1 APRESENTAÇÃO INDICADORES DO PAINEL FRONTAL INSTALAÇÃO ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS TRANSMISSÃO DE DADOS...

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1 APRESENTAÇÃO ... 2

2 INDICADORES DO PAINEL FRONTAL ... 2

3 INSTALAÇÃO ... 3

4 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS ... 6

5 TRANSMISSÃO DE DADOS ... 8

6 IDENTIFICAÇÃO DE CHAMADAS ... 8

7 DESCRIÇÃO DOS CIRCUITOS ... 8

8 ANEXO I ... 13

9 ANEXO II... 14

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http:://www.relm-chatral.com.br 2

Sistema de Telefonia Rural EMR250

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O sistema consiste na instalação de um telefone, residencial ou comercial, num local distante dos centros urbanos como, por exemplo, num sítio ou fazenda, sem necessidade da instalação de uma linha física.

O sistema utiliza um enlace via rádio, operado na faixa de VHF/FM de 240 a 262 MHz, composto basicamente de:

• Uma unidade Central e uma unidade Assinante, cada qual com suas respectivas interfaces com a linha telefônica/telefone;

• Duplexadores de alta rejeição permitindo a utilização de uma mesma antena para as funções simultâneas de transmissão e recepção;

• Fontes de alimentação projetadas para operação sob condições de variações bruscas de voltagem, com carregador flutuador de baterias, permitindo a operação do equipamento mesmo quando há falta de energia elétrica;

• Protetores de entrada CA e de linha telefônica; • Antenas direcionais de alto ganho.

O alcance do sistema dependerá da topografia da região onde for instalado.

A interface central (instalada no equipamento situado num centro urbano) emulará todos os comandos que um equipamento de telefone comum envia para a central telefônica, traduzindo os sinais elétricos que recebe da central telefônica em comandos digitais que serão transmitidos para o equipamento do assinante.

A interface assinante emula todos os sinais de uma linha telefônica, que poderá ser estendida até 2km entre o equipamento e o telefone, podendo ser instaladas extensões, fax, modem, tronco de Mini-PABX, secretária eletrônica, identificador de chamadas telefônicas, etc.

(*) – É necessária a instalação de um módulo (MIB), de fabricação da RELM Chatral® no equipamento central, para possibilitar esta identificação.

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O sistema EMR250 disponibiliza indicadores no painel frontal que permitem uma avaliação da funcionalidade do equipamento.

Led “Ligado” (vermelho).

Aceso: equipamento alimentado pela rede elétrica ou bateria.

Apagado: falta de energia elétrica ou bateria descarregada/ desligada. Led “Conexão” (verde)

Unidade assinante (aceso): fone fora do ganho e transmissor acionado. Unidade central (aceso): ocorrendo uma ligação.

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Leds “PD” (amarelos): acendem proporcionalmente, do inferior ao superior, à potência de saída do equipamento. Máxima potência deve apresentar os 04(quatro) leds acesos. Caso o equipamento tenha sido ajustado para meia potência, somente 02 (dois) leds acenderão quando o equipamento entrar no modo transmissão;

Leds “IS” (amarelos): acendem proporcionalmente, do inferior ao superior, à intensidade de sinal de RF que o receptor do equipamento recebe.

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Para se obter um melhor desempenho do sistema, seguir os procedimentos de instalação abaixo:

Local

Instalar as duas unidades, central e assinante, em local arejado, de fácil acesso e protegido contra intempéries. Definir onde serão instaladas as antenas já considerando a topografia do local, altura de mastro ou torre e o comprimento e tipo dos cabos coaxiais para o enlace.

Cabos

O modelo de cabo coaxial a ser utilizado irá depender da distância entre a antena e o equipamento. Para que o enlace não seja comprometido pela perda de inserção do cabo, recomendamos:

• Até 10m: cabo coaxial RGC-58; • Acima de 10m: cabo coaxial RGC-213.

Instalação das antenas

1. Verificar o local mais apropriado para instalação das antenas em relação à topografia da região;

2. Providenciar a instalação de torres ou mastros com a altura adequada;

3. Fixar as antenas, observando que o direcionamento das mesmas, uma em relação à outra (central – assinante), é de vital importância para a correta operação do sistema. Recomenda-se a utilização de bússola para esta etapa;

4. Soldar os conectores machos ao cabo coaxial. É fundamental que tanto o condutor central quanto a malha do cabo sejam soldados. Recomenda-se utilizar ferro de solda de, no mínimo, 100W. Uma sugestão para facilitar a solda da malha do cabo coaxial à carcaça do conector é a remoção, com uma lima, do banho de proteção da carcaça ao redor dos furos por onde a solda deverá penetrar;

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Nota: os cabos coaxiais RGC-58 e RGC-213 apresentam uma proteção interna de papel condutivo, que deve ser removido durante o processo de soldagem dos conectores. Isto reduz a probabilidade de curto-circuito.

5. Certificar-se, utilizando um multiteste, de que não existe um curto-circuito entre a malha (carcaça do conector) e o condutor central do cabo coaxial;

6. Conectar uma das extremidades do cabo coaxial ao conector fêmea da antena;

7. Isolar a conexão com fita de auto-fusão. Aplicar a fita de baixo para cima. Ao terminar a aplicação prender a ponta com uma fita isolante comum até a fusão da mesma;

8. Levar a outra extremidade do cabo coaxial até o ponto onde será conectada ao equipamento (unidade central ou assinante). Observar que antes da entrada do cabo coaxial no local, deverá ser feita uma curva para baixo com o mesmo – “pingadeira” – evitando que a água de chuva escorra pelo cabo e possa penetrar no equipamento (unidade central ou unidade assinante), causando danos aos circuitos internos;

9. Recomenda-se fortemente a instalação de pára-raios, assim como um ponto de aterramento para se conectar aos equipamentos..

Instalação da unidade central

1. Identificar o equipamento com a indicação “Unidade Central” no painel traseiro;

2. Ligar a linha telefônica no conector com a identificação “Linha Telefônica”. Não manter um aparelho telefônico em paralelo com a linha.

3. Interligar a unidade central à fonte de alimentação no conector com a indicação “VCC”; 4. Conectar o cabo coaxial no conector “Antena”;

5. Ligar um fio-terra no terminal identificado com o símbolo terra, no painel traseiro da fonte de alimentação;

6. Certificar-se de que o fusível da fonte está corretamente instalado;

7. Verificar se a chave seletora de tensão 110/220 VCA da fonte está na posição adequada à rede de alimentação do local;

8. Ligar a bateria, caso for utilizada, nos terminais “BAT” da fonte de alimentação. Observar a polaridade dos terminais. Utilizar uma bateria automotiva de 12VCC com no mínimo 36AH e no máximo 65AH;

9. Ligar o cabo de alimentação à rede elétrica.

Instalação da unidade assinante

1. Identificar o equipamento com a indicação “Unidade Assinante” no painel traseiro; 2. Ligar o aparelho telefônico no conector com a identificação “Telefone”;

a. Poderão ser instalados até 02 (dois) aparelhos telefônicos (extensão) em paralelo. Em casos onde houver necessidade de instalar o aparelho telefônico distante do equipamento, manter a distância máxima em até 02 (dois) km. Neste caso, é importante:

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a. Utilizar fio FE (fio telefônico constituído por dois condutores de liga de cobre, isolado por material termoplástico);

b. Não passar o fio diretamente na terra, utilizar tubulações;

c. Instalar proteções, centelhador a gás e varistores; d. Manter esta linha a pelo menos 40 cm da rede elétrica. 3. Interligar a unidade assinante à fonte de alimentação no conector com a indicação

“VCC”;

4. Conectar o cabo coaxial no conector “Antena”;

5. Ligar um fio-terra no terminal identificado com o símbolo terra, no painel traseiro da fonte de alimentação;

6. Certificar-se de que o fusível da fonte está corretamente instalado;

7. Verificar se a chave seletora de tensão 110/220 VCA da fonte está na posição adequada à rede de alimentação do local;

8. Ligar a bateria, caso for utilizada, nos terminais “BAT” da fonte de alimentação. Observar a polaridade dos terminais. Utilizar uma bateria automotiva de 12VCC com no mínimo 36AH e no máximo 65AH;

9. Ligar o cabo de alimentação à rede elétrica.

Nota Importante: caso o local de instalação da unidade assinante não disponha de energia elétrica e seja utilizada apenas bateria para alimentar o equipamento, proceder da seguinte forma:

a. Ligar a bateria nos terminais “BAT” da fonte. Observar a polaridade dos terminais;

b. Pressionar o botão “START BAT” no painel frontal da fonte.

c. Verificar que o led “LIGADO” (vermelho), da unidade assinante, está aceso;

Utilização de Painéis Solares e Controladores de Carga

Consideramos para as recomendações a seguir uma condição na qual os equipamentos estarão em transmissão durante 25% do tempo.

1. Observar a tabela a seguir para especificação dos fios a utilizar no sistema solar. A recomendação é para fio flexível, singelo com perda máxima até 5% para tensão em 12 VCC.

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TABELA DE ESPESSURA DE FIO PARA SISTEMA SOLAR A 12 Vdc

Bitola

mm2 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95

Ampères Distância em metros

1 32 51 81 130 205 325 517 652 822 1308 1650 2 16 26 40 64 102 163 259 326 411 654 825 4 8 13 20 33 51 81 129 163 205 327 412 6 5 8 14 22 34 54 86 109 137 218 275 8 4 6 10 16 26 41 65 82 103 164 206 10 3 5 8 13 20 33 52 65 82 131 165 15 2 3 5 8 14 22 34 43 55 87 110 20 - 2 4 6 10 16 26 33 41 65 83 25 - - 3 5 8 13 21 26 33 52 66 30 - - 2 4 7 11 17 22 27 44 55 35 - - - 3 6 9 15 19 23 37 47 40 - - - - 5 8 13 16 20 33 41 45 - - - - 4 7 11 14 18 29 37 50 - - - - 3 6 10 13 17 26 33

2. Utilizar 01 (um) painel solar com potência de 70 W;

3. O controlador de carga deverá ter uma capacidade de 7 A;

4. Para esta aplicação, a bateria deverá possuir capacidade de 105 AH.

Validação da Instalação

1. Efetuar uma ligação telefônica e verificar a qualidade da comunicação;

2. Se apresentar ruído excessivo, observar os leds identificados como “IS” no painel frontal dos equipamentos, durante a ligação. Caso os 04 (quatro) leds não estejam acesos, redirecionar gradativamente as antenas até que todos acendam;

3. Observar os leds identificados como PD no painel frontal. O número de leds acesos deve ser proporcional à potência de saída para a qual o equipamento está ajustado.

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Geral

• Faixa de freqüências: 240 a 262 MHz

• Número de canais (programáveis internamente através de Dip Switch): 200 • Operação: full duplex

• Tipo de emissão: 16K0F3E • Tipo de estação: fixa

• Controle de freqüência: circuito PLL • Espaçamento de canais: 25 KHz

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• Seletividade: através de filtros a cristal e cerâmico • Estabilidade: +/- 5PPM ( 0º C a 50º C, ref. 25º C) • Tensão de alimentação: 13,8 VCC +/- 5% • Consumo:

o em stand by: 600 mA; o em transmissão: 3,0 A.

Receptor

• Tipo de circuito: supereteródino de dupla conversão • Sensibilidade (12 dB SINAD (EIA)): melhor que 0,35 uV • Limiar de abertura do silenciador: melhor que 0,30 uV • Seletividade: 70 dB

• Intermodulação: > 60 dB

• Rejeição de imagens e espúrios: > 60 dB • Saída de áudio (sobre 600 Ohms): 0 dBm

• Distorção harmônica (saída de áudio nominal): < 3% (0 dBm)

• Resposta de áudio( de-ênfase de 6 dB/ 8a_{de +2 a –6 dB): 300 a 3KHz}

• 1a_{e 2}a_{FI: 21,4 MHz e 455KHz}

Transmissor

• Potência de RF: 10W +/- 10%

• Emissão de harmônicos e espúrios: < 60 dB

• Sensibilidade de modulação para 3,3 KHz de desvio: 250 mV • Ruído de FM: < 50 dBmp

• Resposta de áudio (pré-ênfase de 6 dB/ 8a_{de +1 a –3 dB: 300 a 3 KHz}

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O sistema EMR250 está preparado para comunicação de dados. A velocidade típica de conexão situa-se entre 19200 a 24000 baud. Deve-se, entretanto, considerar que alguns fatores influenciam diretamente a velocidade neste tipo de comunicação:

a. Nível de ruído do enlace de rádio-freqüência; b. Qualidade da linha telefônica utilizada; c. Tipo de modem instalado;

d. Qualidade do provedor de internet local.

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O sistema EMR250 está preparado para operar com identificadores de chamada telefônica, mediante a instalação, na Unidade Central, do acessório “MIB”, fabricado pela RELM Chatral® Telecomunicações Ltda.

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O sistema EMR250 é composto por transceptores VHF/FM operando na faixa de freqüências entre 240 e 262 MHz, pelas interfaces central e assinante, protetores de rede CA e de linha telefônica, duplexadores e conversores de alimentação CA/CC.

A seguir descrevemos os principais circuitos:

Interface Central – vide Diagrama de Blocos no ANEXO II.

• Transforma os sinais da linha telefônica pública a dois fios em quatro fios, compatibilizando-os com os sinais do transceptor full-duplex;

• Executa as funções de controle da Unidade Central;

• Codifica um tom pré-estabelecido com a finalidade de ativar a chamada na Unidade Assinante.

• Possui os seguintes circuitos:

o Híbrida (T1/ T2): destina-se a transformar a linha telefônica balanceada (linha a dois fios) em dois ramais independentes de áudio (Tx e Rx), sendo ambos desbalanceados;

o Acoplador Ótico (IC1): efetua a isolação entre a linha telefônica e o circuito de detecção de ring. Detecta a tensão de chamada;

o Chaveamento Ring (Q2): habilita o circuito de acionamento do transmissor e o circuito de chaveamento de tom (condição saturado);

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o Acionamento do Transmissor (Q8/ Q9): aciona o transmissor com nível zero no ponto APF (corte de Q8 e saturação de Q9);

o Conexão/ Discagem (Q1): comanda o acionamento do relè RL-1 para a conexão da linha telefônica;

o Chaveamento Discagem (Q10): ativa o circuito de conexão da linha telefônica Q1, sendo comandado pelo decodificador de tons IC3;

o Chaveamento de Portadora (Q5): ativa o circuito de conexão da linha telefônica Q1, quando do recebimento de portadora através do nível zero no ponto “PORT”;

o Codificador de tom DTMF (IC4): a função do codificador de tom IC4 é gerar o tom DTMF “D” a ser enviado à Unidade Assinante para ativar o circuito de chamada (ring). IC4 é ativado com nível zero no pino 1, via circuito de Chaveamento de Tom (Q8/ Q9). A saída de tom (pino 13) é aplicada via trimpot R43 ao circuito amplificador TX, IC2A;

o Amplificador de Áudio TX: formado por IC2A e Q4, que constituem o misturador dos níveis de tom e modulação e os amplificam para serem aplicados ao áudio TX do transceptor.

Interface Assinante – vide Diagrama de Blocos no ANEXO III.

• Supervisiona as funções dos circuitos de linha e do transceptor full-duplex que formam a Unidade Assinante;

• Possui os seguintes circuitos:

o Gerador de Ring: o sinal de ring é gerado pelo circuito oscilador formado por U3A e U3D, o qual é comandado por Q3. O sinal de saída do oscilador, pino 4 de U3D, é aplicado ao filtro de entrada U1A e, em seguida, ao amplificador formado por U1B e em Q1 e Q2. A saída do amplificador é acoplada ao transformador isolador T1. A saída de ring é aplicada ao aparelho telefônico por meio dos contatos de K1A e na base de Q5, por meio de R33;

o Fonte de 48VCC: é composta basicamente pelo oscilador formado por Q13, Q14, T4 e componentes associados. O sinal é retirado no secundário de T4, e aplicado ao dobrador de tensão formado por D14, D15, C32 e C33, originando uma tensão CC de 48V, utilizada para alimentação do gerador de corrente e do telefone. O trimpot R55 é utilizado para efetuar o ajuste de simetria, igualando os tempos de saturação e corte de Q14 evitando-se, desta forma, um superaquecimento do mesmo;

o Gerador de Corrente: é formado pelos transistores Q6, Q10, Q9, Q12, Q7, Q11 e componentes associados. Q9 e Q12 formam um amplificador

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diferencial que, juntamente com Q10, funcionam como um elemento de controle. O caminho a ser seguido pela corrente, a partir da fonte de 48VCC, é formado por R32, Q6, T2 (enrolamentos 3 e 4), contato de K1A(C3, C1), carga constituída pelo telefone, contato de K1A (C4, C6), T3 (enrolamentos 3 e 4), Q7 e R43. O telefone, com o monofone no gancho, apresenta uma impedância maior que 10M Ohms, o que mantém a corrente no circuito praticamente nula. Quando o monofone é retirado do gancho, a impedância do telefone cai para um valor menor que 500 Ohms e o Gerador de Corrente passa a fornecer uma corrente de aproximadamente 20 mA ao circuito. Este acréscimo de corrente, provoca o desenvolvimento de uma tensão sobre R43, que é utilizada como sinalização de monofone fora do gancho;

o Sensor de Corrente e APF: em paralelo com R43, Gerador de corrente, tem-se um divisor resistivo formado por R42 e R44. Este divisor retira uma amostra da tensão desenvolvida sobre R43 e polariza a base de Q8, levando-o à saturação sempre que o monofone é retirado do gancho. Com a saturação de Q8, o acoplador ótico U6 é polarizado diretamente, enviando a sinalização de fone fora do gancho para acionamento do APF e inibição do circuito oscilador de ring, através de Q21;

o Híbrida: formada pelos transformadores T2, T3 e componentes associados, além de fazer parte do circuito do Gerador de Corrente, é também o dispositivo utilizado para acoplamento dos sinais de áudio provenientes do telefone, assim como dos sinais dirigidos a ele;

o Decodificador de Tom DTMF (U2): sua função é decodificar o tom DTMF “D” recebido da Unidade Central para ativar o Gerador de Ring. Quando U2 decodificar o tom “D”, aplicado via R21 e C14 no pino 7, suas saídas D1, D2 D4 e D8 terão nível zero e o pino 12, nível 1, após detectar o par de tons DTMF. Deste modo, Q16 é cortado e Q3 saturado (Chave Ring) aplicando um nível zero ao circuito Gerador de Ring.

Transceptor – vide Diagrama de Blocos no ANEXO IV.

• Receptor, vide esquema RC-5350: tipo super-heteródino de dupla conversão com filtro a cristal na 1a_{FI de 21,4 MHz e filtro cerâmico na 2}a_{FI de 455 KHz. A seguir a}

descrição dos principais circuitos:.

o Pré-seletor de RF: o sinal vindo do duplexador é aplicado ao circuito sintonizado de entrada formado por L14 e L15, sendo, em seguida, amplificado pelo FET Q10. Em sua saída (dreno), o sinal é sintonizado por L8 e L9 sendo aplicado ao 1º misturador;

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o 1º Misturador e Amplificador de FI: o sinal de entrada vindo do Pré-seletor de RF é aplicado ao gate 1 do 1º misturador, formado pelo FET Dual Gate Q9. O sinal de conversão vindo do sintetizador RX é aplicado ao gate 2 de Q9, via C53. Na saída (dreno) do misturador, tem-se a diferença dos sinais aplicados (21,4 MHz).

O sinal na freqüência de 21,4 MHz (1a FI) é sintonizado por L12, filtros a cristal (FT2, FT3) e L13 sendo aplicado ao gate 1 do amplificador de FI, Q8. O sinal de FI é amplificado por Q8, sintonizado novamente por L11 e aplicado à entrada de IC7 (pino 16), por meio de C57 e C58. Os diodos D9 e D10 limitam a amplitude do sinal na entrada de IC7.

O sinal de saída do misturador (pino 3) passa por um filtro cerâmico de 455 KHz (FT1) que é, em seguida, aplicado a um amplificador/ limitador de seis estágios, com entrada no pino 5. Este sinal excita internamente o demodulador e externamente, via pinos 7 e 8, sofre a influência da bobina de quadratura L10. Este circuito de quadratura externo proporciona uma variação de fase de 90º no centro da freqüência de FI, recuperando as freqüências de áudio. O áudio recuperado, consistindo de componentes de freqüência da 2a_{FI (455 KHz) e o sinal de modulação, passa através de}

um amplificador/ filtro passa-baixa para reduzir os componentes da freqüência da 2a FI saindo, em seguida, pelo pino 9.

A ausência do sinal de recepção é indicado pela presença de ruído no pino 9 de IC4. Ruído este, utilizado para o acionamento do circuito silenciador. O sinal retirado do pino 5 de IC4 é amplificado por Q5 e Q6, e obtida a indicação de intensidade de sinal (IS), constituída por 04 LEDs indicativos no painel frontal, vide esquema RC-5352.

O coletor de Q11 vai a nível zero com presença de sinal na antena, formando o circuito “Presença de Portadora”;

o Áudio e Filtro: quando há sinal de áudio demodulado pelo receptor, este é aplicado a um filtro passa-faixa (300 a 3400 Khz), formado por IC3-A e circuito associado. Na saída de IC3-A (pino1), o sinal de áudio é aplicado, via trimpot de volume R52, à entrada do amplificador de áudio (IC5). R63 e C88 efetuam a de-ênfase de 6dB/ oitava na entrada do amplificador (IC5).

• Transmissor, vide esquema RC-5351: opera na faixa de VHF (240 a 262 MHz), sendo as freqüências sintetizadas através do VCO TX. A seguir a descrição dos principais circuitos:

o Estágio Modulador: o sinal de modulação é aplicado via L7, C44 ao pino 5 do amplificador IC3-B. O sinal de saída (pino 7) é aplicado ao filtro passa-baixa IC3-A O sinal do pino 1 de IC1-A é então aplicado ao trimpot de

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ajuste de desvio R41, que acopla o sinal via C51 e R40 ao varicap de modulação D6 do VCO, modulando-o em freqüência. Em se tratando de um rádio operando em full-duplex, as freqüências de transmissão e de recepção possuem uma diferença de 13,750 MHz;

o Módulo de Potência de RF, vide esquema RC-5349: Este módulo é formado por Q1 (alimentado com uma tensão de 12VCC direta), Q2, Q3, Q4 (alimentados com 12VCC no momento em que o APF é acionado) e circuitos sintonizados de entrada (L9 e L13) e de saída (L3, C8,C9).

O filtro de harmônicos é formado por L4, L5, e L6.

O transistor de saída é protegido contra curto-circuito e ausência de antena pelo circuito “refletômetro”, de onde é retirada a tensão para o ajuste de potência de saída, através de R10.

Tanto a potência de direta quanto a refletida controlam a tensão do coletor de Q2. Ainda do “refletômetro” é retirada a tensão que controla os 04 LEDs indicadores de potência direta (PD), situados no painel frontal, vide esquema RC-5352.

• Sintetizadores, vide esquemas RC-5350 e RC-5351: o transceptor utiliza dois sintetizadores independentes, sendo um para o receptor, programável através da dip switch “SW1” na placa RC-5350, e outro para o transmissor, programável através da dip switch “SW-1” na placa RC-5351. Ambos são formados basicamente por um microcontrolador que, ao ser energizado, envia um trem de pulsos ao PLL programando-o de acordo com a freqüência selecionada nas dip switches do transmissor e do receptor.

A função do PLL é detectar e seguir as pequenas diferenças de fase e freqüência existentes entre o cristal de referência (12,8 MHz) e a freqüência gerada pelo VCO. A combinação das dips switches proporcionam o afastamento de 13,75 MHz entre a freqüência de Tx e Rx, além de fornecerem a freqüência de conversão para que o receptor apresente o resultado da 1a FI em 21,4 MHz.

Os osciladores de referência (12,8 MHz) também são independentes e têm suas freqüências ajustadas por trimmers (C15 para Tx e C34 para Rx), para se obter nos VCOs as freqüências exatas para Tx e Rx.