Интенсивное возрастание объема информации, передаваемой и обрабатываемой в системах специальной связи и других радиоустройствах спецтехники, наиболее ярко проявившееся в последнее десятилетие, привело к резкому увеличению количества одновременно работающих радиосредств различного назначения, а также к существенному росту скоростей обработки и передачи информации. Это, в свою очередь, потребовало существенного повышения показателей быстродействия, точности и электромагнитной совместимости систем связи и радиотехнических систем и устройств. Вместе с этим для изделий спецтехники характерен целый ряд дополнительных требований, таких как: минимальные энергопотребление и массогабаритные показатели, повышенная надежность и криптостойкость, расширенный диапазон климатических и механических воздействий и т.п.
Важнейшими тенденциями в решении проблемы создания такой техники является переход к новым способам организации связи с использованием сложных сигналов, синхронных систем и сетей связи, когерентных систем обработки информации.
Реализация перечисленных выше тенденций невозможна без широкого применения устройств синтеза частот (или синтезаторов частот (СЧ)). От качественных показателей СЧ во многом зависят эффективность и качество функционирования всей системы в целом, ее потенциальные возможности.
Современные синтезаторы частот работают в диапазоне от долей герц до десятков и сотен гигагерц. Они используются в аппаратуре различного назначения, заменяя в ней простые автогенераторы. Такая замена даёт следующие преимущества:
1. Существенно повышается точность настройки и стабильность частоты в условиях эксплуатации, когда возможны вибрация и удары, изменения давления, влажности, температуры, напряжений источников питания и т. д.;
2. Упрощается процесс настройки;
3. Появляется возможность изменять частоту по заданной программе, причём дистанционно и со скоростью, принципиально не достижимой при использовании обычных автогенераторов;
4. Сокращается число операций по коррекции частоты, когда к ней возникает надобность вследствие старения деталей или по другой причине: простой перестраиваемый автогенератор требует коррекции в нескольких точках его диапазона, при использовании же одноопорной системы синтеза....................
Итогом дипломного проектирования на тему «Прямой цифровой синтезатор частоты (лабораторный макет)» создан макет, предназначенный для проведения лабораторных работ.
После проведения экспериментальной части дипломного проекта было выявлено, что спроектированный макет обеспечивает полное перекрытие требуемого диапазона 0.1…3 МГц
Спроектированный прямой цифровой синтезатор частоты возможно усовершенствовать, причем возможно не только увеличение частотного диапазона частот и свободного динамического диапазона, путем замены кварцевого резонатора (источника тактовых импульсов процессора) на более высокочастотный (до 25 МГц), но благодаря использованию микроконтроллера можно использовать жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), на котором будет выводиться значение синтезируемой частоты. Использование жидкокристаллического индикатора позволит обойтись без внешнего частотомера, при этом необходимо лишь сделать изменения в программе управления синтезатором частоты, а соответственно и пересмотреть конструкцию, в которой необходимо отвести место для установки жидкокристаллического индикатора.
Т. о., результатом проектирования стало создание дипломного проекта, который удовлетворяет техническому заданию на дипломное проектирование. В заключении указаны также направления дальнейшего совершенствования данной разработки.
1. Рыжков А.В., Попов В.Н. Синтезаторы частот в технике радиосвязи. – М.: Радио и связь, 1991. – 264 с.: ил.
2. Шапиро Д.Н., Паин А. А. Основы теории синтеза частот. – М.: Радио и связь, 1981. – 264 с., ил.
3. Манасевич В. Синтезаторы частот. Теория и проектирование. Пер. с англ./ Под ред. А.С. Галина. – М.: Связь, 1979. – 384 с., ил.
4. Левин В.А., Малиновский В.Н., Романов С.К. Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автоподстройки. – М.: Радио и связь, 1989. – 232 с.: ил.
5. Уолт Кестер, Джеймс Брайэнт. Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) для задач цифровой обработки сигналов. www.analog.com.ru/public/4.pdf
6. Шитиков Г.Т. Стабильные автогенераторы метровых и дециметровых волн. – М.: Радио и связь, 1983. – 250 с., ил.
7. Коновалов Г.В. Радиоавтоматика. – М.: Радиотехника, 2003. – 288 с., ил.
8. Синтез частотных характеристик линейных систем автоматического регулирования: Методические указания к индивидуальным занятиям по дисциплинам «Теория управления и радиоавтоматика»/ Рязан. гос. радиотехн. акад.; Сост.: Ю.Н. Гришаев. Рязань, 2000. – 12 с.: ил.
9. М.С. Шумилин, В.Б. Козырев, В.А. Власов. Проектирование транзисторных каскадов передатчиков. Учеб. пособие для техникумов. – М.: Радио и связь, 1987.
10. Б.Ю. Семёнов Современный тюнер своими руками. – М.: СОЛОН-Р, 2001. – 352 с.
11. Б.Ю. Семёнов Шина I²C в радиотехнических конструкциях. Изд. 2-е, доп. – М.: СОЛОН-Пресса, 2004. – 224 с. – (Серия «Библиотека инженера»).
12. Устройство генерирования и формирования радиосигналов: Учебник для вузов/Л.А. Белов, В.М. Богачёв, М.В. Благовещенский и др.; Под ред. Г.М. Уткина, В.Н. Кулешова и М.В. Благовещенского. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1994. – 416 с.: ил.
13. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 3-х томах: Т.2. Пер. с англ. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Мир, 1993. – 371 с., ил.
14. Поляков В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. – М.: Патриот, 1990. – 264 с., ил.
15. Евстифеев А.В. Микроконтроллеры AVR семейства Classic фирмы ATMEL – 2-е изд., стер. – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2004. – 288 с.: ил. (Серия «Мировая электроника»)
16. Голубцов М.С., Кириченкова А.В. Микроконтроллеры AVR: от простого к сложному – 2-е изд., исправ. и дополн. – М.: СОЛОН-Пресс, 2006. – 302с., ил.
17. Павлов В.Н., Ногин В.Н. Схемотехника аналоговых электронных устройств: Учебник для вузов – 2-е изд., исправ. – М.: Горячая линия-Телеком, 2001. – 320 с.: ил.
18. Ровдо А.А. Схемотехника усилительных каскадов на биполярных транзисторах. – М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2002. – 256 с. – (Конструирование схем)
19. Дипломное проектирование. Учебное пособие/Под ред д.т.н., проф. В.И. Лачина. – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2003. – 352 с.
20. Нефёдов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Т.1. – М.: КУбК-а, 1996. – 512 с.
21. Радиопередающие устройства: Учебник для вузов/В. В. Шахгильдян, В. Б. Козырев, А. А. Ляховкин и др.; Под ред. В. В. Шахгильдяна. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: «Радио и связь», 2003. – 560 с.
22. Радиотехника: Методические указания по дипломному проектированию / Рязан. гос. радиотехн. акад.; Сост.: В.Г. Андреев, Е.В. Васильев, В.И. Кошелев, Ю.Н. Паршин; Под ред. Ю.Н. Паршина, В.И. Кошелева. Рязань, 2003. – 24 с.
23. Экономические вопросы проектирования. Расчёты экономической эффективности в дипломных проектах: Метод. указания по дипломному проектированию / Мисник Е.В., Прудников Ю.Н. – Рязань: РГРТА, 2000. – 16 с.
24. Искусственное освещение: Методические указания к дипломному проектированию/ В.Е. Болтнев, Л.Н. Юдаева; Рязан. гос. радиотехн. акад.; Рязань, 2002. – 32 с.
25. Дмитриев С., к.т.н. Никитин Ю. Частотный метод анализа характеристик синтезаторов частот с импульсно-фазовой автоподстройкой частоты. Часть 1-4. / Компоненты и технологии, № 3-6/2003.