PLL con referencia diferencial para transceptor de 10m

Artículo rescatado de mi web antigua. Esto procede de un artículo de EA3PD publicado en CQ hacia el año 1996 y que yo monté sobre el 2000.


Es un transceptor heterodino de SSB para HF diseñado por EA3PD. Se puede construir para cualquier banda de HF, yo lo he hecho para 10m.

Recibe estupendamente. Al principio parecía “un poco sordo”, ya que con un dipolo para 20m “sólo” se escuchaba Sudamérica:

Se debía a que un mosfet de doble puerta BF981 que actúa como mezclador estaba estropeado y conducía entre puerta y fuente.

Placa del receptor
Placas montadas en la caja

 

Vista lateral del equipo

 

El equipo tiene una FI de 10 MHz. Por lo tanto el ofv funciona a 18 (también podría ser de 38). Para lograr buena estabilidad a esa frecuencia he utilizado un oscilador controlado por PLL.

La señal de referencia la obtengo mezclando dos osciladores a cristal, de 10 y 10,24 MHz. El esquema del mezclador, basado en un MC1496, lo he sacado del Solid State Design. El oscilador de 10 MHz se puede arrastrar ligeramente mediante varicap. De esa manera obtengo una señal de entre 233 y 237 KHz aproximadamente, que se inyecta a un MC145151. Este integrado incluye dos divisores programables y un detector de fase. Es muy práctico para cacharrear porque los bits se introducen en paralelo y no requiere ningún microcontrolador. Además, su encapsulado es de inserción. El factor de division para la referencia es el mínimo posible, 8. Por lo tanto la frecuencia de comparación es de unos 30 KHz. El divisor del vco está programado a un valor fijo de 623. El resultado es que, al variar ligeramente la frecuencia del vxo, el vco cubre de 18,2 a 18,5 MHz, y por tanto se puede escuchar la banda de 28,2 a 28,5 MHz.

 

Diagrama de bloques del PLL

 

PLL en fase de pruebas

 

PLL ya montado en una caja

 

El elemento quizás más original sería éste, la referencia diferencial que conjuga estabilidad y margen de sintonía:

 

Referencia diferencial

 

Conexiones del MC145151

 

En la imagen inferior, la señal de arriba es la de control del VCO y la de abajo la de error procedente del detector de fase. Se aprecia claramente que ambas tienen el mismo valor medio (aproximadamente 1V), pero la de error tiene unos impulsos en cada instante de comparación. Teniendo en cuenta que la frecuencia de comparación es de unos 30 KHz, deberían estar espaciados unos 33 us, lo cual concuerda con la imagen.

Señales del PLL

 

Si se aplicase directamente la señal de error al VCO éste estaría modulado en frecuencia y tendría un espectro horrible. Por ese motivo se intercala el filtro de lazo. Es un filtro pasobajo RC con R=100 ohm y C=0’78uF, lo que nos da RC=78us y fc=2KHz.

 

Esquema del VCO. Incorpora el filtro de lazo