PHÂ N TÍCH THIẾT BỊ NDB SA 1000-Chương3

Tên: Nguyễn Trúc Vy Lớp: 18ĐHĐT01 MSSV: 1853020020 CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH THIẾT BỊ NDB SA 1000 I Giới thiệu 1.1 Mô tả tổng quát của máy phát NDB SA 1000 ● Là máy phát AM, có cơng suất sóng mang điều chỉnh từ 200W đến 1000W Máy phát dùng công nghệ Switching tầng công suất khối điều chế, ổn áp, lám cho hệ thống đạt hiệu suất cao kích thước nhỏ gọn ● Phần kích thích RF gồm mạch tổng hợp tần số từ 190KHz đến 535KHz, điều khiển thạch anh , mạch dao động tần số âm tần 1020Hz 400Hz dùng cho đài hiệu, tạo mã đài hiệu theo mã Morse cài đặt cơng tắc, mạch kiểm tra mạch xử lý thoại (tùy chọn) ● Phần công suất máy phát gồm hệ thống 250W độc lập Mỗi hệ thống có lọc ngõ , tầng khuếch đại công suất switching, điều chế ổn áp switching Ngõ RF hệ thống kết nối lại cung cấp tín hiệu 1000W đến ghép anten ● Đài NDB gồm máy phát SA 1000 chuyển đổi tự động đặt tủ máy 1.2 Đặc tính của máy phát NDB SA 1000 ● Chất lượng: Thỏa mãn đòi hỏi áp dụng ICAO FCC ● Tần số: 190÷535KHz, tổng hợp tần số điều khiển thạch anh, lựa chọn tần số cách thay đổi công tắc với bước cách 500Hz Độ ổn định tốt 0,005% (nhiệt độ từ -40oC ÷ +70oC) ● Cơng suất ra: Cơng suất sóng mang tải 50Ω chỉnh liên tục từ 200W đến 1000W ● Điều chế : Mạch điều chế/ ổn áp cung cấp mức điều chế từ ÷ 95% Âm tần 400Hz 1020Hz máy lựa chọn cách đặt jumper ● Bộ tạo đìa hiệu: máy hoạt động bình thường tốc độ baud (khoảng vịng/phút), chỉnh từ đến 16 baud ● Nguồn điện vào: 115/230VAC ± 10%, 50/60 Hz pha 144 VDC Công suất tiêu thụ danh định 1800W với 1000W cơng suất sóng mang phát điều chế mức 95% ● Nguồn điện bình: Khi sử dụng điện bình váo lúc điện, cần phải có loại điện 144VDC 24VDC Cơng suất địi hỏi cho 144V 8A 2,5A cho 24V Công suất giảm khoảng 15% nhỏ ● Đo đạc: Các đồng hồ mặt máy đo công suất ra, cơng suất sóng dội, điện cấp cho tầng cơng suất, dịng điện cơng suất, phần trăm biến điệu, mức âm tần ngõ vào (khi dung thoại) ● Đài hiệu: Bộ keyer bán dẫn cung cấp 95 công tắc để đặc khoảng tương đương Trong mã Morse, khoảng chỉnh từ 63 ms đến 1666 ms ● Bảo vệ mạch: Các cầu chì riêng biệt dung để bảo vệ mạch AC DC Một mạch sóng dội VSWR dừng máy phát VSWR vượt giá trị chỉnh trước ● Điều kiện hoạt động: Nhiệt độ từ -50oC ÷ +70 oC, độ ẩm từ 0÷100% ● Kiểm tra giám sát: Máy phát ngưng hoạt động bị đài hiệu, điều chế xuống thấp mức chỉnh trước, tone đài hiệu bị dính, cơng suất xuống thấp mức chỉnh trước, sóng phản xạ tăng lên mức chỉnh trước Với hệ thống có máy dự phịng, tín hiệu ngưng máy khởi động máy dự phòng làm việc ● Ngõ vào thoại (tùy chọn): Cân bằng, 600Ω±20%, -17dBm (-28dBm ÷ +5dBm), dịng DC khơng vượt q mADC 1.3 Mô tả tổng quát ghép anten PC-1Kilo: ○ Bộ ghép anten dung để ghép công suất máy phát có trở kháng 50Ω với anten chữ T, anten trụ ○ Bộ ghép gồm có biến phối hợp trở kháng, cuộn dây lớn có đầu với vịng điều chỉnh cộng hưởng quay mạch tự động điều chỉnh công hưởng điều khiển motor quay tay ○ Bộ ghép đước lắp đặt hộp nhơm, có bảo vệ tác động thời tiết thiết kế để lắp trời 1.4 Đặc tính ghép anten PC-1 Kilo: ● Trở kháng vào: 50Ω ● Trở kháng tải: 2Ω ÷ 25Ω điện trở, 700pF ÷ 1500 pF điện dung ● Tần số: 190KHz ÷ 535KHz với tải 700pF ÷ 1500 pF ● Cơng suất RF ngõ vào: 2000W trung bình, 4000W đỉnh ● Đồng hồ đo: Dịng anten, cơng suất sóng dội, đồng hồ với cơng tắc vịtrí: OFF, cơng suất sóng dội, 0-20A, 0-10A ● Cộng hưởng: Cuộn dây lớn với đầu chọn thô, đầu chọn tinh vòng chỉnh cộng hưởng quay Các đầu chọn thô chọn tinh lựa chọn mối hàn phái sau bảng thao tác Hệ thống tự động điều chỉnh điều chỉnh vòng cộng hưởng đến vị trí cộng hưởng xác Tầm điện cảm cuộn dây 25μH÷1mH ● Điều kiện làm việc: Nhiệt độ từ -50oC÷ +70 oC, độ ẩm lên đến 95%, độ cao lên đến 4000m Bộ ghép anten thiết kế để lắp đặt trời ● Nguồn điện vào: 12VDC, 50mA, máy phát cung cấp 110/220VAC (tùy chọn) dùng với máy phát khác ● Kích thước: Dài 120cm, đường kính 76cm 1.5.Mơ tả tổng qt chuyển đổi tự động SA: ● Tự động chuyển hoạt động máy phát sang máy phát dự phịng cơng suất RF xuống thấp giá trị đặt trước, mức điều chế xuống thấp mức định trước, tone đài hiệu mất, bị mất, cơng suất sóng dội tăng cao mức định trước ● Tự động chuyển máy trường hợp tín hiệu giám sát nội máy phát báo hỏng Cho phép máy phát phụ test thử tải giả mà không lam ngưng hoạt động máy phát Ngõ RF máy phát phụ lấy từ bảng điều khiển chuyển đổi tự động (5A1) Để an toàn, hoạt động chuyển đổi bị cấp thời gian test 1.6.Đặc tính chuyển đổi tự động: ● Nhiệm vụ điều khiển: Tắt mở hệ thống, tắt mở máy phát, lựa chọn máy phát chính, reset lại máy chính, normal/test ● Các báo: Trạng thái hệ thống: o PRIMARY: Máy phát chọn máy o SECONDARY: Máy phát chỉnh hỏng, máy phụ hoạt động o FAIL: Cả máy hỏng, tiếp điểm relay cung cấp sau bảng I/O ● Điều kiện làm việc: Nhiệt độ từ -40oC ÷ +70 oC, độ ẩm từ 0÷100% ● Bảo vệ mạch: Các cầu chì AC, DC, ngõ vào logic cách ly trở kháng nối tiếp diode kẹp II Nguyên lí hoạt động 2.1Mô tả chức khối SA1000: ● Bộ tổng hợp tần số: Tín hiệu RF tạo card KWOSYN mạch dao động LC điều khiển điện áp, hoạt động tần số gấp đơi tần số hoạt động Tín hiệu sau chia để tạo tín hiệu 1KHz đưa đến mạch vóng khóa pha PLL để so sánh với tín hiệu 1KHz chuẩn tạo dao động thạch anh 4096MHz chia xuống Điện áp mạch khóa pha điều chỉnh trị số tụ diode biến dung mạch dao động LC Tín hiệu RF ngõ dao động LC chia để tạo sóng vng ngõ cho lựa chọn tần số cơng tắc loại trịn xoay card ● Tầng lái RF: Sóng vng tần số hoạt động từ card tổng hợp tần số đệm với cổng đảo card kích thích trước đưa đến ngõ vào tầng khuếch đại công suất ● Âm tần đài hiệu: Card tạo âm tần đài hiệu tạo tín hiệu âm tần 400Hz 1020Hz Một tín hiệu lựa chọn đưa qua cỏng mạch tạo đài hiệu kiểm soát , cổng mạch âm tần kiểm sốt nít chỉnh Modulation Level Control mặt máy kiểm soát ● Bộ tạo đài hiệu: card mã hóa đài hiệu, card ghi dịch mã hóa tùy thuộc váo chiều dài đài hiệu bits mã hóa chứa card ghi dịch mã hóa đến cổng cho phép âm tần qua xung nhịp MHz điều chỉnh được.Đài hiệu đặc công tắc dip card ghi dịch mã hóa sau: chấm (tít) tương đương với cơng tắc đóng, gạch (te) tương đương cơng tắc liên tiếp đóng Khoảng cách chữ công tắc mở Tít âm dài 125ms te âm dài 375ms ● Phần thoại (tùy chọn): Khi có yêu cầu sử dụng thoại NDB , xử lý tr6n card âm tần, gồm có: mạch lọc âm tần, mạch kiểm tra độ lợi tự động (AGC), điều khiển tiếng ồn (squelch), mạch cắt đỉnh ● Tầng lái điều chế: Các tín hiệu đài hiệu,một mức DC, thoại cộng lại, đệm điều chỉnh mức card kích thích trước đưa đến ngõ vào tầng điều chế ● Tầng điều chế: Tín hiệu tổng hợp từ tầng lái điều chế đưa váo mạch điều chế độ rộng xung để tạo chuỗi xung 120÷160 KHz với độ rộng xung tương ứng với điện áp ngõ vào Những xung điều khiển mạch ổn áp switching tạo điện áp điều chế cho tầng công suất ● Tầng điều chế GPS (tùy chọn): Đối với hệ thống NDB phát tín hiệu sửa sai DGPS, người ta sử dụng card giao tiếp điều chế GPS thay cho card tổng hợp tần số KWOSYN ● Khuếch đại công suất: Các khuếch đại công suất loại switching tồn cầu khuếch đại tín hiệu RF từ tầng lái RF cung cấp tín hiệu điều chế đến khối lọc ● Mạch lọc: Các khối lọc bao gồm tần số 190KHz ÷ 535KHz băng Các băng lựa chọn jumper ● Kiểm tra: Tín hiệu ngõ lọc đưa qua card KWRF để đến ngõ RF 50Ω Cơng suất ra, cơng suất sóng dội điều chế lấy mẫu card dùng để cung cấp cho đồng hồ đo mặt máy Ngồi tín hiệu xử lý card kiểm tra để cung cấp tín hiệu ngưng máy trường hợp công suất phát giảm, mức đài hiệu thấp, âm đài hiệu bị dính, sóng dội cao ● Nguồn cấp điện: Nguồn phát cho máy phát cung cấp từ 115/230 VAC 24 VDC 144 VDC hai Nguồn AC cho nhóm RF loại nắn điện cầu thơng thường, lọc tụ Khi hệ thống dùng nguồn cung cấp AC, DC, nguồn DC cung cấp không bị gián đoạn bị điện AC ● Bộ nạp bình (tùy chọn): Hệ thống nạp tự động nạp bình theo cách, nạp nhanh nạp chậm thùy thuộc vào điều kiện bình Mạch bảo vệ đảm bảo bình khơng nạp xả q mức an tồn 2.2.Mơ tả nhiệm vụ hệ thống chuyển đổi tự động SA: ● Hệ thống máy phát đôi gồm có máy phát giống nhau, hoạt động độc lập chuyển đổi tự động Bình thường chuyển đổi cung cấp kết nối tín hiệu nguồn điện đến máy phát Bất máy phát máy phát tùy thuộc vào cơng tắc chọn mặt máy Máy phát gọi PRIMARY Khi xảy hỏng hóc máy phát card kiểm tra máy phát (các hỏng hóc là: điều chế thấp, cơng suất thấp, sóng dội cao, đài hiệu bị dính), lệnh ngưng máy Bộ chuyển đổi phát tình trạng xử lý chuyển đổi bắt đầu Card logic tự động chuyển đổi ngưng cấp điện cho relay cấp điện đến máy phát Sau khoảng chờ ngắn, ghép nối đến ghép naten chuyển sang máy phát phụ Sau khoảng chờ ngắn nữa, relay tiếp điện cho máy phát phụ cấp điện Hoạt động máy phát phụ card kiểm tra máy phát phụ giám sát, đến phát lỗi máy phát phụ đến có lệnh reset trở lại máy phát cách ẩn nút reset chuyển đổi ● Trạng thái máy phát đôi thể đèn LED trước mặt máy relay báo động Đèn xanh báo máy phát hoạt động, đèn vàng báo máy phát phụ hoạt động (có đổi máy từ máy sang máy phụ), đèn đỏ báo máy phát phụ hỏng Relay báo động hỏng máy nhả đèn LED đỏ báo hỏng sáng ● Nguồn cung cấp điện cho chuyển đổi AC DC Chọn lựa điện áp AC hoạt động cách thay đổi jumper card điều khiển chuyển đổi bên mặt trước máy (5A1) ● Công tắc nguồn hệ thống đặt trước mặt máy hoạt động công tắc cấp điện cho hệ thống máy phát đơi cách điều khiển nguồn đến relay cấp điện logic chuyển đổi Công tắc Normal/Test đặt bảng điều khiển hệ thống chuyển đổi (5A1) đưa điện tải già đến máy phát phụ Điếu cho phép máy phát phụ test với tải giả 50Ω gắn bên ngồi tủ máy 2.3.Phân tích mạch chi tiết máy phát SA 1000: 2.3.1.Mạch tổng hợp tần số KWOSYN: ● Xem sơ đồ nguyên lý hình 13-1 Transistor Q1 mạch kết hợp hình thành mạch dao động điểm điện dung COLPPITS với tần số thay đổi từ lần 190KHz đến lần 535KHz ● Nếu dùng cuộn dây L1 L2 tần số chỉnh từ lần 190KHz đến lần 320KHz Nếu dùng cuộn dây L1, tần số chỉnh từ lần 320KHz đến lần 535KHz tùy thuộc vào điện áp điều khiển từ chân chân 13 IC mạch khóa pha PLL U2 việc điều chỉnh cuộn dây L1, L2 ● Tần số hoạt động mong muốn chọn công tắc S2, S3, S4 Nối J1 công thêm 0,5KHz vào tần số hoạt động chọn S2, S3, S4, làm cho chia U4 chia lần tần số hoạt động, tạo tín hiệu KHz ngõ chân 23 U1 chia tín hiệu 4096MHz dao động thạch anh với hệ số chia 4096 để tạo tín hiệu chuẩn 1KHz ngõ chân ● Những tín hiệu 1KHz đưa vào IC khóa pha PLL U2 để so sánh khóa pha tín hiệu cách thay đổi điện áp chân 13 để điều khiển diode biến dung CR1 Tín hiệu dao động U3 chia tạo sóng vng ngõ có tần số với tần số hoạt động lựa chọn cơng tắc S2, S3, S4 Tín hiệu đưa chân số card để đến tầng lái RF Kiểm tra tín hiệu điểm thử TP1 TP2 dùng để kiểm tra điện áp điều khiển, nằm khoản từ 1÷8V Q3 Q4 điều khiển đèn LED DS1, sáng PLL trạng thái khóa 2.3.2.Tầng lái RF:Là cổng đảo (P/O U2) mạch khối kích thích Sóng vng RF Đã khuếch đại đệm, đưa đến tầng khuếch đại công suất switching (SPA) chân Sơ đồ tầng lái RF nằm chung sơ đồ tổng thể máy phát SA sơ đồ mạch khối kích thích 2.3.3.Âm tần đài hiệu: ● Xem hình 13-2, mạch dủng để tạo tín hiệu âm tần dùng cho đài hiệu mức DC cung cấp cho mạch lái điều chế (DMOD) để điều khiển điện áp điều chế U1D mạch kết hợp tạo tín hiệu 400Hz hoăc 1020Hz tùy thuộc vào vị trí jumper U1A mạch kết hợp tạo thành lọc tích cực 1020Hz U1C mạch kết hợp tạo thành lọc tích cực 400Hz ● Tần số âm tần lựa chọn đưa đến cổng U2A điều khiển tín hiệu squelch trường hợp có sử dụng thoại Nếu khơng sử dụng thoại, chân 13 U2 mức cao 12 V khơng nồi jumper, mở cổng cho tín hiệu âm tần qua Trường hợp có sử dụng thoại đồng thời với đài hệu, có tín hiệu thoại, cổng đóng tín hiệu sqelch điều khiển, tín hiệu âm tần đài hiệu qua R11 thay cổng biên độ bị suy giảm ● Tín hiệu âm tần đài hiệu từ cổng U2A đưa đến cổng U2B, điều khiển tín hiệu tạo đài hiệu (Keyer) 2.3.4.Mạch thoại (tùy chọn): ● Xem hình 13-3, ngõ vào mạch thoại 600Ω cân đưa đến suy giảm S1, R47, R48, R49 cho phép lựa chọn tín hiệu ngõ vào hoạt động mức cao hay thấp Tín hiệu sau ghép qua biến lọc thông cao C1, R2, C2 biến trở điều chỉnh mức R6 đến tầng khuếch đại U1A cổng squelch U3 ● Ngõ U1A cung cấp tín hiệu cho mạch đo đồng hồ U1B mạch điều khiển squelch U1C U1D Với R6 công tắc S1 chỉnh mức độ nhạy cao nhất, điện áp logic chân U1D mức 1, hay 12V, mức tín hiệu vào lên đến -28dBm ● Mức điện áp chân làm cổng sqelch U3 đóng đưa tín hiệu thoại đến mạch AGC gồm U2A, Q1, Q2, Q3 Q1 hoạt động điện trở thay đổi với ngõ vào U2A Điện trở kiểm sốt mức tín hiệu hồi tiếp từ chân U2A Khi mức tín hiệu tăng lên, điện áp cổng Q1 giảm, điện trở giảm, làm giảm mức tín hiệu thoại đến ngõ vào chân U2A giữ mức thoại ổn định Công tắc S2 cấm AGC muốn Ngõ thoại U2A khuếch đại U2C đưa vào mạch cắt đối xứng CR7, CR8 để ngăn ngừa điều chế mức R44 dùng để chỉnh mức cắt Tín hiệu sau khuếch đại lọc cho U2D U2B, điều chỉnh R20 đưa khỏi mạch chân Đối với ứng dụng đặc biệt, tín hiệu thoại đưa mạch lọc đặt biệt mạch sửa dạng sóng card khác ngồi nối với mạch chân ● Tín hiệu squelch chân 13 dùng để kiểm soát việc tự động suy giảm mức âm tần đài hiệu có đồng thời điều chế tín hiệu thoại âm tần đài hiệu ● Định để trở điều chế đài hiệu mức cao điều chỉnh cách thay đổi giá trị R34 bảng sau: 2.3.5.Tầng lái điều chế ● Tín hiệu âm tần đài hiệu từ mạch tạo âm đài hiệu điều chỉnh biến trở MOD mặt trước máy card ACTRL cộng với điện áp DC tín hiệu thoại có,đưa đến ngõ vào tầng lái điều chế Q1 Q2 mạch khối kích thích.Ngõ tầng lái điều chế chỉnh biến trở RF Level mạch ACTRL đưa đến mạch RF.Sơ đồ tầng lái điều chế nằm chung sơ đồ tổng thể mạch khối khích thích 2.3.6.Mạch tạo đài hiệu ( Kecyer) ● Gồm card mã hóa đài hiệu nhiều ghi dịch.Mỗi card ghi dịch lập trình cơng tắc dip,mỗi cơng tắc vị trí ON tương ứng với tiếng tít có thời gian điều chỉnh từ 60ms đến 200ms ( tiêu chuẩn 125ms,tương ứng với tốc độ baud) ● Các ký tự chuẩn : tít = bit, te = bits khoảng trống ký tự = bits khoảng trống nguyên đài hiệu = bits a Mã hóa đài hiệu ● Xem hình 13-5 (Giáo trình thiết bị dẫn đường mặt đất trang 259) U1D,U1E,R3,R4,R5 C1 tạo thành mạch dao động sóng vng với tần số điều chỉnh khoảng 6-18Hz ,bình thường chỉnh mức 8Hz, tương đương với tốc độ baud.Tín hiệu đồng hồ đưa đến card ghi dịch đến,ngõ vào xung nhịp ghi U2.U2 nhận tín hiệu đài hiệu dạng nối tiếp từ card ghi dịch sau qua cổng đảo U1A ● Trong trường hợp bits liên tiếp đài hiệu ( hết chu kỳ đài hiệu),ngõ song song Ù2 1, cồng U3 kích hoạt dao động đơn ổn U4 tạo xung xóa cho U2 đưa đến card ghi dịch lệnh nạp lại ● Chú ý: R6 C2 thay đổi để chỉnh thời gian ngưng lần lặp lại đài hiệu b.Card ghi dịch ● Đài hiệu nạp vào thông qua công tắc U2 đến U6, bắt đầu U6 theo chiều đến U1.Công tắc số U6 mức 0.Nếu không dùng hết công tắc, công tắc bit cuối phải để mức 0.Khi lệnh nạp/dịch nhận từ card mã hóa( ngõ mạch dao động đơn ổn U4), thông tin lưu trữ công tắc dịch chuyển nối tiếp đến chân card ghi dịch chân card mã hóa.Vào cuối chu kỳ đài hiệu, bit liên tiếp U2 card mã hóa phát chu kỳ lặp lại bits cuối chu kỳ cộng với bit đầu tạo thành khoảng trống bit lần lặp lại đài hiệu ● Mức nạp vào chân 10 U13 bit dịch qua Như trường hợp sử dụng hết công tắc hết chu kỳ đài hiệu,điều kiện bits cuối bảo đảm ● Trong trường hợp đài hiệu dài phải sử dụng card ghi dịch,ngõ card thứ ( chân 2) nối đến chân mở rộng( chân 22) card thứ 2.3.7 Tầng điều chế ( DMOD) ● Tín hiệu tổng hợp gồm mức DC, âm tần đài hiệu,thoại( có)từ tầng lái điều chế đưa vào chân 10 U1C card DMOD Ngõ U1C nối đến ngõ vào so sánh IC điều chế độ rộng xung U2.Ngõ vào lại chân tín hiệu cưa tạo U2 hoạt động tần số xác định R13,R14 C7( danh định 150 KHz) Các ngõ chân 11 14 xung với độ rộng tương ứng với điện áp vào chân R14 tháo bỏ tần số hoạt động bội tần tần số này.Các xung từ ngõ gửi luân phiên để ngõ hoạt động tần số khoảng 75KHz với chu kỳ làm việc tối đa 50%,Mỗi ngõ đưa đến mạch lái điện áp cao riêng biệt U3 U4,có nhiệm vụ đưa xung từ cực cổng vào cực nguồn Q1 Q2 ngược với điện áp cực nguồn.Vì Q1 Q2 nối song song mở luân phiên khoảng thời gian chết ngắn xung U2 phát để chu kỳ làm việc nhỏ 100% để Q1 Q2 không làm việc trùng nhau.Các cực máng Q1 Q2 nối đến nguồn điệp áp cao chiều 170V DC nguồn AC cung cấp 144 VDC bình điện cung cấp.Điện áp nguồn Q1 Q2 chuỗi xung 150KHz, biên độ 170V, chu kỳ nhiệm vụ thay đổi từ đến gần 100%.Độ rộng xung tương ứng với điện áp vào chân U2 ● Q1,Q2,CR4,L2 C15 hình thành mạch ổn áp switching hạ áp.L1 mạch lọc có nhiệm vụ cản bớt tín hiệu tần số switching,Ngõ ngang qua C15 tương ứng tuyến tính với điện áp chân U2.Hồi tiếp thực qua R16,R17 C10 để giảm bớt méo âm tần ● Khi hoạt động bình thường,điện áp chiều,khoảng 60V trường hợp khơng có điều chế,gấp đơi điện áp đỉnh trường hợp điều chế 100% ● Chân 11 U3 U4 ngõ vào shutdown dùng để tắt điện áp PA với công tắc RF ON/OFF tín hiệu lệnh shutdown nhận từ card điều khiển giám sát.Mức chân cấm IC 2.3.8.Khuếch đại công suất switching ( SPA) ● Xem hình 13-8 ( trang 266) Điện áp từ tầng điều chế đưa vào transistor FET Q2, Q4, Q7, Q8 khuếch đại switching để cung cấp việc điều chế biên độ mức cao ● Ngõ vào RF cho tầng công suất switching đến từ tầng lái RF mạch khối kích thích, gồm có sóng vng mức TTL hoạt động tần số lựa chọn card tổng hợp tần số Tín hiệu đệm U1và đặt vào cặp transistor khuếch đại bổ phụ Q1, Q3 Q5, Q6 Mỗi cặp transistor luân phiên dẫn nửa chu kỳ tín hiệu RF, tạo dạng sóng vng cuộn dây sơ cấp T1, T2 Tín hiệu T2 ngược pha 180 độ với tín hiệu T1 để Q2 Q8 dẫn, Q4 Q7 tắt ngược lại, ngăn ngừa transistor dẫn lúc Ngõ dạng sóng vuông đặt vào T3, phối hợp với trở kháng ngõ vào 50 Ohm mạch lọc ● Điện áp PA dòng điện PA lấy mẫu từ tầng khuếch đại công suất đưa đến mạch AMTR, tùy vào công tắc chọn lựa, nối đến đồng hồ đo mặt máy Sơ đồ mạch AMTR xem sơ đồ tổng quát SA 2.3.9.Bộ lọc ● Xem hình 13-9 ( tr 267) Tín hiệu sóng vng tầng khuếch đại công suất switching lọc mạch lọc băng Bộ lọc dạng lọc cải tiến từ lọc Butterworth 50Ohm- phần tử đối xứng Các băng tần số lựa chọn jumper là: 190 – 220 KHz, 220-280 KHz, 280-360 Khz, 360-440 KHz, 440-535 Khz Ngõ lọc khối khác kết hợp với để tạo công suất 500W mạch kết hợp/lọc ● Xem hình 13-10 ( tr.268) Để có cơng suất 1000W, mạch kết hợp/lọc nối với khối KWRF Mỗi ngõ lọc khối 200W ngắt khỏi hệ thống mạch card kết hợp/ lọc trường hợp khối hỏng để trì máy phát hoạt động chế độ giảm công suất 2.3.10.Mạch kiểm tra ● Mạch kiểm tra gồm mạch khác Xem hình 13-11( tr 267) Tín hiệu RF từ mạch kết hợp/lọc đưa đến mạch KWRF đến ngõ máy phát Công suất phát công suất sóng dội lấy mẫu T1, T2, C1,C2 R1, tách sóng đưa đến mạch MONITOR CTRL mạch AMTR1 Một mẫu điện áp lấy R6 để đo phần tram điều chế ● Các tín hiệu cơng suất phát cơng suất sóng dội mạch AMTR1 báo đồng hồ qua điện trở định chuẩn ( xem hình 13-12) Tín hiệu điều chế phân thành tín hiệu trung bình tín hiệu mức âm tần báo đồng hồ phần đo phần trăm điều chế ● Tín hiệu cơng suất sóng dội từ mạch KWRF đưa vào chân so sánh U5 mạch MONITOR CTRL, so sánh với điện áp chỉnh chân Nếu tín hiệu cơng suất sóng dội lớn điện áp trước này, chân lên mức cao, đặt mạch chốt U3A lên 1, đưa tín hiệu mức cao đến ngõ vào cổng NOR U4A, tạo tín hiệu tắt máy ngõ mạch Reset cách chập mass chân 18 mạch MONITOR đặt mức cao đến chân reset U3B U3C, reset ngõ U3B U3C ngõ vào ● Tín hiệu cơng suất phát từ mạch KWRF đặt vào R6 mạch MONITOR R6 chỉnh để điện áp chân U1A thấp điện áp chân mức tắt máy công suất thấp Việc làm cho chân U1A mức giữ điện áp TP3 vào khoảng 0.5VDC, gây tắt máy sau thời gian trì hỗn Các tín hiệu âm tần đài hiệu thoại đưa vào tách sóng đồng U2 để phân tách sóng U2 tắt mở chân đồng với tone chuẩn từ U1B mạch âm tần đài hiệu ● Ngõ chân U2 điện áp DC tương ứng với mức điều chế đài hiệu Mức DC đưa đến chân 10 U1 để so sánh với mức chuẩn sóng mang chân U1 Ngõ chân số U1 mức cao báo mức âm tần cao ngược lai ● Nếu máy phát hoạt động đúng, chân U1 vào khoảng 12V, chân số thay đổi 0,5V 12V tương ứng với xung đài hiệu TP3 thay đổi 12V 6V Sự thay đổi chuyển tiếp mức điện áp TP3 ghép qua tụ C5 đến Q1 làm Q1 dẫn, không cho tụ C6 nạp điện qua R12, R13 ● Nếu dòng RF phần tram điều chế giảm mức định trước R6 R22 TP3 giữ mức +0,5V 6V tương ứng, cho phép C6 nạp điện qua R12, R13 kích transistor UJT Q2 sau thời gian trì hỗn 25 giây Nếu đài hiệu bị dính, C5 nạp điện Q1 không dẫn, gây kết Xung R15 đặt mạch chốt U3C lên cao, phát tín hiệu ngưng máy ngõ mạch ● Cơng tắc MONITOR vị trí ENBL, tín hiệu ngưng máy đưa đến khối DMOD, tắt điện áp cao cung cấp cho tầng công suất Ở vị trí DSBL, ngõ vào ngưng máy khối DMOD nối đất, cấm chức làm ngưng máy RF OFF tác động việc đưa 12V vào đường ngưng máy khối DMOD, điều tương tự lệnh ngưng máy RF ON tháo bỏ 12V khỏi đường ngưng máy nối đến ngõ điều khiển ngừng máy mạch MONITOR ● Tín hiệu ngừng máy TP3 xử lý qua U6, U7, U8 dùng để điều khiển đèn LED mạch trước máy, báo tình trạng ngừng máy Xem sơ đồ monitor hình 13-13 2.3.11.Mạch tách bỏ khối cơng suất( MDC) ● Mạch kiểm tra mức điện áp ngang qua cầu chì khối điều chế (DMOD) cầu chì tầng khuếch đại cơng suất switching (SPA) Mỗi nhóm RF có mạch tách bỏ riêng, lien tục kiểm tra trạng thái cầu chì Khi hoạt động bình thường, khơng có điện áp cầu chì, cực B Q1 Q2 nối đất qua điện trở R1 R3 tương ứng Nếu cầu chì bị đứt, điện áp phát hiện, transistor Q1 Q2 dẫn Các diode zener CR5, CR10 giữ điện áp ổn định mức 24V để đóng relay khối kết hợp/lọc phần kích thích máy phát Đồng thời, đèn LED trạng thái công suất PA STATUS mặt máy sang , báo nhóm RF hỏng Hoạt động tháo bỏ nhóm RF hỏng khỏi ngõ RF cuối máy phát công suất ngõ RF suy giảm với cơng suất nhóm RF gỡ bỏ Xem sơ đồ hình 13-14 2.3.12.Nguồn điện ● Một biến nguồn điện lắp đáy tủ máy, cấp mức 115VAC(HVAC) 18 VAC(LVAC) đến mạch nắn lọc khác cho ● ● ● ● ● khối khuếch đại RF250W HVAC cung cấp cho mạch nguồn khối kích thích Điện áp vào 115 230 VAC cung cấp cho biến qua cầu chì mặt trước máy relay điều khiển Xem hình 13-15 HVAC nối đến cầu nắn điện CR4 Ngõ 170VDC danh định lọc tụ C3 C4 đưa đến ngõ vào HVIN mạch điều chế DMOD Relay K1 nối R1 đến nguồn để xả điện C3 C4 tắt điện Ngõ vào 144VDC dùng sử dụng bình LVAC nắn đến cầu nắn điện kết hợp với U1 mạch cấp điện cho tầng kích thích Ngõ DC nối đến mạch ổn áp 12V Ngõ vào 24VDC dùng sử dụng điện bình LVAC nối đến cầu nắn điện mạch cấp điện PA Ngõ DC lọc ổn áp 12V, đưa đến mạch điện áp thấp khối điều chế DMOD công suất SPA Điện áp 24VDC từ bên ngồi cung cấp cho mạch hạ này.( hình 13-16) Nguồn điện bình 24 VDC 144VDC sử dụng tự động cung cấp điện cho máy phát trường hợp điện AC Do nguồn cao thấp dùng điện AC, công suất RF giảm khoảng 15% so với dùng điện AC Mạch bảo vệ bình ngắt bỏ bình khỏi mạch điện áp giảm xuống thấp 20% trị số danh định 2.4.Phân tích mạch chi tiết mạch chuyển đổi tự động 2.4.1 Mạch điều khiển chuyển đổi tự động ● Xem hình 13-17 Mạch hoạt động nguồn giao tiếp mạch logic chuyển đổi tự động với relay điều khiển T1 C1 đổi điện áp 115 VAC 230 VAC sang 24 VDC 48 VDC tùy thuộc vào cấu hình jumper Điện áp DC cấp điện cho mạch logic chuyển đổi tự động cung cấp nguồn ( CTRL+V) ● Đèn báo DS1, DS2 DS3 báo trạng thái hệ thống: DS1 máy hoạt động, DS2 máy hỏng, máy phụ hoạt động, DS3 máy máy phụ hỏng ● Các cơng tắc S1-S5 có nhiệm vụ sau: ○ S1- Mở điện tồn máy SYSTEM Power ON/OFF ○ S2- Mở điện máy phát TRANSMITTER Power ON/OFF : cho phép mạch logic tự động chuyển đổi làm việc ○ S3- Lựa chọn máy phát máy máy ○ S4- RESET: reset hệ thống lại máy phát ○ S5-TEST/NORMAL: NORMAL, máy phát hoạt động ngõ máy nối đến ghép anten Ở chế độ TEST, máy phát phụ hoạt động tải giả 2.4.2.Mạch logic tự động chuyển đổi ● Xem hình 13-18 Tùy thuộc vào mở máy reset trở máy chính, hệ thống bắt đầu chu kỳ hoạt động sau: tháo điện khỏi máy phát phụ, đóng relay anten vào máy phát chính, cuối cấp điện vào máy phát Điều thực qua logic mạch chuyển đổi tự động Chân U2 mức 0V bắt đầu, khiến cho chân U3 lên mức (5V) U3 vi mạch đặc biệt dùng để tạo khoảng trễ cố định Sau khoảng 0,6s, tín hiệu logic đưa vào chân U3 xuất chân 12, 13 U3 ● Sau khoảng 0,6s nữa, tín hiệu logic xuất chân U3 Các tín hiệu logic chân 1,12,6 đưa đến cổng U4C, U4B, U4D Tại tín hiệu đảo máy phát chọn máy phát khơng đảo máy máy Các tín hiệu logic từ cổng U4B U4C đưa đến U7 để set reset flip-flop cổng U7A, U7B,U7C U7D, tạo tín hiệu cho relay điều khiển relay cấp điện cho máy phát ● Ngõ vào cho phép, chân U7, kích thích U5D Q11 Mạch có tác dụng ngăn ngừa việc chuyển máy tức thời bật cơng tắc chọn lựa máy phát Khi có cơng tắc thay đổi vị trí, tín hiệu chân 15 mạch logic làm chân U7 giữ mức khoảng thời gian xác định R40 C6, cấm tạm thời relay cấp nguồn cho máy phát Ngõ U4D đưa qua cổng đảo U6 để qua Q3 kích relay anten K7 R9,C3 R27, C5 thực đồng relay anten với relay cấp nguồn bật cơng tắc chọn máy phát ● Sau máy phát nhận điện áp hoạt động, đáp ứng với tín hiệu ngưng máy +12V để hoạt động máy phát Tín hiệu diện chân 12 13 mạch logic chuyển đổi tự động, ghép đến U1A,U1B, U1C đến U2 chân Với mức chân U2, mức xuất chân 3,4 mức chân Hệ thống chốt trạng thái máy phát hoạt động Nếu máy phát hỏng, tín hiệu ngưng máy +12V xuống 0, gây mức chân U2, mức chân 3,4 mức chân ● Khi mức xuất chân U3 đưa đến mạch trì hỗn U3, logic chuyển đổi bắt đầu việc ngắt điện cấp cho máy phát chính, chuyển ghép nối anten sang máy phát phụ, sau cấp điện cho máy phát phụ Việc ngắt điện cấp cho máy phát ngăn ngừa tín hiệu 12V ngưng máy có lại, chốt hệ thống trạng thái máy phụ hoạt động Các cổng U2 U5 thực việc báo tình trạng máy đèn LED mặt máy ● Relay báo hỏng máy K1 mạch logic chuyển đổi tự động cung cấp khả báo động cặp công tắc relay Ở chế độ hoạt động máy phát máy phát phụ, relay đóng Máy hỏng điện, relay nhả Các cơng tắc relay chịu điện áp 115VAC,1A với tải trở ● Cơng tắc NORM/TEST đặt máy phát nối anten máy phát phụ nối đến tải giả Cơng tắc lựa chọn máy phát phải xác định rõ trước công tắc NORM/TEST chọn vị trí TEST tải giả người sử dụng nối vào đầu nối tải giả chuyển đổi 2.4.3.Mạch tự động ngắt bỏ DC (DCAD) ● Xem hình 13-19 Mạch nhằm mục đích bảo vệ điện áp xuống thấp mức quy định DCAD hoạt động cách lấy mẫu điện áp 24 VDC ắc quy cung cấp chân TB1 Khi mức điện áp DC xuống thấp mức quy định chỉnh trước R4, ngõ U1D chân 14 lên cao, mở Q1, tác động relay K1,K2 làm ngắt điện cấp cho máy phát Trong trạng thái này, nguồn DC từ ắc quy phục hồi mức 23-24 VDC tiếp tục cung cấp cho DCAD mức 30mA có điện AC DCAD reset ● R4 chỉnh trước nhà máy để có tác động mức 19 VDC DCAD bình thường reset bình nạp điện lại đạt đến mức 26,2 VDC tháo bỏ bình khỏi máy III Nguyên lí hoạt động của bộ ghép anten 1.Mơ tả nhiệm vụ PC-1 KILO Hình 1:Sơ đồ ghép nối Anten 1.1 Biến phối hợp trở kháng Biến dung để phối hợp trở kháng ngõ máy phát 50 Ohm với trởi kháng tỏng khoảng từ đến 25 Ohm.Sự phối hợp trở kháng lựa chọn 11 chấu chọn vị trí cuộn thứ cấp máy biến 1.2 Bộ cộng hưởng Bộ cộng hưởng sợi dây 92 vịng có chấu dùng cho việc chỉnh thơ vịng cộng hưởng quay dung cho tinh chỉnh.phạm vi điều hưởng từ 25H đến 1mH đủ để điều hưởng Anten dải tần 190 tới 535KHz 1.3.Chỉnh cộng hưởng tự động Mạch tự điều hưởng so sánh pha điện áp dòng điện vào ghép quay vòng điều hưởng theo chiều hệ thống anten 1.4.Đồng hồ đo anten Dụng cụ dòng điện khoảng đến 20A đến 10A 2.Phân tích mạch chi tiết PC-1KILO Hình 2:Sơ đồ ghép anten PC-1KILO 2.1 Biến phối hợp trở kháng Là máy biến áp hai dây quấn lõi Feralit.Dây quán thứ cấp có 11 đầu thiết kế để biến đổi tải thứ cấp 25 Ohm tới trở kháng vào 50Ohm.Lựa chọn đầu thực khóa mặt trước.Máy biến áp lõi khơng khí nối với đầu thấp thứ cấp máy biến áp,lấy mẫu dòng điện Anten để cung cấp tín hiệu cho dụng cụ đo dịng Anten 2.2 Bộ cộng hưởng ❖ Đó cuộn dây 92 vịng có ghép biến áp vịng ngắn mạch quay tay động cơ.20 vòng vòng có dầu dung để tinh chỉnh.72 vịng Có chấu để sơ chỉnh.Việc lựa chọn chấu cách hàn đằng sau bảng mở ❖ Hệ thống tự điều hưởng quay tự động vòng điều hướng theo chiều quay hệ thống Anten.Nếu vòng chọn vòng dừng hệ thống quay thay đổi cách tự động ❖ Nếu chọn đầu khơng vịng điều hướng quay tới giới hạn MAX MIN thị LED báo them vào bớt điện cảm đi.Núm quay tay vịng điều hướng có mặt trước ghép anten ❖ Vịng quay thay đổi 5% điện cảm tùy theo phối hợp đàu.Điện cảm cực đại lớn 1mH nhỏ nhât 25H 2.3 Mạch tự động chỉnh cộng hưởng ❖ Hệ thống tự chỉnh cộng hưởng gồm mạch điều khiển motor,mạch cơng tắc giới hạn,motor vịng chỉnh cộng hưởng Pha dòng điện điện áp ngõ vào 50 Ohm RF ghép so sánh với mạch điện tử để xác định anten ghép mang tính điện cảm,điện trở hay điện dung ❖ Nếu hệ thống ghép chỉnh ,khơng có sai pha điện áp dòng điện.Khi hệ thống thay đổi,tải mang tính điện cảm hay điện dung,sẽ khơng có tác động chỉnh lại naod xảy sai biệt pha vượt mức dung sai chỉnh trước R16 bo mạch điều khiển motor ❖ Khi mạch logic tác động motor quay theo chiều để tải trở điện trở.Mạch điều khiển motor ngăn ngừa không điều chỉnh trường hợp tín hiệu vào yếu,lúc phát đài cơng tắc S1 setup/run đặt vị trí setup  ❖ Dịng điện RF từ máy phát điq ua T1 mạch điều khiển motor.Các mạch khuếch đại hạn chế U1,U2 khuếch đại biến đổi thành sóng vng tín hiệu điện áp dịng điện,sau đưa đến U3 để kiểm tra biên độ chênh lệch pha tín hiệu dịng điện điện áp.Ngõ U3,chân 11 lọc R12 C10 tạo điện áp chiều TP1(màu nâu) tương úng với sai biệt pha ❖ Điện áp DC so sánh với điện áp chuẩn TP2(màu đỏ) mạch so sánh U5.Điện áp chỉnh R16.Khi điện áp Tp1 dương điện áp Tp2,ngõ U5,chân 7,thay đỏi từ 0V lên 12V,chỉ vượt điều kiện cộng hưởng ❖ Giới hạn dung sai chỉnh R16 để phù hợp với loại anten tần số làm việc khác nhau.CÁc ngõ U3 chaan3,4 so sánh D F-Flop U4 để xác định tín hiệu dịng điện sớm pha so với tín hiệu dịng điện,lúc mà anten chỉnh đến phía điện cảm mạch cộng hưởng,ngõ vào chân U4 trở lên dương trước có cạnh lên xung clock chân ❖ Khi có cạnh lên xung clock ,ngõ Q chân U4 chốt trạng thái ngõ vào chân U4 mức 1(12V),cho biết anten mang tính điện cảm.Điều kiện báo đèn LED DS1 ❖ Khi ngõ chân U5 thay đổi từ 0V tới 12V,báo lệch cộng hưởng,trạng thái anten chốt vào U4 chân qua mức U7 xác định chiều quay Motor.Ngõ U5 chân chốt mạch Flip-Flop U6 báo trạng thái chạy motor mức chân U6 ❖ Nếu công tắc S1 setup/run vị trí run,nếu tín hiệu vào đủ lớn để kích Q1,và khơng đài hiệu vào thời điểm để kích Q3,motor hoạt động với 12V U7 chân 10,và 0V U7 chân ❖ Đèn Led DS2 sang,motor quay để giảm điện cảm T3.Motor típ tục quay mức tín hiệu chân U3 khác ,chỉ làm anten chỉnh từ điều kiện điện cảm sang điện dung.Motor dừng lại với Flip-Flop U6 reset cho đên điều kiện lệch cộng hưởng lại phát 2.4 Đồng hồ đo dòng Anten Tín hiệu RF từ biến lấy mẫu dịng điện đưa qua R1 tách sóng vào lọc CR1,R2,C1.Tín hiệu chiều định chuẩn đọc đồng hồ 1mA mức 0-20A 0-10A.Chỉ Báo công suất sóng dội thiết kế ghép để đọc từ xa IV Anten ● Tầm hoạt động đài NDB phụ thuộc vào nhiều yếu tố khơng thể nói chắn cường độ trường tính tốn biết độ dẫn điện mặt đất Tuy nhiên cường độ trường cần thiết lại phụ thuộc vào điều kiện nhiễu môi trường, phụ thuộc vào vị trí đặt đài ● Một cường độ trường khoảng 70 µV/m thủ Mỹ châu Âu lại không đủ cho vùng vĩ độ 300N 300S 4.1.Anten chữ T đối xứng ● Thường dùng với máy phát từ 500 đến 1000W đủ đất xây dựng, anten loại địi hỏi diện tích đất vào khoảng 46mx122m chiều cao anten 18m, 46m x 152m với anten 36m ● Anten chữ T đối xứng chuẩn gồm cột cao 60 feet (18m) đặt cách 300 feet (100m), thành phần xạ đứng cao 55 feet (16m) dây dài 280 feet (85m) nằm ngang đỉnh Điện dung ngõ vào thay đổi khoảng 480pF tần số 190KHz lên đến 1150pF 535KHz Chiều cao hiệu dụng vào khoảng 49 feet (15m) ● Điện trở ngõ vào gồm điện trở xạ cộng điện trở tiêu hao Điện trở xạ thay đổi khoảng 0,14Ω 190KHz đến 1,13Ω 535KHz ● Điện trở tiêu hao tùy thuộc vào nhiều điều kiện mà nhà sản xuất không lường được, thông thường từ khoảng 2-5Ω ● Tầm hoạt động phụ thuộc vào cường độ trường, điều kiện đất công suất xạ Công suất xạ tăng theo tần số nhiên mát truyền sóng ảnh hưởng mặt đất giảm theo tần số với cường độ trường 70 µV/m, đất tốt, tầm hoạt động dao động khoảng 165 dặm tần số 190KHz 150 dặm 535KHz với máy phát 500W khoảng 220 dặm tần số 190KHz 4.2.Anten trụ ● Anten trụ dùng nơi không đủ đất để làm anten chữ T Một số nhánh nằm ngang đỉnh anten trụ gắn thêm nhằm mục đích : giảm điện kháng ngõ vào dẫn đến giảm điện áp anten tăng độ cao hiệu dụng Anten trụ mặt điện anten chữ T với độ cao bị giảm tải đỉnh  ... định t? ?n hiệu dịng đi? ?n sớm pha so với t? ?n hiệu dịng đi? ?n, lúc mà anten chỉnh đ? ?n phía đi? ?n cảm mạch cộng hưởng,ngõ vào ch? ?n U4 trở l? ?n dương trước có cạnh l? ?n xung clock ch? ?n ❖ Khi có cạnh l? ?n. .. h? ?n đằng sau bảng mở ❖ Hệ thống tự điều hưởng quay tự động vòng điều hướng theo chiều quay hệ thống Anten .N? ??u vòng ch? ?n vòng dừng hệ thống quay thay đổi cách tự động ❖ N? ??u ch? ?n đầu khơng vịng... sánh với mạch đi? ?n tử để xác định anten ghép mang tính đi? ?n cảm,đi? ?n trở hay đi? ?n dung ❖ N? ??u hệ thống ghép chỉnh ,khơng có sai pha đi? ?n áp dòng đi? ?n. Khi hệ thống thay đổi,tải mang tính đi? ?n cảm