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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK S-Meter im Radiosender ALAN-100+. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation Die allermeisten einfachen und günstigen Autoradios, zu denen beispielsweise „ALAN-100+“ und „S-mini“ zählen, verfügen über kein eingebautes S-Meter. Bei der Arbeit mit diesen Sendern ist es unmöglich, die Signalstärke des Korrespondenten objektiv zu beurteilen. Daher kommen viele Besitzer früher oder später auf die Notwendigkeit, ein S-Meter in ihr Radio einzubauen. Eine einfache Lösung des S-Meter-Problems besteht darin, die Skala für den Squelch-Widerstand einzustellen, wie im Artikel „Einfache Verbesserungen an CB-Funkgeräten“ (Radio, 1997, Nr. 4, S. 72,73) beschrieben. Dies führt jedoch zu Unannehmlichkeiten bei der Verwendung, daher ist es immer noch vorzuziehen, einen Zeiger oder ein S-Meter mit LED-Skala einzubauen. Hier stößt man jedoch zwangsläufig auf die Schwierigkeit, das Gerät an der Frontplatte des Radiosenders zu installieren. Gibt es eine andere Lösung für dieses Problem? Meiner Meinung nach gibt es das. Die Anzeigen können im Netzteilgehäuse, das normalerweise beim Betrieb der Station im stationären Zustand verwendet wird, oder irgendwo auf oder in der Nähe der Instrumententafel angebracht werden. Das ALAN-100+ und ähnliche Funkgeräte verfügen über einen AM-Detektor auf einer Diode, an den Sie direkt ein S-Meter auf Basis eines Mikroamperemeters anschließen können. Ich empfehle jedoch, dies nicht zu tun, da der normale Betrieb des AM-Detektors dadurch gestört werden könnte. Es ist besser, es über die Pufferkaskade einzubinden, wie im oben genannten Artikel beschrieben. Dennoch ist es am besten, einen zusätzlichen Detektor zu installieren, wie in Abb. 1. Um die Wirkung auf den AM-Detektor des Radiosenderempfängers zu verringern, wird die Diode in die entgegengesetzte Richtung geschaltet, d. h. ihr wird eine positive Spannung entzogen. Der Kondensator C1 ist erforderlich, um die Spannung des Wechselrichters zu filtern, und der Widerstand R1 wird zum Kalibrieren der Skala des Geräts verwendet. Tests haben gezeigt, dass bei einem so modifizierten Radiosender eine zuverlässige Anzeige des Eingangssignalpegels bis zu S9 + 40 dB möglich ist, daher wurde dieser Wert als Maximum für die S-Meter-Skala gewählt.
Der Autor verwendete ein kleines M4247-Mikroamperemeter mit einem Gesamtablenkstrom von 100 μA und einem Widerstand von 3 kOhm. Die Beziehung zwischen den Messwerten des Mikroamperemeters und dem Pegel des Eingangssignals in Punkten ist in Abb. dargestellt. 2 (Kurve a). Es ist zu erkennen, dass die Skala nichtlinear ist und außerdem nur zu zwei Dritteln genutzt wird, da der S1-Pegel den Messwerten von 32 μA entspricht. Wenn Sie die VD1-Diode (dargestellt in der gestrichelten Linie) in Reihe mit dem PA2-Mikroamperemeter schalten, genau wie VD1, wird die Skala praktischer. Die Abhängigkeit für diesen Fall ist in Abb. dargestellt. 2 (Kurve b). Es ist möglich, dass beim Einbau einer zusätzlichen Diode die Waage nicht vollständig ausgenutzt wird, dann müssen Sie eine andere Diode, die gleiche, oder Germanium, zum Beispiel D9, einbauen.
Beim Einrichten eines S-Meters geht es darum, den Zeiger des Instruments auf die Endmarkierung der Skala zu stellen, wenn am Eingang des Radiosenders ein Signal mit dem maximal angezeigten Pegel anliegt. Anschließend wird die Waage anhand der Signale des Referenz-HF-Generators kalibriert. Diode VD1 und Kondensator O müssen durch Oberflächenmontage von der Seite der Leiterbahnen direkt auf die Funkplatine gelötet werden. Im Netzteilgehäuse können der Trimmerwiderstand R1 und das Mikroamperemeter PA1 untergebracht werden. Die Verbindung zwischen Radiosender und Gerät darf nur mit einem abgeschirmten Kabel erfolgen. Im S-Meter darf nahezu jedes Mikroamperemeter mit einem Gesamtablenkstrom von 100 ... 200 μA verwendet werden. Für den Einsatz zu Hause und im Auto können zwei ähnliche S-Meter hergestellt werden, während im Radiosender eine VD1-Diode (ggf. VD2), ein Kondensator O und neben dem Mikroamperemeter ein abgestimmter Widerstand R1 installiert wird . Auf der Rückseite des Radiosenders müssen Sie einen kleinen Stecker installieren, beispielsweise für kleine Telefone, wo sich ein vorgefertigtes Loch befindet. Das im Auto eingebaute Mikroamperemeter kann neben der Hauptfunktion auch andere erfüllen: Spannung, Ladestrom usw. messen. Beim Einbau eines S-Meters in ein Auto ist zu beachten, dass nicht alle Messuhren Vibrationen und Erschütterungen standhalten und es nicht immer bequem ist, die Messwerte während der Fahrt abzulesen. In diesem Fall ist das S-Meter mit LED-Skala zuverlässiger und praktischer. Der einfachste Weg, es herzustellen, ist auf der Basis einer speziellen Mikroschaltung wie A277D oder seines vollständigen inländischen Gegenstücks K1003PP1. Das Schema eines solchen S-Meters ist in Abb. dargestellt. 3.
Das Gerät zeigt 12 Eingangssignalpegel von S1 bis S9 + 40 dB in Form einer kontinuierlichen horizontalen oder vertikalen LED-Skala an. Die Anzahl der leuchtenden LEDs ist proportional zum Pegel des Eingangssignals. Für ein solches S-Meter ist es notwendig, einen zusätzlichen Detektor auf der VD1-Diode und einen R1C1-Filter auf der Funkstationsplatine zu installieren, wie für die Schalterversion beschrieben. Gleichzeitig wird die Zeitkonstante der R1C1-Schaltung groß genug gewählt, um die Messwerte zu mitteln, insbesondere beim Empfang von AM-Signalen. Für den normalen Betrieb der Mikroschaltung müssen ihre Anschlüsse 3 und 16 mit einer stabilen Referenzspannung versorgt werden. Bei Verwendung des Radiosenders in einer stationären Version und bei Stromversorgung durch ein stabilisiertes Gerät kommt diese Spannung direkt vom Leistungsausgang über die Widerstandsteiler R2R5 und R3R6. Bei Verwendung in einem Auto ist die Versorgungsspannung der Batterie instabil, daher müssen die rechten (gemäß Diagramm) Anschlüsse der Widerstände R5 und R6 mit dem Leistungsbus des Funkempfängers (Transistor 017 Emitter) verbunden werden die Widerstände R5 und R6 selbst müssen einen Widerstandswert von 5,1 kOhm haben. Das S-Meter funktioniert wie folgt. Wenn der Signalpegel am Empfängereingang einen Punkt beträgt, leuchtet die HL1-LED. Steigt das Signal auf den Pegel S9+40 dB, leuchten nacheinander alle anderen LEDs auf, d. h. die gesamte Spalte wird hervorgehoben. Eine solche Skala kann für schnelle Ablesungen viel praktischer sein, insbesondere wenn Sie LEDs mit unterschiedlichen Leuchtfarben verwenden. Alle Teile des S-Meters, außer VD1, R1 und C1, sind auf einer Leiterplatte platziert, deren Skizze in Abb. dargestellt ist. 4.
Auf der Seite der Leiterbahnen sind die Mikroschaltung und die Widerstände verbaut, auf der gegenüberliegenden Seite die LEDs. Im Gerät ist es besser, rechteckige LEDs in einem Kunststoffgehäuse zu verwenden, zum Beispiel die Serien KIPMO1 und KIPM02 mit den Buchstabenindizes A, B (rot) und C, D, D (grün). Importierte LEDs mit ähnlichem Design sind ebenfalls anwendbar. Es ist lediglich erforderlich, dass ihre Betriebsspannung 2 ... nicht überschreitet. Trimmerwiderstände R2,5 und R307 - SDR - 341, konstant - mlt. Ist die Abstrahlfläche der LEDs klein, werden die digitalen Bezeichnungen auf der Frontplatte neben den LEDs angebracht, beträgt diese Fläche mindestens 5X5 mm, dann werden die digitalen Bezeichnungen direkt darauf angebracht. wie zum Beispiel schwarze Farbe. Wie bereits erwähnt, ist es zweckmäßig, LEDs mit unterschiedlichen Leuchtfarben zu verwenden, beispielsweise bis einschließlich S8 – grün, und ab S9 – abwechselnd rot und grün. Es gibt viele solcher Optionen und daher kann der Funkamateur sie nach eigenem Ermessen auswählen. Aber zuerst müssen Sie die Waage kalibrieren. Die Kalibrierung wird wie folgt durchgeführt. Parallel zum Kondensator C1 ist ein Gleichspannungsmesser angeschlossen, vorzugsweise mit einem Eingangswiderstand von mindestens mehreren hundert Kilo-Ohm, und durch Anlegen von Signalen von der S1-Ebene bis zur S9 + 40-dB-Ebene wird die Gleichspannung gemessen. Dies sollte in der Mitte des Frequenzbereichs (18 - 20 Kanäle) erfolgen. Dann stellt der Widerstand R2 die Spannung an Pin 16 des DD1-Chips ein, die ungefähr dem minimalen Messwert entspricht, und der Widerstand R3 an Pin 3 stellt den maximalen Messwert ein. Dann wird der Signalpegel S1 an den Eingang angelegt und der Widerstand R2 bringt die HL1-LED zum Leuchten, und durch Anlegen des Pegels S9 + 40 mit dem Widerstand R3 lässt die HL12 leuchten. Der letzte Schritt der Einrichtung sollte 2–3 Mal wiederholt werden und dann die Beziehung zwischen der Anzahl der leuchtenden LEDs N und dem Eingangssignalpegel entfernen. Danach können Sie nach eigenem Ermessen die Farbe einer bestimmten LED bestimmen. Die erhaltene Abhängigkeit ist in Abb. dargestellt. 5 (Kurve a). Im Prinzip könnte es bereits erfolgreich eingesetzt werden, allerdings ist es laut Autor aufgrund einiger Unebenheiten dennoch nicht sehr komfortabel. Daher wurde versucht, den Maßstab einheitlicher zu gestalten und das Gerät zu vereinfachen. Es ist zu beachten, dass die Abhängigkeit bei einer anderen Instanz oder einem anderen Radiosendertyp anders ausfallen kann. Beeilen Sie sich also nicht und führen Sie sofort die unten beschriebene Option aus.
Bei dieser Variante wurde als Signal am Eingang der Mikroschaltung eine konstante Spannung vom Ausgang des Detektors des Schwellenwertrauschreduzierungssystems, nämlich vom Kollektor des Transistors Q7, gewählt. Messungen ergaben, dass sich diese Spannung bei einer Änderung des Signalpegels von SI auf S9 + 40 dB von 3,4 auf 1,6 V ändert, d. h. mit steigendem Eingangssignal sinkt die Spannung. Da die standardmäßige Einbindung der Mikroschaltung nur die Anzeige einer steigenden positiven Spannung ermöglicht, war es notwendig, eine nicht standardmäßige Schaltung zu entwickeln, bei der die gemessene Spannung den zur Versorgung der Referenzspannung vorgesehenen Eingängen zugeführt und die Referenzspannung zugeführt wird an den Eingang zur Bereitstellung der Messspannung angeschlossen. Dadurch war es möglich, die Mikroschaltung „umgekehrt“ arbeiten zu lassen – mit abnehmender positiver Eingangsspannung nimmt die Anzahl der brennenden LEDs zu. Ein Ausschnitt des modifizierten Schaltplans ist in Abb. dargestellt. 6. Es ist ersichtlich, dass das Gerät vereinfacht wurde, da kein zusätzlicher Diodendetektor auf der Platine des Radiosenders installiert werden muss.
Die Skala wird auf ähnliche Weise kalibriert, d. h. wenn sich der Eingangssignalpegel von S1 auf S9 + 40 dB ändert, wird die konstante Spannung am Kollektor des Transistors Q7 gemessen. Widerstand R1 stellt an Pin 17 DD1 eine Spannung ein, die dem gemessenen Minimum entspricht. Dann wird der Pegel S1 an den Eingang des Radiosenders angelegt und der Widerstand R3 bringt die erste LED zum Leuchten, und durch Anlegen des Pegels S9 + 40 dB bringt der Widerstand R1 das Leuchten der letzten LED zum Leuchten. Alle Kalibrierungsarbeiten müssen sorgfältig durchgeführt und mehrmals wiederholt werden, danach ist der Zusammenhang zwischen dem Eingangssignalpegel und der Anzahl der brennenden LEDs bereits entfernt. Der Autor erhielt die in Abb. gezeigte Abhängigkeit. 5 (Kurve b). Abschließend können Sie die Farbe des Leuchtens bestimmter LEDs auswählen. Ein Merkmal der letztgenannten Option ist, dass im Sendemodus („TX“) alle LEDs der Waage leuchten. Wenn sich dies als unnötig erweist oder der Radiosender in einem Auto betrieben wird, muss der Ausgang des Widerstands R1, rechts gemäß Diagramm, wie bereits erwähnt mit dem Leistungsausgang des Radiosenderempfängers verbunden werden ein 5,1 kΩ Widerstand. Der Anschluss des LED-S-Meters an den Radiosender muss über ein abgeschirmtes Kabel erfolgen. Das Gerät verbraucht etwa 9 mA, wenn die LEDs aus sind, und 60 mA, wenn alle LEDs leuchten. Die Mikroschaltung ermöglicht eine stufenlose Einstellung der Helligkeit des Leuchtens aller LEDs gleichzeitig. Dazu muss zwischen dem Leistungsausgang und der gemeinsamen Leitung ein Stell- oder Trimmwiderstand mit einem Widerstand von 22 ... 47 kOhm eingebaut und der obere Ausgang des Widerstands R4 gemäß Diagramm an dessen Motor angeschlossen werden. Autor: I. Nechaev, Kursk
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