采用PLL频率合成集成电路MC145151与立体声编码集成电路BA1404制作的调频立体声发射机,可克服采用传统FM芯片BA1404频率稳定性差、BH1417频点设置有限的缺点。通过拨码开关,本制作在频率间隔O.IMHz、带宽为10MHz的频率范围内设置100多个发射频点,爱好者还可根据不同的需要,通过调整压控振荡器的LC参数,在不同的频带内设置数干个发射频点。试验表明,该机音质主观上听觉可达到当地电台水平,特别适合用于农村广播应用、农村呼叫系统和远程控制等方面。
一、工作原理
该机电路如附图所示,主要由立体声编码调制器、话筒放大器、压控振荡器、PLL锁相环控制器、宽带射频功率放大器等电路组成。
由附图可知,立体声音频信号分别由左、右声道插座CZ1、C22输入,经电位器WI、W2调节送至由Rl、CI与R2、C7组成的预加重网络进行预加重,然后加到立体声编码集成电路BA1404(1)、(18)脚.BA1404将输入的左、右声道信号进行放大及立体声平衡调制,然后得到立体声混合信号,由(14)脚输出。BA1404内部分频器将38kHz振荡信号二分频得到19KHz导频信号,由(13)脚输出,两路信号经混频复合为立体声复合信号。三极管V71等组成话筒放大器,其输出信号与立体声复合信号一起送入由V72等组成的音频电压放大器进行放大,通过C15、R12加到V73基极,实现频率调制。为了提高音质、降低噪声,本机没有使用BA1404内部的高频振荡器,而改用外接频率较为稳定、调制度较好的改进型电容三点式压控振荡器。
压控振荡器由V73等元件组成,振荡频率主要由锁相环路输出加在变容二极管D2上的PLL控制电压决定。PLL锁相环控制器由MC145151与NEC571C等组成。MC145151为大规模脉冲频率合成集成电路.分别向其(5)、(6)、(7)脚施加不同的高低电平,内部可分别进行128、256、512、1024、2048、8192等次分频。MC145151外接的3.2MHz标准晶振为基准频率,本机在MC145151(6)脚施加低电平,内部分频器进行2048次分频,得到1.5625kHz基准脉冲,送至内部锁相环路的鉴相器中。压控振荡器的振荡信号经V74等组成的高频电压放大器放大后,一路送入宽带射频功率放大器的推动级进行放大,另一路由C27、R17耦合至NEC571C(2)脚,在其内部进行64次分频。NEC571为微波高速分频器,分别向(6)、(7)、(8)脚施加不同高低电平时,可分别得到17、16、33、32、65、64次分频。经NEC571内部分频后得到的分频信号由(5)脚输出,再由R19、C34耦合至MC145151(1)脚。MC145151内部包含一个可变分频器,通过在外接控制端口施加不同高低电平,可将NEC571送来的分频信号再分频为一固定频率,送人内部鉴相器中与基准频率相比较,由鉴相器产生误差电压加至压控振荡器的变容二极管上,使压控振荡器的振荡频率受锁相环路电压的控制,振荡频率锁定在由MC145151预置的频点上。当频率锁定时.MC145151(28)输出高电平,发光二极管D2点亮。MC145151(11)-(22)的KI—K12为预置频率拨码开关。在(11)-(22)脚施加不同的高低电平,可设置不同的发射频率(部分频率设置见附表,其他有关设置可依照附表推算)。如需扩展功率时,可将V77等组成输出功率约4W的宽带射频功率放大器加入,经射频功率放大后的射频信号,由L1O、C44、C45组成的阻抗匹配滤波网络送至发射天线。
二、元件的选择与制作
三极管与电阻按图附注选择,C15宜选O.lLμF的涤纶电容.所有电解电容耐压大于25V.漏电要求较小,其他可选用瓷片电容。电感Ll、L5、L9、Ll0在不同发射频段其匝数不一样.在87MHz—108MHz频段内.Ll用直径0.3mm-0.4mm漆包线在直径3mm~5mm、内箝可调磁芯的塑料骨架上密绕4T。L5、L9用0.4mm~0.5mm漆包线在直径4mm的圆棒上绕制脱胎而成,其中.L5绕5T.L9绕15T。Ll0用0.7mm-0.8mm漆包线在直径5mm圆棒上绕61’脱胎而成。C41、C44、C45选用优质小型可调电容。KI-K12选用小型拨码开关。D2选用变容范围大的变容二极管,如BB910等,笔者从废旧电视机高频头内拆下变容二极管使用,效果相当不错。发射天线可用1/4波长,阻抗为50Ω~75Ω的GP天线,也可以用1/2波长折合振子天线,其制作方法《电子报》上曾作介绍,此处不再阐述。
三、安装与调试
在制作线路板时,注意射频功放不要与PLL锁相环控制器和立体声编码调制器的元件靠得太近。除电感L9可立式安装外,其余电感与电阻均为卧式安装。焊接时,各元件引脚应尽可能短,射频功放管V77应安装散热器。
该机虽然引入锁相环路PLL.但调试较为简单,只要元件选择正确,焊接无误,通电后即可在预设的频率上收到发射信号。
业余条件下的调试方法是,先断开PLL部分(即断开R23).在变容二极管D2负极预加2.5V~3V左右直流电压,让压控振荡器处于自由振荡状态,调整电感Ll磁芯,使振荡器工作在整个发射频段的中心频率上(如为90MHz~lOOMHz.中心频率为95MHz).此时再接入PLL.频率将被锁相环路牢牢锁定,发光二极管D2点亮。需要说明的是.PLL的锁定范围是有限的,在预置的频率范围内,压控振荡器的LC槽路选择不当或是所选用的变容二极管的变容范围不够大,PLL也不能把压控振荡器的振荡频率拉回到预设的频率上。
末级射频功率放大器的调试也较简单,在发射输出端口接上功率为3W、阻值50Ω~75Ω碳膜电阻,通电后用附图所示的高频电压表测其输出端口的高频电压,分别调节可变电容C41、C44、C45,使输出电压最大即可。