Я. Мінарек (ЧСФР)

Перш ніж описувати пропоновану увазі читачів апаратуру радіоуправління моделями, нагадаємо деякі поняття, а також порівняємо властивості і параметри використовуваних для кодування керуючої інформації амплітудою (AM) і частотної (ЧМ) модуляцій. Принцип AM гранично простий: радіочастотний (РЧ) сигнал модулюється імпульсним сигналом звукової частоти (рис. 1, а), для чого в передавачі з частотою проходження імпульсів вимикається харчування або задає генератора, або селектора, або, нарешті, кінцевого каскаду. Глибина модуляції при цьому коливається від 80 до 100%.

Інформація про вимикання відповідного вузла в передавачі виділяється в приймачі доданими або транзисторним детектором. При передачі подібних AM сигналів важливо сформувати фронти і спади імпульсів так, щоб сигнал містив мінімальне число гармонійних складових. У цьому випадку ширина смуги підводиться до антени сигналу буде відносно вузькою, і передавач можна буде використовувати при інтервалі між каналами зв’язку 10 кГц. Амплітудна модуляція сформованими таким способом імпульсами отримала назву SSM (за першими літерами слів «Sinus Schmalband Modulation» – узкополосная синусоїдальна модуляція). SSM використовується в більшості систем радіоуправління фірми «Sin prop», в системі C427SSM фірми «G г undig» та ін.

Не зупиняючись на теорії утворення бічних смуг при AM (вона відома з курсу радіотехніки), зауважимо, що інформація для приймача міститься виключно в цих смугах. А це означає, що будь-яка інша несуча (наприклад, заважає передавача) може стати джерелом невірної інформації, якщо її частота виявиться в смузі пропускання підсилювача проміжної частоти (ПЧ) приймача. Рівень перешкоди після детектування визначається відношенням амплітуд первинних сигналів. Один з основних параметрів AM приймача – вибірковість.

Узкополосная ЧС більш складна в реалізації. При ній з частотою проходження модулюють імпульсів змінюється частота задає генератора передавача (рис. 1, б). Демодулятор приймача реагує тільки на зміна частоти,

амплітуда сигналу до детектора обмежується, тому випадкова AM пригнічується. Завдяки цьому ЧМ приймач більш стійкий до перешкод, ніж AM приймач. Його підсилювач ПЧ може мати значно більше посилення (При ЧС зазвичай застосовують до п’яти підсилюючих каскадів, в той час як при AM – не більше двох), тому він більш чутливий і при однаковій потужності передавача може забезпечити надійний зв’язок на більшій відстані, ніж при використанні AM. Завдяки великому посиленню і обмеженню сигналу в тракті ПЧ, ЧМ приймач не реагує на збільшення відстані від передавача до тих пір, поки приймається сигнал не зменшиться настільки, що порушиться нормальна робота обмежувача.

При ЧС девіація частоти прямо пропорційна амплітуді модулюючого імпульсу. Відношення корисного сигналу до заважає і тут визначається відношенням їх амплітуд. Слід враховувати також інтервал між несучими частотами і девіацію частоти. Стійкість ЧС системи радіоуправління до перешкод залежить, таким чином, від ставлення девіації частоти до ширини смуги пропускання підсилювача ПЧ (вона підвищується з збільшенням девіації і зменшенням ширини смуги). Порівняння дії перешкод при немодульованою несучої однакової частоти показало, що, наприклад, при девіації 1,6 кГц і ширині смуги 4 кГц ЧМ приймач в 1,67 рази більш стійкий до перешкод, ніж AM приймач, крім того, він в 1,6 рази більш стійкий до пульсацій і в 1,65 рази – до імпульсних перешкод.

Зі сказаного можна зробити висновок, що в найбільш несприятливому випадку ЧМ приймач в 2 рази більш стійкий до перешкод, ніж AM приймач. А якщо ще взяти до уваги і потужність передавача, можна сказати, що стійкість до перешкод при використанні ЧС в 4 рази більше, ніж при AM.

Як показали випробування, найменше заважає дію (визначалося за інтенсивністю електромагнітного поля) надають ЧС передавачі. Твердження, що AM передавач заважає AM приймачу більше, ніж ЧС приймачу, не відповідає дійсності. Звичайний AM передавач однаково заважає як AM, так і ЧС приймачу, а навіть більше, ніж ЧМ передавач такої ж потужності. Тому для радіоуправління доцільно застосовувати тільки аппаратуту, в якій використовується ЧС, незважаючи, на те, що у відведених для цієї мети діапазонах частот не можна отримати смугу вже 10 кГц (подальше звуження смуги призводить до погіршення надійності передачі інформації).

Рис. 2

Надійність радіоуправління можна підвищити ще й за допомогою кодовоімпульсной модуляції (КІМ). Нагадаємо коротко про відмінності КІМ і зазвичай використовується в даний час фазо-імпульсної модуляції (ФІМ). При використанні останньої положення важелів управління кодують послідовністю імпульсів (рис. 2), які змінюють своє положення щодо синхронізувати

Рис. 3

рующего імпульсу. При КІМ положення важелів управління найчастіше кодують за допомогою восьмибітових слів (рис. 3). Для кодування всього ходу важеля (з одного крайнього положення в інше) досить 255 таких слів:

Структурна схема кодера КІМ на основі мікропроцесора зображена на рис. 4. Аналогові величини напружень, що вводяться за допомогою змінних резисторів R1-R7 (їх движки механічно пов’язані з важелями управління), по черзі подаються через мультиплексор А1 на вхід підсилювача А2. Посилений їм сигнал перетвориться в двійковий код аналого-цифровим перетворювачем (АЦП) U1. Отримані в результаті восьмибитового слова обробляються кодером КІМ, виконаним на базі мікропроцесора U2. Останній керує роботою мультиплексора А1 і АЦП U1. Програма, по якій він працює, закладена в постійний запам’ятовуючий пристрій (ПЗУ), що є його складовою частиною.

Рис. 5

Закодований сигнал (рис. 5) обробляється формувачем U3 і надходить у задає генератор G2, де модулює коливання РЧ. Посилений підсилювачем А4 модульований сигнал підводиться до антени WA1 і випромінюється нею у простір.

У приймачі (рис. 6) дрінятий антеною WA1 сигнал надходить на вхід змішувача U1, де змішується з коливаннями гетеродина G1. Напруга ПЧ підсилюється підсилювачем А1 і підводиться до частотного детектору U2. Виділений їм сигнал КІМ обробляється формувачем U3, після чого поступає в декодер U4, де перетворюється в сигнали управління сервомеханизмами моделі. Пристрій управління А2 дозволяє вибрати паритет (парний або непарний), перейти на запасний режим (при порушенні електричних з’єднань в моделі), встановити граничні положення сервомеханизмов і т. д.

У цій статті мова піде про апаратуру радіоуправління з використанням узкополосной ЧС. Для її налаштування будуть потрібні широкосмуговий (0 … 50 МГц) осцилограф, наприклад ВМ464, частотомір, здатний вимірювати частоту до 50 МГц (наприклад, ВМ526), ​​індикатор РЧ поля з верхньої граничної частотою 42 МГц і вимірювач RLC (наприклад, ВМ509). (При будівлі апаратури на діапазон 27,12 МГц робочий діапазон названої вимірювальної апаратури може бути обмежений частотою 30 МГц. Прим. ред.).

Пропонований увазі моделістів передавач з узкополосной ЧС призначений для роботи в діапазоні 40,68 МГц (27,12 МГц) *. Підводиться до антени потужність РЧ -500 … 700 мВт (залежно від транзистора, застосованого в крайовому каскаді). Число керованих механізмів – шість, але його можна збільшити до восьми. Джерелом живлення передавача служить акумуляторна батарея напругою 12 В, споживаний струм -120 … 180 мА (залежить від випромінюваної потужності РЧ).

Знайомство з передавачем почнемо з кодера. Його структурна схема зображена на рис. 7, принципова – на рис. 8. Як видно, він складається з тактового генератора G2, який виробляє імпульси з частотою проходження близько 50 Гц, генератора керуючих імпульсів G1, підсумовує пристрої А1, електронного комутатора А2, одновібратора G3 і інвертора АЗ. Інформацію про необхідному положенні виконавчих механізмів моделі вводять за допомогою змінних резисторів R33-R38.

Генератори Gl, G2 і одновібратор G3 виконані на основі інтегральних таймерів ВЕ555 і ВЕ556 (останній включає в себе два таймера ВЕ555). Спрощена схема одного з генераторів показана на рис. 9 (у дужках вказані номери висновків другого таймера мікросхеми ВЕ556). Конденсатор CI заряджається від джерела живлення через резистори R1 і R2, розряджається ж тільки через резистор R2. Максимальна напруга на конденсаторі при зарядці – приблизно дві третини напруги живлення таймера, мінімальне при розрядці – близько однієї третини цієї напруги. Час зарядки t3= 0,693 (R1 + R2) С1, час розрядки tp = 0,693R2lUl, період коливання T = t »- | -tp = 0,693 (RI = s2R2) CI. У кодере (див. Рис. 8) роль резистора R1 по черзі грають резистори R33-R38 і сполучений послідовно з ними підлаштування резистор R2 (опором ділянок емітер-колектор ключових транзисторів VT3-VT8 в режимі насичення нехтуємо), резистора R2- резистор R6, конденсатора С1 конденсатор С2. Функції електронного комутатора виконують з’єднані послідовно зсувні регістри мікросхеми DD1. Виходи Q2 і Q3 другого регістра не використовуються, але при необхідності до них можна підключити ланцюга баз двох додаткових транзисторних ключів, схема яких аналогічна схемі ключів на транзисторах VT3-VT8.

Тактовий генератор, зібраний на верхньому (за схемою) таймері мікросхеми DA1, періодично, кожні 20 мс, виробляє голчастий імпульс, який надходить на вхід D верхнього (за схемою) регістра мікросхеми DD1 і на вхід інвертора, виконаного на транзисторі VTI. Генератор на другому таймері мікросхеми DA1 виробляє імпульси такої ж форми, але період його коливань (1,5 ± 0,5 мс) визначається опором введених частин змінних резисторів R33-R38. При кожному коливанні регістр зсувається вправо, на виходах спочатку однієї, а потім і іншої його частини послідовно виникають напруги низького логічного рівня, і транзистори VT3, VT4 і т. д. почергово відкриваються, включаючи в зарядний ланцюг конденсатора С2 відповідний змінний резистор пульта управління (R33-R38). Процес продовжується до тих пір, поки негативний перепад напруги чи не з’явиться на виході Q2 нижнього регістра мікросхеми DD1. Проте до цього виходу не підключений жоден з транзисторних ключів, тому зарядна ланцюг конденсатора С2 залишиться розімкнутої, і він не зможе зарядитися. Інакше кажучи, формування керуючих імпульсів припиниться. У цьому стані кодер буде перебувати до тих пір, поки конденсатор С4 зарядиться до напруги, рівного двом третинам напруги живлення. Коли ж це станеться, тактовий генератор сформує наступний запускає імпульс, і все повториться спочатку. В результаті на колекторі транзистора VT1, а отже, і на входах З обох регістрів формується послідовність імпульсів, що несуть інформацію про становище движків змінних резисторів R33-R38.

Однак тривалість цих імпульсів занадто мала для модуляції напруги РЧ в передавачі, тому в кодере передбачений одновібратор на таймері DA2, що формує з них імпульси тривалістю 350 мкс. Останні інвертуються каскадом на транзисторі VT9 і з його колектора надходять в РЧ частина передавача.

Принципова схема РЧ частини передавача на діапазон 40,68 МГц наведена на рис. 10 (в дужках вказана ємність конденсаторів для діапазону

27,12 МГц). До її складу входять модулятор (VT2), стабілізований кварцовим резонатором BQ1 задає генератор (VT3), помножувач частоти (VT4), підсилювач потужності РЧ (VT5, VT6), параметричний стабілізатор напруги живлення модулятора і задає генератора (VT1) і найпростіший вольтметр, що дозволяє контролювати подводимую до антени потужність РЧ і напруга джерела живлення.

Задає генератор працює на основній частоті кварцового резонатора BQ1. Для діапазону 40,68 МГц це приблизно 13,56 (при подальшому потроєння частоти) або 20,34 МГц (при подвоєнні), для діапазону 27,12 МГц – відповідно 9,04 або 13,56 МГц (робочу частоту вибирають залежно від наявного в розпорядженні резонатора). Коливання необхідної частоти (40,68 або 27,12 МГц) виділяються помножувачем частоти на транзисторі VT4, навантаженням якого є паралельний коливальний контур L2C16. Підсилювач РЧ на

транзисторі VT5 і вихідний каскад на транзисторі VT6 працюють в режимі С. Сигнал РЧ надходить на антену WA1 через фільтр, що складається з паралельного контуру L4C2I, послідовного контуру L5C23 і П-контура L6C24C25 і пригнічує гармонійні складові, неминуче присутні в його спектрі. Котушка L7 подовжує антену на чверть робочої довжини хвилі, трансформатор РЧ, утворений індуктивно зв’язаними котушками L8, L9, відводить невелику частину потужності РЧ для подальшого вимірювання її стрілочним приладом РА1.

Каскад на транзисторі VT2 формує модулирующие імпульси, які через фільтр нижніх частот C8R6C9 підводяться до варикапів VD2 і з його допомогою модулюють коливання задає генератора на транзисторі VT3. Девіація частоти прямо пропорційна модулюючій напрузі (при зміні останнього – на катоді VD2- на 5 В вона змінюється приблизно на 3 кГц). Робочу точку варикапа встановлюють підлаштування резисторами R5 і R4 (першим- несучу частоту, друга-девіацію). Форма сигналу, що знімається з движка резистора R5, показана на рис. 11.

Для запобігання зв’язку каскадів передавача через дроти живлення в колекторні ланцюга транзисторів VT4-VT6 (с.м. рис. 10) включені розв’язують фільтри R16C17, L1C28 і L13C22. Задає генератор (VT3) і модулятор (VT2) харчуються через стабілізатор напруги на транзисторі VT1.

Приймач описуваної апаратури виконаний за схемою супергетеродина на чотирьох інтегральних мікросхемах. Він налаштований на ту ж частоту, що н передавач, його чутливість – близько 4 мкв. Проміжна частота -455 КГц, споживаний струм від акумуляторної батареї напругою 4,8 В – від 15 до 40 мА (залежно від мікросхеми, застосованої для декодування сигналу). Число каналів управління – шість, таке ж, як і в передавачі, але може бути і збільшене до восьми, полярність керуючих імпульсів – позитивна.

Принципова схема приймача зображена на рис. 12. Прийнятий антеною WA1 сигнал РЧ виділяється смуговим вхідним фільтром, що складається з індуктивно зв’язаних контурів L1C1 і L2C3. З котушки L2 він надходить на вхід перетворювача частоти, зібраного на мікросхемі МАА661 (DA1). Функції змішувача виконує міститься в ній фазовий детектор на транзисторах VT17- VT24 (рис. 13), функції окремого гетеродина – Підсилювач ПЧ на транзисторах VT1-VT9. Наявний в мікросхемі емітерний повторювач на транзисторі VT16, що підвищує вхідний опір детектора (в даному випадку – змішувача), дозволив застосувати контур L2C3 з великою добротністю, а отже, підвищити коефіцієнт передачі змішувача. Самозбудження гетеродина досягнуто охопленням підсилювача мікросхеми ланцюгом селективної зворотного зв’язку Cl 1BQ1C10L3C7. Дросель L3 і конденсатор СЮ утворюють ефективний фільтр

верхніх частот, необхідний для того, щоб гетеродин генерував не на основній частоті резонатора, а на його третій гармоніці.

Навантаженням змішувача і одночасно першим фільтром ПЧ є контур L4C30. Фільтр зосередженої селекції L6C31C13L7C32 підключений до змішувача через емітерний повторювач на транзисторі VT25 (див. Рис. 13). Цей каскад підсилює тільки струм, і для того, щоб це посилення можна було реалізувати, перший контур фільтра підключений до нього через котушку зв’язку L5. З виходу фільтра, через котушку зв’язку L8 сигнал ПЧ надходить на попередній підсилювач ПЧ, виконаний на транзисторі VT1, а з нього – на другу мікросхему МАА661 (DA2). Остання використана за прямим призначенням: сигнал в ній посилюється і обмежується за амплітудою, а потім детектується.

Номінальна напруга живлення мікросхеми МАА661-12 В, проте завдяки вбудованому стабілізатору, вона стійко працює і при більш низькому (до 3,7 В) напрузі. Подальшого зменшення робочої напруги (До 2,5 В) вдалося домогтися включенням між висновками 4 і 7 мікросхем резисторів R2 і R7, автоматично встановлюють необхідний режим роботи їх підсилювачів.

Демодулірованний частотним детектором мікросхеми DA2 сигнал через фільтр нижніх частот R8C24R9C25 надходить на вхід підсилювача-формувача, виконаного на перших двох транзисторах мікросхеми DA3. Від звичайного тригера Шмітта він відрізняється наявністю резистора R10. Пристрій нескладно у виконанні і часто перевершує застосовуваний у подібних випадках операційний підсилювач: при зміні амплітуди сигналу воно автоматично зрушує його рівень таким чином, що відносний рівень перемикання залишається незмінним.

Вихід підсилювача-формувача з’єднаний з тактовим входом зрушується регістру DD1, використовуваного як декодера. Для синхронізації його роботи використаний третій транзистор мікросхеми DA3.

Замість LC-фільтра зосередженої селекції в тракті ПЧ можна застосувати керамічний фільтр. Останній повинен допускати безпосереднє підключення, з одного боку, до виходу мікросхеми DA1, з іншого – до бази транзистора VT1. Однак у цьому випадку не буде реалізовано посилення по струму вихідного емітерного повторювача мікросхеми, і загальна чутливість приймача виявиться нижче, ніж при використанні LC-фільтра. Уникнути втрат у посиленні можна, скориставшись схемою включення, показаної на рис. 14. Тут вхідний опір керамічного фільтра Ζ1 оптимально узгоджене з вихідним соп-

ротівленія емітерногоповторювача мікросхеми DA1 за допомогою трансформатора ПЧ L5L6 (відношення витків L6 / L5 «51, відведення у L6-від 1/13 частини витків).

Основна перевага застосування керамічного фільтра – підвищення вибірковості приймача, що дозволяє працювати при рознесенні каналів на 10 кГц. Проте слід врахувати, що в цьому випадку ускладнюється виготовлення апаратури (потрібно більш ретельний підбір пари кварцових резонаторів для роботи в передавачі і приймачі, велика точність настройки передавача, періодичний контроль параметрів фільтра, для чого необхідні спеціальні вимірювальні прилади і т. д.)

Для декодування прийнятих сигналів можна використовувати більш економічні, ніж МН74164, мікросхеми, наприклад SN74L164N або SN74LS164. Для цього необхідно лише зменшити ємність конденсатора С26до 1 мкФ і збільшити опір резистора R12 до 100 Ом. Ще більш вигідна заміна мікросхеми МН74164 КМОП-мікросхемою, наприклад ММ74С164, яка споживає струм всзго в кілька наноампер. У цьому випадку опір резистора R12 треба підвищити до 100 Ом, резистора R16-до 22 кОм, а ємність конденсатора С26 зменшити ін 0,22 мкФ. Висновки невикористаних входів цієї мікросхеми необхідно з’єднати з її висновком 14.

Можливо також застосування здвоєного регістра зсуву МНВ4015 (CD4015). Схема включення цієї мікросхеми в якості декодера наведена на рис. 15.

Конструкція і деталі. Деталі передавача і приймача змонтовані на друкованих платах, виготовлених з фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм. Креслення плати і розташування на ній елементів кодера зображені на рис. 16, РЧ частини передавача – на рис. 17, приймача – на рис. 18.

Для управління моделлю в кодере застосовані змінні резистори TR280 з лінійною залежністю опору від кута повороту движка. Номінальний опір резисторів може бути в межах 5 … 250 кОм, при більшому опорі необхідно зменшити ємність конденсатора С2 до 0,068 мкФ. Нелінійність регулювання, обумовлену лінійною залежністю опору від кута повороту движка (рис. 19), можна зменшити шунтуванням резистивного елемента постійним резистором (опором 4,7 … 33 кОм при номіналі змінного резистора 5 кОм).

Конденсатор С2 в генераторі керуючих імпульсів (див. Рис. 8) складено з двох мініатюрних конденсаторів ємністю 0,22 мкФ кожний. Підбираючи конденсатор на це місце, слід пам’ятати, що від його стабільності залежить надійність роботи системи, тому бажано застосувати конденсатор з мінімальними значеннями ТКЕ і струму витоку. Значною мірою це відноситься і до конденсатора С4 тактового генератора.

Дроселі в ланцюгах харчування і модулюючого сигналу кодера (див. Рис. 8) містять 20 витків дроту ПЕВ-2 0,3, намотаного на ферритові стержні діаметром 2 мм (індуктивність 10 … 18 мкГн). Такі ж намотувальні дані і дроселів LI0-L13 РЧ частини передавача (див. рис. 10). Котушки L1-L7 (табл. 1) намотані на каркасах діаметром близько 5,2 мм, забезпечених феритовими построечнікамі і алюмінієвими екранами, котушки L8 і L9- на ферритовом кільцевому магнито- проводі зовнішнім діаметром 10 … 12 мм: L8 містить 0,5 витка проводу ПЕВ-2 0,6, а L9-L10 витків дроту ПЕВ-2 0,3.

Таблиця 1

Для оперативної заміни кварцового резонатора (у випадку, наприклад, виходу його з ладу) на друкованій платі РЧ частини передавача передбачено місце для ще одного кварцового резонатора (BQT) і другої котушки (LT).

Стрілочний прилад РА1 вольтметра-будь-який малогабаритний мікроі * перметр магнітоелектричної системи зі струмом повного відхилення стрілки 100.,. 200 мкА.

Котушки LI, L2 вхідного смугового фільтра приймача (див. Рис. 12) намотані в протилежних напрямках виток до витка на таких же каркасах, що і котушки L1-L7 передавача. Перша з них містить 8 (для діапазону 27,12 МГц-12), друга -4 + 4 (6 + 6) витків дроту ПЕВ-2 0,3. Дросель ЬЗдля роботи в приймачі на діапазон 40,68 МГц повинен бути безкаркасним і містити 15 витків дроту ПЕВ-2 0,3, намотаного на оправці діаметром 2 мм, в приймачі на діапазон 27,12 МГц -20 витків такого ж дроту, намотаного на феритових стержні діаметром 2 мм.

У тракті ПЧ застосовані готові мініатюрні (перетин в плані 7X7 мм) фільтри японського виробництва. Їх намотувальні дані наведені в табл. 2 (L5 ‘

Таблиця 2

і LO’- котушки другого фільтра ПЧ при використанні керамічного фільтра SPF455 виробництва НДР).

Крім зазначеного на схемі транзистора KF173, в заданому генераторі передавача (VT3) можна з успіхом застосувати ΖΤΧ313, BFX59, BF244. У умножителе (VT4) і підсилювачі РЧ (VT5) можливе використання транзисторів 2Ν706, BF311, KSY71, KSY62B, але результати з ними будуть гірше, ніж з KSY21. У крайовому каскаді (VT6) були випробувані транзистори КТ9, КТП, КТ920А, КТ920В, BD135, 2Ν2219Α, 2N3866, BSX30, KSY34 і KF630D. Найкращі результати були підлозі »чени з BSX30, КТ920А, KF630D і 2Ν3866 (ККД каскаду з цими транзисторами досягав 45%).

У передавачі можна застосувати кварцовий резонатор на в два або три рази меншу, ніж випромінює, частоту, для приймача само необхідний резонатор, частота якого на 455 ± 15 кГц нижче частоти несучої прийнятого сигналу.

При монтажі і пайку висновків КМОП-мікросхем (МНВ4015, CD4015, ММ74С164) необхідно дотримуватися запобіжних заходів, щоб не допустити їх пробою статичною електрикою (електрично з’єднувати всі висновки мікросхеми між собою на час монтажу, використовувати для пайки паяльник на низьку напругу із заземленим жалом і гальванічне не пов’язаний з мережею і т. д.).

Слід враховувати, що через малих розмірів друкованої плати приймача мікросхеми DAI, DA2 (МАА661), все резистори і більшість конденсаторів можна змонтувати на ній тільки у вертикальному положенні. Спочатку рекомендується встановити найбільш великі деталі – котушки, інтегральні мікросхеми, транзистори і тільки після цього в останніх вільних місцях розмістити резистори і конденсатори. Перед установкою на місце висновки 1-7 мікросхем DAI, DA2 необхідно акуратно розігнути (розташувати їх в площині корпусу мікросхеми), а висновки 8-14 вкоротити до 3 мм (з друкованими провідниками плати їх з’єднують відрізками тонкого ізольованого проводу, безпосередньо до висновків припаюють тільки висновки резисторів Rl, R3 і конденсатора С12). На верхні (т. Е. Розташовані далі від плати) висновки встановлюваних вертикально деталей необхідно надіти відрізки тонкої полівінілхлоридної трубки.

Котушки L1 і L2 слід змонтувати таким чином, щоб із загальним проводом плати з’єднувалися їх верхні висновки, котушку L3 встановлюють паралельно платі.

Рис. 20

Змонтовану плату поміщають в корпус, виготовлений з листового алюмінієвого сплаву відповідно до рис. 20: виступи на довгих сторонах плати вставляють у прорізи в бічних стінках підстави (рис. 20, а) і надягають на нього кришку (рис. 20, б) з таким розрахунком, щоб виріз у середині однієї з її коротких стінок припав на той бік плати, де змонтована мікросхема DD1.

Металевий корпус приймача не обов’язковий, його можна виготовити з листової пластмаси.

Довжина дротяної антени приймача – не менше 1100 мм.

Налагодження апаратури починають з кодера. Для цього підлаштування резистор R2 через постійний резистор опором 1,8 кОм з’єднують з плюсовим проводом харчування, встановлюють движки всіх підстроювальних резисторів кодера в середнє положення і включають харчування (при першому включенні бажано виміряти споживаний струм, який не повинен перевищувати 15 мА). Приєднавши осцилограф до висновку 9 мікросхеми DA1 і переконавшись у наявності на ньому голчастих імпульсів, підлаштування резистором R3 домагаються того, щоб їх частота проходження стала рівною 50 Гц. Далі підключають осцилограф до виходу таймера DA2 (висновок 3) і підлаштування резистором R15 встановлюють тривалість імпульсів рівної 350 мкс, а потім – до висновку 5 мікросхеми DA1 і підлаштування резистором R1 домагаються періоду повторення імпульсів, рівного 1,5 мс. Сигнал на виході кодера повинен мати вигляд, показаний на рис. 21 (тут ti = * 350 мкс – тривалість модулюючого імпульсу; ta — t7 = 1,5 ± 0,5 мс-період керуючих імпульсів; te = 20 мс – тривалість робочого циклу кодера).

Після цього резистор опором 1,8 кОм отпаивают, підключають замість нього змінні резистори R33- R38 і, змінюючи їх опір в межах робочих значень, підлаштування резистором R1 домагаються того, щоб час t2 – .. t? змінювалося в межах 1 … 2 мс. На цьому налагодження кодера закінчується.

Друковану плату, очищену від залишків флюсу, покривають яким-небудь влагозащитним лаком (наприклад, розчином каніфолі в толуолі) і встановлюють у металевий корпус передавача.

Перед налагодженням РЧ частини передавача движки всіх підлаштування резисторів і подстроечніком котушок встановлюють в середнє положення, а паралельно конденсатору С25 підключають мініатюрну лампу розжарювання на напругу 6 В і струм 50 мА. Спочатку через міліамперметр з межею вимірювання 30 … … 50 мА подають на РЧ частина передавача напруга живлення 9 В. Якщо споживаний струм не перевищує 10 мА, напруга харчування збільшують до 12 В, при цьому струм повинен зрости приблизно до 25 мА. Переконавшись у цьому, встановлюють на місце кварцовий резонатор BQ1 і за допомогою індикатора РЧ поля (його щуп підключають до колектора транзистора VT4) перевіряють працездатність задає генератора на транзисторі VT3.

Рис. 21

Далі, не відключаючи щуп індикатора від колектора транзистора VT4, налаштовують контур L2C16 (подстроечніком котушки L2) на другу (або третю – залежно від застосованого резонатора) гармоніку задає генератора (по максі-

муму напруги РЧ на контурі), а потім, переключивши щуп на колектор транзистора VT5, точно так само налаштовують контур L3C19 (подстроечніком котушки L3). При наближенні до резонансу цього контуру повинна почати світитися лампа, підключена паралельно конденсатору С25, а споживаний струм (не забудьте перемкнути міліамперметр на більший межа) повинен зрости до 100 … 150 мА. Найбільш яскравого світіння лампи домагаються точної налаштуванням послідовного контуру L5C23 і котушки П-контура L6.

Після цього вимірюють частоту коливань передавача (сигнал для частотоміра зручно відбирати від котушки L6) і, якщо необхідно, підлаштовують її до необхідного значення зміною індуктивності котушки 1Л. Форму сигналу, що надходить на антену, контролюють осцилографом: в нормально працюючому передавачі вона повинна бути синусоїдальної, а амплітуда коливань – однаковою, без пульсацій. При відключенні кварцового резонатора лампа розжарювання повинна негайно гаснути.

Наступний етап – налаштування модулятора. Спочатку движок підлаштування резистора R5 встановлюють у положення, в якому постійна напруга на ньому, а отже, і на катоді варХкапа VD2 дорівнює 2 В, і вимірюють частоту коливань задає генератора. Вона буде приблизно на 0,6 кГц менше власної частоти кварцового резонатора. Обумовлено це впливом ємнісного подільника, складеного з конденсаторів СШ-С12. Вони зменшують навантаження резонатора, завдяки чому стає можливою частотна модуляція коливань за допомогою варикапа.

Подальшу настройку передавача розглянемо на прикладі кварцового резонатора, з яким задає генератор виробляє коливання частотою 13,556 МГц (робочий діапазон 40,68 МГц). Частота коливань передавача в цьому випадку дорівнює 13,556X3 = 40,668 «40,670 МГц. Варікап залежно від прикладеної до нього напруги, що модулює може підвищити цю частоту максимум на 10 кГц, т. Е. До 40,680 МГц. Щоб полегшити установку необхідної девіації частоти при остаточній налаштуванні з кодером, рекомендується в цьому випадку налаштовувати передавач на 51-й канал діапазону. Точне значення частоти цього каналу -40,675 МГц. З нього необхідно відняти 1,5 … 1,75 кГц, після чого частота стане рівною 40,6735 МГц. На цю частоту і налаштовують передавач підлаштування резистором R5 при відкритому транзисторі VT2 (для цього достатньо резистор R2 тимчасово підключити до емітера транзистора VT1).

Далі обчислюють верхню частоту модуляції, для чого до номінальної частоті каналу додають 1,5 … 1,75 кГц. Отриману в результаті частоту 40,6765 МГц встановлюють підлаштування резистором R4 при закритому транзисторі VT2 (резистор R2 нікуди не підключений). Після цього неважко визначити, при якому зміні напруги на варикапа досягається девіація частоти, рівна

3 .. .3,5 кГц.

Такі ж вимірювання проводять і з підключеним кодером (схема з’єднань передавача зображена на рис. 22, буквами А – R латинського алфавіту позначені відповідні точки друкованих плат). У невеликих межах частоту задає генератора, як уже зазначалося, можна змінювати підстроюванням індуктивності котушки L1. Після регулювання модулятора перевіряють точність настройки всіх контурів (крім L2CI6, L3C19 і котушки L7), домагаючись найбільш яскравого світіння лампи, підключеної паралельно конденсатору С25, ще раз контролюють осцилографом форму коливань на виході передавача, і якщо все в нормі, фіксують положення подстроечніком в котушках бджолиним воском.

Рис. 22

Налаштовану РЧ частина закріплюють в корпусі передавача і з’єднують з телескопічною антеною і мікроамперметром РА1. Дроти, що йдуть до антени (її робоча довжина для діапазону 40,68 МГц – не менше 1100 мм, а для діапазону 27,12 МГц – не менше 1400 мм), звивають разом і той з них, який з’єднаний з котушкою L7, припаюють до гнізда антенного з’єднувача, а той, який підключений до загального проводу, – до корпусу передавача в безпосередній близькості від з’єднувача.

Підбираючи РЧ з’єднувач для підключення антени, слід врахувати, що його прохідна ємність (на корпус) повинна бути не більше 3 … 5 пФ. При такій ємності добре придушуються гармонійні складові подводимого до антени сигналу, велика ємність веде до підвищених втрат РЧ сигналу, а отже, і випромінюваної потужності.

Після закінчення монтажу ще раз підлаштовують котушки L5-L7 по максимально випромінюваної потужності. Її стрибкоподібне зміна при обертанні подстроечніком цих котушок свідчить про випромінювання паразитних коливань, які необхідно усунути (найчастіше вони викликані невдалим монтажем РЧ частини в корпусі передавача).

Ще раз переконавшись в тому, що форма підводиться до антени сигналу синусоїдальна, переводять перемикач SA1 в положення «іРЧ»І підлаштування резистором R18 встановлюють стрілку приладу РА1 на кінцеву позначку шкали. Потім у положенні перемикача «і” іт »при напрузі живлення 10,7 В (відповідає розрядженою батареї акумуляторів) її встановлюють на початок червоного поля підлаштування резистором R8.

Остаточно кодер налагоджують по налаштованому приймачу з підключеними до нього серводвигунами та іншими виконавчими механізмами. По приймачу же можна налаштувати і частотний модулятор передавача: при девіації частоти, рівної 3 кГц, амплітуда сигналу на виході детектора дорівнює 0,43 В.

Наприкінці налагодження рекомендується перевірити спектр випромінюваного передавачем сигналу. Найпростіше це зробити за допомогою аналізатора спектра, що дозволяє безпосередньо визначити величину придушення небажаних складових. Можна, звичайно, використовувати для цієї мети і селективний мікровольтметр.

При першому включенні приймача також бажано використовувати мілліам-

пер метр. Якщо споживаний струм не перевищує 50 мА, можна переходити до налагодження. Першим налаштовують фільтр ПЧ L5C33. Приєднавши осцилограф (бажано з відкритим входом) до висновку 14 мікросхеми DA2 і включивши передавач, спостерігають на екрані сигнал, який повинен мати вигляд імпульсів позитивної полярності з амплітудою близько 0,3 В. подстроечніком котушки L5 домагаються максимальної амплітуди сигналу і симетричності його обмеження. При налаштуванні інших фільтрів ПЧ (L6C31C13C32L7, L4C30) і вхідного смугового фільтра L1C1L2C3 сигнал контролюють на колекторі транзистора VTI.

Остаточно вхідний фільтр налаштовують в приймачі, вміщеному в корпус (якщо він металевий), з підключеною антеною. Осцилограф в цьому випадку під’єднують до висновку 14 мікросхеми DA2, а щоб звести його вплив до мінімуму, в обидва дроти включають за роздільним резистору опором 22 кОм (їх розміщують можливо ближче до приймача). Спочатку видаленням передавача (без антени) на відповідне відстань домагаються сигналу, ледь помітного на тлі шумів, а потім – підстроюванням контурів L1C1 і L2C3- максимального перевищення його над рівнем шумів.

Про якість роботи синхронизирующего вузла (DA3.3) можна судити по формі напруги на конденсаторі С26, яка повинна відповідати зображеної на рис. 23 (осцилограма напруги при восьмиканальному кодере в передавачі). Тривалість зарядки конденсатора під час паузи синхронізації повинна бути близько 4 мс, при необхідності цього домагаються підбором конденсатора С26.

На закінчення перевіряють надійність роботи приймача при зміні напруги живлення від 3,5 до 6 В.

При використанні приймача в рухомих моделях необхідно вжити заходів щодо захисту монтажу від вібрацій і тряски. Випробуваний спосіб – з’єднання деталей між собою перемичками («містками») з клею «Алкапрен». Щоб уникнути торкань деталей через малі відстаней між ними і усадки клею при висиханні рекомендується між найбільш близько розташованими елементами помістити крапельки епоксидного клею.

Джерело: Конструкції радянських і чехословацьких радіоаматорів: Зб. статей / Склад .: А. В. Гороховський, В. В. Фролов- Кн. 4.- М .: Радио и связь, 1991.- 208 с .: іл.- (Масова радиобиблиотека. Вип. 1169).