Разработка электрической принципиальной схемы, страница 3

В качестве генератора частоты для внутренних часов возьмем опорный генератор синусоидального напряжения JT75V на рабочую частоту 17.6 МГц с напряжением питания 3.3 В и диапазоном рабочих температур от –30 до +80 °C. Характеристики этого генератора представлены в главе 3.3.

Настройка МС AD9874 непосредственно под конкретную ситуацию работы осуществляется через внутренние регистры этой микросхемы, доступные через интерфейс SPI-порта, который описан в главе 2.2.

3.3 Разработка синтезатора частоты

Синтезатор частоты (СЧ) будет взят типовым от радиостанции «Аметист» с небольшими изменениями. Выход этого СЧ согласован со входом СМ, рассмотренном в главе 3.2. В состав этого СЧ входит опорный генератор типа JT75V, ГУН (генератор, управляемый напряжением) и синтезатор опорной частоты типа LMX2306TM. Внесем небольшие изменения: вместо опорного генератора JT75V на 12.8 МГц будет использоваться опорный генератор этой же серии, но на частоту 19.2 МГц, так как это позволит использовать этот же генератор в качестве вспомогательного для встроенного смесителя МС AD9874. В качестве ГУН возьмем элемент Э2-183 (УИЯД.431261.017) с напряжением питания 3.3 В..

Характеристики опорного генератора JT75V:

·  Напряжение питания: 3.3 В;

·  Генерируемая частота: 19.2 МГц;

·  Уровень выходного сигнала: 0.8 В;

·  Величина потребляемого тока: 2.0 мА;

·  Диапазон рабочих температур: -30..+80 °C;

·  Габаритные размеры: 7х5х2 мм.

Характеристики синтезатора опорной частоты LMX2306TM:

·  Напряжение питания: 2.3..5.5 В;

·  Генерируемая частота: 25..550 МГц;

·  Опорная частота: 5..40 МГц;

·  Величина потребляемого тока: 1.7..3.5 мА;

·  Диапазон рабочих температур: -45..+85 °C.

Принципиальная схема синтезатора частоты показана на рисунке 3.4. На рисунке обозначено: к УС – к управляющей схеме; +Еп – напряжение питания; выход СЧ – выход синтезатора частоты.

3.4 Разработка управляющей схемы

Управляющая схема проектируемой приемной части радиомодема должна выполнять следующие функции:

1)  Обеспечивать конфигурацию всего устройства, включая изменение частоты СЧ и управление МС AD9874;

2)  Обеспечивать взаимодействие схемы интерфейса и других блоков для обеспечения возможности обмена данными с внешними устройствами.

Для выполнения этих задач хорошо подходит универсальный микроконтроллер Atmega8 фирмы ATmega, который предоставляет для работы с внешними устройствами два 6-ти битных порта и один 8-ми битный. Для своей работы микроконтроллер требует только внешний кварцевый резонатор на рабочую частоту до 16 МГц и напряжение питания. Принципиальная схема использования микроконтроллера Atmega8 в качестве управляющей схемы показана на рисунке 3.5.

Рис 3.5 Принципиальная схема УС

Характеристики микроконтроллера Atmega8-16AI:

·  Напряжение питания: 4.5..5.5 В;

·  Рабочая частота: 0..16 МГц;

·  32 восьмибитных рабочих регистра;

·  130 инструкций;

·  8 кБайт Flash-памяти , 1 кБайт оперативной памяти, 512 байт ПЗУ;

·  Величина потребляемого тока:

·  в рабочем режиме: 3.6 мА;

·  в режиме ожидания: 1.0 мА;

·  в режиме отключения питания: 0.5 мкА;

·  Диапазон рабочих температур: -40..+85 °C;

При использовании сетевого Ethernet-микроконтроллера CS8900A фирмы “Cirrus Logic” возникает необходимость в дополнительном микроконтроллере Atmega8-16AI, который бы занимался обслуживанием этой микросхемы. Таким образом, управляющая схема будет содержать два микроконтроллера CS8900A. Дополнительный внешний резонатор не нужен, поскольку оба микроконтроллера будут работать на одной частоте. Микроконтроллеры должны иметь возможность обмена информацией друг с другом.