Войти Регистрация

Войдите в свой аккаунт

Логин *
Пароль *
Запомнить меня
 
Четверг, 18 февраля 2016 12:43

Простой автоматический КСВ-метр со светодиодной шкалой

Оцените материал
(3 голосов)
Простой автоматический КСВ-метр со светодиодной шкалой - 5.0 out of 5 based on 3 votes

Автоматические измерители КСВ приобрели заслуженную популярность благодаря тому, что не требуют постоянной калибровки, что существенно упрощает сам процесс измерений и обеспечивают возможность непосредственного оперативного контроля качества согласования антенно-фидерного тракта при работе в эфире. Большое количество удачных схемных решений , предложенных радиолюбителями, можно условно разделить на две группы. К первой можно отнести решения на основе ШИМ[1,2,3,4 ], относительно сложные схемотехнически и состоящие как правило из двух блоков – собственно узла автокалибровки на 3-4х ОУ и блока индикации ( аналогового на стрелочном приборе-вольтметре или светодиодного цифрового со своим довольно сложным преобразователем). Ко второй группе, отличительной чертой которой является простота исполнения, можно отнести устройства на основе резистивных делителей[5,8,9 ]. Принципы 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 и дизайна, удобства визуального контроля КВС-метры со светодиодными индикаторами. Стоит отметить две важных особенности этих устройств:

  1. Операция калибровки или автокалибровки как таковая отсутствует за ненадобностью. Точность измерения определяется только точностью подбора значений резисторов и чувствительностью компараторов.
  2. Хорошее быстродействие позволяет рекомендовать их применение для оперативного контроля рабочего и аварийного состояний антенно-фидерного тракта. В этом случае достаточно производить отсчет 2-3х пороговых уровней, например, как в [8],но для комфортного применения в качестве основного измерителя КСВ число индицируемых уровней желательно увеличить до 5-7, лучше больше.

Предлагаемый вашему вниманию вариант автоматического светодиодного КСВ- метра с однополярным питанием имеет 10 уровней отсчета и отличается исключительной простотой благодаря применению доступной и недорогой микросхемы LM3194[6]. В этой микросхеме — специализированном контролере для управления линейными светодиодными шкалами, есть все, что нам необходимо – прецизионный десяти ступенчатый делитель напряжения с линейным шагом деления 0,1, десять компараторов и схема управления светодиодами.

КСВ метр на светодиодах

 

Принципиальная схема устройства приведена на рис.1 Напряжения прямой Uпрям и отраженной Uотр волны от высокочастотного датчика КСВ подается на соответствующие входы. Допустимая величина напряжения прямой волны Uпрям +1…+11В и выставляется во время настройки датчиков при подаче номинальной мощности передатчика на согласованную нагрузку. Но, чтобы нелинейность германиевых диодов датчика КСВ заметно не сказывалась на точности измерений, нижний предел желательно ограничить величиной порядка 2В. В качестве датчика КСВ можно применять любые известные устройства – на направленных ответвителях, на токовых трансформаторах или мостовые, многократно описанные в радиолюбительской литературе. Хочется порекомендовать для изготовления хорошую конструкцию Э.Гуткина , доступно и подробно описанную в [7].

Напряжение прямой волны через резистор R1 поступает на вывод 6 DA2 – верхнее плечо внутреннего резистивного делителя, представляющий собой 10 последовательно включенных одинаковых резисторов сопротивлением 1 кОм. Применение дополнительного внешнего резистора R1 позволило получить определенную гибкость в настройке порогов срабатывания компараторов и, соответственно, в выборе значений КСВ, индицируемых светодиодами. Для примера в таблицах 1-3 показаны варианты индикации значений КСВ при трех значениях резистора — 0, 2и 4кОм (см.таблицы в архиве).

Эти цифры справедливы в том случае, если суммарное сопротивление внутреннего делителя равно 10кОм, но реально из-за технологического разброса может быть от 8 до 17кОм. Поэтому, для обеспечения высокой точности КСВ метра, предварительно необходимо измерить суммарное сопротивление внутреннего делителя, подключив омметр к выводам 4 и 6 DA2.

Лучше всего воспользоваться «китайским» цифровиком – у него в режиме омметра на выход подается малое напряжение ( не более 0,2В), что ниже напряжения открывания кремниевых p-n переходов и это обеспечивает высокую точность измерений. Измеренное значение Rвнутр надо подставить в таблицу в соответствующую ячейку и тогда вы сможете подобрать конкретную величину R1 под желаемую характеристику индикации. В авторском варианте Rвнутр=9,92кОм и выбранному алгоритму фактически соответствует табл.2

Если возникнет вопрос как подключить данный КСВ метр то для это вот схема подключения

Ксв метр

О назначении других элементов схемы. Резистор R2 выравнивает сопротивление нагрузки выпрямителей датчика КСВ, поэтому его величина равна сумме сопротивлений R1+ Rвнутр. Резистор R3 определяет ток через каждый светодиод Iсветодиода=12,5/ R3, в данном случае примерно 10мА. Конденсаторы С1,С2 защищают входы от ВЧ наводок. Перемычка между выводами 3 и 9 DA2 определяет режим работы шкалы – если замкнута, как на схеме — светящийся столбик, если разомкнута – светящаяся точка, т.е. горит только один значащий светодиод. Последний режим естественно экономнее, что важно при автономном питании. Если планируется только этот режим, то схему можно еще больше упростить, исключив стабилизатор DA1 и конденсаторы С5, С6, а аноды светодиодов подключить к общему питанию +12В. Как оказалось, часто встречаются экземпляры LM3914, у которых собственное смещение по входу 5 бывает достаточно большое, что приводит к срабатыванию индикации без входных сигналов.
Чтобы это устранить, надо на вывод 4 подать небольшое запирающее положительное напряжение, для чего между выводом 4 и общим проводом подключён подстроечный резистор 220-330 ом. Включаем питания и подстройкой этого переменника убираем фоновое (без сигналов) свечение индикаторов.

Светодиоды можно применять любые доступные. Удобно применять импортные моноблоки из 10 независимых диодов в одном корпусе. В авторском варианте используется блок KingBright DC-763BWA, в котором 7 диодов зеленого цвета, а 3, соответствующие уровням КСВ >4 – красные.

Прочитано 7423 раз

Похожие материалы (по тегу)

Добавить комментарий


 

Топ

ТЕЛЕФОННАЯ…

Приставка-спикерфон предназначена для громкоговорящей телефонной связи. Занятие линии АТС…

Управление…

Автор разработал программу и устройство для управления различными электро и…

Импульсный…

Импульсный преобразователь сетевого напряжения Применение импульсного преобразователя…

Цифровой…

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…
500 схем для радиолюбителей - Подборка книг (DJVU)

500 схем для…

1. 500 схем для радиолюбителей. Приемники2. 500 схем для радиолюбителей. Усилители…

Вольтамперметр на…

Pахотел повторить, но буржуй просил за прошитый МК 14 евро, было принято решения догнать…

Программатор PicKit2

PICkit 2 это простой USB программатор для микроконтроллеров PIC, микросхем памяти и…

Импульсный блок…

Импульсный блок питания 180Вт Мощность блока питания — около 180 Вт, выходное напряжение…

Эмулятор ключей…

Назначение. Устройство предназначено для считывания, хранения и эмуляции ключей домофонов…

Ремонт импульсного…

Вскрытие корпуса БП:Начинаем проверку, особо обращая внимание на поврежденные, изменившие…

ЛЕГЕНДАРНАЯ «СДУ С…

В 1984 году журнал РАДИО опубликовал схему СДУ, в которой использовался принцип цифрового…

ИНДИКАТОР УРОВНЯ…

Принципиальная схема индикатора показана на рисунке. Эта схема использовалась для…