Универсальная цепь PTT для радиоинтерфейса

         Казалось бы: что может быть проще "классической” цепи управления PTT "классического” же интерфейса между COM-портом компьютера и радиостанцией при использовании оптоэлектронной гальванической развязки?

       Однако, к автору уже несколько раз обращались с  вопросом: почему она не всегда работает?  Во всех случаях пришлось анализировать, наверное, самую распространенную переключательную схему, считающуюся наиболее "продвинутой” из-за одновременной световой индикации активности PTT при наименьшем количестве деталей.  Вот она:

       Оговорюсь сразу, что при ее подключении к "нормальному” COM-порту раритетного настольного компьютера, схема "тикает” как часы (жив еще у автора minitower c Pentium III и WinXP SP1). Но - перестает работать во многих случаях переключения на внешний интерфейс USB-COM при его использовании с современными мобильными гаджетами, в которых встроенного COM-порта нет и в помине.

       А дело-то оказывалось вот в чем: не все внешние интерфейсы USB-COM преобразуют уровни сигналов под стандарт  "классического” COM-порта со стыком RS-232: +/-12...15В. Нередко имеет место быть "суррогатный” RS-232 c уровнями +/-5В (о чем, кстати, не всегда уведомляют производители). Вот таких-то уровней и не хватает, чтобы получить через светодиод оптопары ток, достаточный для излучения им световой энергии, способной привести к насыщению фототранзистора оптопары. Т.е. не удается довести транзистор до состояния "замкнутого контакта” между эмиттером и коллектором.

        Конечно, можно уменьшить резистор R1 для работы с уровнями +/-5В. Но тогда будет слишком велика вероятность выгорания цепи по входу при переходе управления с "суррогатного” на "нормальный” уровень сигналов RS-232.

       Посчитаем: типовое падение потенциала на светодиодах - около 1,5В. Минимально достаточный для большинства случаев ток через светодиод оптопары (например, 4N25) - 5...6 мА. Т.е. при 5-вольтовых уровнях резистор R1 должен иметь сопротивление (5 - 2х1,5)/6 = 0,33 кОм. Тогда при 15-вольтовых уровнях по цепи потечет ток (15 - 2х1,5)/0,33 = 36 мА, который вполне в состоянии повредить как многие маломощные светодиоды (включая и те, что стоят в оптопарах), так и выходные цепи интерфейса RS-232 (для которых типовой ток - 10 мА). Да и мощность резистора R1 должна быть не меньше, чем 0,5 Вт.

       В общем, видим, что схема не универсальна.

       Поэтому любителям цифровых видов связи и "i-репостроителям”, не особенно знакомым с компонентной электроникой или с физическими параметрами интерфейсов, лучше применить другую схематику управления PTT с гальванической развязкой,  уверенно работающую при любых амплитудах входного сигнала в интервале от 3,3 до 15 вольт; причем - с малыми нагрузочными токами. Вот, например, две авторские:

       Более "продвинутые” радиолюбители сразу же увидят, что они применимы не только с СОМ-портом, но и с UART-интерфейсом при соответствующем фазировании сигналов последнего.

      Крайне редко, но все же случается, что некоторые схемы радиостанций не переключаются в режим передачи даже при состоянии насыщения транзистора в оптроне (т.е.не воспринимают его полувольтовый уровень как замыкание на общий провод).

       Поэтому не следует морщиться, увидев в одной из схем герконное реле: это абсолютно современная техника, выдерживающая несколько миллионов практически неслышимых переключений (на пять-десять лет вам хватит :-) и часто используемая в виде I/O-датчиков систем сбора и обработки телеметрической информации в АСУ промышленных предприятий (а не то что каких-то любительских поделок). И еще: только у реле есть тот плюс, что его замкнутый контакт обладает практически нулевым сопротивлением и как следствие - близким к нулевому падением потенциала на нем даже при значительных токах.

       Питание оптопары по входной цепи (или реле; вместе со светодиодным индикатором включения PTT) осуществляется от компьютера, с 5-вольтовой шины питания USB. Не забываем, что на транзисторе упадет от полувольта до почти вольта в зависимости от рабочего тока в цепи коллектор-эмиттер; поэтому реле следует выбирать с напряжением срабатывания не выше 3,5...4В

.       Широко доступные оптопары и подходящие  реле обозначены прямо на схемах.

       В показанных авторских схемах надежным ключеванием светодиода оптопары или реле - как конечного исполнительного элемента - занят отдельный транзистор с достаточным коэффициентом усиления по току.

       В точности такие цепи управления PTT (только с питанием оптопары, реле и светоиндикатора от 12В) уже не один год работают в составе вариантов разработанного автором интерфейса для функционирования радиостанций в качестве шлюзов-радиоудлинителей абонентских окончаний системы промышленной громкоговорящей связи.

 Источник:   http://www.433175.ru/go?a%3AaHR0cDovL9Hv5fbo4Ov87e4g5Ov%2FINDu8fHo6fHq7uPuINTMIO%2Fw7uXq8uA%3D

Опубликовал: DIM