Я. МИНАРІК (ЧССР}

Останнім часом в апаратурі радіоуправління моделями (кораблів, літаків, автомобілів і т. Д.) Все ширше використовується частотна модуляція. Її переваги (у тому числі стосовно завдань дистанційного управління) добре відомі і детально розглянуті в літературі. Однак для цих цілей як і раніше широко застосовується і апаратура з амплітудною модуляцією, яку відрізняє простота виготовлення і налагодження.

Найчастіше для управління моделями використовують діапазон 27 МГц [2] оскільки високочастотні тракти приймача і передавача в цьому випадку виходять найбільш простими.

Принципова схема передавача приведена на рис. 1 (кодує пристрій) і рис. 2 (модулятор і радіочастотний тракт). У описуваної тут системі управління для формування шести каналів використовується стандартне рішення – тимчасове мультиплексування. Мультиплексованих Сиги ал з постійною частотою повторення формується в кодує пристрої передавача. Мультивибратор на транзисторах VI і V2 (Рис. 1) генерує імпульси (“меандр”) з періодом повторення 20 мс. Каскади на транзисторах V3- V8 формують шість керуючих імпульсів, відповідних шести каналах управління. Фронт кожного наступного імпульсу затриманий по відношенню до попереднього иа час, який · з ав і сит від положення движків відповідних потенціометрів (R43-R4 7), а для шостого каналу – від положення перемикача SL При середньому положенні движків резисторів цей час становить приблизно 1,23 мс (див. рис. 3). За керуючими імпульсами слід імпульс синхронізації. Оскільки період повторення циклу управління фіксований (20 мс), то тривалість імпульсу синхронізації змінюється в деяких межах, але для роботи системи в цілому це несуттєво. Через діоди V16-V24 вони надходять на збірну шину і далі на модулятор.

Щоб виключити похибки управління, пов’язані з формою сигналів в різних каналах, модулюючій транзистору VII (рис. 2) передує формирователь. Він виконаний за схемою одновібратора на транзисторах V9 і V10. Імпульси иа виході формувача мають тривалість 320 мкс.

Радіочастотний тракт передавача виконаний на транзисторах V12-V14. Робоча частота задає генератора стабілізована кварцовим резонатором В1, який збуджується на третій механічної гармоніці Попередній підсилювач на транзисторі V13 працює в режимі А, вихідний каскад на транзисторі

V14 – в режимі С. Вихідний сигнал фільтрується двухзвенная П-фільтром. Настройку укороченою антени (її довжина приблизно 1,4 м) на робочу частоту здійснюють котушкою L 7.

Модуляція здійснюється в попередньому каскаді передавача. Це дозволило застосувати як модулюючого транзистор малої потужності. Метод модуляції найпростіший – модулирующий транзистор включений за постійному струму послідовно з транзистором попереднього підсилювача передавача V13. Для обмеження крутизни фронту і спаду модулюють імпульсів і обмеження тим самим смуги випромінюваних частот введені інтегрують конденсатори С28 і С29.

Налагодження передавача доцільно вести паралельно з монтажем – це дозволить уникнути виходу з ладу транзистора V14. Змонтувавши задає генератор, за допомогою ВЧ вольтметра (його підключають до котушки L2) переконуються в його працездатності і подстроечніком котушки L1 домагаються максимального ВЧ напруги на виході цього каскаду. Потім встановлюють транзистор VI3, нижній (за схемою) висновок резистора R38 з’єднують тимчасової перемичкою з образам проводом, а ВЧ вольтметр підключають до котушки L4. Обертаючи порстроечнікі котушок L3, домагаються максимальних показань ВЧ вольтметра. Після цього доцільно уточнити положення подстроечніка котушки L1 (за максимальним значенням ВЧ напруги на котушці L4). Нарешті, після установки транзистора VI4 налаштовують вихідний каскад передавача з підключеною до нього антеною. Для цього використовують найпростіший індикатор поля (рис. 4). Максимальних показань домагаються обертанням подстроечніком котушок L6 і L7, а також стисненням або розтягуванням витків котушки L5.

Котушки LI, L3, L6 і L7 намотані на каркасах діаметром 7 мм з подстроечіікі з карбонільного заліза (різьблення Мб). Діаметр дроту – 0,3 мм. Котушка L1 має 13 витків, L3 – 10 + 2 витка, L6 – 5 витків, L7 – 12 витків. Котушки зв’язку L2 і L4 мають відповідно 3 і 2 витка проводом діаметром 0,45 мм (в полівінілхлоридної ізоляції). Їх намотують у “гарячих” кінців котушок L1 і L3. Число витків котушки L7 залежить від точного значення довжини антени і її положення щодо землі і тіла оператора. Їх підбирають експериментально вже після установки передавача в корпус в робочому (як при управлінні моделлю) положенні. Котушка має L5 витків дроту діаметром 0,8 мм. Намотування безкаасная на болванці діаметром 8 мм. Індуктивність дроселя L8 приблизно 20 мкГн. Мікроамперметр РА1 повинен мати струм повного відхилення близько 200 мкА. До решти деталей передавача особливих вимог ие пред’являється.

При налагодженні стабілізатора на транзисторі V15 при мінімально допустимому напрузі джерела живлення (акумулятор) підлаштування резистором R42 стрілку мікроамперметра РА1 встановлюють на деякий (досить довільне) поділ шкали де-небудь в районі 1/3 відтоку повного відхилення приладу. В даному випадку мікроамперметр використовується як індикатор ступеня розрядженого акумуляторної батареї: і як тільки показання його будуть менше, ніж вбрання при калібруванні значення, то слід її замінити.

Після цього приступають до налагодження кодує пристрої. Для цього необхідний осцилограф з калиброванной горизонтальною розгорткою. Всі змінні і підлаштування резистори попередньо слід встановити в середнє положення. Щуп осцилографа підключають до колекторної ланцюга транзистора V2 і підлаштування резистором R2 встановлюють період повторення вихідних імпульсів мультивібратора 20 мс. Форма імпульсів в цій точці приведена на рис. 5. Потім щуп осцилографа підключають до колекторним ланцюгах транзисторів V3-V8. Імпульси в цих точках (їх тривалість 1 … 1,5 мс) повинні мати форму, наведену на рис. 6. І, нарешті, контролюють форму сигналу на збірній шині (рис. 7).

У формирователе при налагодженні підбирають конденсатор С27 таким, щоб тривалість його вихідних імпульсів була 320 мкс.

Установки меж зміни тривалості керуючих імпульсів (± 0,5 мс від середнього значення 1,23 мс) домагаються регулюванням відповідних підлаштування резисторів і підбором положень движків, керуючих резисторів, відповідних їх ” нейтрального “положенню.

Форма імпульсів на виході формувача модулятора, а також осциллограмма високочастотного сигналу на виході передавача показані відповідно на рис. 8 і рис. 9.

Рис. 5

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

Рис. 9

Цей передавач має вихідну потужність близько 0,5 Вт При цьому він споживає приблизно 160 мА від акумуляторної батареї напругою 9,4 В.

Схема простого приймача системи дистанційного керування наведена на рис. 10. З антени сигнал через смуговий фільтр надходить на базу транзистора VI, який виконує функції змішувача. Гетеродин зібраний на транзисторі V4. Його робоча частота стабілізована кварцовим резонатором В1. Природно, що вона повинна відрізнятися на значення проміжної частоти від робочої частоти передавача. Кварцовий резонатор збуджується на третій механічної гармоніці. Сигнал гетеродина подається в ланцюг емітера транзистора VI змішувача. Підсилювач проміжної частоти виконаний на транзисторах V2 і V3. Вони охоплені автоматичним регулюванням підсилення з виходу “активного” детектора, який зібраний на транзисторі V3. Початкове зміщення, що підіймає цей транзистор, створюється через падіння напруги на діод V6.

Мікросхема А1 містить три транзистора (див. Рис. 10, б). Два з них використовуються в тригері Шмідта, який виконує функції формувача продетектованного сигналу. З формувача сигнал надходить на вхід зсувного регістру (.D1) і на детектор імпульсів синхронізації (він зібраний на третьому транзисторі мікросхеми А1). Навантаження детектора – конденсатор С15 щодо великої ємності, що дозволяє виділити цей імпульс на тлі коротких імпульсів. Імпульс синхронізації також надходить на зсувний регістр декодирующего пристрою.

Котушки L1-L4 намотані проводом діаметром 0,3 мм на каркасах діаметром 5 мм з подстроечнікамі з карбонільного заліза з різьбленням М4. Вони мають відповідно 11, 12,3 і 22 + 5 витків. Котушку L4 підключають так, щоб відведення було ближче до “холодної” (верхньої за схемою) її частини. Трансформатори проміжної частоти Т1-ТЗ можна застосувати від будь-яких мініатюрних транзисторних приймачів. Співвідношення витків контурної котушки і котушки зв’язку приблизно 10: 1. У контурної котушки відведення повинен бути приблизно від середини. Ємності конденсаторів С16-С18 залежать від індуктивності котушки застосованого трансформатора (резонансна частота контурів 465 кГц).

Приймач (до детектора включно) являє собою звичайний супергетеродін і налагоджує його стандартною методикою. Про детектувати сигнал на колекторі транзистора V3 повинен мати форму, показану у верхній частині рис. 11. Нижня осциллограмма – імпульс на виводі 3 мікросхеми D1 (третій канал).

Рис. 10

Форма імпульсів на виході детектора імпульсу синхронізації показана на рис. 12. Тут також (для временно’й прив’язки) дана осциллограмма імпульсу на виводі 5 мікросхеми D1.

Якщо чутливість приймача виявиться невисокою, то можна взяти резистори R4 і R5 з меншими опорами (але не менше 100 Ом для R4 і 68 Ом для R5). Крім того, можна додатково ввести резистор Rx, Підключення якого показано на схемі пунктиром. Цей резистор (його опір лежить в межах 220… 560 кОм) змінює поріг спрацьовування тригера Шмідта, підвищуючи його чутливість, · що дозволяє обробляти більш слабкі сигнали.

Приймач має чутливість близько 8 мкв і в комплекті з описаним на початку статті передавачем забезпечує управління моделлю на відстані не менше ніж 500 м. Схема більш досконалого приймача показана иа рис. 13. Радіочастотний тракт в цьому приймачі виконаний на одній інтегральної мікросхемі А1, яка використовується в стандартному включенні. Цей приймач має не тільки більш високу чутливість (Не гірше 3 мкВ), але і вельми ефективну систему АРУ, що забезпечує стійке управління моделлю при зміні відстані від неї до передавача. Решта каскади приймача практично не відрізняються

Рис. 13

від тих, що використані в попередньому варіанті. З відмінностей слід лише згадати додаткові конденсатори С21-С26, які включені на виході декодера. Викликано це необхідністю зменшити крутизну фронтів і спадів вихідних імпульсів, так як виникають через крутих фронтів і спадів імпульсів перешкоди можуть сприйматися приймачем (через його підвищеної чутливості), детектуватиметься і викликати тим самим збої в роботі системи управління.

У трансформатора проміжної частоти Т1 котушка зв’язку не використовується, а у Т2 вона грає роль конденсатора зв’язку в смуговому фільтрі (другий її висновок нікуди не підключений).

Намотувальні дані для котушок L1 і L2 – такі ж, як для L2 і L3 попереднього варіанту приймача, а для L3 – як для L4 (відведення робити не треба). Трансформатор Т4 аналогічний трансформаторам Т1-ТЗ. В обох приймачах все котушки та трансформатори поміщені в екрани.

Транзистори КС507, КС508 можна замші на будь-які високочастотні тпанзіори малої потужності з статичним коефіцієнтом передачі струму не менше 100 (КТ3102, КТ315 і т. Д.), KSY62B – на КТ603, KSY34 – на КТ606, KF524 – на КТ306, КТ316, КТ3102. Діоди КА501 і КА206 замінюються на КД503 або КД521, a GA206 – на Д18. Мікросхему МАА435 можна замші на мікрозборку з п-р-п транзисторів або на дискретні транзистори (КТ315 і т. П.). Функціональний аналог мікросхеми МН14164 – КР134ІР8 (134ІР8), причому при використанні цієї мікросхеми конденсатори С15 (рис. 10) і С18 (рис. 13) повинні мати ємність 0,68 мкФ. Стабілітрон KZ260 / 6V2 – КС1662А. Аналог мікросхеми ТСА440 – К174ХА2.

Джерело: Конструкції радянських і чехословацьких радіоаматорів: Зб. статей. – Кн. 3. – М .: Радио и связь, 1987. – 144 с .: іл. – (Масова радиобиблиотека; Вип. 1113)