\главная\р.л. конструкции\пакетная связь\...

Универсальный модем для цифровых видов связи.

Модем рассчитан на его использованиие 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 Bay- Com и внешнему Hamcom модемам и использует те же выводы COM-порта. Аналогичный модем опробовался автором в работе со следующими программами Packet Radio:

• 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.

Все детали различных узлов модема рассчитаны 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 де- тектор (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 коллектора 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. Блок U1 (или У1) 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 тонального 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.

Тональный генератор У1 может быть выполнен по одному из широко известных вариантов.

Вариант 1 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 синусоидальности 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 амплитуды для сигналов высокой и низкой частоты. 2.2. Полосовой фильтр У2 может иметь множество вариантов исполнения. Заранее трудно предсказать наилучший вариант. Предлагаю самый простой одноканальный вариант активного полосового аудио фильтра. Следует начать с изготовления первого, самого простого, варианта на отдельной плате и если он не будет удовлетворять требованиям приема, то в дальнейшем следует его дополнить новыми активными каскадами или изготовить более сложный фильтр.

Фильтр выполнен на двух операционных усилителях типа К140УД7(УД6) (или подобных) по одноканальному принципу. Для настройки фильтра сигнал от тонального генератора У1 подается на вход фильтра. Далее каскады на DA1 и DA2 резисторами R5 и R6 настраиваются на одну и ту же среднюю частоту. 2.3. Специальный частотный детектор У3 выполнен мною по совершенно необычной для подобных устройств схеме и ранее ни в одном литературном источнике не встречался. Мною впервые применен в качестве детектирующего устройства так называемый частотный дискриминатор - двухпозиционное цифровое устройство переключающееся из одной позиции в другую строго на определенной частоте, соответствующей частоте предварительной настройки.

Схема специального частотного детектора. Сигнал с выхода фильтра У2 поступает на базу транзистора VT1, который служит для преобразования гармонического (синусоидального) сигнала в сигналы прямоугольной формы. Цепочка из C1R3 и DD1.1, DD1.2 переводит сигналы в остроконечные импульсы малой длительности, поступающие на DD2 и DD3. Резистором R4 детектор настраивается на среднюю частоту фильтра У2. Для этого, перемещая движок резистора R4, установить такое положение движка, при котором произойдет резкое срабатывание светодиода VD2. Повторитель на DD1.3 и DD1.4 заметного влияния на работу детектора не оказывают и служат некоторому улучшению формы сигнала.

Принципиальная схема согласующего выходного устройства У4. На операционных усилителях DA1 и DA2 собран фильтр, который очищает полезный сигнал от продуктов преобразования и, одновременно, выдает для COM-порта полезные сигналы необходимой амплитуды и полярности. Практика показала достаточность такого согласователя практически для любых видов детекторов. Наиболее педантичные изготовители могут к имеющимся двум каскадам на ОУ DA1 и DA2 добавить еще один каскад на DA3, который может служить для еще большего улучшения формы выходного сигнала. Схема расширенного варианта У4 будет дана в документации на следующий вариант модема, который предполагается выдать вскоре. 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. Блочная конструкция модема позволяет без больших затрат менять тот или иной непонравившийся узел. Например, в данной конструкции может успешно работать детектор на 564ГГ1, при этом нужно только заменить сам детектор У3 и расширить полосу фильтра У2. Все остальные узлы универсальные. 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 НА РАВНЫХ работает со станциями, оснащенными покупной аппаратурой производства известных фирм.

Г.А. Тяпичев (RA3XB), ra3xb@kaluga.ru
Пакет: RA3XB@RW6HQN.STA.RUS.EU