Принципова схема

Економічний шифратор виходить на базі мікросхем, виконаних за технологією КМОП. Струм споживання чотирьох-канального варіанту не перевищує 1,7 мА. Його схема наведена на рис. 2.41. Тактовий генератор зібраний на елементах DD1.1, DDI.2 за традиційною схемою. Необхідний період повторення командних посилок встановлюється підбором величини резистора R1.

Основою формувачів канальних імпульсів є JK-тригери К561ТВ1. Для з'ясування принципу їх роботи як чекають мультивибраторов необхідно розібратися з їх власними можливостями. Насамперед зазначимо, що кожен корпус мікросхеми містить по два однакових тригера. Кожен тригер має синхронні входи «J» і «К», сигнали на яких змінюють стан виходів «Q» і «Q» тільки по приходу позитивного перепаду напруги на тактовий вхід «С».

Негативний перепад на цьому вході на стан тригера не впливає. Асинхронні входи «S» і «R» не потребують подачі тактових імпульсів і визначають стан виходів тригера безпосередньо. Для використовуваного варіанту включення, коли на входи «S» завжди примусово підключений корпус (логічний 0), подача високого рівня на вхід «R», незалежно від комбінації сигналів на інших входах, призведе до встановлення низького рівня на виході «Q».

 

 

Коли ж на вході «R» низький потенціал, стан тригера буде визначатися тільки сигналами входів «J» і «К». Вхід «J» в схемі постійно підключений до плюса джерела, а вхід «К» – до корпусу. У такому стані до приходу тактового імпульсу на вхід «С» на виході «Q» буде низький потенціал, а по позитивному перепаду на вході він стрибком зміниться на високий.

Принцип дії

Перейдемо до розгляду процедури формування канальних імпульсів на прикладі першого чекаючого мультівібратор, зібраного на DD2.2. У початковому стані (після закінчення попередньої командного посилки) напруга на тактовій вході «С2» (рис. 2.42, а) низька. Оскільки на вході «J2» високий потенціал, а «К2» з'єднаний з корпусом, на виході «Q2» логічний О (рис. 2.42, б). Наявність діода VD2 забезпечує низький потенціал і на вході «R2» (рис. 2.42, г). На інверсному виході «Q 2» потенціал завжди протилежний потенціалу прямого виходу (Рис. 2.42, в). Конденсатор С5, очевидно, заряджений до напруги харчування (позитивний потенціал на верхній за схемою обкладки).

З приходом позитивного перепаду на вхід «С2» (момент часу t |) напруга на виході «Q2» стрибком змінюється на високе. Конденсатор С5 починає від цієї напруги перезаряджатися через резистор R3, напруга на його нижній обкладці (а значить і на вході «R2») росте практично лінійно (рис. 2.42, г). Напруга логічної одиниці для входів мікросхем серії КМОП становить величину, приблизно рівну половині напруги живлення.

При досягненні цього рівня на вході «R2» (момент часу t2) відповідно до раніше розглянутої логікою роботи тригера відбувається обнуління виходу «Q2». Таким чином, на цьому виході формується позитивний прямокутний імпульс, тривалість якого визначається положенням движка потенціометра R3. Низький потенціал на виході Q2 і високий на виході Q2 переводять схему в початковий стан. Конденсатор С5 через відкритий діод VD2 швидко заряджається до колишнього значення, готуючи схему до наступного такту.

 

 

Позитивний перепад з інверсного виходу подається на тактовий вхід «С1» верхнього тригера мікросхеми, запускаючи аналогічний процес формування другого канального імпульсу, і т. д. Вихідні імпульси всіх каналів (рис. 2.43, б-д) подаються на входи відповідних дифференцирующих ланцюгів (наприклад C7R5 для першого). Короткі позитивні вспле

 

 

ски, пройшовши через відповідні розв'язуючи діоди, підсумовуються на резисторі R11.

Кожен з них, перетинаючи рівень перекидання елемента DD1.3 (приблизно 2,5 В), формує на його виході короткі негативні імпульси. Ці імпульси швидко розряджають конденсатор С13 через відкривається діод VD10. Конденсатор потім повільно заряджається через резистор R12. В результаті дворазового перевищення рівня перекидання елемента DDI .4 напругою на конденсаторі, на виході цього елемента формуються нормовані по амплітуді і тривалості імпульси командного посилки (рис. 2.43, е).

Стабілізатор напруги DA1 робить схему некритичною до напруги використовуваного джерела живлення.

Очевидно, що кількість каналів у розглянутому шифратори можна довільно міняти від одного до восьми шляхом виключення (додавання) ланок чекають мультивибраторов, диференціюють ланцюжків і розв'язують діодів.

 

 

Деталі та конструкція

Друкована плата для чотирьохканального варіанту наведена на рис. 2.44. При монтажі деталей необхідно звернути увагу на наявність перемичок П1-П5, які слід впаяти в першу чергу. Вимоги до використовуваних деталей звичайні. Времязадающіх конденсатори СЗ – С5, С8, С9 і С13 – плівкові. Конденсатори дифференцирующих ланцюгів С6, С7, CIO-С12 можна використовувати керамічні (КМ6, наприклад) із групи по ТКЕ не гірше М4700.

Потенціометри регулювання длительностей канальних імпульсів повинні мати якомога більшу зносостійкість і характеристику типу «А». Замість тригерів К561ТВ1 можна встановити їх зарубіжний аналог CD4027. Оскільки елементи DDI використовуються як інверторів, допустима їх заміна на K561J1A7. Стабілізатор напруги DA1 – будь-якого типу на напругу 5 В. Всі діоди типу КД521 (522) з будь-яким буквеним індексом.

Налаштування

В процесі настройки шляхом підбору величини резистора R1 період повторення імпульсів задаючого генератора встановлюється рівним 20 мс. Вихідна тривалість і діапазон зміни канальних імпульсів при установці вимагають уваги. Корпус потенціометра необхідно зафіксувати в такому поло

жении, при якому відхилення ручки управління з одного крайнього стану в інший викликає зміну його опору в два рази. Тим самим буде забезпечений відповідний діапазон перебудови тривалості.

Потім, встановивши ручку управління в середнє положення, переконатися, що вихідна тривалість канального імпульсу (на висновок 15 DD2 для першого каналу, наприклад) дорівнює 1,5 мс. При необхідності її корекції, наприклад в сторону збільшення, доведеться або припаяти додаткову ємність паралельно конденсатору С5, або додатковий резистор послідовно з потенціометром R3.

В останньому випадку необхідно розгорнути кррпус потенціометра таким чином, щоб у робочому діапазоні кутів відхилення результуючий опір знову б мало коефіцієнт перекриття, рівний двом.

На закінчення підбором R12 встановлюють тривалість імпульсів командного посилки на виведення 10 DDI приблизно рівною 0,5 мс.

Дніщенко В. А.

500 схем для радіоаматорів. Дистанційне керування моделями.
СПб.: Наука і техніка, 2007. – 464 е.: мул.