Precizní sekvencer

sekvencer.jpg

Teoretický pokec
Sekvencer slouží k správnému načasování přepínání atenního relé a napájecího napětí pro koncový stupeň. Některá zařízení mají i nízkošumový předzesilovač (LNA), který se zařadí u anteny na začátek svodu k TRX. Ke správnému načasování přepínání relé a napájení koncového stupně slouží právě sekvencer. Tento je určen předevčím pro mikrovlnná zařízení, kde jsou napájecí proudy koncového stupně malé (řádu několika ampér), napájení se předpokládá pouze 12V z baterií a ovládacím signálem je PTT buď přímo z tlačítka nebo z TRX. Tlačítko je rozpojené při příjmu, spojením se zemí začíná vysílání. Pro přepínání vysokých kmitočtů se používají speciální relé s SMA konektory, které ale často mají napájecí napětí cívky 28V. Proto tento sekvencer obsahuje i měnič 12/28V pro toto relé. Pokud je použito antenní relé s ovládacím napětím 12V, nemusíme měnič (U1 a související součástky) osazovat.
Na fotografii je již celková sestava, doplněná o ovládací prvky. První spínač (zleva) zapíná samotný oscilátor s termostatem. Ten je potřeba zapnout alespoň 2 hodiny před závodem, aby byl jeho kmitočet dostatečně stabilní. Druhý spínač zapíná napájení transvertoru, třetí je paralelní spínač k PTT, který se zapíná při vysílání CW.
První LED dioda (zelená) signalizuje napájení oscilátoru, druhá (žlutá) přepnutí antenního relé do polohy TX a třetí (červená) přepnutí relé pro napájení koncového stupně. Vestavěný mikroampérmetr indikuje výstupní výkon PA (tento výstup z PA se obvykle nazývá monitor). Mikroampérmetr při vysílání svým kmitáním v rytmu modulace či CW značek ukazuje, že vf výkon skutečně do antény jde.(Ta stupnice bude snad časem přemalována, spínače a diody popsány)

Popis zapojení
Základem je oscilátor v obvodu U2 4047, který kmitá na frekvenci cca 100Hz a kmitočet lze nastavit trimrem R8. Kmitočet prochází vestavěnou děličkou do posuvného registru U4 4014, jehož výstupy slouží ke generování jednotlivých fází pomocí hradel U3 4011. Toto uspořádání zajišťuje správnou reakci i na krátké pulsy od PTT tlačítka (nebo jeho odskoky), které u jiných, jednoduchých zapojení, mohou způsobit překlopení relé nepřípustným způsobem.
diagram.gif
Napájecí proud pro koncový stupeň ovládá relé K1, anténní relé musí být při použití LNA samozřejmě u antény, proto je v sekvenceru pro relé jen ovládací tranzistor Q1. Pro toto relé je také vestavěn měnič napětí, jehož základem je obvod U1 LM78S40. Tento obvod je sice obvykle považován za zastaralý, ale pro dané použití je výhodnější, než obligátní TL494, který má řadu dalších vymožeností, které tu ale nepotřebujeme. Použitý obvod má integrovanou rychlou diodu, která je pro tuto aplikaci optimální. Ze zkušeností vím, že na této diodě závisí celá účinnost měniče více, než na kterémkoliv jiném prvku. Vestavěná rychlá dioda byla tím rozhodujícím elementem pro výběr tohoto obvodu.
Nutno upozornit na někdy používaný zdvojovač napětí - napětí už z principu nemůže být přesně dvojnásobné, ale z 12V získáme jen cca 21V. Pro napájení relé 28V to může (ale nemusí) stačit. Pokud však napětí baterie poklesne vybíjením či zatížením z 12V na 10V, potom je pokles výstupního napětí dramatický - až pod 17V. To už může způsobit vážný problém. Relé nemusí přepnout, koncový zesilovač začne pracovat bez zátěže, což jej může poškodit, při opožděném pomalém přepínání kontaktů s procházejícím větším výkonem se opálí kontakty atd.
Činnost zde použitého měniče byla ověřena i při poklesu napájecího napětí na 6V, kdy se již obvykle TRX dávno odmlčel.
Obvody Q4 až K2 a U5 osazujeme až v případě, kdy požadujeme nějaký další samostatný výstup. Tranzistor Q5 je určen pro ovládání TRX v případě, že signál PTT přichází do sekvenceru přímo od tlačítka, což je výhodnější. Na plošném spoji jsou dále motivy s pájecími body pro další součástky, které mají sloužit pro případné další vylepšování sekvenceru. Po zkušenostech z posledních mikrovlnných závodů se ale ukazuje, že toho nebude zapotřebí. Při montáži je třeba počítat i s tím, že se montáž zařízení před závodem koná ve spěchu, nervozitě a mimo dílnu. Proto je dobré počítat s tím, že se mohou kabely zapojit do nesprávných konektorů atd. Ti šikovnější mají každý konektor jiného typu, žádná univerzálnost, aby se záměně prostě zabránilo fyzicky. Napájení koncového stupně a ovládání anténního relé by mělo být společným kabelem, aby se nemohl výkon z PA objevit na nesprávném vstupu relé. Začátečníkům radím - a znám pár amatérů, kteří se této mé cenné rady drží a šíří ji dál, aby raději anténní relé měli při RX sepnuté a odpadnutí bylo při TX. Tím zabrání poškození při odpojeném kabelu k relé. Samozřejmě za cenu větší spotřeby energie z akumulátoru.

Dokumentace:
Schema
seznam součástek
Plošný spoj
Rozložení součástek

Jezte med, je zdravý!

Valid HTML 4.01 Transitional