№ 3 , 1998 | |
CQ HAMRADIO |
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.
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.
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 | ||||||||||||||||||||||||||||
|
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.