Радиостанция "Карат-2Н" с синтезатором частоты


Николай Большаков, RA3TOX
Карат-2Н

       Недавно мне посчастливилось приобрести почти не пользованную радиостанцию "Карат-2Н". Её прежний владелец (не радиолюбитель) не знал что с ней делать и попосил меня перестроить её в какой-нибудь нелицензионный диапазон. Проведя с ним ликбез о безнадёжности этого мероприятия, я без сожаления отдал ему СВ-станцию, которая у меня несколько лет лежала без дела. Проведённая сделка устроила обоих, что было тут-же отмечено пивком под балычёк!

       Завладев этим шедевром советского радиопрома меня одолели ностальгические чувства, навеянные просмотром видеоролика, в котором мой земляк Алексей Игонин (RA3TLB) перестроил аналогичную станцию в любительский 80-метровый диапазон.

       Радиостанция досталась мне с фиксированной частотой 2485 КГц, что не позволило её сразу перестроить на 80-метровый диапазон (2485+500=2985 МГц).

       В поисках необходимого кварца направился на местный радиорынок, но на нужную частоту ничего подходжящего не нашел. В "Чипе-Дипе" тоже необходимого номинала нет. Как всегда, выручают китайцы - у них есть всё! Заказал на AliExpress.

       Ожидая прихода китайских кварцев, решил начать перестройку селективных каскадов радиостанции. Эта процедура достаточно подробно описана в видеоролике Алексея - RA3TLB (см.ссылку выше). Для проверки работоспособности решил использовать синтезатор частоты на микросхеме Si5351.

Испытание

       Получив положительный результат возникла мысль - сделать полноценный QRP трансивер с синтезатором.

       За основу решил взять конструкцию радиолюбителя из Новой Зеландии - Эндрю Вудфилда (ZL2PD). Он предложил компактную конструкцию синтезатора с использованием микросхемы Si5351 и крошечного микроконтроллера ATtiny85.

       Схема предельно простая и собирается практически за один вечер!

Схема синезатора

       Функционал указанного синтезатора несколько больше, чем нам надо. В минимальной конфигурации нам не потребуются кнопки SW4(VFO A/B), SW3(PTT) и SW5(Lock). Кнопка SW2 (выбор шага рерстройки) уже встроена в энкодер и дополнительное место на корпусе радиостанции ей не понадобится. Энкодер устанавливаем вместо кондесатора (ручка "ТЕМБР") - он нам больше не нужен.

      Для расширения функций можно вывести кнопку блокировки органов настройки SW5(Lock). Также можно задействовать кнопку SW4(VFO A/B). В этом случае при программировании в генератор А вводим частоту F=Fсинт+Fпч, а в генератор В частоту F=Fсинт-Fпч, что позволит нам работать как в LSB, так и в USB ! Надо только подумать - куда вывести эти кнопки?

       Светодиоды индикатора настройки антенны нам тоже не нужны, так как синтезатор содержит вход для исмерения аналогового сигнала (0-3,3VDC). Миниатюрный OLED дисплей по размеру как раз вписывается в освободившееся окно. Конструцкия получается достаточнго технологичной.

      Подробности сборки и прошивки синтезатора подробно описаны на сайте автора (см.ссылку выше). Там вы найдете и прошивки для демо-версий. Но нам надо запрограммировать микроконтроллер под нашу конструкцию. Большое спасибо автору за модернизацию своей конструции, где он по многочисленным просьбам добавил возможность на этапе программирования вносить свои параметры (раньше для этого приходилось переписывать и перекомпилировать исходную программу).

      Все опции вашего синтезатора хранятся в энергонезависимой памяти EEPROM (файл c расширением *.eep). Данные для прошивки формируются в программе Excel. Процедура несколько запутана, поэтому я приложил готовые файлы для прошивки нашего сиинтезатора. Установку Fuses для программатора "Avrdudeprog" смотрите на рисунке.

Fuses для микроконтроллера ATtiny85

      Следует обратить внимание на то, что вывод микроконтроллера "Reset" используется для ввода аналогового сигнала (в нашем случае - настройка антенны). После программирования этого вывода микроконтроллер не может быть перепрограммирован обычным программатором. Поэтому, если вы хотите "поиграться" с вашими опциями синтезатора, то используйте установку фьюзов для режима "отладка". В этом случае режим измерения сигнала недоступен. Для окончательного программирования используйте "рабочий режим".

      Микроконтроллер ATtiny85 следует программировать в следующем порядке:

  1. Запрограммируйте флэш-память ATtiny85 с помощью файла HEX
  2. Запрограммируйте EEPROM ATtiny85 с файлом EEP
  3. Запрограммируйте Fuse ATtiny85.
В дальнейшем, при изменении параметров синтезатор, достаточно будет запрограммировать только энергонезависимую память EEPROM.

       Схема подключения синтезатора к модулю А1 такаяже же, как в проекте UD0CAJ [1]. Для этого отключаем штатный генератор (VT2). Выпаиваем резистор R11 на плате радиостанции. Добавляем резистор смещения транзистора VT3 номиналом 200 Ком. Желательно включить делитель напряжения на выходе CLK0 синтезатора, для подборf уровня сигнала.

Плата синезатора

       Минимализм схемы синтезатора позволяет разместить её на плате размером не больши платы индикаторов которую мы удалили. Быстренько набросал разводку платы в Sprint_Layout5.0.

Плата синезатора
Плата синтезатора 90х15 мм - вид со стороны проводников (микросхемы на обратной стороне.

Для себя изготовил плату на макетке - мне так быстрее и удобнее. Распайка заняла не более двух часов.

Плата синезатора Плата синезатора

Вот что в итоге получилось. Плата встала на место индикаторной планки.

Карат с синтезатором

Ссылки по теме:

  1. Проект модернизации радиостанции Карат-2Н от UD0CAJ.
  2. Tелеграмм канал проекта Карат2
  3. Миниатюрный синтезатор частоты на микросхеме Si5351 и микроконтроллере ATtiny85 - "SugarCube Si5351 VFO"
  4. Любительская походная радиостанция КАРАТ-2Н на частоте диапазона 80 метров

Февраль 2021


[ Home ]

Публикация в других источниках разрешена со ссылкой на автора и сайт "Радиофанат" - rfanat.ru или ra3tox.qrz.ru