Провідний переговорний пристрій для спелеологів

Провідне переговорне пристрій призначено для переговорів груп спелеологів між собою та базовим табором під час дослідження глибоких карстових печер.

Екстремальні умови під час проходження маршруту: розгалуженість ходів, відсутність денного світла, висока вологість при низькій температурі вимагають точної координації роботи пошукових груп.
Радіозв'язок в таких умовах не працює.

Переговорна лінія зв'язку прокладається одножильним, із заземленням, або двожильним проводом в ізоляції. Втрати сигналу в такій лінії дуже великі, і в схемі переговорного пристрою прийняті заходи по їх зменшенню, збільшена вихідна потужність приймально-передавального пристрою та напруга сигналу в лінії.

Для освітлення робочого місця при підключенні переговорного пристрою до лінії в корпусі додатково встановлено надяскравий світлодіод, що живиться спільно з підсилювачем від одного джерела струму.

Тональний сигнал виклику добре прослуховується в тісних умовах печер.
В основу схеми переговорного пристрою входить підсилювач низької частоти аналогової мікросхеми DA1 типу К174 УН14 (Рис.1), що має невеликий струм споживання та високий коефіцієнт підсилення при вихідній потужності, достатній для одночасного підключення до лінії кількох станцій.
Переговорний пристрій оснащений кнопками «Прийом-передача» та «Виклик», світлодіод ліхтарика вмикається окремим мікровимикачем. Батарея живлення розташовується в куртці спелеолога та з'єднується з переговорним пристроєм гнучким проводом, підключення до лінії здійснюється двома затискачами типу «Крокодил», провід лінії попередньо зачищається.

Технічні дані переговорного пристрою:
Напруга живлення 4.5-12 Вольт.
Вихідна потужність 1-4.5 Ватт.
Коефіцієнт підсилення більше 40 дБ.
Напруга сигналу в лінії 15 Вольт.
Споживаний струм: спокій/навантаження 10/50 мА
Дальність прийому більше 2-х км
Вага без батарейок 60 г.

Електродинамічна головка ВА-1 типу TRI-50 опором 50 Ом малогабаритного виконання дозволяє використовувати її в режимі прийому та передачі. Мікросхема DA2 стабілізує струм в ланцюзі живлення надяскравого світлодіода HL3 незалежно від напруги живлення батареї, напруга зворотного зв'язку знімається з ділильника, складеного світлодіодом HL2 та токообмежувальним резистором R7, і надходить на вхід (2) мікросхеми DA2.

Напруга живлення на підсилювач подається при натисканні кнопки SB2 в режимі передачі. У черговому режимі підсилювач струм не споживає.

Узгоджувальний трансформатор на виході підсилювача передає сигнал у лінію в співвідношенні 1:10, а при прийомі узгоджує високе опір лінії з низьким опором головки BA1, що і усуває втрати сигналу при прийомі та передачі.

Індикатор HL1 вказує на режим передачі сигналу в лінію, а HL2 на наявність сигналу в лінії при прийомі та передачі.
Лінія гальванічно розділена від переговорного пристрою трансформатором Т1 та конденсатором С9.

Конденсатори С7, С8 в ланцюзі живлення усувають самозбудження підсилювача при повній розрядці батареї акумуляторів.
Сигнал виклику з'являється при замиканні ланцюга SB1.1 - «Виклик», конденсатор С2 підключається до виходу підсилювача, створюються умови генерації з частотою 600-1200 Гц, в початковому стані конденсатор заземлений і усуває самозбудження підсилювача по ланцюгах живлення.

Фільтр, що складається з конденсаторів С1, С2, С3 і резисторів R2, R3, зрізає верхні частоти звукового діапазону, покращуючи розбірливість мови.
Другі контакти кнопки SB1.2 замикають ланцюг живлення.

Ланцюг C6.R6 усуває самозбудження підсилювача на низьких частотах.
Негативний зворотний зв'язок з виходу (4) підсилювача через розділовий резистор R4 конденсатор С4 надходить на інвертувальний вхід (2) мікросхеми DA1, що дозволяє не тільки зменшити спотворення сигналу, але й регулювати рівень сигналу в лінії резистором R4.

Узгоджувальний трансформатор Т1 підключений первинною, низькоомною обмоткою W1 до розділового конденсатора С5, а при прийомі навантажений на електродинамічну головку ВА1.

Вторинна високоякісна обмотка W2 через розділовий трансформатор Т1 включена в лінію Х3Х4.
При однопровідній лінії другий вивід трансформатора Т1 заземлюється. Світлодіод HL2 дозволяє візуально визначити рівень сигналу в лінії та робочий стан підсилювача.

В схемі відсутні дефіцитні та саморобні радіокомпоненти: резистори типу МЛТ, СП конденсатори КМ, К50-3Т, SANA.

Аналогом мікросхеми К174 УН14 є TDA 2003, стабілізатор DA2 - 7805.
В авторському варіанті встановлена електродинамічна головка ВА1 типу TRI-50 діаметром 28 мм з вологозахищеним дифузором потужністю 250 мВт, можна застосувати й інші головки невеликих габаритів і опором обмотки від 30 до 150 Ом.

Кнопки SB1, SB2 - КМ 2-1, вимикач МТЗ.
Світлодіод білого світіння L200CW 8KB-12D або NSPW500BS з напругою живлення 3,6 вольта і струмом 20 мА при силі світла 3,6 кд.

 Індикатори включення HL1 та лінії HL2 виконані
світлодіодами червоного або зеленого світіння. Батарею живлення краще встановити з NI-CA акумуляторів або використовувати плоску батарейку типу КБС.

Узгоджувальний трансформатор використовується від радіотрансляційного динаміка або від кишенькового радіоприймача.

Правильно зібрана схема переговорного пристрою при підключенні джерела живлення входить у робочий режим при передачі, на лінії з'являється звуковий сигнал. Індикатор лінії вказує на роботу підсилювача. Для перевірки гучності та якості звуку слід тимчасово до виводів Х3, Х4 підключити трансляційний динамік через резистор 100 Ом.

При монтажі пристрою в корпусі не слід близько розташовувати вхідні та вихідні ланцюги підсилювача. Підключення до кнопок виконати коротким проводом, бажано в екрані.

Кнопки переключення режимів роботи переговорного пристрою зручно розташувати з торців корпусу, електродинамічну головку приклеїти з внутрішньої лицьової сторони корпусу, світлодіоди індикації живлення та передачі закріпити в верхній частині корпусу, ліхтарик з торцевої сторони.

Заземлення вхідних та вихідних ланцюгів виконати в різних точках плати.
На фотографії друкована плата показана в розгорнутому вигляді - варіант з двома каналами, один в резерві. Позначення деталей умовні та відрізняються від схеми на рисунку 1.

Література:
1. Застосування мікросхем серії К174 в підсилювачах НЧ.Радіо №12 1994р. ст.12.
2. Переговорний пристрій на базі телефонних трубок. Радіо № 10 1994 р ст.20.
3. Ш.А.Мячин. 180 аналогових мікросхем ст.59, 79.