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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA S-meter na estação de rádio ALAN-100+. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis A grande maioria dos auto-rádios simples e baratos, que incluem, por exemplo, "ALAN-100+", "S-mini", não possui um S-meter integrado. Ao trabalhar com essas estações, é impossível avaliar objetivamente a intensidade do sinal do correspondente. Portanto, muitos proprietários, mais cedo ou mais tarde, chegam à necessidade de instalar um medidor S em sua estação de rádio. Uma solução simples para o problema do medidor S é instalar uma escala para o resistor supressor de ruído de limiar, conforme descrito no artigo “Modificações simples em estações de rádio CB” (Rádio, 1997, nº 4, pp. 72,73) . No entanto, isso causará transtornos durante o uso, por isso é preferível incorporar um mostrador ou medidor S de escala LED. Mas aqui você inevitavelmente encontrará a dificuldade de instalar o aparelho no painel frontal do rádio. Existe outra solução para este problema? Na minha opinião, sim. Os indicadores podem ser colocados na caixa da fonte de alimentação, que normalmente é utilizada ao operar a estação em condições estacionárias, ou em algum lugar no painel de instrumentos ou próximo a ele. A estação de rádio "ALAN-100+" e similares possuem um detector AM em um diodo, ao qual você pode conectar diretamente um medidor S com mostrador baseado em um microamperímetro. Mas recomendo não fazer isso, pois o funcionamento normal do detector AM pode ser interrompido. É melhor ativá-lo através de uma cascata de buffer, conforme descrito no artigo mencionado acima. Ainda assim, é melhor instalar um detector adicional, conforme mostrado na Fig. 1. Para reduzir sua influência no detector AM do receptor da estação de rádio, o diodo é ligado na direção oposta, ou seja, a tensão positiva é removida dele. O capacitor C1 é necessário para filtrar a tensão IF e o resistor R1 é usado para calibrar a escala do dispositivo. Testes mostraram que em uma estação de rádio modificada desta forma, é possível uma indicação confiável do nível do sinal de entrada até S9+40 dB, portanto este valor foi escolhido como o máximo para a escala S-meter.
O autor utilizou um microamperímetro M4247 de pequeno porte com corrente de desvio total de 100 μA e resistência de 3 kOhm. A relação entre as leituras do microamperímetro e o nível do sinal de entrada em pontos é mostrada na Fig. 2 (curva a). Percebe-se que a escala acaba sendo não linear e, além disso, é utilizada apenas por dois terços, já que o nível S1 corresponde a leituras de 32 μA. Se você conectar o diodo VD1 (mostrado na linha pontilhada) em série com o microamperímetro PA2, igual ao VD1, a escala se tornará mais conveniente. A dependência para este caso é mostrada na Fig. 2 (curva b). É possível que ao instalar um diodo adicional a escala não seja totalmente utilizada, então será necessário instalar outro diodo, o mesmo, ou de germânio, por exemplo D9.
A configuração do medidor S se resume a colocar a agulha do instrumento na marca final da escala quando um sinal com o nível máximo indicado é aplicado à entrada da estação de rádio. Em seguida, a escala é calibrada usando sinais de um gerador de RF de referência. O diodo VD1 e o capacitor O devem ser soldados usando um método de montagem em superfície diretamente na placa de rádio na lateral dos condutores impressos. O resistor trimmer R1 e o microamperímetro PA1 podem ser colocados no compartimento da fonte de alimentação. A conexão entre a estação de rádio e o aparelho deve ser feita somente com fio blindado. No S-meter é permitido usar quase qualquer microamperímetro com um desvio total de corrente de 100...200 µA. Para uso em casa e no carro, você pode fazer dois medidores S semelhantes, com diodo VD1 (se necessário, VD2) colocado na estação de rádio, capacitor O e um resistor sintonizado R1 instalado próximo ao microamperímetro. No painel traseiro da estação de rádio, é necessário instalar um conector de pequeno porte, por exemplo, de telefones de pequeno porte, onde existe um furo pronto. Um microamperímetro instalado em um carro, além de sua função principal, também pode realizar outras: medir tensão, corrente de carga, etc. Ao instalar um medidor S em um carro, deve-se levar em consideração que nem todos os medidores com mostrador podem suportar vibrações e tremores, e nem sempre é conveniente ler as leituras deles enquanto o carro está em movimento. Neste caso, um medidor S de escala LED será mais confiável e conveniente. A maneira mais fácil de fazer isso é com base em um microcircuito especializado, como o A277D, ou seu análogo doméstico completo K1003PP1. O diagrama de tal medidor S é mostrado na Fig. 3.
O dispositivo fornece indicação de 12 níveis de sinal de entrada de S1 a S9+40 dB na forma de uma escala contínua horizontal ou vertical de LEDs. O número de LEDs acesos é proporcional ao nível do sinal de entrada. Para tal S-meter é necessário instalar um detector adicional no diodo VD1 e um filtro R1C1 na placa do rádio, conforme descrito em relação à versão ponteiro. Neste caso, a constante de tempo do circuito R1C1 é selecionada grande o suficiente para calcular a média das leituras, especialmente ao receber sinais AM. Para operação normal do microcircuito, uma tensão de referência estável deve ser aplicada aos seus pinos 3 e 16. No caso de utilização da estação de rádio em versão estacionária e quando alimentada por unidade estabilizada, esta tensão vem diretamente da saída de potência através dos divisores resistivos R2R5 e R3R6. Quando utilizado em carro, a tensão de alimentação da bateria ficará instável, portanto os terminais direitos (conforme diagrama) dos resistores R5 e R6 devem ser conectados ao barramento de alimentação do receptor de rádio (emissor do transistor 017), e os próprios resistores R5 e R6 devem ter uma resistência de 5,1 kOhm. O medidor S funciona da seguinte maneira. Quando o nível do sinal na entrada do receptor é de um ponto, o LED HL1 acende. À medida que o sinal aumenta para um nível de S9+40 dB, todos os outros LEDs acendem sequencialmente, ou seja, toda a coluna acende. Essa escala pode ser muito mais conveniente para leituras rápidas, especialmente se você usar LEDs de cores diferentes. Todas as partes do S-meter, exceto VD1, R1 e C1, são colocadas em uma placa de circuito impresso, cujo esboço é mostrado na Fig. 4.
O microcircuito e os resistores são instalados na lateral dos condutores impressos e os LEDs no lado oposto. No dispositivo, é melhor usar LEDs retangulares em uma caixa de plástico, por exemplo, as séries KIPMO1 e KIPM02 com índices de letras A, B (vermelho) e B, D, D (verde). Também são aplicáveis LEDs importados de design semelhante, sendo necessário apenas que sua tensão de operação não exceda 2...2,5 V. Se você usar LEDs em caixa redonda, tanto na série AL307 de plástico quanto na série AL341 de metal, então a aparência da balança será pior. Resistores trimmer R2 e R3 - SDR - 19, constante - mlt. Se a área emissora dos LEDs for pequena, as designações digitais serão aplicadas no painel frontal próximo aos LEDs, mas se essa área for de pelo menos 5X5 mm, as designações digitais serão aplicadas diretamente a eles. por exemplo, tinta preta. Conforme observado anteriormente, é conveniente usar LEDs de diferentes cores de brilho, por exemplo, até o nível S8 inclusive - verde, e de S9 e superior - alternadamente vermelho e verde. Existem muitas dessas opções e, portanto, um radioamador pode escolhê-las a seu critério. Mas primeiro você precisa calibrar a balança. A calibração é realizada assim. Um voltímetro DC é conectado em paralelo ao capacitor C1, de preferência com uma resistência de entrada de pelo menos várias centenas de quilo-ohms, e aplicando sinais do nível S1 ao nível S9 + 40 dB à entrada, a tensão DC é medida. Isso deve ser feito no meio da faixa de frequência (18 a 20 canais). Então, o resistor R2 define a tensão no pino 16 do microcircuito DD1 igual aproximadamente ao mínimo medido, e o resistor R3 no pino 3 é igual ao máximo medido. Em seguida, o nível de sinal S1 é aplicado na entrada e o resistor R2 é usado para acender o LED HL1, e aplicando o nível S9 + 40 usando o resistor R3, o LED HL12 acende. A última etapa de configuração deve ser repetida 2 a 3 vezes e depois remover a relação entre o número de LEDs N acesos e o nível do sinal de entrada. Depois disso, você poderá determinar a cor de um LED específico a seu critério. A dependência resultante é mostrada na Fig. 5 (curva a). Em princípio, já poderia ser utilizado com sucesso, mas ainda assim, segundo o autor, não é muito conveniente devido a alguns desníveis. Portanto, procurou-se tornar a escala mais uniforme e ao mesmo tempo simplificar o dispositivo. Ressalta-se que para outra instância ou tipo de rádio a dependência pode ser diferente, portanto não tenha pressa e faça imediatamente a opção descrita a seguir.
Nesta forma de realização, uma tensão constante da saída do detector do sistema de redução de ruído de limiar, nomeadamente do colector do transistor Q7, foi seleccionada como sinal fornecido à entrada do microcircuito. As medições mostraram que quando o nível do sinal muda de SI para S9 + 40 dB, esta tensão muda de 3,4 para 1,6 V, ou seja, à medida que o sinal de entrada aumenta, a tensão diminui. Como o acionamento padrão do microcircuito permite indicar apenas uma tensão positiva crescente, foi necessário desenvolver um circuito não padronizado no qual a tensão medida é fornecida às entradas destinadas a fornecer a tensão de referência, e a tensão de referência é fornecido à entrada para fornecer a tensão medida. Isso possibilitou fazer o microcircuito funcionar “ao contrário” - à medida que a tensão positiva de entrada diminui, o número de LEDs acesos aumenta. Um fragmento do diagrama de circuito modificado é mostrado na Fig. 6. Percebe-se que o dispositivo foi simplificado, pois não há necessidade de instalação de detector de diodo adicional na placa do rádio.
A escala é calibrada da mesma forma, ou seja, quando o nível do sinal de entrada muda de S1 para S9 + 40 dB, é medida a tensão constante no coletor do transistor Q7. O resistor R1 define a tensão no pino 17 de DD1 igual ao mínimo medido. Em seguida, aplica-se o nível S1 na entrada da estação de rádio e utiliza-se o resistor R3 para acender o primeiro LED, e aplicando o nível S9 + 40 dB, utiliza-se o resistor R1 para acender o último LED. Todo o trabalho de calibração deve ser realizado com cuidado e repetido várias vezes, após o que a dependência entre o nível do sinal de entrada e o número de LEDs acesos pode ser removida. O autor obteve a dependência mostrada na Fig. 5 (curva b). Finalmente, você pode escolher a cor do brilho de LEDs específicos. A peculiaridade desta última opção é que no modo de transmissão (“TX”) todos os LEDs da escala acenderão. Se isso for desnecessário ou a estação de rádio for usada em um carro, então o terminal direito do resistor R1 conforme o diagrama deve ser conectado ao terminal de alimentação do receptor de rádio, conforme mencionado anteriormente, usando um resistor com um resistência de 5,1 kOhm. O LED S-meter deve ser conectado à estação de rádio por meio de um fio blindado. O aparelho consome cerca de 9 mA quando os LEDs não estão acesos e 60 mA quando estão todos acesos. O microcircuito permite ajustar suavemente o brilho de todos os LEDs simultaneamente. Para fazer isso, você precisa instalar um resistor variável ou de sintonia com resistência de 22...47 kOhm entre a saída de energia e o fio comum e conectar o terminal superior do resistor R4 no diagrama ao seu motor. Autor: I. Nechaev, Kursk
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