ДомойСтатьиЖурналыСхемыСправочникСсылки
 № 3 ,  1998

 CQ HAMRADIO

[Содержание номера] [Содержание года] [Архив] [Статьи]
Универсальный конвертер для цифровых видов связи

О.В.Шуман, UT5UML
Радиолюбительская связь цифровыми видами пользуется все большей популярностью среди радиолюбителей-коротковолновиков. Широкое распространение получили такие виды цифровой связи, как AMTOR, PACTOR, RTTY, PACKET. Для того, чтобы работать ими, необходимо иметь трансивер, персональный компьютер и специальный конвертер.

Схемы конвертеров неоднократно публиковались в радиолюбительской литературе [1-5], но все они имеют один недостаток: позволяют работать только каким-нибудь одним видом цифровой связи.

Основная особенность конвертера, рассматриваемого в данной статье - универсальность. Он может обеспечить прием сигналов всех четырех указанных видов, плюс еще телеграфных сигналов (CW) и SSTV. Схема также формирует все перечисленные сигналы (кроме PACKET) на передачу. Универсальность достигнута за счет того, что собственно модуляция и демодуляция осуществляются программно в персональном компьютере, а конвертер выполняет лишь функции фильтрации и преобразования сигналов из аналоговой в цифровую форму и обратно. Схема также обеспечивает полную гальваническую развязку цепей компьютера и трансивера через оптопары.

Рис.1 - Принципиальная схема конвертера

Входной сигнал (рис.1) с выхода приемника через контакты переключателя S1.1 подается на взвешивающий фильтр, собранный на сдвоенных операционных усилителях DA1, DA2. Его амплитудно-частотная характеристика представлена на рис.2. Это полосовой фильтр Чебышева 8-го порядка со средней частотой 1024 Гц. Его полоса пропускания по уровню -3 дБ равна 400 Гц. Нижний скат характеристики формируется каскадами, собранными на DA1.1 и DA2.2, а верхний - каскадами на DA1.2 и DA2.1. Фильтр служит для снижения количества ошибок при работе в условиях помех. При приеме сигналов PACKET и SSTV, ширина спектра которых больше 400 Гц, фильтр отключается переключателем S1. Для повышения помехоустойчивости при приеме в режиме PACKET и SSTV можно рассчитать и изготовить дополнительные фильтры, аналогичные описанному, но с соответствующей полосой пропускания. Включить эти фильтры нужно вместо перемычки, соединяющей на схеме группы контактов переключателя S1.


Рис.2 - АЧХ фильтра Чебышева Рис.3 - АЧХ фильтра низких частот

С выхода фильтра сигнал подается на усилитель-ограничитель, собранный на компараторе DA3. Импульсы с выхода компаратора управляют током светодиода оптопары DA4. С коллектора транзистора этой оптопары сигнал амплитудой 12 В уровня RS-232-C подается на вход DSR COM-порта компьютера. Питание на транзистор оптопары DA4 подается с выходов DTR и RTS COM-порта. В режиме приема напряжение на выходе DTR равно +12 В, на выходе RTS -12 В, а в режиме передачи - наоборот. Сигнал RTS через оптопару DA5 управляет также переключением трансивера с приема на передачу и обратно. В режиме передачи частотно модулированный сигнал уровня RS-232-C с выхода TXD COM-порта компьютера подается через резистор R28 и диод VD8 на светодиод оптопары DA7. С коллектора транзистора этой оптопары импульсный сигнал поступает на фильтр низких частот с частотой среза около 1200 Гц (рис.3), собранный на микросхеме DA6. Фильтр необходим для подавления ненужных гармоник, присутствующих в цифровом сигнале с компьютера. С выхода фильтра сформированный сигнал через делитель R9, R4 поступает на микрофонный вход трансивера. Для питания конвертера необходим двухполярный стабилизированный источник напряжением ±15 В, способный обеспечить ток 30 мА. COM-порты персональных компьютеров обычно бывают выполнены в виде 9 или 25-контактного разъема. Номера контактов обоих вариантов приведены в табл.1.

Таблица 1
СигналDCDDTRDSRRTSCTSRXDGNDTXD
DB-914678253
DB-25820645372

Несколько слов об элементной базе. Вместо указанных на схеме сдвоенных операционных усилителей 140УД20 можно применить практически любые серий 140, 157, 574 в соответствующем включении. Оптопары АОТ128А можно заменить другими фототранзисторными оптопарами отечественного или зарубежного производства. Важно только, чтобы они были рассчитаны на пробивное напряжение между светоизлучателем и фотоприемником не менее 500 В. Особое внимание следует обратить на выбор пассивных элементов, входящих в состав фильтров приемника и передатчика. Отклонение от номинала сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов не должно превышать 5%. В качестве C1, C2, C7, C8, C13-C16 желательно применить пленочные конденсаторы типа К73-17, К73-16, К73-11. Ни в коем случае нельзя применять керамические конденсаторы с ненормированным температурным коэффициентом. В противном случае при изменении температуры окружающей среды даже в пределах ±5°С АЧХ фильтров сильно исказится. Компаратор 521САЗ можно заменить на К554САЗ, но у последнего иная цоколевка.

Собранный без ошибок конвертер в налаживании не нуждается. Необходимо лишь при помощи НЧ генератора и вольтметра проверить АЧХ фильтров в приемной и передающей части схемы. Описанный модем может работать совместно с любым IBM совместимым компьютером, имеющим процессор i80286 или более мощный. Необходимое программное обеспечение, созданное киевским радиолюбителем Николаем Федосеевым (UT2UZ), распространяется бесплатно. Программу "MIX" последней версии можно получить, обратившись в редакцию журнала или к автору. Описанный конвертер при испытаниях показал весьма неплохие результаты. Он обеспечивал уверенный прием как в условиях сильных помех от соседних станций во время соревнований, так и при работе с DX, когда сигналы корреспондентов лишь немного превосходили уровень шумов эфира.


Л И Т Е Р А Т У Р А

1. В.Багдян. Блок обработки CW и RTTY сигналов. Радио, 1982, №8, стр.17.
2. В.Багдян. CW интерфейс к любительскому дисплею. Радио, 1983, №8, стр.19.
3. А.Демиденко. Низкочастотный RTTY конвертер. Радио, 1985, №9, стр.19.
4. И.Лаврушов. Конвертер для приема RTTY. Радиолюбитель, 1994, N11, стр.36.
5. В.Батухтин, С.Стрекаловская. Универсальный частотный модем на 300/600/1200/2400/4800 бод. Радиолюбитель, 1996, N11, стр.35.
6. Д.Джонсон, Дж.Джонсон, Г.Мур. Справочник по активным фильтрам. Москва. Энергоиздат. 1983 г.

© Радиохобби, №3, 1998 г.

Официальный сайт журнала

ДомойСтатьиЖурналыСхемыСправочникСсылки
AK Laboratory, 2000г.