«ПРИНЯТО К ИСПОЛНЕНИЮ»

May 19, 2010 by admin Комментировать »

А. ПРОСКУРИН

Радиоуправляемая игрушка или модель, действующая на расстоя­нии, как бы связана невидимыми нитями с передатчиком операто­ра. Скажем, «потянул» оператор «нить», то есть подал команду, включающую питание ходового электро­двигателя, и игрушка или модель прихо­дит в движение. Так, в частности, дейст­вует однокомандная радиоаппаратура (см. «М-К», 1989, № 1 —«Команды, донесен­ные радиоволнами»).

Командный сигнал, посылаемый с пере­датчика оператором, попадает в установ­ленный на миниатюрном судне сверхреге­неративный приемник, где происходит уси­ление и распознавание команды управле­ния. Такие приемники обладают высокой чувствительностью (не хуже 5…10 мкВ), необходимой для обеспечения надежной связи с командным пультом оператора.

Причем дальнейшее повышение чувстви­тельности не имеет практического смысла, поскольку снижается помехозащищен­ность радиоаппаратуры, и исполнительное устройство начинает срабатывать от по­мех так же уверенно, как и от командного сигнала.

Отличительная особенность приемни­ка — использование в нем сверхрегенера­тивного детектора. Он собран на транзис­торе VT1 (рис. 1), в коллекторную цепь которого включен колебательный контур L1C3C4, настроенный на частоту передат­чика 27,12 МГц.

Транзистор сверхрегеиеративного детек­тора работает в режиме прерывистой гене­рации. Колебания в его контуре возникают не непрерывно, как, скажем, в контуре обычного высокочастотного генератора (см. «М-К», 1985, № 1 — «Здесь рождают­ся колебания»), а вспышками, частота ко­торых лежит в пределах 50…100 кГц. Эту частоту называют частотой гашения сверх­регенератора. Зависит она от номиналов конденсатора С1 и резистора R1, создаю­щих на базе VT1 пилообразное напряжение.

Частота гашения лежит значительно вы­ше звукового диапазона, в котором работа­ет мультивибратор передатчика, но ниже высокочастотной генерации (L1C3C4), и потому не образует помех для командного сигнала.

Коллекторный ток VT1 имеет вид вы­сокочастотных импульсов, следующих с частотой гашения. Если принимаемый сиг­нал отсутствует, эти импульсы в результате детектирования их транзистором создают на нагрузочном резисторе R3 некоторое среднее напряжение. При приеме радио­сигнала продолжительность отдельных им­пульсов в зависимости от амплитуды сиг­нала возрастает, благодаря чему напря­жение на R3 увеличивается. На этом, соб­ственно, основано получение эффекта уси­ления выделенного командного сигнала сверхрегенеративным детектором. Коэф­фициент его усиления может достигать ог­ромной цифры — 1000 и более.

Чувствительность сверхрегенеративного детектора настолько большая, что при от­сутствии радиосигнала он принимает все­возможные атмосферные помехи, прослу­шивающиеся в виде шума. Чем больше «шумит» сверхрегенератор, тем, следова­тельно, выше его чувствительность. При приеме сигнала от передатчика шумы про­падают.

Добиться максимальной чувствительно­сти от каскада можно, подбирая ток базы транзистора VT1, изменяя величину обрат­ной связи конденсатором С5 и настраивая контур L1C3C4 на несущую частоту пере­датчика.

Таким образом, на резисторе R3, кроме напряжения частоты гашения, выделяется полезный сигнал, по амплитуде в несколь­ко раз меньший первого. Выделяющийся на R3 сигнал частотой 1000 Гц (частота импульсов модулятора передатчика) через разделительный конденсатор С6, образую­щий с конденсатором С7 фильтр частоты гашения, подводится к входу усилителя звуковой частоты.

Конденсатор С5 создает между коллек­тором и эмиттером VT1 положительную обратную связь, благодаря чему каскад возбуждается. Конденсатор С2 служит для оптимального согласования длины антенны со входом приемника. Дроссель, L2 пре­пятствует прохождению токов высокой час­тоты на общую шину источника питания. Резистор R2 совместно с L2 создают опти­мальные фазовые соотношения напряже­ния между колебаниями несущей частоты и частотой гашения. Резистор R1 опреде­ляет рабочую точку транзистора по пос­тоянному току.

clip_image002

Рис. I. Принципиальная схема приемника:

VT1, VT2, VT4, VT5 КТ315Б; VT3, VT6 КТ361Б; VT7 КТ816А, VT8 КТ817А; L3, L4 20 мкГн; С12, С13 0,022 мкФ.

Усилитель 34 собран на транзисторе VT2. Резистор R4 определяет рабочую точ­ку этого транзистора, а его нагрузкой слу­жит резистор R5. Конденсатор С9 частично отфильтровывает шумы сверхрегенератора на выходе усилителя, С10 — разделитель­ный.

На транзисторе VT3 собран выпрями­тель сигнала. Резистор R6 задает напря­жение смещения, a R7 обеспечивает необ­ходимую величину отрицательной обрат­ной связи по постоянному току. Резисторы R8 и R9, образующие делитель напряже­ния, одновременно выполняют функцию нагрузки транзистора VT3. Конденсатор СП сглаживает пульсации выпрямленно­го напряжения.

На транзисторе VT4 выполнен усилитель тока. Его нагрузкой служит резистор R10.

clip_image004

Рис. 2. Монтажная плата приемника со схемой расположения элементов

Электронные ключи собраны на транзи­сторах VT5 — VT8. Резисторы Rll, R12 являются нагрузками транзисторов VT5, VT6 соответственно. Смещение на эмитте­ры этих транзисторов подается через ре­зистор R13. В диагональ моста электронных ключей включен электродвигатель Ml. Ди­од VD1 выполняет роль гасящего резисто­ра, а конденсатор CI4 уменьшает пульса­ции, возникающие на «плюсовой» шине ис­точника питания при работе электродви­гателей Ml, M2.

Рассмотрим работу модели для первого случая (см. «М-К», 1989, № 1 — «Коман­ды, донесенные радиоволнами»): передат­чик выключен, а напряжение питания мо­дели включено. Тогда частота шума сверх­регенератора (рис. 3, момент до ti), посту­пит на базу усилителя 34, а с его нагрузоч­ного резистора R5 — на выпрямитель. При определенной чувствительности сверхреге­нератора выпрямленное напряжение на базе транзистора VT4 близко к нулю. Тран­зистор VT4 закроется, и напряжение ис­точника питания около 8 В поступит на базы транзисторов VT5, VT6 электронных ключей. Транзисторы VT5, VT7 окажутся открытыми, a VT6, VT8 — закрытыми. Я ко­ри электродвигателей Ml, M2 начнут вра­щаться в одну сторону. Модель поплывет от оператора вперед. Когда оператор по­даст команду (нажмет на кнопку), то на базу транзистора VT2 поступит сигнал пе­редатчика частотой 1000 Гц (рис. 3, момент времени от ti до t2>. Этот сигнал усилится транзистором VT2, затем выпрямитель пре­образует его в постоянное напряжение, которое откроет транзистор VT4. Напряже­ние на коллекторе этого транзистора пони­зится до нуля. Электронные ключи на тран­зисторах VT5, VT7 закроются, a VT6, VT8 — откроются. Якорь электродвигателя Ml изменит направление вращения на про­тивоположное, модель начнет разворачи­ваться на месте.

clip_image006

Рис. 3.

Форма напряжения на базе транзистора VT2.

Рис. 4. Схема включения реле.

clip_image008

Рис. 5. Схема включения электро­двигателя.

clip_image010

Рис. 6. Расположение стоек для крепления платы.

Итак, при выключенном передатчике мо­дель плывет вперед, а при включенном — поворачивает. Манипулируя кнопкой пе­редатчика, можно заставить модель плыть вперед в любом выбранном вами направ­лении. Нетрудно догадаться, что для вто­рого случая достаточно изменить полярность подключения якоря электродвигате­ля Ml на обратное.

Приемник можно собрать и на реле, включив вместо резистора R10 обмотку ре­ле с диодом (он гасит импульсы тока) по схеме, показанной на рисунке 4. В этом случае электронные ключи и резисторы Rll —R13 из схемы надо исключить. Якорь электродвигателя Ml подключите так, как это показано на рисунке 5.

Указанные на схеме приемника транзисторы можно заменить на ту же серию с любым буквенным индексом. Статический коэффициент передачи по току для тран­зисторов усилителя звуковых частот дол­жен быть не менее 60, для транзисторов выпрямителя, усилителя тока и электрон­ных ключей в пределах от 40 до 80, а сверх­регенератора — не менее 100.

Реле типа РЭС49 (паспорт РС4.529.425 или РС4.529.002). Для последнего нужно использовать транзистор KT3I17 (VT4). Катушка сверхрегенератора имеет бескар­касную намотку. Для ее изготовления нуж­но взять провод ПЭВ-2 0,8—1,0 и намо­тать вплотную на цилиндре 09 мм 10 вит­ков. Чтобы витки катушки не раздвига­лись, смажьте их тонким слоем лака, на­пример ПФ-283. После высыхания лака очистите концы катушки от эмали и облу-дите. Если у вас нет дросселей типа Д-0,1 нужной индуктивности, изготовьте их само­стоятельно. Для этого на корпусе резисто­ра МЛТ-0,5 сопротивлением не менее 100 кОм намотайте внавал 120 витков ПЭВ-2 0,06—0,08, а для L3, L4 — 40— 45 витков ПЭВ-2 0,3—0,5. Конденсаторы постоянной емкости — КМ4, КМ5 и другие; оксидные — К53-12 или К50-6; подстроен­ный С4 — КПК-МП, КПК-МН. Постоян­ные резисторы МЛТ-0,125, ВС-0,125, МЛТ-0,25 или МЛТ-0,5. Диод VD1 можно заменить на Д9 или Д2 с любой буквой, a VD2 — на Д220, Д311. Выключатель пи­тания — МТ-3 или штатный от модели ка­тера. В качестве антенны использована стальная проволока 00,5 мм, длиной 200 мм.

Печатная плата приемника показана на рисунке 2. На плату собранного приемника, минуя разъем ХТ1, установите антенну. Затем к основанию корпуса модели при­клейте две стойки из пластмассы (рис 6). Закрепите на них винтами МЗ плату. Уста­новите источники питания в контейнер, подключите электродвигатель М2 к выклю­чателю SA1, который на время настройки модели не закрепляйте на палубе катера.

О том, как настроить радиоаппаратуру, вы узнаете в следующем выпуске.

«М-К» 3/89

OCR Pirat

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