У цьому варіанті подовжувач реалізований на операційному підсилювачі DA2, що спричинило за собою необхідність заміни мікросхеми DDI на інший тип. Принципова сема другого варіанту наведена на рис. 7.30.

 

 

Канальний імпульс позитивної полярності подається на один з входів тимчасового дискримінатора, зібраного на елементах DD1.3, DD1.4, і на вхід інвертора DD1.2. Негативний імпульс з виведення 10 інвертора також подається на дискримінатор і на дифференцирующую ланцюг C3R3.

Короткий негативний імпульс, відповідний передньому фронту канального, через розв'язують діод VD1 запускає режиму мультівібратор, до складу якого входять транзистор VT1, інвертор DD1.1 і времязадающій конденсатор С2. Принцип дії цього пристрою описаний в розділі 7.2.1. Через заміни мікросхеми DDI різницеві імпульси на виході тимчасового дискримінатора тепер мають негативну полярність.

Далі різницеві імпульси необхідно піддати подовженню. Розглянемо цю процедуру для ситуації, коли тк> т0. Подовжувач для цього випадку реалізований на інтегруючого ланцюга R7R8C6 і верхньої частини операційного підсилювача DA2, що працює в режимі компаратора напруг. У початковому стані конденсатор С6 заряджений до деякої напруги Uc (рис. 7.31, б), яке прикладається до інверсному входу ОП.

Опорна напруга на прямому вході (висновок 2) компаратора вибрано за допомогою потенціометра R15 трохи нижче (Uon). В результаті потенціал на виході ОУ (висновок 10) практично дорівнює нулю, транзистор VT2 замкнений, замкнені і керовані ним вихідні транзистори мостової схеми VT4 і VT7. За анало-

гічної причини закрита й інша пара вихідних транзисторів.

Напруга живлення на двигун не надходить.

Негативний різницевий імпульс з виходу тимчасового дискримінатора (рис. 7.31, а) розряджає конденсатор С6 через резистор R8. Постійна часу розряду обрана таким чином, щоб навіть при максимальній величині ЛТ розряд був практично лине. У цьому випадку зменшення напруги на конденсаторі пропорційно величині переданої команди.

У момент перетину рівня опорного напруги, практично збігається з переднім фронтом різницевого імпульсу, на виході компаратора встановлюється високий потенціал (рис. 7.31, в), що призводить до відмикання транзисторів VT4, VT7. Після закінчення різницевого імпульсу починається повільний заряд конденсатора через великий опір резисторів R7 і R8. У момент зворотного перетину порогового рівня напруга на виході компаратора повертається до початкового значення, формуючи подовжений імпульс (рис. 7.31, в).

Подовжені імпульси йдуть з періодом повторення рівним 20 мс, забезпечуючи обертання виконавчого двигуна зі швидкістю, пропорційної постійної складової цих імпульсів. Двигун повертає рульове пристрій і вісь потенціометра зворотнього зв'язку R1 до звернення в нуль різницевого імпульсу. При цьому рульове пристрій займає нове стійке положення, пропорційне куту відхилення ручки управління в передавачі команд.

Стабілізатор напруги DA1 забезпечує стабільність тимчасових процесів в одновібраторе і подовжувачі імпульсів. Конденсатори С9, СЮ знижують рівень перешкод від колекторного вузла двигуна і запобігають перевантаження вихідних транзисторів від ЕРС самоіндукції, що виникає в обмотці двигуна внаслідок живлення його імпульсним напругою.

Деталі та конструкція

Друкована плата пристрою наведена на рис. 7.32. На ній передбачені місця для конденсаторів СВ і С26, відсутніх на

 

 

принциповою схемою. Необхідність в них може виникнути при використанні двигунів з сильно іскрять колектором. Обидва конденсатора по 0,1 мкФ. Вихідні транзистори встановлюються вертикально і радіаторів для охолодження не вимагають.

Транзистори КТ814 і КТ815 можуть бути замінені КТ816 і КТ817 відповідно. Операційний підсилювач К140УДЗ замінюємо К140УД2 без погіршення якості роботи. Потенціометр зворотного зв'язку повинен бути як можна більш зносостійким. Найкращий тип з вітчизняних-РП1-46Д, що має гарантовану зносостійкість 100000 циклів.

Можна обійтися і СПЗ-4М або СП4-1, мають надійність 25000 циклів. Важливою характеристикою потенціометра є також величина зусилля, необхідного для повороту осі. Чим воно менше, тим меншої потужності можна використовувати двигун в рульовій машинці. Вище виходить і точність відпрацювання команд.

Времязадающіх конденсатори С2, С5 і С6 повинні бути обов'язково плівковими, наприклад типу К73-17, решта – будь-якого типу. Постійні резистори – типу MJIT або С2 потужністю 0,125 Вт (R20 і R21 – 0,5 Вт).

Налаштування

Щоб пристрій знадобиться генератор імпульсів позитивної полярності амплітудою 2-3 В, тривалість яких можна було б змінювати в межах 1-2 мс. Для цієї мети можна скористатися формувачем команд самої апаратури управління.

Канальний імпульс подають на вхід пристрою і контролюють наявність коротких імпульсів з виходу диференціюються ланцюга на катоді діода VD1. Двигун рульового пристрою тимчасово від'єднують від вихідних транзисторів і, повертаючи шестерні редуктора, встановлюють рульовий пристрій (наприклад передні колеса автомобіля) у нейтральне положення.

Вісь потенціометра R1, пов'язану з редуктором, встановлюють в середнє положення. Контролюючи за допомогою осцилографа імпульс чекає мультивибратора негативної полярності на виводі 3 елемента DD1.1, потенціометром R3 встановлюють її рівної 1,5 мс. Вручну обертаючи шестерні редуктора, встановлюють послідовно рульовий пристрій в крайні положення (вісь потенціометра повинна бути жорстко пов'язана з редуктором). Тривалість власних імпульсів мультивібратора повинна змінюватися на ± 0,5 мс.

Якщо зміна тривалості більше вказаної величини, необхідно встановити рульовий пристрій в нейтральне положення і звільнити вісь потенціометра від механічного зв'язку з редуктором. Потім повернути її на невеликий кут в напрямі, відповідному переміщенню движка потенціометра в сторону заземленого виводу (якщо діапазон менше ± 0,5 мс, то в зворотному напрямку). Потенціометром R3 знову встановити вихідну тривалістю 1,5 мс. Закріпивши вісь потенціометра, заново перевіряють зміни тривалості в крайніх положеннях редуктора. Методом послідовних наближень необхідно домогтися, щоб і середнє значення імпульсу і його відхилення відповідали стандартним.

Далі настроюється подовжувач імпульсів. Подавши на вхід командний імпульс, що відповідає одному з крайніх поло

жений ручки управління (наприклад 2 мс), переконатися, що на виведення 10 елемента DD1.3 присутній негативний імпульс тривалістю 0,5 мс (рульовий пристрій повинен розміщуватися в нейтральному положенні). Підключити осцилограф до висновку 13 ЗУ і переконатися в наявності на цьому виході подовженого імпульсу позитивної полярності. Якщо імпульс відсутній, обертанням потенціометра R15 домогтися його появи, а потім встановити його тривалість дорівнює приблизно 20 мс.

Підключити виконавчий двигун і переконатися, що рульовий пристрій відстежує зміни положення ручки управління, розташованої у формувачі команд. Якщо двигун відпрацьовує в крайнє положення, необхідно поміняти місцями висновки двигуна. Змінюючи в невеликих межах положення осі потенціометра R15 (регулюючи, тим самим, коефіцієнт подовження), необхідно встановити максимальну швидкість відпрацювання рульового пристрою, при якій ще відсутня коливальний процес на підході до положення рівноваги. Якщо рульовий пристрій відпрацьовує в сторону, протилежну відхиленню ручки управління, то необхідно поміняти місцями як висновки двигуна, так і крайні висновки потенціометра R1. При цьому може знадобитися перевстановлення вихідного положення осі потенціометра по вишеоговоренной методикою.

Слід зазначити, що ефективність роботи рульового пристрою істотно залежить від використовуваного двигуна.

Увага! Не можна застосовувати двигуни від дитячих іграшок – такі двигуни мають великий струм споживання, сильне тертя в підшипниках, більшу величину напруги зрушення, сильно іскрять і т. п.

Прийнятні результати виходять з двигунами від аудіоплейєрів на 1,5-6 В. Найкращі ж двигуни для рульових машинок – двигуни з порожнистим ротором серії ДПР, що володіють малою инерционностью і невеликим напругою рушання.

Дніщенко В. А.

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