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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Rádio miosótis. Sistema de segurança. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Dispositivos de segurança e sinalização de objetos Um transmissor de rádio de micropotência, localizado em uma pasta, mochila, etc., e um receptor de rádio especial do proprietário, que reage ao desaparecimento do contato com coisas "rádio" devido à perda ou, possivelmente, roubo, pode constituir uma segurança sistema capaz de detectar a perda em seus estágios iniciais. Microtransmissor de energia O diagrama esquemático do transmissor de rádio "não me esqueça" é mostrado na fig. 1. O modo de operação de sua parte de alta frequência (VT1, ZQ1, R5, R6, R8, C4, L1) define um dispositivo que inclui um multivibrador (DD1.1, DD1.2, R1, R2, C1), excitado na frequência f = l / 2 * R2 * Cl \u0,25d 0,3 ... 1.3 Hz, e o shaper (DD1.4, DD3, R2, C3), transformando uma das frentes do meandro do multivibrador em um pulso com tempo de duração \u2d R20 * CXNUMX \uXNUMXd XNUMX ms.
Tabela 1
O transmissor opera em modo pulsado. Somente quando uma tensão igual a Upit aparecer na saída de DD1.4, as condições para sua excitação serão criadas: a chave eletrônica (transistor VT2) no circuito de potência será aberta e a corrente inicial necessária aparecerá na base do transistor VT1. O tempo para o transmissor entrar no modo de operação e, consequentemente, a frente do pulso de rádio emitido por ele é de ~ 4 ms*. Na pausa entre os pulsos, o consumo de energia da parte de alta frequência do transmissor é reduzido a quase zero. Para reduzir o consumo de energia dos controles, um resistor R1 é introduzido no circuito de alimentação do microcircuito DD4, que reduz a tensão através dele para o valor Upit, no qual as correntes de passagem das estruturas CMOS que o compõem se tornam bastante pequeno. Como um transistor VT1, qualquer transistor n-p-n de silício com uma frequência de corte de pelo menos 200 MHz pode ser usado. O principal requisito para o transistor VT2: tensão de saturação Uke us Ј 0,2 V. Se este transistor tiver um ganho de corrente menor em comparação com o KT3102E, então, para colocá-lo no modo de saturação, será necessário reduzir a resistência do resistor R7 de acordo. Capacitância do capacitor C3 \u5d (10 ... 5) timp / R3 (C5 - em μF, timp - em ms, RXNUMX - em kOhm). A bobina L1 - a antena "magnética" do transmissor - é enrolada bobina a bobina em uma placa de vidro-textolite 20x8 e 1,5 mm de espessura. Tem 30 ... 35 voltas, fio - PEVSHO 0,25 ... 0,3. O ressonador de quartzo ZQ1 deve ter uma frequência aprovada pela Gossvyaznadzor para sistemas de segurança: 26945 ou 26960 kHz**. É importante que esta seja a sua ressonância principal (em um ressonador cuja frequência de operação seja o harmônico da ressonância principal, ela será indicada de forma diferente: 26,945 ou 26,960 MHz). Ao usar um ressonador harmônico, a antena choke L1 precisará ser substituída por um circuito oscilatório completo, ligado de forma que sua resistência, dada ao coletor do transistor VT1, não exceda 1 ... 1,5 kOhm ( derivar o circuito com um resistor é possível).
O transmissor funciona sem qualquer antena externa: em distâncias "não me esqueça", simplesmente não é necessário. Qualquer bateria de 6 volts pode servir como fonte de energia. A dependência da corrente consumida pelo transmissor Icon em relação à tensão da fonte de alimentação Upit é mostrada na Tabela 1. Todos os elementos do microtransmissor são colocados em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro dupla face com 1 mm de espessura (Fig. 2). A folha na lateral das peças (não mostrada na figura) serve apenas como uma blindagem comum (o "-" GB1 está conectado a ela), nos locais por onde passam os condutores, possui seleções de círculos com um diâmetro de 1,5 ... 2 mm. As conexões com as conclusões de resistores, capacitores, etc. são mostradas em quadrados pretos. O ressonador de quartzo ZQ1 é instalado no recorte da placa de circuito impresso e fixado por solda no zero-foil da saída "aterrada". Os capacitores de óxido C3 (dimensões 04x8 mm) e C6 (08x12 mm) são montados na posição "deitada": C3 - acima do microcircuito, C6 - na placa (Fig. 3). Todos os resistores - MLT-0,125. Capacitores: C1 - K10-176, C2 e C6 - KM-6, C4 - KD.
Uma bateria miniatura de 6 volts do tipo E11A (010,3x16 mm) com capacidade elétrica de 33 mAh é usada como fonte de energia para o microtransmissor. Não há necessidade de um interruptor - basta inserir a bateria em um soquete especial com contatos de mola. A visão geral do transmissor é mostrada na foto (Fig. 3). Receptor de rádio miosótis feito como um super-heteródino com uma única conversão de frequência, seu diagrama de circuito é mostrado na fig. 4. O chip DA1 é um conversor, cujo circuito de entrada L1C1C2 é sintonizado na frequência do canal de rádio do alarme de segurança fk - 26945 ou 26960 kHz, e a frequência do oscilador local fg, deslocada em relação a fk em 465 kHz, é definida e estabilizada pelo ressonador de quartzo ZQ1. A diferença (intermediária) do sinal de frequência fg=465 kHz, selecionada pelo filtro piezo ZQ2, é alimentada na entrada do microcircuito DA2, que inclui um amplificador de frequência intermediária, um detector de amplitude e um amplificador de baixa frequência. O amplificador operacional DA3 com um transistor VT1 na saída é um comparador de economia de energia que converte um sinal de pulso de baixo nível em um pulso com amplitude próxima a Upit. As entradas direta e inversa do DA3 recebem o sinal através de filtros RC de frequência: R8*C14=300 ms, que monitora a tensão de alimentação, e R10*C15=1ms, que reduz significativamente a sensibilidade do receptor ao ruído de impulso. No comparador, o resistor R9 é especialmente importante: a queda de tensão através dele é DUr9- define o limite do comparador. Então, se R9=30 kOhm, então de acordo com a distribuição da tensão de alimentação no divisor, composto pelos resistores R7, R9 e R11, DUr9=30 mV e o comparador só responderá a sinais de entrada cuja amplitude exceda este valor. O dispositivo que gera um sinal de alarme quando o sinal do microtransmissor desaparece contém um oscilador mestre (DD1.1, DD1.2, R16, R17, C16), que forma um meandro (período tzg = 2R17 * C16) e um gerador de som ( DD1.3, DD1.4, R18, R19, C 18), excitado na frequência fsv=l/2R19*C18. Chip DD2 - contador. Um pulso de amplitude "única" na entrada R o coloca no estado zero. Foi introduzido um bloqueio no contador: quando uma tensão alta aparece na entrada CN, ele para de responder aos sinais que chegam à entrada CP. Nesse estado do contador, são criadas as condições para a excitação periódica do gerador de som: ele é excitado apenas quando uma tensão de alto nível aparece na saída 10 DD1.1. Se tg for definido (selecionando C16 ou R17) para que o período de repetição do pulso do microtransmissor seja menor que 9tg, o contador DD2, periodicamente retornado a zero pelos sinais do microtransmissor, não poderá ir para a posição " 9" e a excitação do gerador de som não ocorrerá. Quando os sinais do microtransmissor desaparecem, a sinalização de alarme obviamente será ativada o mais tardar após 9tzg e, quando for retomada, será interrompida imediatamente. Sobre alguns recursos de design do receptor de rádio. A indutância L1 é uma antena magnética. É enrolado em uma haste de ferrite M30VN com diâmetro de 8 e comprimento de 40 mm ***. O enrolamento é feito com fio MGshV-0,15 e tem 5 voltas seguidas. A capacitância ressonante do circuito Slice e seu fator de qualidade Q pouco dependem da colocação do enrolamento: Slice = 32 pF e Q = 260 se estiver localizado na parte intermediária do núcleo; Corte = 34 pF e Q = 280 se o enrolamento estiver 5...6 milímetros de sua borda. Recomenda-se que a frequência do ressonador de quartzo ZQ1 seja escolhida abaixo de fk. Nesse caso, o canal de recepção "espelho" (fзп-=fк -2fпч ) acaba por estar em uma grade B levemente carregada do alcance da comunicação civil. O resistor R6, do qual depende a sensibilidade do receptor (ele cresce com o movimento do controle deslizante R6 para baixo - veja a Fig. 4), pode ser ajustado - sob o slot ou ajustado - com uma alça conveniente. A tela mostrada na fig. 4 por uma linha tracejada, destina-se não tanto a proteger o rádio de captadores externos (sua sensibilidade é relativamente baixa), mas de internos: os sinais que circulam em DD1 e DD2 possuem componentes de alta frequência, que, se instalados sem sucesso, pode "entrar" no caminho de recepção, acaba sendo compatível com os sinais IF e RF de trabalho. Todos os resistores fixos no receptor de rádio são do tipo MLT-0,125; capacitor C1 - KT4-23, C12, C17 - K50-35 ou K50-40, C14 - K53-30, o restante - tipo KD, KM-6, K10-176, etc. O receptor é montado em uma placa de circuito impresso de 87x41 mm, feita de fibra de vidro dupla face de 1,5 mm de espessura (Fig. 5). Possui três recortes: para acomodar a bateria de alimentação, o ressonador de quartzo e o enrolamento da antena magnética.
Um lado da placa de circuito impresso é usado apenas como fio comum e tela, assim como é feito no transmissor “esqueça de mim”. A tela é feita de latão fino ou estanho, seu corte é mostrado na fig. 6. Três de seus lados são dobrados ao longo de linhas tracejadas e o quarto - por uma dobra suave em um espaço em branco com um diâmetro de 10 ... 11 mm.
A tela é soldada nos cantos, o fundo é nivelado e fixado na placa de circuito impresso por meio de solda em três ou quatro pontos. Ao instalar a tela em uma placa com configuração diferente de condutores, é necessário garantir que ela não possa formar um loop de curto-circuito na antena magnética: isso tornaria o rádio completamente inoperável. Em um receptor de rádio montado de forma inconfundível, resta apenas ajustar o circuito de entrada L1C1C2 para fk - a frequência do canal de rádio selecionado. Isso pode ser feito usando um gerador de sinal padrão, de uma forma ou de outra conectando sua saída à entrada do receptor, e um voltímetro (de preferência digital) com escala de 1 ... 2 V conectado à saída 9 do chip DA2. O capacitor C1 é deixado na posição que corresponderá ao máximo nas leituras do voltímetro. O gerador de sinal padrão pode ser substituído por uma estação de rádio CB se tiver o canal 39 na grade B da escala de frequência europeia (esse canal corresponde a uma frequência de 26945 kHz) ou o canal 1 da grade C da escala russa ( 26960 kHz). O ajuste do circuito de entrada do receptor de rádio também pode ser feito diretamente usando os sinais de um microtransmissor localizado a 1,5 ... 2 metros: colocando o resistor R6 na posição intermediária, eles encontram a posição do capacitor C1 na qual o alarme desaparece. Um osciloscópio pode ser útil ao sintonizar o receptor com sinais de microtransmissores. Com sua ajuda, é fácil rastrear a passagem de um sinal de pulso ao longo do caminho de recepção, ajustar o circuito de entrada (de acordo com a amplitude máxima do pulso na saída 6 do microcircuito DA3), controlar a operação do mestre e do som geradores, etc Tabela 2
O receptor de rádio é alimentado por uma bateria galvânica de 6 volts 476A, que possui pequenas dimensões (013x25 mm) e, portanto, uma pequena capacidade (105 mAh). A Tabela 2 mostra a dependência da corrente consumida pelo receptor Icon da tensão da fonte de alimentação Upit, o que permite decidir sobre a capacidade necessária da fonte de alimentação em condições, por exemplo, de monitoramento contínuo de vários dias. *) A excitação relativamente lenta dos auto-osciladores de quartzo é devida ao alto fator de qualidade dos ressonadores de quartzo. **) Em nosso país, apenas esses dois canais de frequência são permitidos para transmissão de sinais de sistema de segurança por rádio. ***) Núcleo M30VN-12 ou uma seção de 40 mm da antena magnética MZOVN-D9001 (a antena quebra facilmente no lugar certo após ser levemente cortada com uma lima diamantada). Publicação: cxem.net
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