Аналоги реле Phoenix Contact, Finder, Omron, ABB, Schneider

Реверсивный УНЧ

Texas Instruments CD4066B

Журнал РАДИОЛОЦМАН, февраль 2019

Михаил Шустов, г. Томск

Приведена схема реверсивного усилителя низких частот, построенного по симметричной схеме. Отличительной особенностью усилителя, обеспечивающего реверсивность его работы, является использование автоматических коммутаторов входных и выходных цепей усилительных каскадов, управляемых входными сигналами.

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Реверсивные устройства – электронные устройства, вход и выход которых обратимы и равнозначны. Такие устройства – двух- или трехполюсники (без учета цепей питания) способны выполнять свои функции, например, передавать несущий информацию сигнал, как в прямом (от входа к выходу), так и в обратном направлении.

Среди семейства обратимых (реверсивных) устройств по степени их сложности можно выделить диодно-резистивные аттенюаторы, симметричные регуляторы напряжения, реверсивные преобразователи и регенераторы логических уровней [1, 2], фильтры [3], регуляторы уровня сигнала [4], усилители на негаваристорах [1, 5] и операционных усилителях [6].

Помимо перечисленных выше устройств на страницах русскоязычных журналов можно найти многочисленные статьи, посвященные созданию и применению высокочастотных реверсивных усилителей и смесителей в технике радиосвязи [712]. Особенностью всех этих устройств является то, что переключение их с приема на передачу происходит при помощи реле или переключателей.

Структурная схема реверсивного УНЧ.
Рисунок 1. Структурная схема реверсивного УНЧ.

Реверсивный усилитель, Рисунки 1 и 2, отличается тем, что смена направления передачи сигнала происходит автоматически, в соответствии с появлением сигнала на любом из входов (выходов) устройства.

Реверсивный усилитель низких частот.
Рисунок 2. Реверсивный усилитель низких частот.

Рассмотрим работу реверсивного усилителя, Рисунок 1, при прохождении сигнала от Входа1 к Выходу1. Входной сигнал через нормально замкнутые контакты электронного переключателя S1.1 поступает на вход усилителя УНЧ1. С выхода УНЧ1 сигнал поступает на автоматический коммутатор входных и выходных цепей усилителей VOX1, управляемый входным сигналом.

Коммутатор по традиции, принятой в технике связи, обозначен аббревиатурой VOX (Voice Operated eXchange), что подразумевает систему голосового управления в аппаратуре радиосвязи. На самом деле этот автоматический коммутатор способен работать от любого электрического сигнала, полоса частот которого вписывается в полосу рабочих частот усилителя.

Сигнал с выхода VOX1, сменивший исходный логический уровень с «нуля» на «единицу», поступает на электронный переключатель S2.1, переводя его в замкнутое состояние. Одновременно сигнал с выхода VOX1 через инвертор подается на электронный переключатель S2.1, переводя его в разомкнутое состояние. В итоге сигнал с Входа1 беспрепятственно проходит на Выход1.

Далее предположим, что сигнал на Входе1 отсутствует, устройство вернулось в исходное состояние. Если на Вход 2 поступит сигнал, повторится цепочка аналогичных процессов, в которых задействованы электронные переключатели S2.1, S1.2, S1.1, усилитель УНЧ2, система VOX2 с инвертором. В итоге сигнал с Входа2 проходит на Выход2. При поступлении сигналов на оба входа приоритет передачи остается за тем сигналом, который поступил на вход раньше другого.

На Рисунке 2 показана электрическая схема реверсивного УНЧ. Коэффициент передачи усилителей УНЧ1 и УНЧ2 определяется отношением сопротивлений резисторов R2/R1 = R9/R10 = 100 (40 дБ). Полоса частот, усиливаемых устройством на уровне –3 дБ, составляет 70 Гц … 11.2 кГц. В качестве инверторов логических уровней используются каскады на транзисторах VT1 и VT2, а в качестве электронных переключателей S1.1, S1.2, S2.1, S2.2 – микросхема CD4066. Диоды VD1 и VD6 ограничивают напряжение на управляющих входах микросхемы до напряжения питания.

Емкость конденсаторов С1 и С5 определяет нижнюю границу диапазона усиливаемых частот. Понижать эту границу не рекомендуется в связи с тем, что система VOX будет срабатывать только на самые высокоамплитудные сигналы. Верхняя граница частотного диапазона обусловлена применением в УНЧ дешевой и заметно устаревшей микросхемы LM3303 (LM3403). При использовании высокочастотных микросхем и принятии мер защиты от возникновения емкостных положительных обратных связей реверсивный усилитель сможет работать до частот в десятки МГц.

Уровень входных сигналов реверсивного усилителя должен лежать в пределах от 1 мВ до 80 мВ.

Реверсивный УНЧ, Рисунок 2, может быть использован в составе переговорных устройств, в технике радиосвязи и, при некоторой доработке, в системах обмена аналоговыми или цифровыми данными.

Литература

  1. Shustov M.A., Shustov A.M. Electronic Circuits for All. – London: Elektor International Media BV, 2017. – 397 p.; Elektronika za sve: Priručnik praktične elektronike. – Niš: Agencija EHO, 2018. – 392 St.
  2. Шустов М.А. Реверсивные регенераторы логического уровня // Радиомир. – 2011. – № 4. – С. 14–15.
  3. Шустов М.А. Активный перестраиваемый реверсивный фильтр // Радиолюбитель. – 2018. – № 7. – С. 17.
  4. Шустов М.А. Обратимые регуляторы уровня сигнала на ±n дБ // Радиолюбитель. – 2018. – № 8. – С. 9.
  5. Шустов М.А. НЧ-усилители на негаваристорах // Радиомир. – 2009. – № 4. – С. 8–10.
  6. Шустов М.А. Полностью реверсивный усилитель на ОУ // Радиолоцман. – 2018. – № 10. – С. 46–47.
  7. Артеменко В.А. Радио. – 2001. – № 5. – С. 65; 2002. – № 1. – С. 66–67; Радиоаматор. – 1997. – № 4. – С. 35–37; 1997. – № 5. – С. 36–37; 1998. – № 4. – С. 18–19; 1998. – № 8. – С. 20–21; 2000. – № 3. – С. 19–20. 2000. – № 11. – С. 49–50; 2002. – № 1. – С. 46–48; 2002. – № 4. – С. 47–48; 2005. – № 1. – С. 47–49: KB журнал. – 1998. – № 3. – С. 31–34.
  8. Васильев В. Радио. – 1983. – № 3. – С. 63; Радио. – 1980. – № 10. – С. 20–21; Радио. – 1984. – № 2. – С. 20–21.
  9. Лазовик В. Радиодизайн 1998. – № 2. – С. 9–11; Радиолюбитель. КВ и УКВ. – 1998. – № 9. – С. 26–29; № 10. – С. 19–22; KB журнал. – 1998. – № 5. – С. 25–26.
  10. Родин В. Радиодизайн. – 1996. – № 1. – С. 3–9; 1996. – № 2. – С. 3–6.
  11. Поликарпов И. Реверсивный усилитель // Радиодизайн. – 1997. – № 1. – С. 30–31.
  12. Гордиенко В.  Реверсивный смеситель // Радиолюбитель. – 1991. – № 11. – С. 14.

Материалы по теме

7 предложений от 7 поставщиков
ИС аналогового переключателя AC CMOS Quad Bi- lateral Switch
CD4066B=HCF4066M013TR SO14
STMicroelectronics
12 ₽
AliExpress
Весь мир
Двухсторонний переключатель CD4066BM CD4066BPWR CD4066BE IC QUAD 14DIP SOP CD4066B CD4066,
19 ₽
T-electron
Россия и страны СНГ
CD4066B=HCF4066M013TR SO14
676 ₽
Acme Chip
Весь мир
CD4066B
Texas Instruments
по запросу
Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя