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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA S-meter nella stazione radio ALAN-100+. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radiocomunicazioni civili La stragrande maggioranza delle autoradio semplici ed economiche, tra cui ad esempio "ALAN-100+", "S-mini", non dispongono di un misuratore S integrato. Quando si lavora con queste stazioni, è impossibile valutare oggettivamente la forza del segnale del corrispondente. Pertanto, molti proprietari prima o poi giungono alla necessità di installare un misuratore S sulla propria stazione radio. Una soluzione semplice al problema dell'S-meter è installare una scala per la resistenza di soppressione del rumore di soglia, come descritto nell'articolo “Semplici modifiche alle stazioni radio CB” (Radio, 1997, n. 4, pp. 72,73). . Tuttavia, ciò causerà inconvenienti durante l'uso, quindi è preferibile incorporare un quadrante o un S-metro con scala LED. Ma qui incontrerai inevitabilmente la difficoltà di installare il dispositivo sul pannello frontale della radio. Esiste un'altra soluzione a questo problema? A mio parere, sì. Gli indicatori possono essere posizionati nell'alloggiamento dell'alimentatore, che di solito viene utilizzato quando si utilizza la stazione in condizioni stazionarie, oppure da qualche parte sul cruscotto o accanto ad esso. La stazione radio "ALAN-100+" e simili dispongono di un rilevatore AM su un diodo, al quale è possibile collegare direttamente un S-meter a quadrante basato su un microamperometro. Ma consiglio di non farlo, poiché il normale funzionamento del rilevatore AM potrebbe essere interrotto. È meglio attivarlo tramite una cascata di buffer, come descritto nell'articolo sopra citato. Tuttavia, è meglio installare un rilevatore aggiuntivo, come mostrato in Fig. 1. Per ridurre la sua influenza sul rilevatore AM del ricevitore della stazione radio, il diodo viene acceso nella direzione opposta, cioè la tensione positiva viene rimossa da esso. Il condensatore C1 è necessario per filtrare la tensione IF e il resistore R1 viene utilizzato per calibrare la scala del dispositivo. I test hanno dimostrato che in una stazione radio modificata in questo modo è possibile un'indicazione affidabile del livello del segnale in ingresso fino a S9+40 dB, pertanto questo valore è stato scelto come massimo per la scala S-meter.
L'autore ha utilizzato un microamperometro M4247 di piccole dimensioni con una corrente di deviazione totale di 100 μA e una resistenza di 3 kOhm. La relazione tra le letture del microamperometro e il livello del segnale di ingresso in punti è mostrata in Fig. 2 (curva a). Si può vedere che la scala risulta non lineare e inoltre viene utilizzata solo per due terzi, poiché il livello S1 corrisponde a letture di 32 μA. Se colleghi il diodo VD1 (mostrato in linea tratteggiata) in serie al microamperometro PA2, lo stesso di VD1, la scala diventerà più conveniente. La dipendenza per questo caso è mostrata in Fig. 2 (curva b). È possibile che installando un diodo aggiuntivo la bilancia non venga completamente utilizzata, quindi sarà necessario installare un altro diodo, lo stesso, oppure uno al germanio, ad esempio D9.
L'impostazione dell'S-meter si riduce all'impostazione dell'ago dello strumento sul segno finale della scala quando un segnale con il livello massimo indicato viene applicato all'ingresso della stazione radio. Quindi la bilancia viene calibrata utilizzando i segnali provenienti da un generatore RF di riferimento. Il diodo VD1 e il condensatore O devono essere saldati utilizzando un metodo a montaggio superficiale direttamente sulla scheda radio dal lato dei conduttori stampati. Il resistore trimmer R1 e il microamperometro PA1 possono essere posizionati nell'alloggiamento dell'alimentatore. Il collegamento tra la stazione radio e l'unità deve essere effettuato esclusivamente con cavo schermato. Nello S-meter è consentito utilizzare quasi tutti i microamperometri con una corrente di deviazione totale di 100...200 µA. Per l'uso a casa e in macchina, è possibile realizzare due S-metri simili, con il diodo VD1 (se necessario, VD2) posizionato nella stazione radio, il condensatore O e un resistore sintonizzato R1 installato accanto al microamperometro. Sul pannello posteriore della stazione radio è necessario installare un connettore di piccole dimensioni, ad esempio da telefoni di piccole dimensioni, dove è presente un foro già pronto. Un microamperometro installato in un'auto, oltre alla sua funzione principale, può svolgerne anche altre: misurazione della tensione, corrente di carica, ecc. Quando si installa un misuratore S in un'auto, è necessario tenere presente che non tutti i comparatori possono resistere a vibrazioni e scosse e non è sempre conveniente leggerne le letture mentre l'auto è in movimento. In questo caso, un S-metro con scala LED sarà più affidabile e conveniente. Il modo più semplice per realizzarlo è sulla base di un microcircuito specializzato, come l'A277D, o il suo analogo domestico completo K1003PP1. Lo schema di un tale S-metro è mostrato in Fig. 3.
Il dispositivo fornisce l'indicazione di 12 livelli di segnale di ingresso da S1 a S9+40 dB sotto forma di una scala continua orizzontale o verticale di LED. Il numero di LED accesi è proporzionale al livello del segnale di ingresso. Per tale S-meter è necessario installare un rilevatore aggiuntivo sul diodo VD1 e un filtro R1C1 sulla scheda radio, come descritto in relazione alla versione con puntatore. In questo caso, la costante di tempo del circuito R1C1 viene selezionata sufficientemente grande da mediare le letture, specialmente quando si ricevono segnali AM. Per il normale funzionamento del microcircuito, ai suoi pin 3 e 16 deve essere fornita una tensione di riferimento stabile. Nel caso di utilizzo della stazione radio in versione stazionaria e quando alimentata da un'unità stabilizzata, questa tensione proviene direttamente dall'uscita di potenza attraverso i divisori resistivi R2R5 e R3R6. Se utilizzato in un'auto, la tensione di alimentazione della batteria sarà instabile, quindi i terminali giusti (secondo lo schema) dei resistori R5 e R6 devono essere collegati al bus di alimentazione del ricevitore radio (emettitore del transistor 017) e i resistori R5 e R6 stessi devono avere una resistenza di 5,1 kOhm. L'S-meter funziona come segue. Quando il livello del segnale all'ingresso del ricevitore è un punto, il LED HL1 si accende. Quando il segnale aumenta al livello S9+40 dB, tutti gli altri LED si accendono in sequenza, cioè si illumina l'intera colonna. Una scala di questo tipo può essere molto più comoda per leggere rapidamente le letture, soprattutto se si utilizzano LED di diversi colori. Tutte le parti dell'S-meter, eccetto VD1, R1 e C1, sono posizionate su un circuito stampato, il cui schizzo è mostrato in Fig. 4.
Il microcircuito e i resistori sono installati sul lato dei conduttori stampati e i LED sul lato opposto. Nel dispositivo, è preferibile utilizzare LED rettangolari in una custodia di plastica, ad esempio le serie KIPMO1 e KIPM02 con indici di lettere A, B (rosso) e B, D, D (verde). Sono applicabili anche LED importati con struttura simile, è solo necessario che la loro tensione operativa non superi 2...2,5 V. Se si utilizzano LED in una custodia rotonda, sia nella serie in plastica AL307 che nella serie in metallo AL341, allora l'aspetto della bilancia sarà peggiore. Resistenze trimmer R2 e R3 - SDR - 19, costante - mlt. Se l'area di emissione dei LED è piccola, le designazioni digitali vengono applicate sul pannello frontale accanto ai LED, ma se quest'area è di almeno 5X5 mm, le designazioni digitali vengono applicate direttamente su di essi. ad esempio vernice nera. Come notato in precedenza, è conveniente utilizzare LED di diversi colori luminosi, ad esempio fino al livello S8 compreso - verde, e da S9 e superiore - alternativamente rosso e verde. Esistono molte di queste opzioni e quindi un radioamatore può sceglierle a sua discrezione. Ma prima devi calibrare la bilancia. La calibrazione viene eseguita in questo modo. In parallelo al condensatore C1 è collegato un voltmetro CC, preferibilmente con una resistenza di ingresso di almeno diverse centinaia di kiloohm, e applicando segnali dal livello S1 al livello S9 + 40 dB all'ingresso, viene misurata la tensione CC. Questo dovrebbe essere fatto al centro della gamma di frequenza (18 - 20 canali). Quindi, il resistore R2 imposta la tensione sul pin 16 del microcircuito DD1 uguale a circa quello minimo misurato e il resistore R3 sul pin 3 è uguale a quello massimo misurato. Quindi il livello del segnale S1 viene applicato all'ingresso e il resistore R2 viene utilizzato per accendere il LED HL1 e applicando il livello S9 + 40 utilizzando il resistore R3, il LED HL12 si accende. L'ultimo passaggio di configurazione dovrebbe essere ripetuto 2 - 3 volte e successivamente rimuovere la relazione tra il numero di LED N accesi e il livello del segnale di ingresso. Successivamente, puoi determinare il colore di un particolare LED a tua discrezione. La dipendenza risultante è mostrata in Fig. 5 (curva a). In linea di principio potrebbe già essere utilizzato con successo, ma secondo l'autore non è molto conveniente a causa di alcune irregolarità. Si è cercato quindi di rendere la scala più uniforme e allo stesso tempo di semplificare il dispositivo. Va notato che per un'altra istanza o tipo di stazione radio la dipendenza potrebbe essere diversa, quindi non affrettarti e esegui immediatamente l'opzione descritta di seguito.
In questa forma di realizzazione, come segnale fornito all'ingresso del microcircuito è stata selezionata una tensione costante dall'uscita del rilevatore del sistema di riduzione del rumore di soglia, vale a dire dal collettore del transistor Q7. Le misurazioni hanno dimostrato che quando il livello del segnale cambia da SI a S9 + 40 dB, questa tensione cambia da 3,4 a 1,6 V, cioè all'aumentare del segnale di ingresso, la tensione diminuisce. Poiché l'accensione standard del microcircuito consente di indicare solo una tensione positiva crescente, è stato necessario sviluppare un circuito non standard in cui la tensione misurata viene fornita agli ingressi destinati a fornire la tensione di riferimento e la tensione di riferimento viene fornito all'ingresso per fornire la tensione misurata. Ciò ha permesso di far funzionare il microcircuito "al contrario": al diminuire della tensione positiva in ingresso, aumenta il numero di LED accesi. Un frammento dello schema elettrico modificato è mostrato in Fig. 6. Si può vedere che il dispositivo è stato semplificato, poiché non è necessario installare un rilevatore a diodi aggiuntivo sulla scheda radio.
La scala è calibrata allo stesso modo, cioè quando il livello del segnale di ingresso cambia da S1 a S9 + 40 dB, viene misurata la tensione costante sul collettore del transistor Q7. Il resistore R1 imposta la tensione sul pin 17 di DD1 uguale a quella minima misurata. Quindi si applica il livello S1 all'ingresso della stazione radio e si utilizza la resistenza R3 per far accendere il primo LED e applicando il livello S9 + 40 dB si utilizza la resistenza R1 per far accendere l'ultimo LED. Tutto il lavoro di calibrazione deve essere eseguito con attenzione e ripetuto più volte, dopodiché è possibile eliminare la dipendenza tra il livello del segnale di ingresso e il numero di LED accesi. L’autore ha ottenuto la dipendenza mostrata in Fig. 5 (curva b). Infine, puoi scegliere il colore del bagliore di LED specifici. La particolarità di quest'ultima opzione è che nella modalità di trasmissione ("TX") si accenderanno tutti i LED della bilancia. Se ciò risulta non necessario o la stazione radio verrà utilizzata in un'auto, il terminale destro del resistore R1 secondo lo schema deve essere collegato al terminale di alimentazione del ricevitore radio, come accennato in precedenza, utilizzando un resistore con resistenza di 5,1 kOhm. Il LED S-meter deve essere collegato alla stazione radio tramite un cavo schermato. Il dispositivo consuma circa 9 mA quando i led sono spenti e 60 mA quando sono tutti accesi. Il microcircuito consente una regolazione fluida della luminosità di tutti i LED contemporaneamente. Per fare ciò, è necessario installare un resistore variabile o di sintonia con una resistenza di 22...47 kOhm tra l'uscita di potenza e il filo comune e collegare il terminale superiore del resistore R4 nello schema al suo motore. Autore: I. Nechaev, Kursk
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