КОМПАКТНАЯ «ЛИСА»

May 17, 2010 by admin Комментировать »

В нашем журнале в № 7, 8 за 1981 год рассказывалось о конструкции передатчика для спортивной радиопеленгации, блок автоматики которого выполнен на интегральных микросхемах 155-й серии. Он имел, однако, серьезный недостаток — большое количество микросхем и связанное с этим значительное потребление тока (300 — 400 мА). Естественно, что питаться такой передатчик может лишь от аккумуляторной батареи, превышающей по весу и размерам саму «лису».

Значительно компактней и экономичней «лиса», собранная на ИМС 176-й серии. При напряжении 4,5 — 12 В эти элементы потребляют ток, не превышающий десятков микроампер, помехоустойчивы и стабильны в работе. Степень их интеграции позволила построить блок автоматики всего на пяти микросхемах. В паузе между передачей позывных устройство потребляет ток 1,5 мА, что позволяет питать передатчик от восьми сухих элементов «373», размещенных внутри корпуса. Одного комплекта элементов хватает на 15 — 20 тренировок длительностью по 5 часов каждая,

У такой «лисы» есть еще одно ценное свойство: ее можно запускать на старте. Тем самым появляется возможность обходиться без служебной связи не только на тренировках, но и на соревнованиях.

В продаже имеется набор «Электроника», предназначенный для сборки электронных часов. Три микросхемы вместе с кварцевым резонатором из этого набора использованы в предлагаемой конструкции.

clip_image002

Блок автоматики состоит из часов и манипулятора позывных. Первые собраны на ИМС D1, D2 и элементе D3.1 (рис. 1J. Микросхема D1 состоит из генератора, рассчитанного на работу с кварцевым резонатором Zi (fcoб. — 32768 Гц), и делителя частоты, с выхода которого импульсы поступают на счетчик минут D2, выполненный на ИМС К176ИЕЗ или К176ИЕ4. Первая имеет коэффициент деления 6, вторая — 10, и каждая содержит дешифратор для отображения информации на семисегментном индикаторе. Инвертированное элементом D3.1 напряжение с выводов 8, 9 дешифратора (D2) используют для управления работой усилителя постоянного тока, а с вывода 10 — для установки у этой ИМС коэффициента пересчета, равного пяти.

Пуск часов и перевод всех микросхем в нулевое состояние производят кнопкой S1 (подают напряжение на входы R, которые во время работы должны быть соединены с общим проводом]. Диод VI развязывает цепи сброса D2 и остальных микросхем. Нажимают на кнопку в начальный момент работы «лисы», зависящий от ее номера (в нужную минуту].

Манипулятор позывных выполнен по упрощенной схеме с минимальным количеством микросхем и диодов дешифратора. Устройство формирует коды МОЕ, МОИ, МОС, МОХ без паузы между знаками М и О. Факт, правда, несущественный, поскольку основной информацией для спортсмена служит число точек в конце позывного.

Частоту задающего генератора манипулятора, собранного на элементах D3.2 и D3.3 и связанную с ней скорость передачи позывного определяет емкость конденсатора С4. На микросхемах D4 и D5, содержащих по два D-триггера, выполнен делитель частоты. Дешифратор состоит из шести схем И на диодах V5 — V7, V9, V10, V12, V13, V15 — V22 и одной собирательной схемы ИЛИ (V23 — V28).

Усилитель постоянного тока состоит из двухвходового элемента «И» на транзисторах V29, V30 и выходного каскада V32, нагруженного на обмотку герконового репе К1. Сигнал с манипулятора непрерывно поступает на базу V30, но реле срабатывает лишь в том случае, когда на базу V29 приходит через переключатель рода работ S3 управляющий сигнал.

clip_image004

Рис. 1. Принципиальная схема блока автоматики: V3 — V7, V9, VI О, V12, V13, V15 –V28 Д9Ж, V29, V30 ВТ315В.

Номер «лисы» выбирают переключателем S2. В положении «Н» (настройка) реле срабатывает принудительно, облегчая настройку передатчика и согласование его с антенной.

Напряжение питания выбрано равным 7 В, что позволяет практически полностью использовать энергию сухих элементов. Его стабилизируют диод VII и транзистор V8. Конденсаторы С5 и С6 отфильтровывают помехи в цепи питания ИМС. Диод V14 защищает электронное устройство при неправильном включении источника питания.

«Лису» можно питать и от внешней аккумуляторной батареи с напряжением 10 — 12 В. Выбирают источники тумблером S5.

Принципиальная схема радиопередающей части «лисы» представлена на рисунке 2. Описание передатчика на 3,5 МГц уже было опубликовано в нашем журнале (см. «М-К» № 12 за 19»0 г. и № 7 за 1981 г.). За основу высокочастотного генератора на 144 МГц, выполненного на транзисторах V4 — V3, взята схема, опубликованная в статье А. Папкова и В. Рыбкина «Комплект автоматических передатчиков» (см. «Радио» № 10 за 1575 г.). В новом варианте исключены переходные конденсаторы, изменена схема выходной цепи.

На транзисторах V4 и V5 собран модулятор. Модулирующий сигнал частотой около 1 кГц поступает с вывода 11 микросхемы D1 блока автоматики (рис, 1). Тем самым отпадает надобность в отдельном генераторе звуковой частоты.

Нужный диапазон выбирают переключателем S1 (рис. 2], В третьем его положении («ВЧ выкл.») разрывается цепь питания передатчиков, а блок автоматики продолжает работать. В этом режиме «лису» запускают на старте. После при-хода на указанное на карте место оператор, установив антенну, включает передатчик на излучение.

За работой ВЧ генераторов следят по прибору РА1, измеряющему продетектированное диодами V3 и V9 высокочастотное напряжение.

Микросхему К176ЛА7 можно заменить на К176ЛЕ5 без изменений в рисунке монтажной платы или на К176ЛА9 (с изменениями). В качестве D4 и D5 (рис. 1) можно применить ИМС К176ТМ2. Необходимо лишь соединить с общим проводом входы S (выводы 6, 8) обеих микросхем. Диоды VI и V2 обязательно должны быть импульсными КД503А (В), КД507А, КД509А, остальные, за исключением VII и V14, — серии Д9 с любым буквенным индексом. В усилителе постоянного тока можно применить любые биполярные транзисторы n-p-n структуры (ВЧ и НЧ). В звуковом генераторе в качестве V6 (рис. 2) работает транзистор КТ603, КТ608 или КТ606 с любым буквенным индексом. Радиопередающую часть «лисы» можно выполнить и на СВЧ транзисторах большой мощности, например КТ904, КТ907, КТ911 независимо от их буквенных индексов.

clip_image006

Рис. 2. Принципиальная схема радиопередающего блока.

Рис. 3. Монтажная плата блока автоматики со схемой расположения деталей.

clip_image008 С21,Х2

Рис. 4. Монтажная плата радиопередающей части со схемой расположения элементов.

clip_image010clip_image012

Рис. 5. Внутренняя компоновка «лисы».

Рис. 6. Антенна «лисы»: 1 — петлевой вибратор, 2 — кабель, 3 — разъем, 4 — U-колено.

Рис.7. Электрическая схема волномера.

Желательно, чтобы полупроводниковые триоды V2 и V5 были в пластмассовом корпусе: их тогда удобнее крепить на радиаторах. Хотя могут быть и обычные транзисторы средней или большой мощности.

Резисторы — МЛТ-0,25, постоянные конденсаторы — КЛС, КМ или КТ, С5 (рис. 1) — электролитический К50-6, подстро-ечные — КПВМ-1, С21 (рис. 2) — КПВ. У него оставлены пара роторных и одна статорная пластины, а остальные удалены.

Геркон — марки КЭМ-Ja. Его обмотка содержит 6000 витков провода ПЭВ 0,09, намотанного на самодельном каркасе, изготовленном по размерам геркона. Каркасом может служить склеенная из бумаги трубка длиной 20 — 25 мм, с внутренним 0 3 — 4 мм, к которой с обеих сторон приклеены пластмассовые щечки 0 15 — 17 мм. S1 (рис. 1) — кнопка любого типа с переключающей контактной системой, S2 — малогабаритный переключатель 5П4НМ, S3 — S5 — тумблеры ТП1-2, S1 (рис. 2) — переключатель ЗПЗНМ. Измерительный прибор РА1 — стрелочный индикатор М478 от портативного магнитофона.

Данные катушек и дросселей приведены в таблице.

Блок автоматики собран на плате, выполненной из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм (рис. 3). При монтаже кварц устанавливают на резиновую прокладку толщиной 4 — 6 мм, пайку микросхем выполняют низковольтным паяльником с заземленным корпусом — сначала подпаивают выводы питания, а затем все остальные.

Радиопередающая часть смонтирована на второй плате, изготовленной из двустороннего фольгированного стеклотекстолита (рис. 4). Фольга со стороны деталей выполняет функцию экрана и соединена с общим проводом в местах, отмеченных на рисунке цветными окружностями. У отверстий под выводы радиодеталей фольга удалена. Перпендикулярно к плате установлены две алюминиевые полоски высотой 40 и толщиной 1 мм (показаны пунктиром]. Они служат радиаторами для транзисторов V2, V5, V7 и V8 (рис. 2). Частично применен навесной монтаж. Так конденсаторы С11, CIS, C18, а также катушки L7, L13 одним выводом подпаяны непосредственно к подстроечным конденсаторам С12, С16, С19 (рис. 4); С17 установлен со стороны фольгированных проводников.

Собрана «лиса» в металлическом футляре от тестера Ц-4313 (см. рисунок в заголовке статьи) или в любом подходящем корпусе размером 230x160x95 мм. Внутренняя компоновка элементов показана на рисунке 5.

Блок автоматики начинает работать сразу, если нет ошибок в монтаже. Проверяют работу ЗГ часов, измеряя напряжение между общим проводом и выводом 4 ИМС D1 (рис. 1). Стрелка прибора должна колебаться с частотой 1 Гц. В противном случае нужно подобрать номинал конденсатора С2.

ВНИМАНИЕ!

На постройку передатчика

необходимо получить разрешение в местном радионлубе или комитете ДОСААФ.

Обозначение

Колич. витков

Провод

Каркас

Тип

намотки

Внешний 0, мм

U

50

ПЭВ-1 0,2

унифицированный четырехсек-ционный

внавал, равномерно по секциям

L2

4

ПЭВ-1 0,5

поверх L1

L3

130

ПЭВ-1 0,35

на корпусе резистора ВС-1-100 кОм

внавал

L4

75

ПЭВ-1 0,35

на ролике от 36-миллиметровой фотопленки

рядовая, виток к витку

11

L5

8

ПЭВ-1 1,0

бескаркасная

шаг 1 мм

6

L6

L8

L11

30

30

30

ПЭВ-1 0,15 ПЭВ-1 0,15 ПЭВ-1 0,15

на корпусе резистора МЛТ-0,5-100 кОм

рядовая,виток к витку

L7

3

ПЭВ-1 1,0

бескаркасная

шаг 2 мм

9

L9

2,5

ПЭВ-1 1,0

бескаркасная

шаг 3 мм

11

L10

3

ПЭВ-1 1,0

бескаркасная

шаг 1 мм

8 11

L12

1,5

ПЭВ-1 1,0

бескаркасная

шаг 3 мм

L13

4

ПЭВ-1 1,0

бескаркасная

шаг 4 мм

7

Для настройки передатчика на частоту 144 МГц необходим контрольный приемник, например «Лес-145», или хотя бы простейший волномер с антенной типа полуволновой вибратор (рис. 7). Ее можно изготовить из дюралюминиевой трубки с внешним 0 8 — 10 мм. Волномер собран на небольшой плате, укрепленной непосредственно на клеммах измерительного прибора, рассчитанного на ток полного отклонения SO мкА. В качестве волномера можно использовать и тестер, например Ц-20, включенный в режим измерения переменного напряжения. Выводы вибратора подсоединяют к клеммам «Общ», и « ~ 3 В». С помощью волномера проще добиться максимальной напряженности поля, а значит, и дальности действия передатчика.

Настройку выполняют при подключенной антенне — петлевом вибраторе (рис. б). Вибратор изготовлен из дюралюминиевой трубки е внешним 0 8 — 12 мм. Протяженность соединительного кабеля с волновым сопротивлением 7S ом составляет 6 — 7 м, длина согласующего U-колена равна

Настройку начинают с контура L7C12 (рис. 2J. Диэлектрической отверткой вращают ротор конденсатора С12 до появления звука в контрольном приемнике. Затем настраивают контуры L10C16 и L13C19 по максимальному отклонению стрелки индикатора волномера, добиваясь громкого и чистого тона в телефонах приемника. Заключительный этап настройки – согласование антенны с выходным контуром с помощью конденсатора С21.

Окончательно следует проверить передатчик на местности. Дальность его действия должна быть в пределах 3 км. Если стрелка волномера отклоняется на всю шкалу а Дальность действия передатчика невелика, это значит, что настройка контуров ложная и ее придется повторить Процесс настройки облегчается, если переключатель номера «лисы» находится в положении "настройка".

У правильно налаженного передатчика потребляемый ток составляет 200-250 МА.

Д. БАХМАТЮК.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты