www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Архив статей и поиск
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(500000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Викторина онлайн
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Голосования
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2021

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Индикатор автоматического КСВ-метра

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоприем

Комментарии к статье Комментарии к статье

Автоматические измерители КСВ приобрели заслуженную популярность благодаря тому, что не требуют постоянной калибровки. Это существенно упрощает сам процесс измерения и обеспечивает возможность при работе в эфире оперативно контролировать качество согласования антеннофидерного тракта. Большое число удачных схемных решений, предложенных радиолюбителями, можно условно разделить на две группы.

К первой относятся решения на основе ШИ-регуляторов [1-4]. Это относительно сложные схемотехнические устройства, состоящие, как правило, из двух блоков - собственно узла автокалибровки на трех-четырех ОУ и блока индикации (аналогового на стрелочном приборе или светодиодного цифрового со своим довольно сложным преобразователем). К второй группе относятся устройства на основе резистивных делителей [5-7], которые отличаются простотой исполнения. Принципы их построения и методика расчета КСВ-метра на основе резистивных делителей достаточно просто и доступно изложены в статье И. Гончаренко [5].

Очень привлекательны, с точки зрения эргономики, дизайна и удобства визуального контроля, КСВ-метры со светодиодными индикаторами. Стоит отметить две важные особенности этих устройств. Во-первых, операция калибровки или автокалибровки, как таковая, отсутствует за ненадобностью. Точность измерения определяется только точностью подбора значений резисторов и чувствительностью компараторов. Во-вторых, хорошее быстродействие позволяет рекомендовать их применение для оперативного контроля рабочего и аварийного состояний антенно-фидерного тракта. В этом случае достаточно производить отсчет двух-трех пороговых уровней, например, как в [7]. Но для комфортного применения в качестве основного измерителя КСВ число индицируемых уровней желательно увеличить, по крайней мере, до 5-7.

Предлагаемый вашему вниманию вариант автоматического светодиодного КСВ-метра с однополярным питанием имеет десять уровней отсчета и отличается исключительной простотой благодаря применению доступной и недорогой микросхемы LM3914 [8]. В этой микросхеме - специализированном контроллере для управления линейными светодиодными шкалами - есть все, что нам необходимо, а именно: прецизионный десятиступенчатый делитель напряжения с линейным шагом деления 0,1, десять компараторов и узел управления светодиодами.

Схема устройства приведена на рис. 1. Напряжения прямой Uпp и отраженной Uотр волн от датчика КСВ подаются на входы микросхемы DA1. Допустимое напряжение прямой волны - + 1...+ 11 В. Его выставляют во время настройки датчиков при подаче номинальной мощности передатчика на согласованную нагрузку. Нижнее значение этого напряжения желательно ограничить на уровне примерно 2 В, чтобы минимизировать влияние нелинейности германиевых диодов датчика КСВ на точность измерений. Датчики прямой и отраженной волн - это любые известные устройства на направленных ответвителях, на токовых трансформаторах или мостовые, которые многократно описаны в литературе. Хочется порекомендовать для изготовления хорошую конструкцию Э. Гуткина, доступно и подробно описанную в [9].

Индикатор автоматического КСВ-метра
Рис. 1. Схема автоматического светодиодного КСВ-метра

Напряжение прямой волны через резистор R2 поступает на вывод 6 DA1 - верхнее плечо внутреннего резистивного делителя, представляющего собой десять последовательно включенных одинаковых резисторов сопротивлением около 1 кОм. Применение дополнительного внешнего резистора R2 позволило получить определенную гибкость в настройке порогов срабатывания компараторов и, соответственно, в выборе значений КСВ, индицируемых светодиодами. В авторском варианте индикатора при указанных на схеме номиналах этих резисторов свечение светодиода HL1 соответствует КСВ 1,2, светодиода HL2 - 1,4, светодиода HL3 - I,7, светодиода HL4 - 2, светодиода HL5 - 2,5, светодиода HL6 - 3, светодиода HL7 - 4, светодиода HL8 - 5, светодиода HL9 - 7, светодиода HL10 - 11.

Эти значения справедливы в том случае, если суммарное сопротивление внутреннего делителя равно 10кОм, но реально из-за технологического разброса может быть от 8 до 17 кОм. Поэтому для обеспечения высокой точности КСВ-метра предварительно необходимо измерить суммарное сопротивление внутреннего делителя, подключив омметр к выводам 4 и 6 DA1.

Для этого лучше всего воспользоваться "китайским" цифровым мультиметром - у него в режиме омметра на выход подается малое напряжение (не более 0,2 В), что ниже напряжения открывания кремниевых p-n переходов. Это обеспечивает высокую точность измерений. В авторском варианте Rвнутр = 9,92 кОм. Измеренное значение Rвнутр позволит подобрать конкретное сопротивление резистора R2 под желаемую характеристику индикации.

Формула для расчета ступеней индикации КСВ под конкретный экземпляр микросхемы и выбранный номинал сопротивления R2 простая: КСВ = (Rвнутр + R2 + Rтек)/(Rвнутp + R2 - Rтек). Здесь сопротивления Rвнутр и R2 - в килоомах; Rтек - сопротивление ступеней резистивного делителя в килоомах (т. е. в данном случае это 1, 2, 3 ... 10).

О назначении других элементов. Резистор R1 выравнивает сопротивление нагрузки выпрямителей датчика КСВ, поэтому его сопротивление должно быть равно сумме сопротивлений R2 + Rвнутр. Резистор R4 определяет ток через каждый светодиод, в данном случае он выбран примерно 10 мА. Конденсаторы С3 и С4 защищают входы от ВЧ-наводок. Вариант схемы, приведенный на рис. 1, соответствует режиму работы шкалы в виде светящегося столбика. Если вывод 9 микросхемы DA1 оставить свободным, будет светиться только один значащий светодиод.

Оказалось, что часто встречаются экземпляры LM3914, у которых напряжение смещения по входу 5 бывает достаточно большое. Это приводит к срабатыванию индикации без входных сигналов. Чтобы это устранить, необходимо на вывод 4 подать небольшое положительное напряжение, для чего между выводом 4 и общим проводом подключен подстроечный резистор R3 сопротивлением 220...330 Ом. Включив питание, подстройкой этого резистора убираем фоновое (без сигналов) свечение индикаторов.

Светодиоды можно применять любые доступные. Конструктивно удобны импортные моноблоки из десяти независимых диодов в одном корпусе. В авторском варианте был использован блок KingBright DC-763BWA, в котором семь диодов - зеленого цвета свечения, а три диода (у нас они соответствуют уровням КСВ>4) - красного.

При желании этот КСВ-метр можно дополнить устройством звуковой индикации превышения некоторого порога по КСВ и автоматической релейной защиты от высокого КСВ. Схема такого устройства представлена на рис. 2.

Индикатор автоматического КСВ-метра
Рис. 2. Схема устройства

В данном случае реализован следующий алгоритм работы: при достижении КСВ уровня 3 загорается светодиод HL6 (по схеме рис. 1), падение напряжения на нем открывает транзистор VT1, который включает акустический излучатель со встроенным генератором. Он может быть любого типа - лишь бы достаточно громко работал при подаче на него напряжения питания +5 В. Звучит предупреждающий звуковой сигнал. Если КСВ продолжает увеличиваться и достигает 7, открываются транзисторы VT2 и VT3 и срабатывает реле, контакты которого (они на схеме не показаны) могут перевести аппарат в режим приема или, например, заметно уменьшить выходную мощность.

Положительная обратная связь через цепь VD1R5 "защелкивает" ключи VT2, VT3 в открытом состоянии. Вывести их можно только замыканием контактов кнопки сброса SA1 или полным обесточиванием узла защиты. Конденсатор С2 обеспечивает небольшую задержку (примерно на одну секунду) срабатывания релейной защиты, и его емкость может быть изменена, исходя из ваших собственных предпочтений.

Транзисторы можно применить любые кремниевые соответствующей структуры: VT1, VT2 - серий КТ209, КТ361, КТ3107, 2N3906 и т. п., VT3 - серий КТ315, КТ3102, 2N3904, BC547 и т. п. Диоды - любые кремниевые маломощные серий КД522, КД102, Ш4148и т. п. Реле - с рабочим напряжением 5...6 В.

Литература
  1. Погосов А. Автоматический КБВ-метр. - Радио, 1985, № 10, с. 20, 21.
  2. Автоматические показания при измерении КСВ. - URL: cqham.ru/ swr_12.htm.
  3. Доброхотов И. Автоматический КСВ-метр. - URL: cqham.ru/un7gm_ swr.htm.
  4. Нечаев И. КСВ-метр с автоматической калибровкой. - Радио, 2005, № 3, с. 64, 65.
  5. Гончаренко И. Индикатор КСВ-метра. - URL: dl2kq.de/ant/3-21.htm.
  6. Кабаев А. Автоматический индикатор КСВ. - URL: cqham.ru/swr14. htm.
  7. Нечаев И. Автомобильный автоматический КСВ-метр. - Радио, 2005, № 6, с. 68, 69.
  8. LM3914 Dot/Bar Display Driver. - URL:  datasheetcatalog.com/ datasheets_pdf/L/M/3/9/LM3914.shtml.
  9. Гуткин Э. Измеряем КСВ: теория и практика. - Радио, 2003, № 5, с. 66-68; № 6, с. 61-63.
Автор: Сергей Беленецкий (US5MSQ)

Смотрите другие статьи раздела Радиоприем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

раздел сайта Гирлянды

журналы Elektor Electronics (годовые архивы)

книга Расчет уставок релейной защиты и предохранителей в сетях 0,4-35 кВ. Голубев М.Л., 1970

книга Карманные радиостанции. Куприянович Л.И., 1957

статья Настольная плавильня

статья Пульверизатор моделиста

справочник Сервисные меню зарубежных телевизоров. Книга №16

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:

[lol][cry][!][?]




Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов