最近很多网友问我关于锁相频合通信的问题(估计是为了电赛)

为此我做了一系列测试,并将一点调试心得写出,希望对大家有用

首先看看我的工作室及仪器,简陋至极,众大虾莫笑

我用的锁相环是MC145152P2,双模分频器是MC12022,接收机用MC3363DW

一中频10.7M,二中频455K,发射频率为32-39MHz步进5KHz,频偏3KHz

电路按MOTORLA的DataSheet设计

先是发射机的

然后是接收机的

这是我做的板,已调好

发射机未加射频功放.

接收机无音频功放

讲讲调试过程:

发射机--板子做好后(布线的讲究我就不多说了),先焊上VCO部分,本电路是用电容三点式振荡电路,优点是频率稳定,波形良好,电感无须抽头.变容管要选择变容比大的,一般只要焊接无误,上电即可起振.电感L1的Q值要高,不能用空心线圈,一般用电视机中周改制.先将基极的可变电容置中,将变容管控制电压用分压电阻设置在1/2Vcc,将中周的磁冒和外壳拆除,磁心旋到线圈中央位置.此时用数字示波器串联5pF左右电容松耦合监测振荡管的发射极输出,应看到良好的正弦波,逐圈增加或减少中周线圈的匝数,使振荡频率尽量接近35MHz,如不能在此频率需微调槽路串联电容,(改变基极可变电容能在小范围内微调频率,但对振荡幅度影响极大,慎调)

接着焊上C1906为核心的缓冲级,用1K左右的电阻代替L2槽路,用100K电位器代替33K上偏流电阻.上电,用5pF电容串联松耦合检测集电极波形,调节电位器,使输出最大而失真最小.此时即最佳工作点,换上等值的上偏流电阻和槽路,调节槽路谐振使其输出幅度最大.此时接1K负载约有3Vpp.

接着焊上MC145152和MC12022,此时用示波器检测12022的4脚,应有上沿陡峭,下沿较平缓的矩形波出现,频率是fvco/64左右,此时强调一点,电路中未画出,DataSheet中也未提及的,要在4脚与地间接一个1~10K的电阻才能稳定输出.否则甚至没信号输出.如果观察不到此波形,因加大耦合电容容量,提高耦合度.

将MC145152的N,A端置1(悬空)用示波器检测其9脚MC,应有占空比随NA值变化的矩形波.这表示内部分频器正常工作.

顺便提一下,我十分郁闷的事,我手头的10片二手145152都有一个问题,就是N6一旦置零,MC就无输出(至今不知为何)

最关键的一点:环滤调试,具体计算可参看DATASHEET,但需要提出,计算所得值与调试最佳值往往有很大差异,甚至天壤之别.所以大可不必为不相吻合而多虑.本电路是一阶差分低通.

我是这样调环滤的,用1M双连电位器代替两个R1,同样R2也用双连电位器取代.固定C为1uF,设置好NA值,用数字示波器或频率计检测VCO频率,细心反复调整两个双连电位器(必要时调整VCO中周),使回路入锁,这时LD呈现稳定高电平,且输出频率不随电源电压变化(此时不一定等于你预期的频率,但很接近),再反复调节R2,改变环路阻尼系数,使入琐时间及跟随性能最佳,可用多次开关机看上电到入琐的时间确定.改变R1能修正低通的自然角频率,紧密联系跟随性能.做发射机的自然角频率可以选得低些,应远低于话带.

最后调整基频晶体补偿电容,使输出为你预期的频率即可.接下来你就可以体会锁相频合的稳定度了.

下面是我的测试拍照

设定为35MHz时的输出波形,基本看不到失真,频率精度和稳定度到10Hz级别

若换用恒温晶体则性能更优,但作为通信机10e-6的精度已经足够,源类要求10e-8

这 是发射机输出的频谱,由于没有加末级功放和低通阻抗匹配电路,在2,3次谐波上存在较大杂散,稍有射频知识的朋友此问题不难解决.

调好发射机后,已具备一定经验,调接收机就顺理成章了.

接收机用的是MOT的高性能单片通信接收机,这是我用过的最好的片子了,无论是灵敏度,频带,外围数量,调试难易,都可压倒群雄.具体指标和应用电路参看其DataSHeet

用它做接收机可以说是"一装响"

但就是市场上不好购买,建议邮购.

首先焊好MC3363及外围,仍然用上面提到的方法改制一本振槽路电感(中周)使压控端为1/2Vcc,调节匝数使其谐振在24.3MHz左右

调节环滤参数,使其稳定入琐,方法如上,不再赘述.

设置NA值使其锁定在24.3000MHz,接好天线,用刚做好的发射机在5米出发射,此时接收机应开启静噪,音频端有信号输出.调节鉴频线圈,使信号幅度最大

这是一本振输出 24脚 的波形

这是一本振输出 24脚 的频谱

如果10.245M晶体频率不准确可适当调整负载电容.

至此,接收机基本做成.发射机加上幅度不超过120mV的话带调制电压,应该能在开阔地100m距离内良好接收.

最后强调一点,做数传的朋友需特别注意.

如此构成的回路算是最简回路,仅仅试验可以,用在实际中有很多地方尚须改进.如高放的负载应换成LC选频网络,中周要加屏蔽,布线要双面等等等等.....

在发射电路中,由鉴相器产生的鉴相噪声不可忽略,是发射噪声的主要来源

下面是接收机在发射端无调制时的噪声频谱,可以看出噪声主要集中在锁相环参考频率5KHz的基波及二次谐波上

下图是发射机VCO控制电压馈入点用100倍简易共射放大器隔直放大后的波形,正好等于发射机锁相环鉴相频率5.0000KHz.具体设计时要尽量减小此噪声!

若是做数传的话,此噪声将是一致命伤.

若只用做话带语音通信的话,会在接收端产生很微弱的等频的高频噪声,但不影响正常通信

这是MC3363在此噪声下数据端18脚的输出电平,很严重是吧

解决的方法可在环滤后加曲线很陡峭的低通,截频远低于鉴相频率.但此改动势必增大调试难度,要具备足够的耐心.

以上方法仅个人浅薄之见,水平有限,文采有限,欢迎大家批评斧正为谢!

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写了这么多,希望对大家有所帮助