高山转播台无触点式信号源自动切换装置
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我们大家都知道为了保障转播台的正常转播,每套电台节目必须有多个相同内容的信号源,当有多套调频节目进行同时发送时,对各套节目进行监听、切换,对值班员来说有着相当大的思想压力。当某一频道节目的主用信号丢失后,要求值班员及时发现并将音频分配器进行快速切换到其它信号源上,确实有很大难度。基于上述原因,我们在音频分配器中加装了自动切换装置,当主用信号源出现问题,导致发射机无音频信号输出时,自动快速切换备用信号。此装置在音频信号中断后,经过25秒钟延时判断及时进行信号源自动切换。切换装置由+12V工作电源、音频取样、NE555延时电路、CD4541脉冲延时电路几部分组成。
NE555功能介绍
首先对NE555各管脚作用介绍一下,这样对整个信号控制原理就很容易理解了。NE555的8脚接+5V电源VDD;1脚接地;2脚为置位端,当电平≤1/3VDD时(4V左右),3脚输出高电平(4脚为高电平的条件下)。4脚为强复位,当电平≤4V时,不管2脚、6脚电平如何,3脚输出为低电平。5脚外接0.01~0.1uf电容到地,防止干扰。6脚为复位端,当电平≥2/3VDD时,同时保证2脚≥1/3VDD情况下,3脚输出为低电平。7脚为放电端。该NE555通过接受取样电平的变化而使输出端发生变化,从而触发音源电路而报警,对音频中断延时是由R4和C7的充电时间常数决定,延时时间约为1.1RC(S),可以改变RC的数值来改变延时时间。在这里R4=220K,C7=100uf延时时间约为25秒钟,因音频信号有间歇停顿,时间设置的短了,容易导致误切换。
CD4541功能介绍
CD4541的各脚功能:①、②、③脚为内部振荡器,R7、C9、R8为定时电路外接元器件。R7为56KΩ电位器,C9为0.01μf,R8为100KΩ电阻。⑷、⑾脚为空脚,⑸脚接地为开机自动复位端(接低电平有效),⑹脚为手动复位端(接高电平有效、),⑺脚为集成电路接地端,⑻脚为输出端。⑼脚为输出初始状态设置端,接低电平时输出初始状态为低电平,接高电平时输出初始状态为高电平,这里接高电平。⑽脚为方式选择端,接高电平时为循环工作方式,接地时为单定时工作方式,这里接地选择单定时工作方式。⑿、⒀脚为定时时间编程端,可根据定时时间的长短选择相应的编程要求。⒁脚为集成电路12V正电源端。
通过⑿、⒀脚分频接法和分频级数的设置,确定延时范围。表中为⑿、⒀脚分频接法和分频级数的设置,以及相关的延时范围,我们将⑿接高电平、⒀脚接低电平,延时范围在5秒左右。
自动切换装置原理
音频信号由音频分配器第一路信号不平衡音频输出端接至隔直电容C3正极,外皮接音频分配器接地端。发射机在正常工作下,音频信号经V1进行音频放大,通过隔直电容C5加到D1、D2、C6上进行倍压整流,调整起控灵敏度电位器Rw1,使B点电压为0.6V左右,保证V2导通,使集电极C点电压为0V,NE555的3脚输出为高电平,保证光耦处于导通状态,使输出电压为低电平。将 CD4541手动复位端⑥脚接光耦的输出端,自动复位端⑤脚接至NE555的3脚输出端,在第一路信号(数字微波信号)中断时,光耦输出高电平,一路去触发CD4066的13脚,使CD4066的①、②脚导通,将音频分配器切换到第二信号(数字卫星信号),一路经CD4541手动复位端⑥脚复位(低电平有效),因⑼脚接高电平,输出初始状态为高电平,去触发CD4066的12脚,使CD4066的⑩、⑾师导通,对切换进行确认,CD4541延时5秒后,8脚输出低电平,使确认键失效,只有再次切换时才恢复。防止因误碰切换键而确认。
当第一信号恢复正常后,NE555的3脚输出高电平,光耦处于导通状态,使输出电压为低电平。CD4066的13脚为低电平,使CD4066的①、②脚断开。NE555的输出端分两路,一路去CD4066的⑤脚触发,使③、④脚导通,将音频分配器切换到第一信号(数字微波信号),一路去CD4541自动复位端⑤脚复位(高电平有效),去触发CD4066的12脚,使CD4066的⑩、⑾师导通,对切换进行确认,CD4541延时5秒后,8脚输出低电平,使确认键失效。
由于国内外经常有不法分子攻击卫星信号,使用卫星信号存有一定风险,我台以数字微波信号为第一路信号,以数字卫星信号为第二路信号,因此开机时自动切换装置自动选择数字微波信号为主用信号,而数字卫星信号为备用信号。切换装置电路安装、检查无误后,断开音频取样信号,测量音频放大器直流工作点,调整电位器Rw2,使A点的电压为1/2VDD(6V左右)。第一路信号源音频取样信号加上,调整电位器Rw2使B点的电压接近0V;再去掉音频取样信号,待延时25秒后,切换装置自动切换到第二路信号源,5秒后确认。当第一路信号源音频信号恢复后,切换装置自动切换到第一路信号源,并确认。经过实验后,自动切换装置电路投入运行了。