高山轉(zhuǎn)播臺無觸點(diǎn)式信號源自動切換裝置

郎東風(fēng)　王曉峰　陳利新　葛祥春

我們大家都知道為了保障轉(zhuǎn)播臺的正常轉(zhuǎn)播,每套電臺節(jié)目必須有多個相同內(nèi)容的信號源,當(dāng)有多套調(diào)頻節(jié)目進(jìn)行同時發(fā)送時,對各套節(jié)目進(jìn)行監(jiān)聽、切換,對值班員來說有著相當(dāng)大的思想壓力。當(dāng)某一頻道節(jié)目的主用信號丟失后,要求值班員及時發(fā)現(xiàn)并將音頻分配器進(jìn)行快速切換到其它信號源上,確實(shí)有很大難度?；谏鲜鲈?我們在音頻分配器中加裝了自動切換裝置,當(dāng)主用信號源出現(xiàn)問題,導(dǎo)致發(fā)射機(jī)無音頻信號輸出時,自動快速切換備用信號。此裝置在音頻信號中斷后,經(jīng)過25秒鐘延時判斷及時進(jìn)行信號源自動切換。切換裝置由+12V工作電源、音頻取樣、NE555延時電路、CD4541脈沖延時電路幾部分組成。

NE555功能介紹

首先對NE555各管腳作用介紹一下,這樣對整個信號控制原理就很容易理解了。NE555的8腳接+5V電源VDD;1腳接地;2腳為置位端,當(dāng)電平≤1/3VDD時(4V左右),3腳輸出高電平(4腳為高電平的條件下)。4腳為強(qiáng)復(fù)位,當(dāng)電平≤4V時,不管2腳、6腳電平如何,3腳輸出為低電平。5腳外接0.01~0.1uf電容到地,防止干擾。6腳為復(fù)位端,當(dāng)電平≥2/3VDD時,同時保證2腳≥1/3VDD情況下,3腳輸出為低電平。7腳為放電端。該NE555通過接受取樣電平的變化而使輸出端發(fā)生變化,從而觸發(fā)音源電路而報警,對音頻中斷延時是由R4和C7的充電時間常數(shù)決定,延時時間約為1.1RC(S),可以改變RC的數(shù)值來改變延時時間。在這里R4=220K,C7=100uf延時時間約為25秒鐘,因音頻信號有間歇停頓,時間設(shè)置的短了,容易導(dǎo)致誤切換。

CD4541功能介紹

CD4541的各腳功能:①、②、③腳為內(nèi)部振蕩器,R7、C9、R8為定時電路外接元器件。R7為56KΩ電位器,C9為0.01μf,R8為100KΩ電阻。⑷、⑾腳為空腳,⑸腳接地為開機(jī)自動復(fù)位端(接低電平有效),⑹腳為手動復(fù)位端(接高電平有效、),⑺腳為集成電路接地端,⑻腳為輸出端。⑼腳為輸出初始狀態(tài)設(shè)置端,接低電平時輸出初始狀態(tài)為低電平,接高電平時輸出初始狀態(tài)為高電平,這里接高電平。⑽腳為方式選擇端,接高電平時為循環(huán)工作方式,接地時為單定時工作方式,這里接地選擇單定時工作方式。⑿、⒀腳為定時時間編程端,可根據(jù)定時時間的長短選擇相應(yīng)的編程要求。⒁腳為集成電路12V正電源端。

通過⑿、⒀腳分頻接法和分頻級數(shù)的設(shè)置,確定延時范圍。表中為⑿、⒀腳分頻接法和分頻級數(shù)的設(shè)置,以及相關(guān)的延時范圍,我們將⑿接高電平、⒀腳接低電平,延時范圍在5秒左右。

自動切換裝置原理

音頻信號由音頻分配器第一路信號不平衡音頻輸出端接至隔直電容C3正極,外皮接音頻分配器接地端。發(fā)射機(jī)在正常工作下,音頻信號經(jīng)V1進(jìn)行音頻放大,通過隔直電容C5加到D1、D2、C6上進(jìn)行倍壓整流,調(diào)整起控靈敏度電位器Rw1,使B點(diǎn)電壓為0.6V左右,保證V2導(dǎo)通,使集電極C點(diǎn)電壓為0V,NE555的3腳輸出為高電平,保證光耦處于導(dǎo)通狀態(tài),使輸出電壓為低電平。將 CD4541手動復(fù)位端⑥腳接光耦的輸出端,自動復(fù)位端⑤腳接至NE555的3腳輸出端,在第一路信號(數(shù)字微波信號)中斷時,光耦輸出高電平,一路去觸發(fā)CD4066的13腳,使CD4066的①、②腳導(dǎo)通,將音頻分配器切換到第二信號(數(shù)字衛(wèi)星信號),一路經(jīng)CD4541手動復(fù)位端⑥腳復(fù)位(低電平有效),因⑼腳接高電平,輸出初始狀態(tài)為高電平,去觸發(fā)CD4066的12腳,使CD4066的⑩、⑾師導(dǎo)通,對切換進(jìn)行確認(rèn),CD4541延時5秒后,8腳輸出低電平,使確認(rèn)鍵失效,只有再次切換時才恢復(fù)。防止因誤碰切換鍵而確認(rèn)。

當(dāng)?shù)谝恍盘柣謴?fù)正常后,NE555的3腳輸出高電平,光耦處于導(dǎo)通狀態(tài),使輸出電壓為低電平。CD4066的13腳為低電平,使CD4066的①、②腳斷開。NE555的輸出端分兩路,一路去CD4066的⑤腳觸發(fā),使③、④腳導(dǎo)通,將音頻分配器切換到第一信號(數(shù)字微波信號),一路去CD4541自動復(fù)位端⑤腳復(fù)位(高電平有效),去觸發(fā)CD4066的12腳,使CD4066的⑩、⑾師導(dǎo)通,對切換進(jìn)行確認(rèn),CD4541延時5秒后,8腳輸出低電平,使確認(rèn)鍵失效。

由于國內(nèi)外經(jīng)常有不法分子攻擊衛(wèi)星信號,使用衛(wèi)星信號存有一定風(fēng)險,我臺以數(shù)字微波信號為第一路信號,以數(shù)字衛(wèi)星信號為第二路信號,因此開機(jī)時自動切換裝置自動選擇數(shù)字微波信號為主用信號,而數(shù)字衛(wèi)星信號為備用信號。切換裝置電路安裝、檢查無誤后,斷開音頻取樣信號,測量音頻放大器直流工作點(diǎn),調(diào)整電位器Rw2,使A點(diǎn)的電壓為1/2VDD(6V左右)。第一路信號源音頻取樣信號加上,調(diào)整電位器Rw2使B點(diǎn)的電壓接近0V;再去掉音頻取樣信號,待延時25秒后,切換裝置自動切換到第二路信號源,5秒后確認(rèn)。當(dāng)?shù)谝宦沸盘栐匆纛l信號恢復(fù)后,切換裝置自動切換到第一路信號源,并確認(rèn)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)后,自動切換裝置電路投入運(yùn)行了。