Релейный внутренний секвенсер транзисторного УМ

Очередная поделка и серии «Назад в будущее…» Отличие от других схем в отсутствии каких либо микросхем (аналоговых или микроконтроллеров)- только реле.

Для правильной работы усилителей мощности на транзисторах (модулях) как известно требуется определенная последовательность подачи сигналов управления для реле обхода УМ, питания паллеты, питания МШУ (если такой имеется в составе УМ). Более подробно об этом написано на сайте известного конструктора УМ W6PQL в разделе Amplifier Control Board где приведена схема внутреннего секвенсера УМ (On-board sequencer) и описана логика его работы.

Как правило, структурная схема УМ содержит:

1. Два реле обхода УМ

- входное маломощное быстрое реле (например РПВ 2/7)

- выходное антенное мощное медленное реле (например РЭВ-14)

2. Паллета с транзистором (модулем) на нее подаются напряжения:

- питания транзистора (30-50В) – «Высокое»

- смещение на транзистор (5-12В) –«Bias»

3. Блок защиты (например по известной схеме на BTS660, 50001)

на него может подаваться (сниматься) запирающее напряжение для коммутации напряжения «Высокое» для паллеты.

4. МШУ - необходимо снимать напряжение питания при ПРД (как правило 12В)

Соответственно логика работы внутреннего секвенсера УМ:

1. Событие 1 – поступление сигнала на вкл УМ (корпус) от внешнего секвенсера (например описанного мной ранее в статье «Релейный секвенсер» http://www.vhfdx.ru/apparatura/releynyiy-sekvenser-r3r

2. Событие 2 – снятие питания с МШУ, (Del 0) и подача минуса (корпуса) на вкл. медленного ант. реле (Del 1), происходит примерно через 10 мс после события 1.

3. Событие 3 - подача минуса (корпуса) на вкл. быстрого входного реле (Del 2), происходит примерно через 40 мс после события 1.

4. Событие 4 – снятие минуса (корпуса) на блок защиты на BTS - на вкл. «Высокого» (Del 3), происходит примерно через 50 мс после события 1.

5. Событие 5 - подача питания «Bias» на паллету (Del 4), происходит примерно через 55 мс после события 1.

Таким образом, общее время включения УМ примерно 55 мс. Что соответствует логике работы внешнего секвенсера которое составляет прим. 70-80 мс до подачи сигнала на вкл TRX на ПРД.

При выключении УМ (снятие сигнала вкл. УМ от внешнего секвенсера) события происходят в обратном порядке – первым снимается сигнал вкл. «Bias» и вкл. питание МШУ, прим. через 5 мс снимается сигнал «Высокое», прим. через 12 мс снимается сигнал вкл. быстрого входного реле, и последним прим. через 20 мс снимается сигнал вкл. медленного реле.

Т.е полное выключение УМ с учетом задержки медленного реле на отпускание контактов происходит примерно за 30 мс. Что соответствует логике работы внешнего секвенсера которое составляет прим. 45 мс до вкл. под антенного внешнего МШУ.

Как всегда прототипом послужила схема 

В одном из известных симуляторов схем была разработана эквивалентная схема секвенсера и опробована ее работа. В эквивалентной схеме применены двойные или тройные реле на канал т.к в библиотеке просто не было реле с двойными контактами .

Временные графики задержек соответствуют требуемым.

Сигналы управления на графиках (удобно смотреть с 200 мс до 350 мс):

VF1 - сигнал ВКЛ/ВЫКЛ УМ от внешнего секвенсера

VF2 - сигнал ВКЛ/ВЫКЛ медленного антенного реле обхода УМ (Del 1)

VF3 - сигнал ВКЛ/ВЫКЛ быстрого входного реле обхода УМ (Del 2)

VF4 - сигнал ВКЛ/ВЫКЛ «Высокое» на паллету (Del 3)

VF5 - сигнал ВКЛ/ВЫКЛ «Bias» на паллету (Del 4)

Сигнал Del 0 –ВКЛ/ВЫКЛ питания МШУ не симулировался т.к его логика работы понятна

из принципиальной схемы приведенной ниже.

Временные задержки соответствуют требуемым.

Времязадающие резисторы R3, R5 –влияют на задержку вкл. реле.

Времязадающие конденсаторы С1, С2 –влияют на задержку выкл. реле.

Принципиальная схема секвенсора:

Напряжение питания реле должно быть стабилизировано т.к. влияет на временные задержки но не нарушает логики работы. Проверена работоспособность 23-25В. Ток потребления в реж ПРД 130 ма.

Необходим подбор времязадающих резисторов и конденсаторов в зависимости от характеристик применяемых реле , путем контроля задержек по осциллографу. При этом напряжения на реле К3 и К4 для надежного их срабатывания должны быть в пределах 13-14В и 7-8В соответственно.

Реальные временные графики задержек соответствуют требуемым:

Желтым – сигнал ВКЛ/ВЫКЛ УМ от внешнего секвенсера (VF1 - на симуляторе)

Синим – сигнал ВКЛ/ВЫКЛ медленного антенного реле обхода УМ (Del 1). (VF2 - на симуляторе)

Задержка – 5 мс на ВКЛ. и 30 мс на ВЫКЛ.

Желтым – сигнал ВКЛ/ВЫКЛ УМ от внешнего секвенсера (VF1 - на симуляторе)

Синим – сигнал ВКЛ/ВЫКЛ быстрого входного реле обхода УМ (Del 2) (VF3 - на симуляторе)

Задержка – 35 мс на ВКЛ. и 25 мс на ВЫКЛ

Желтым – сигнал ВКЛ/ВЫКЛ УМ от внешнего секвенсера (VF1 - на симуляторе)

Синим – сигнал ВКЛ/ВЫКЛ «Высокое» на паллету (Del 3) (VF4 - на симуляторе) .

Задержка вкл. – 45 мс. и 5 мс на ВЫКЛ.

Желтым – сигнал ВКЛ/ВЫКЛ УМ от внешнего секвенсера (VF1 - на симуляторе)

Синим – сигнал ВКЛ/ВЫКЛ «Bias» на паллету (Del 4) (VF5 - на симуляторе) .

Задержка вкл. – 50 мс и 5 мс на ВЫКЛ.

Сигнал Del 0 –ВКЛ/ВЫКЛ питания МШУ его логика работы понятна

из принципиальной схемы. Задержка вкл/выкл – 5 мс относительно подачи сигнала ВКЛ/ВЫКЛ УМ от внешнего секвенсера.

Влияние ВЧ полей на работу секвенсера не исследовано, возможно потребуется экранировка платы.

Успехов в конструировании!

RZ3RZ. Тамбов, 2020г