PSM发射机高、低功率控制电路解析

一、概述

PSM发射机功率控制电路的主要功能是：自动或手动地对发射机的输出功率进行设置和调整;当发射机由于外在或内在的原因出现异常状态或者发生故障时，它能够自动地封锁高压、降低功率，严重时甚至会关断高压，以此实现对人员和发射机设备的保护。

二、高、低功率控制信号

高、低功率控制信号分为手动控制和自动控制两部分：手动部分通过机器面板上的按钮操作，通过两个光电耦合器控制，其输出为低电平有效。自动部分通过按钮开关预置，预置高功率时开关的3号和2号相连;预置低功率时开关的1号和2号相连，其中2号为公共点，受复位信号的反信号控制。开机时复位信号为高电平，其反信号为低电平，这就相当于光电耦合器输出的低电平，可以自动地确定高功率或者低功率运行。

三、高、低功率信号的产生

如图1所示，是高、低功率控制电路中高、低功率信号产生的电路，其核心部件就是三态或非R/S锁存器U26,该锁存器的输出由公共的使能端EN控制：当EN为高电平时，锁定状态被传输到输出端;当EN为低电平时，输出变为高阻抗。

图1中，刚合电时，复位信号为高电平，即U26的R2和R3为1,由于没有发生三次过荷故障，通过U28反馈回来的故障计数信号均为0,即U26的S2和S3为0,Q2和Q3为0.

等待复位电路电容充电结束，复位信号消失，变为0,此时U26的Q2和Q3维持为0,不会产生低功率锁定和零功率闭锁信号。当有低功率控制信号时，U26的Q1为1,Q2和Q3经或非门U27,输出为低电平，即产生低功率信号;同理，当有高功率控制信号时U27输出高电平，即产生高功率信号。

四、故障计数信号的产生、影响及其消除

如图2,U31是两组单稳态多谐振荡器集成块4098B,是MOS集成电路，它的输出脉冲宽度由时间常数元件RX和CX决定，RX是外接电阻，连接在电源正极和T2之间;CX是外接电容，连接在T1和T2之间。它用正、负触发端输入，并且可以从任何输入脉冲边沿触发。其正触发端是A,由输入脉冲上升沿触发，并由Q端输出定时高电平脉冲;负触发端是B ,由输入脉冲下降沿触发，并由B Q 端输出定时低电平脉冲。

反之，A受低电平控制无效，Q输出低电平，并不定时;同理， B 受高电平控制无效， B Q 输出高电平，也不定时。端是促使输出脉冲翻转的信号输入端，可以充当清零端，该端输入低电平时有效，反之，该输入端高电平时对输出没影响。

U30是计数器74HC4017,它也是MOS集成电路，内含10个译码输出和一个进位输出的5级约翰逊计数器，采取约翰逊计数器结构性能使器件高速工作并且免除尖峰输出。RESET为清除(复位)端，为高电平时，强制输出端Q 1~Q9为低电平，Q 0和COUT为高电平。CLK为时钟计数输入端。

ENA 为时钟使能控制端，低电平有效，即当它为低电平且在C L K上升沿时进行计数;当ENA 为高电平时，CLK被禁止，不计数。COUT为进位输出端，当计数到5时，C O U T变为低电平;当计数到0或者清除时，COUT变为高电平，COUT可作为除以10的输出端。

参照图2,高功率运行下，当发射机输出端的驻波比过大、调制器过电流或者高压对地打火时，有关指示灯将会熄灭，经过一系列反应，导致Y信号有0.5秒的低脉冲，分别给U31A的负触发端和U30的时钟输入端，U31A的B Q 输出100×10-6×106=100秒的低电平给ENA 和CLEAR,允许计数，这样U30的Q1就会输出一个高电平脉冲。100秒内三次这样的故障时，U30的Q3就会输出一个高电平脉冲，经过与非门U28使图1中的三态或非R/S锁存器U26的S2=1,S3=0,而U26的R2=R3=0,故Q2变为1,Q3维持0,图1中的控制工作指令的Z信号仍为1,之前的Q1不变为0,高功率信号变为低功率信号，同时低功率锁定指示灯亮，发射机转为低功率运行。

图2中，以高、低功率信号为输入的边缘检测电路是由四个异或非门U32组成的，不管输入为1还是0,输出总为1,当高、低功率转换时，边缘检测电路的输出要经历三级异或非门，传输并不及时，在此过渡暂态，输出端会产生低电平脉冲，大约150纳秒，这个信号就是边缘检测信号，也是边缘检测电路名称的由来。边缘检测信号传递给U31B的负触发端，使B Q 输出10×10-6×22×103=0.22秒的低电平给U31A的清零端，U31A的B Q 高电平，这样U31A和U30均被复位，从机器面板上来看，就是故障计时指示灯熄灭了。

进入低功率运行后，若在100秒内再连续发生三次过荷，经过一系列反应，U26的Q3也会变为1,这样Z信号就会变为0,封锁工作指令，自动断高压，同时点亮零功率封锁指示灯，且不能自动恢复。

五、总结

高、低功率控制电路是发射机功率控制电路的核心组成部分，它输出的是一个高功率或低功率信号，来对发射机进行手动或者自动控制。当高功率因过荷故障转为低功率或当低功率因过荷故障断高压时，应该先人工复位解除功率限定，检查过荷点无误后按照正常程序开机。