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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Indicateur automatique du compteur SWR. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / réception radio Les compteurs SWR automatiques ont acquis une popularité bien méritée car ils ne nécessitent pas d'étalonnage constant. Cela simplifie grandement le processus de mesure lui-même et permet de contrôler rapidement la qualité de l'adéquation du trajet antenne-alimentation lors du travail en ondes. Un grand nombre de solutions de circuits réussies proposées par les radioamateurs peuvent être divisées en deux groupes. La première inclut des solutions basées sur les contrôleurs SHI [1-4]. Il s'agit de dispositifs de circuit relativement complexes, constitués, en règle générale, de deux blocs - l'unité d'étalonnage automatique proprement dite pour trois ou quatre amplificateurs opérationnels et une unité d'indication (analogique sur un dispositif pointeur ou LED numérique avec son convertisseur plutôt complexe). Le deuxième groupe comprend les dispositifs basés sur des diviseurs résistifs [5-7], qui se distinguent par leur simplicité d'exécution. Les principes de leur construction et la méthode de calcul du compteur ROS à base de diviseurs résistifs sont assez simples et accessibles dans l'article de I. Goncharenko [5]. Très attractifs en termes d'ergonomie, de design et de facilité de contrôle visuel, les compteurs TOS avec indicateurs LED. Il convient de noter deux caractéristiques importantes de ces appareils. Premièrement, l'opération d'étalonnage ou d'auto-étalonnage, en tant que telle, est absente car inutile. La précision de la mesure est déterminée uniquement par la précision de la sélection des valeurs de résistance et la sensibilité des comparateurs. Deuxièmement, une bonne vitesse nous permet de recommander leur utilisation pour la surveillance opérationnelle des conditions de fonctionnement et d'urgence du trajet antenne-alimentation. Dans ce cas, il suffit de compter deux ou trois niveaux de seuil, par exemple comme dans [7]. Mais pour une utilisation confortable en tant que compteur SWR principal, il est souhaitable d'augmenter le nombre de niveaux affichés à au moins 5-7. La version du compteur automatique LED SWR avec alimentation unipolaire que nous proposons à votre attention comporte dix niveaux de référence et est extrêmement simple grâce à l'utilisation d'un microcircuit LM3914 abordable et peu coûteux [8]. Ce microcircuit - un contrôleur spécialisé pour contrôler les échelles linéaires de LED - possède tout ce dont nous avons besoin, à savoir : un diviseur de tension de précision à dix étages avec un pas de division linéaire de 0,1, dix comparateurs et une unité de contrôle LED. Le schéma de l'appareil est illustré à la fig. 1. Tension directe Uпp et réfléchis Unégatif les ondes du capteur SWR sont transmises aux entrées de la puce DA1. La tension admissible de l'onde directe est de + 1 ... + 11 V. Elle est réglée lors du réglage des capteurs lorsque la puissance nominale de l'émetteur est appliquée à la charge adaptée. Il est souhaitable de limiter la valeur inférieure de cette tension à un niveau d'environ 2 V afin de minimiser l'effet de la non-linéarité des diodes germanium du capteur SWR sur la précision de la mesure. Les capteurs d'ondes directes et réfléchies sont tous les dispositifs connus sur les coupleurs directionnels, sur les transformateurs de courant ou sur les ponts, qui sont décrits à plusieurs reprises dans la littérature. Je voudrais recommander une bonne conception de E. Gutkin pour la fabrication, qui est accessible et décrite en détail dans [9].
La tension continue à travers la résistance R2 est transmise à la broche 6 DA1 - le bras supérieur du diviseur résistif interne, qui est composé de dix résistances identiques connectées en série avec une résistance d'environ 1 kOhm. L'utilisation d'une résistance externe supplémentaire R2 a permis d'obtenir une certaine flexibilité dans le réglage des seuils du comparateur et, par conséquent, dans le choix des valeurs SWR indiquées par les LED. Dans la version auteur de l'indicateur, avec les valeurs de ces résistances indiquées sur le schéma, la lueur de la LED HL1 correspond à SWR 1,2, la LED HL2 - 1,4, la LED HL3 - I.7, la HL4 LED-2, le HL5 LED-2,5, le HL6 LED-3, LED HL7-4, LED HL8-5, LED HL9-7, LED HL10-11. Ces valeurs sont valables si la résistance totale du diviseur interne est de 10 kOhm, mais en réalité, en raison de la diffusion technologique, elle peut aller de 8 à 17 kOhm. Par conséquent, pour garantir une grande précision du compteur SWR, il est d'abord nécessaire de mesurer la résistance totale du diviseur interne en connectant un ohmmètre aux broches 4 et 6 de DA1. Pour ce faire, il est préférable d'utiliser un multimètre numérique "chinois" - dans son mode ohmmètre, une basse tension est appliquée à la sortie (pas plus de 0,2 V), qui est inférieure à la tension d'ouverture des jonctions pn en silicium. Cela garantit une précision de mesure élevée. Dans la version de l'auteur Rinterne = 9,92 kOhms. Valeur mesurée Rinterne vous permettra de sélectionner la résistance spécifique de la résistance R2 pour la caractéristique d'indication souhaitée. La formule de calcul des étapes de l'indication SWR pour une instance spécifique du microcircuit et la valeur sélectionnée de la résistance R2 est simple : SWR = (Rinterne + R2 + Rtechnologie) / (Rinterne + R2 - Rtechnologie). Ici la résistance Rinterne et R2 - en kiloohms ; Rtechnologie - résistance des échelons du diviseur résistif en kiloohms (c'est-à-dire dans ce cas elle est 1, 2, 3 ... 10). À propos de la nomination d'autres éléments. La résistance R1 égalise la résistance de charge des redresseurs du capteur SWR, sa résistance doit donc être égale à la somme des résistances R2 + Rext. La résistance R4 détermine le courant traversant chaque LED, dans ce cas il est choisi à environ 10 mA. Les condensateurs C3 et C4 protègent les entrées des interférences RF. La variante de circuit représentée à la fig. La figure 1 correspond au mode de fonctionnement de la balance en forme de colonne lumineuse. Si la broche 9 de la puce DA1 est laissée libre, une seule LED significative s'allumera. Il s'est avéré qu'il existe souvent des cas de LM3914 dans lesquels la tension de polarisation à l'entrée 5 est assez élevée. Il en résulte une indication sans signaux d'entrée. Pour éliminer cela, il est nécessaire d'appliquer une petite tension positive à la broche 4, pour laquelle une résistance d'accord R4 avec une résistance de 3 ... 220 Ohm est connectée entre la broche 330 et le fil commun. En mettant sous tension, en ajustant cette résistance, nous supprimons la lueur de fond (sans signaux) des indicateurs. Les LED peuvent être utilisées n'importe quelle disponible. Monoblocs importés structurellement pratiques de dix diodes indépendantes dans un seul emballage. Dans la version de l'auteur, un bloc KingBright DC-763BWA a été utilisé, dans lequel sept diodes sont vertes et trois diodes (dans notre cas elles correspondent à des niveaux SWR> 4) sont rouges. Si vous le souhaitez, ce compteur SWR peut être complété par un dispositif d'indication sonore du dépassement d'un certain seuil SWR et une protection automatique du relais contre un SWR élevé. Un schéma d'un tel dispositif est présenté sur la fig. 2.
Dans ce cas, l'algorithme de fonctionnement suivant est mis en œuvre : lorsque le SWR atteint le niveau 3, la LED HL6 s'allume (selon le schéma de la Fig. 1), la chute de tension à ses bornes ouvre le transistor VT1, qui allume un émetteur acoustique avec un générateur intégré. Il peut être de n'importe quel type, à condition qu'il fonctionne suffisamment fort lorsqu'une tension d'alimentation de +5 V lui est appliquée. Un signal sonore d'avertissement retentit. Si le ROS continue d'augmenter et atteint 7, les transistors VT2 et VT3 s'ouvrent et un relais est activé dont les contacts (ils ne sont pas représentés sur le schéma) peuvent mettre l'appareil en mode réception ou, par exemple, réduire considérablement la sortie pouvoir. Un retour positif via le circuit VD1R5 "verrouille" les clés VT2, VT3 à l'état ouvert. Ils ne peuvent être supprimés qu'en fermant les contacts du bouton de réinitialisation SA1 ou en mettant complètement hors tension l'unité de protection. Le condensateur C2 fournit un léger retard (environ une seconde) au déclenchement du relais de protection, et sa capacité peut être modifiée en fonction de vos propres préférences. Les transistors peuvent utiliser n'importe quel silicium de structure correspondante : VT1, VT2 - séries KT209, KT361, KT3107, 2N3906, etc., VT3 - séries KT315, KT3102, 2N3904, BC547, etc. Diodes - toute série de silicium basse consommation KD522, KD102 , Sh4148, etc. Relais - avec une tension de fonctionnement de 5 ... 6 V. littérature
Auteur : Sergey Belenetsky (US5MSQ)
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