Схема модема
Рис.1.
Блок схема модема.
Модем
расчитан на его
использование совместно с
IBM PC или
полностью совместимым
компьютером. Практически
всю конструкцию, после
незначительной переделки,
можно использовать с любым
компьютером.
По своему назначению модем
аналогичен сложному BayCom и
внешнему Hamcom модемам и
использует те же выводы
COM-порта. Аналогичный
модем опробовался автором
в работе со следующими
программами Packet Radio:
Рис.
2. Блок схема.
BayCom v1.60, HC (аналог
SP) + TFPCX, F6FBB v1.15c +TFPCX, mubay102
+ TFPCX, wintnc11, WinPack v6.42 + AGWpe, AGWterm + AGWpe и
некоторых других, менее
известных. А также с
программой Hamcom - CW, RTTY и др.
1.
СХЕМА МОДЕМА
Рис.1 представлена
блок-схема модема, все детали
различных узлов модема
расчитаны на его работу со
средней частотой 1000
Гц. Модем работает на
звуковых (аудио) частотах и
совмещает
в себе две основных
составных части -
передающую часть (модулятор) и
приемную часть
(демодулятор). Модулятор, в
свою очередь,
включает в себя устройство
для включения и выключения
передатчика
и собственно модулятор -
устройство для подачи на
микрофонный
вход SSB передатчика
посылок от тонального
генератора (У1) или (U1).
Демодулятор включает в
себя полосовой фильтр на
операционных
усилителях (У2) или (U2),
специальный частотный
детектор (У3) или (U3) и
выходной узел (У4) или (U4).
Подключение
модема к компьютеру должно
выполняться через стандартный COM
порт с интерфейсом RS-232-C.
Официальное ограничение
по длине для соединения
экранированным кабелем по
стандарту RS-232-C
составляет 15,2 метра. На
практике это расстояние
должно быть как можно
короче. Уровни напряжений
на линиях разъема для
логического нуля следует
считать -12...-3 Вольта, для
логической единицы +3...+12
Вольт. Промежуток от -3 до +3
Вольт соответствует
неопределенному значению.
Каждый COM порт имеет свой
собственный разъем,
который может иметь либо 25
контактов (DB25), либо 9
контактов (DB9).
На
блок-схеме слева указаны
номера контактов разъема
COM - порта
для вариантов применения
DB25 и DB9, справа указаны
гнезда приемопередатчика,
к которым подводится или
от которых берется сигнал.
С
контакта 4 (7) разъема
COM-порта (здесь и далее
первая цифра
относится к разъему с 25
контактами, а цифра в
скобках - к разъему с 9
контактами) берется сигнал
для управления
переключением передатчика
прием /
передача.
Назначение этого контакта
в системе RS-232-C - запрос для
передачи, наименование - RTS
(Request to
send). Далее через диод VD1 и
резистор R1 сигнал
поступает на транзисторный
переключатель,
выполненный на
транзисторе VT1. К цепи
коллктора этого
транзистора подключается
катушка от реле "прием / передача",
установленного на
трансивере. При подаче на
базу
транзистора VT1
положительного напряжения
реле срабатывает и включает
трансивер на передачу.
Рис.3.
Тональный генератор блок
U1.
Блок U1
(или У1) Рис.3. представляет
собой тональный генератор.
Сигналы
для манипуляции
тонального генератора
берутся с контакта 20 (4) разъема.
Назначение этого контакта
- готовность выходных данных - DTR (Data
Terminal Ready). С контакта 20 (4)
сигнал через диод VD2 и
резистор R7 поступает на
базу транзисторного ключа
на VT2, к коллектору
которого подключается
вход электрической цепочки, через
которую выполняется
манипулирование частотой
тона льного
генератора У1. Далее
сигналы манипулируемого
тонального генератора
подаются на микрофонный
вход передатчика,
работающего в режиме SSB.
Генератор при включенном
терминале генерирует тон
высокой
частоты.
На
контакт 5 (8) разъема
поступает сигнал от
демодулятора. Название
контакта - сброс для
передачи - CTS (Clear to Send). Сигнал на
демодулятор поступает от
приемника сначала на
устройство У2 - полосовой
фильтр, основное
назначение которого
состоит в создании
достаточно узкой полосы
пропускания для
поступившего от приемника
полезного сигнала и
отфильтровывании сигнала
помех от соседних
работающих радиостанций.
Затем сигнал поступает
на
устройство У3 - специальный
частотный детектор, где
тональные посылки
разных частот
превращаются в
электрические сигналы
разной полярности,
которые перед
поступлением на компьютер
проходят еще одно
устройство У4, целью
которого отфильтровать
выходящий сигнал от продуктов
преобразования и выдать на
разъем COM-порта
электрический сигнал в
точном соответствии с
требованиями стандарта
RS-232-C.
Контакт 7 (5)
разъема COM-порта является
общим для всех остальных
контактов заземляющим. Он
носит название -
сигнальное заземление GND
или SG (Signal Ground). Разъем DB25
имеет еще один заземляющий
контакт 1 (в DB9 такого
контакта нет). Этот контакт
называется
- защитное заземление - FG
(Frame Ground) и служит только для
соединения экранирующего
корпуса модема с
экранирующим корпусом
компьютера. Контакты 7 (5) и
1 соединять между собой ни
в коем случае нельзя!
Кроме
перечисленных выше вводов
и выводов, на модем следует
подать от источника
питания напряжение +5 В, +12 и
-12 В, не
забудьте общий провод
(заземление) от источника
питания для напряжения +5 В
и двуполярного
выпрямителя.
2.
ОТДЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ МОДЕМА
2.1
Тональный генератор У1
может быть выполнен по
одному из
широко известных
вариантов. Вариант 1
представлен на рис. Генератор
выполнен
на транзисторах VT1 и VT2 типа
КТ315Б по схеме с обратной
связью через двойной
Т-мост, обладает высокой
стабильностью и
достаточно хорошим
качеством сигнала при
питании от
стабилизированного
источника. Конденсаторы С1,
С2 и С3 должны иметь допуск не хуже
10 процентов. На
операционном усилителе DA1
типа К140УД6
выполнен полосовой фильтр,
назначением которого
является улучшение
инусоидальности выходного
сигнала. Для настройки частотомер
подключается к точке
выхода, регулировкой R10
устанавливается величина
нижней частоты, а
регулировкой R9 (при
замкнутой на землю точки
входа "управление")
устанавливается величина
верхней
частоты. Изменением
величины резистора R7 можно
корректировать
качество синусоиды
генерируемого сигнала
(только при
осциллографическом
контроле). Резистором R18
добиваются равной
амплитудв для сигналов
высокой и низкой частоты.
Рис. 4. Полосовой
фильтр блок U.
2.2.
Полосовой фильтр У2 может
иметь множество вариантов
исполнения.
В данном варианте модема
применен сложный
двухканальный вариант
фильтра, блок-схема
которого представлена на
рис.2. Сложный
фильтр содержит в своем
составе предварительный
фильтр (блок 2.1), два
фильтра каналов А и Б (блок
2.2). Предварительный
фильтр представлен на рис.4.
На
операционном усилителе DA1
собран собственно сам
предварительный фильтр, а
на DA2 собран
дополнительный усилитель
сигналов НЧ. Если усиление
приемника большое, то
необходимости в
дополнительном усилителе
нет и каскад на DA2 можно не
делать. Ось резистора R5 следует
взять с регулировкой
отверткой (под шлиц).
Предварительный фильтр
настраивается на среднюю
частоту. После завершения
настройки
последующих фильтров, его
следует слегка подстроить
для достижения
равной амплитуды
выходного сигнала как на
выходе канальног фильтра
А, так и на выходе фильтра
Б.
Рис.
5. Полосовой фильтр блок U2
На Рис. 5. находится
схема одного канала
фильтра А или Б. Каждый
из них выполнен на трех
операционных усилителях
типа
К140УД7(УД6) (или подобных) по
одноканальному принципу.
Для настройки
фильтра сигнал от
тонального генератора U1 подается на
вход
фильтра, при этом фильтр А
настраивается на верхнюю
аудио частоту,
а фильтр Б - на нижнюю. Для
этого каскады на DA1, DA2 и
DA3
резисторами R5 и R6 и R10
настраиваются поочередно
на одну и ту же частоту.
Рис. 6. Детектор
блок U3.
2.3. Схема
специального диодного
детектора U3 дана на рис.
6.
Никаких особенностей
схема не имеет, схему
управления светодиодами
можно упростить, используя
в каждом случае по одному
транзистору
КТ315.
Рис.7.
Согласующее устройство
блок U4.
2.4 На рис.
7. находится
принципиальная схема
согласующего выходного
устройства У4. На
операционных усилителях DA1
и DA2 собран
фильтр, который очищает
полезный сигнал от
продуктов преобразования.
На операционном усилителе
DA3 создан каскад,
улучшающий форму
выходного сигнала. Во
многих случаях наличие
этого каскада
не обязательно, если на
выходе DA2 уже создается
сигнал с необходимой
для COM-порта величинами
амплитуды и полярности.
Практика показала
достаточность такого
согласователя практически
для любых
видов детекторов.
Переключатель S1 может быть
любой конструкции, при
этом конденсаторы
величиной 0,047 (положение 1)
должны использоваться
для приема пакетных
сигналов 300 Бод,
конденсаторы 1,0 мкФ
используются при
телеграфе, а остальные
положения переключателя
должны использоваться при
других видах и скоростях.
2.5
Блочная конструкция
модема позволяет без
больших затрат менять тот или
иной непонравившийся узел.
Настройка
модема должна начаться с
установки частот,
генерируемых AFSK -генератором.
Затем этим же генератором
настраиваются канальные
фильтры, после настройки
которых производится
подстройка предварительного
фильтра.
Настраиваться
на работающую в эфире
пакетную станцию следует
при уменьшенной до
минимума громкости
приемника. Настройку можно считать
завершенной при
попеременном мигании
светодиодов в такт с
принимаемыми сигналами.
Затем громкость следует
значительно увеличить,
контролируя прием по
тексту на экране
компьютера. При этом не
следует вдаваться в
панику, если светодиоды
будут гореть постоянно.
Эмулятор TNC TFPCX требует
сильного сигнала, в то же время
эмулятор TNC L2 (BayCom) сильных
сигналов не любит.
Автор не
ставил своей задачей
конкурировать по качеству
сигнала от
модема с известными
фирмами - изготовителями
модемов и другой
электронной техники.
Поэтому прошу не
беспокоиться любителей
сравнивать все и вся с
иэделиями известных фирм!
Опыт показал, что пакетная
станция RA3XB с подобной
самодельной техникой
всегда НА
РАВНЫХ работает со
станциями, оснащенными
покупной аппаратурой производства
известных фирм.
73!! Геннадий
- RA3XB Для
связи с автором можно
использовать следующие
адреса:
Пакет: RA3XB
@ RW6HQN.STA.RUS.EU
Email: ra3xb@kaluga.ru
|
