 DD9, начинает мигать, а в контрольной точке наблюдается изменение напряжения. При нажатии на кнопку SB3 все должно вернуться в исходное состояние. То же самое должно произойти при поочередном нажатии на SB3 и SB2. При этом необходимо проконтролировать, что изменения напряжения в контрольной точке КТ5 (рис.3) равны между собой как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. При неравенстве необходимо подобрать сопротивление резистора R5.
Далее восстанавливаем соединение между выводом 12 DD17 и выводом 1 DD10 (рис.1). На этом настройку системы можно считать законченной.
Литература
1. В.Крочакевич. Цифровая АПЧ. — Радио, 1981, № 11.
2. А.С.Партии, В.Г.Борисов. Введение в цифровую технику. — Радио и связь.