Universal PLL-VFO dengan MC145151

Saat ini, membuat PLL-VFO yang bekerja pada frekwensi HF (1-30Mhz) masih relevan. Walaupun sudah muncul pembangkitan signal secara digital yaitu direct digital synthesis (DDS). Banyak sekali produsennya, yang paling populer di mata para radio amatir adalah buatan Analog Digital, dengan beberapa serinya seperti, AD983x, AD985x, AD99xx, dan sebagainya.
Tetapi DDS dan PLL serial programming memerlukan program yang ditanam di dalam IC microcontroller. Ini tidak mudah bagi sebagian para amatir radio. Maka PLL dengan parallel programming masih populer sampai saat ini.
Hampir semua homebrewer kenal dengan TC9122 (paralel programming), IC bikinan Toshiba yang sangat populer. Sayangnya IC ini hanya sebagai IC pembagi decimal. Sedang di dalam sistem PLL, masih dibutuhkan pembagi referensi dan phase detector.
IC lain yang juga populer adalah MC145151-2 buatan Motorola. IC ini, sampai sekarang masih diproduksi oleh Freescale. Di dalam MC145151, sudah terdapat 14 bit binary divider, 3 bit reference frequency option, dan phase detector.
Spesifikasinya :
- Low power energy,
- Tegangan kerja 3V-9V
- built-in reference oscilator
- Lock detect signal,
- parallel programming,
- pilihan pembagi referensi, 8, 128, 256, 512, 1024, 2048, 2410, 8192
- 14 bit pembagi frekwensi (3-16383)
- Input frekwensi sampai 40Mhz

Skema yang ditampilkan adalah skema PLL secara umum yang bisa digunakan untuk membuat oscilator dari 1-40Mhz. Di dalam skema, disertakan juga VCO yang bisa bekerja dari 1-30Mhz (tergantung nilai L1), dan dial elektronik.

Keluaran VCO sekitar 12dbm (15mW, 0.8V), sangat cukup untuk digunakan sebagai LO dalam diode mixer. Dengan mengatur nilai L1 dan Cx, VCO akan bergetar pada frekwensi tertentu. Perhatian, VCO ini tidak mungkin bergetar di frekwensi yang sangat lebar. Dengan diode varactor MVAM108/MVAM109 (20pF-470pF, 1V-8V), maka clean signal akan berkisar diantara 0.25x Fc (frekwensi tengah). Jika menggunakan diode varactor VHF, kisaran frekwensinya akan makin sempit.

Dial elektronik menggunakan 3x up/down counter (CD4516 binary counter), CD4013 (flip-flop), dan CD4011 (clock, NAND gate).
Setiap IC CD4516 akan mengontrol status dari 4 bit pembagi MC145151, maka ketiga IC ini akan mengontrol 12 bit pembagi. Dengan hanya mengambil 10bit pembagi (1024), maka ke 4 bit pembagi lainnya (MSB) digunakan untuk menetukan awal kerja VCO.
Misal, jika status RA0, RA1, dan RA2 tinggi (terbuka), maka kristal 8.192Mhz akan dibagi 8192 dan memberikan step sebesar 1Khz dan rentang pembagian dari 3-1024 Khz. Dengan mengatur status empat pembagi terakhir (N10, N11, N12, N13), maka frekwensi awal bisa di cari). Dengan N10=1 (1=open, 0=ground), N11=1, N12=0, N13=0; frekwensi awalnya adalah 3.072 Mhz. Dial elektronik akan mengubah frekwensi setiap 1khz ke atas/bawah sampai 1024Khz. Sehingga rentang VCO akan bergetar dari 3.074Mhz - 4.096Mhz.

Download MC145151 datasheet

--