Sekvencer (pro instalaci do PA) po deseti letech.

Je to už přes 10 let, kdy jsem začal používat tenhle obvod v našich zařízeních a od té doby se jich mezi OK VKV radioamatéry už používají stovky. A ani nebylo zapotřebí učinit nějakou zásadní modifikaci, což konstruktéra vždycky potěší. Nicméně přece jen existuje několik důvodů, proč se k tomuto zařízení vrátit. Nepopírám, že je to částečně reakce na situaci na trhu, ale také reakce na různé fámy, které se mezi radioamatéry vyskytují. A nakonec přináším nový plošný spoj.

1) Co mě vedlo k tomu, že ten sekvencer je udělán právě tak, jak je - když ponecháme stranou jistou konstruktérskou ješitnost, lze sekvencery, které můžete na internetu najít, rozdělit zhruba do 4 skupin podle použití aktivních prvků a do 2 skupin podle použití na stanici

a) sekvencery s časovou konstantou, danou řetězením několika relé
b) sekvencery s operačními zesilovači ve funkci komparátorů
c) sekvencery s logickými obvody (jako je tento s obvody řady CD4000)
d) sekvencery s mikropočítačem

Sekvencer s obvody CMOS,  rozměry 80 x 45mm

Sekvencery s relátky jsou rychlým řešením, které lze ubastlit na stole doslova za pár desítek minut. Jsou sice imunní proti silnému VF poli, ale tady jejich výhody končí. Relé je relativně velmi nespolehlivý spínací prvek - jeho zpoždění kolísá podle teploty a prašnosti prostředí, kontakty nemusí mít dokonalý dotek a mohou se poškodit. Pokud takovým sekvencerem spínáte zařízení za desetitisíce, je to trochu hazard a dříve, nebo později se vám to nevyplatí. Mnohem lepší jsou sekvencery s operačními zesilovači, které pracují jako komparátory a časová posloupnost je dána nabíjením nějakého RC členu, jehož napětí komparátory sledují a postupně spínají jednotlivé obvody. Nevýhodou těchto zařízení je, že odchylka napětí, vedoucí k sepnutí nějakého obvodu může být i jen řádu desítek milivoltů, což může způsobovat problémy s časovou konstantou v prostředí s extrémními rozdíly teplot, vzdušnou vlhkostí a také při vystavením obvodu silnému VF elmag. poli. Přesto je těchto zařízení mezi radioamatéry spousta a většinou pracují bez problémů. Nicméně asi je dobré o jejich nevýhodách vědět. Sekvencery s jednoduchými logickými obvody jsou jednoduché, dobře opakovatelné a pokud využívají jednoduché obvody řady CMOS s napájením 12V, mají navíc vysokou šumovou imunitu a jsou tedy odolné proti vnikání VF pole, vlhkosti a stárnutí součástek. K překlopení hradla je zapotřebí napětí řádu jednotek voltů, jednoduché CMOSy pracují max do desítek MHz a tak ani dvoumetr jejich činnost obvykle nijak neovlivní. Jde o spolehlivé a zároveň relativně primitivní řešení, kde se dá chyba jednoduše lokalizovat a proto jsem toto řešení použil. Nicméně vývoj nestojí a začaly se používat sekvencery s mikropočítačem. Na první pohled jde o elegantní řešení - jeden integrovaný obvod a kolem něj jen pár výkonových spínacích prvků - jenže v praxi se ukázalo, že do takového obvodu s nízkým napájecím napětím často vniká VF energie a může způsobit poruchu funkce. A porucha funkce může znamenat tisícové škody a konec závodního snažení. Nehledě na to, že nějaký "mikročipák" trvale běžící v zařízení může také docela dobře rušit na přijímací straně.. Používáte-li proto sekvencer s mikropočítačem, ve vlastním zájmu jej umístěte do VF těsné kovové krabičky a vývody proveďte pomocí kondenzátorových průchodek - můžete se tím vyvarovat případných nepříjemností.

Druhým dělením sekvencerů je způsob jejich používání. Platí tady jednoduché kritérium - sekvencer by měl být instalován v každém PA, transvertoru apod. (to je ta varianta A) a nikoli být použit jako jakýsi "centrální staniční sekvencer", který je propojen kablíkem s každým aktivním prvkem ve vysílacím řetězci (varianta B). Pokud tomu totiž tak je, neubrání se nikdo dříve, či později "manipulační závadě" (tedy něco bylo v okamžiku zavysílání si, špatně zapojeno) a to ani nemluvím o chronicky nespolehlivých plastových konektorech CINCH. A takový staniční sekvencer dokáže jedinou chybou ve spínání zničit naše dílo.. Proto vždycky zapojujte ovládání všech svých zařízení (vč. transvertorů a PA)dodnes  tak, aby při rozpojení kteréhokoli spoje sice zařízení třeba nefungovalo, ALE NIKDY SE NESMÍ NIC ZNIČIT! Toho výsledkem je například zásada, že anténní relé je při příjmu vždy sepnuto (je tedy aktivní) a nikoli naopak. Ani byste nevěřili, kolik radioamatérů tuto jednoduchou zásadu nerespektuje a potom se diví, že LNA, anténní relé, či dokonce polovodičový PA "to má za sebou". Proto je určitě mnohem jednodušší, pokud je sekvencer instalován v každém PA s minimem konektorů (které jsou nespolehlivým prvkem Nr.1) a takový PA, pokud je to možné, ovládá potom jen svoje anténní relé a LNA. Ostatně - myslím, že je to docela dobře vidět na tomto ideovém schematu:

(pro zvětšení obrázku na něj klikněte!)

A teď, co je nového na mém sekvenceru - v podstatě nic podstatného! Přepracoval jsem plošný spoj, protože původní motiv měl poměrně slabé spoje a při neopatrném pájení docházelo k odlupování spojů. Zároveň jsem změnil body pro osazení trimru, protože původní TP195 od firmy Tesla už není k dispozici. A nakonec jsem přidal pájecí bod, kam se dá připojit blokování sepnutí PA na vysílání v případě nějakého poruchového stavu - například vysoká teplota, vysoký SWR apod. Rozmístění součástek, schema zapojení a osazovací schéma zůstalo beze změn (viz také tady).

Jinou, často kladenou otázkou bylo použití náhrad polovodičových prvků: spínací PNP Darlingtony TIP125 je možno nahradit P-FETy IRF9530 apod, jen je zapotřebí ze strany spojů dopájet mezi hradlo a "emitor" (G a S) tranzistoru odpor (3k9), který drží FET zavřený, pokud není inicializovaný budicím tranzistorem. Pro osazování používám miniaturní odpory 0,4W velikosti 0204. Pokud potřebujete nahradit archaický KF508 v obvodech PTT pro PA, můžete tam použít jakýkoli spínací tranzistor NPN malého výkonu nebo univerzální BC639. Anebo BS108. Osobně na toto místo osazuji inkurantní KSY63, kterých mi kdosi přinesl hrst. Keramické kondenzátory 22nF blokující výstupy sekvenceru lze klidně nahradit menšími keramickými kondenzátory s roztečí vývodů 2,54mm - já například používám 2,2nF ze starých zásob.

Nový motiv plošného spoje (A14 verze 2) je níže. Pokud máte zájem, mám jich několik vyrobeno navíc.

(pro zvětšení obrázku na něj klikněte!)                                                                                                                                               

 

73 de OK1VPZ

červenec 2014