一种发射台音频信号简易自动切换装置
发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:893
一、切换器的工作原理
1.音频信号的检侧电路
图1为切换器音频信号的检测电路。由于广播发射机的音频信号一般采用平衡输入方式,而检测电
路中集成电路lm567为非平衡输人方式,对此我们采用单集成运放in-al 17p对音频信号进行处理,实现由平衡至非平衡的转换。此集成电路②、③脚为输人端,输人高阻抗⑥脚输出到音调***集成电路lm567的输人端。
lm567是高稳定度的锁相环集成电路,基本功能之一是用以识别某一定频率的信号。在门限电压(典型值为20mv有效值)以上的输人信号落在其识别带宽以内时,输出端就为低电平,否则输出端为高电平。lm567的中心频率和带宽由外接元件r3、c8、c9、c10来确定。其主要特点是:中心频率稳定度高,频率范围宽(0.1 hz-500khz),带宽可独立控制(最大带宽约为中心频率的14%),带外信号和噪声衰减率高,具有100ma的电流吸人能力.
中心频率和带宽的计算如下:
(1)由中心频率f.=l.l(r3xc8),推导c8=1.1/(r3xf.),其中电阻的单位为kω,电容的单位为μf,fo的单位为khz。按常规广播音频信号主要的频谱分量在1khz左右,所以选取1khz作为取样信号的中心频率fo s考虑到温度稳定性,r3取2kω--20kω比较合,这里取9.1kω,c8选用温温度稳定性好的电容器,其值为0.1μf。
(2)当lm567被用作音调开关时,其带宽bw(中心频率的百分数)的最大值约为14%,此值与25mv250mv均方根值的带内信号电压成正比,与中心频率f.和电容c10的乘积成反比。在ui≤ 2mv时,实际带宽为:bw二1070为输人电压有效值mv),c10为低通滤波电容(μf)。实际应用时选取c10为0.01μf。c9用于衰减检测频带以外的寄生成分,其典型值取为c10容量的两倍.
2.自动切换和告警电路
ne555时基电路作为迟滞比较器,其外围电路r5,c11、d3组成延时电路。当lm567的⑧脚输出高电平时,12v电源通过r5对cll进行充电,充电时间可以通过r5来调整;当⑧脚输出低电平时,电容c11通过d3放电。在使用时,我们把ne555的高触发端⑥脚和低触发端②脚连接起来,其电压由c11的电位确定。
当主用信号正常时,lm567输出低电平,电容cil的电位为ov,ne555输出端③脚为高电平,继电器j不动作,主用信号正常工作,指示灯led2亮。
当主用信号中断时,lm567输出高电平,电容c11开始充电,直到c11充电到8v时,ne555③脚为低电平,继电器j接点吸合,备用信号自动投人工作,同时⑦脚也为低电平,警铃ui告警,指示灯led1亮,提醒值班人员信号进行了切换。图中的控制警铃的开关kl、k2为一个单刀双掷开关,同一时间kl、k2只能合一个。这里延时时间t=1.1 r5c11,由于广播节目间隙时间最大允许为30秒,所以r5值约为270kω。
当主用信号恢复时,lm567输出低电平,电容c11通过d3放电,电位变为0, ne555③脚变为高电平,继电器j接点断开,主用信号又自动投人工作,警铃u2告警,指示灯led2亮,再次提醒值班人员信号进行了恢复切换。
3.电源电路
电源电路如图2所示。两个二极管是为了保护稳压块。
二、切换器的性能特点
该切换装置工作比较稳定,且具有旁路功能。即使装置出现故障时,值班员可以切断装置电源,使继电器j不动作,主用信号通过继电器的常闭接点投人工作。在信号取样中,ina 117输人高阻抗,不会影响发射机的正常播出信号;同时由于lm567设置的中心频率低,带宽窄,有效避免了高频干扰,防止误动作。
线路正确安装后,不需要作太多的调整,根据需要只要适当地调整电位器r5,选择好延时时间即可。
一、切换器的工作原理
1.音频信号的检侧电路
图1为切换器音频信号的检测电路。由于广播发射机的音频信号一般采用平衡输入方式,而检测电
路中集成电路lm567为非平衡输人方式,对此我们采用单集成运放in-al 17p对音频信号进行处理,实现由平衡至非平衡的转换。此集成电路②、③脚为输人端,输人高阻抗⑥脚输出到音调***集成电路lm567的输人端。
lm567是高稳定度的锁相环集成电路,基本功能之一是用以识别某一定频率的信号。在门限电压(典型值为20mv有效值)以上的输人信号落在其识别带宽以内时,输出端就为低电平,否则输出端为高电平。lm567的中心频率和带宽由外接元件r3、c8、c9、c10来确定。其主要特点是:中心频率稳定度高,频率范围宽(0.1 hz-500khz),带宽可独立控制(最大带宽约为中心频率的14%),带外信号和噪声衰减率高,具有100ma的电流吸人能力.
中心频率和带宽的计算如下:
(1)由中心频率f.=l.l(r3xc8),推导c8=1.1/(r3xf.),其中电阻的单位为kω,电容的单位为μf,fo的单位为khz。按常规广播音频信号主要的频谱分量在1khz左右,所以选取1khz作为取样信号的中心频率fo s考虑到温度稳定性,r3取2kω--20kω比较合,这里取9.1kω,c8选用温温度稳定性好的电容器,其值为0.1μf。
(2)当lm567被用作音调开关时,其带宽bw(中心频率的百分数)的最大值约为14%,此值与25mv250mv均方根值的带内信号电压成正比,与中心频率f.和电容c10的乘积成反比。在ui≤ 2mv时,实际带宽为:bw二1070为输人电压有效值mv),c10为低通滤波电容(μf)。实际应用时选取c10为0.01μf。c9用于衰减检测频带以外的寄生成分,其典型值取为c10容量的两倍.
2.自动切换和告警电路
ne555时基电路作为迟滞比较器,其外围电路r5,c11、d3组成延时电路。当lm567的⑧脚输出高电平时,12v电源通过r5对cll进行充电,充电时间可以通过r5来调整;当⑧脚输出低电平时,电容c11通过d3放电。在使用时,我们把ne555的高触发端⑥脚和低触发端②脚连接起来,其电压由c11的电位确定。
当主用信号正常时,lm567输出低电平,电容cil的电位为ov,ne555输出端③脚为高电平,继电器j不动作,主用信号正常工作,指示灯led2亮。
当主用信号中断时,lm567输出高电平,电容c11开始充电,直到c11充电到8v时,ne555③脚为低电平,继电器j接点吸合,备用信号自动投人工作,同时⑦脚也为低电平,警铃ui告警,指示灯led1亮,提醒值班人员信号进行了切换。图中的控制警铃的开关kl、k2为一个单刀双掷开关,同一时间kl、k2只能合一个。这里延时时间t=1.1 r5c11,由于广播节目间隙时间最大允许为30秒,所以r5值约为270kω。
当主用信号恢复时,lm567输出低电平,电容c11通过d3放电,电位变为0, ne555③脚变为高电平,继电器j接点断开,主用信号又自动投人工作,警铃u2告警,指示灯led2亮,再次提醒值班人员信号进行了恢复切换。
3.电源电路
电源电路如图2所示。两个二极管是为了保护稳压块。
二、切换器的性能特点
该切换装置工作比较稳定,且具有旁路功能。即使装置出现故障时,值班员可以切断装置电源,使继电器j不动作,主用信号通过继电器的常闭接点投人工作。在信号取样中,ina 117输人高阻抗,不会影响发射机的正常播出信号;同时由于lm567设置的中心频率低,带宽窄,有效避免了高频干扰,防止误动作。
线路正确安装后,不需要作太多的调整,根据需要只要适当地调整电位器r5,选择好延时时间即可。