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实现广播节目信号源顺利切换的设备比较多,有的既可切换,又可监听,甚至可以监视。在作实践中,发现一些切换设备过于复杂,稳定性、可靠性不够,维护不便;有的不适应发射台的具体情况因此不太实用。这里设计了一种既稳定可靠,又简易、维护方便的音信号自动切换器,使用效果较好。 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。 |