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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sistema de controle de rádio digital com codificação de frequência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Equipamento de controle de rádio O tipo mais comum de sistemas de controle de rádio para modelos são sistemas construídos com base no princípio da codificação de frequência. Em tal sistema, cada comando corresponde a uma frequência estritamente definida do sinal modulante. O codificador de tal sistema é um multivibrador, cuja frequência é alterada usando vários botões de comando ou um resistor variável. O decodificador geralmente consiste em um conjunto de filtros RC ou LC (quase como em uma instalação musical colorida), que selecionam sinais de comando e os direcionam para chaves eletrônicas que controlam as cargas. O sistema descrito neste artigo é construído em um princípio semelhante (cada comando corresponde a uma determinada frequência de modulação), mas o papel do decodificador nele é desempenhado por uma espécie de frequencímetro digital simplificado. Um sistema de codificação baseado neste princípio é descrito em detalhes em L.1. O diagrama esquemático do console de transmissão é mostrado na Figura 1. O próprio transmissor é construído de acordo com um circuito de estágio único em um transistor VT2. O circuito oscilatório L1C6 incluído em seu circuito coletor é sintonizado na frequência da portadora. A frequência portadora é determinada pela frequência ressonante do cristal Q1 (neste caso 27,12 MHz). A frequência de ressonância Q1 deve ser igual à frequência da portadora ou ser a metade dela, no primeiro caso o gerador em VT2 opera no harmônico fundamental do ressonador e no segundo no seu segundo harmônico. Por exemplo, para uma frequência portadora de 27 MHz, você pode usar um ressonador em 27 MHz ou em 13,5 MHz.
O transmissor é de estágio único, o transistor VT2 desempenha o papel de oscilador mestre e amplificador de potência. A tensão RF-AC do coletor VT2 é fornecida através do capacitor de desacoplamento C7 e da bobina de correspondência de extensão L2 para a antena W1, cujo papel é desempenhado por um "bigode" da antiga antena telescópica de televisão. O comprimento do "bigode" no estado estendido é de cerca de 1 metro. O modulador de amplitude é feito no transistor VT1. Este transistor está incluído no circuito aberto da fonte de alimentação do transmissor. A tensão de polarização em sua base é definida pelo resistor R3 de tal forma que, na ausência de uma tensão de modulação alternada na base de VT1, está em um estado quase aberto. Neste caso, aproximadamente 3/4 da tensão de alimentação é fornecida ao transmissor. Quando uma tensão alternada é aplicada à base VT1 do encoder, ele começa a abrir com mais força, depois fecha parcialmente. Neste caso, a tensão de alimentação do transmissor muda de acordo e, consequentemente, a potência de sua radiação. Desta forma, é realizada a modulação em amplitude do sinal de alta frequência que entra na antena. O codificador é feito em um chip D1. É um multivibrador, cuja frequência depende da capacitância C1 e da resistência do resistor conectado entre a entrada e a saída do elemento D1.1. Com a ajuda de sete resistores de sintonia R6-R14 e sete botões S1-S7, você pode definir sete frequências diferentes que variam de 500 a 3000 Hz. Essas frequências codificarão sete comandos diferentes que podem ser transmitidos usando o console de transmissão. O painel de transmissão é alimentado por uma bateria de 9V de seis células A332 ou duas baterias "flat". O receptor consiste em um caminho de recepção no microcircuito K174XA2 e um decodificador construído de acordo com um circuito simplificado de medidor de frequência. O caminho de recepção é inteiramente emprestado de L2. O diagrama esquemático do caminho de recepção é mostrado na Figura 2. Ele é construído sobre um microcircuito multifuncional A1 - K174XA2 de acordo com um circuito padrão simplificado.
O sinal da antena W1, cujo papel é desempenhado por um fino raio de aço com cerca de 0,5 metros de comprimento, entra no circuito de entrada L1C2. O circuito é sintonizado na frequência portadora do transmissor. O sinal selecionado através da bobina de acoplamento L2 é fornecido à entrada simétrica do amplificador de RF do misturador balanceado do chip A1. Um oscilador local também está incluído no microcircuito. O diagrama de fiação do oscilador local difere do padrão pela presença de um ressonador de quartzo Q1 no circuito de feedback, que estabiliza a frequência do oscilador local. Na saída do oscilador local é ligado o circuito L3C4, sintonizado na frequência do oscilador local. Neste caso, o oscilador local utiliza um ressonador de quartzo a 26,655 MHz (levando em consideração a frequência intermediária de 465 kHz e a frequência portadora de 27,12 MHz). Mas neste circuito você também pode usar ressonadores em outras frequências, levando em consideração outras frequências portadoras e intermediárias, por exemplo, com uma frequência portadora de 27 MHz (se o ressonador no transmissor estiver em 13,5 MHz), você pode usar o ressonador no receptor a 13,2 MHz, então a frequência do oscilador local será igual a 26,4 MHz e a frequência intermediária será de 600 kHz. Mas neste caso é necessário reconstruir os circuitos L4C6 e L6C8 de um FI de 465 kHz para um FI de 600 kHz. O sinal de frequência intermediária é isolado no pino 15 A1 e entra no circuito L4C6, configurado para IF = 465 kHz. Não há filtro piezocerâmico neste circuito. Por um lado, isso afeta negativamente a seletividade do caminho no canal adjacente, mas por outro lado, maior sensibilidade é garantida devido à ausência de perdas no filtro, sendo possível selecionar qualquer FI dentro da faixa de 300-1000 kHz, dependendo dos ressonadores de quartzo disponíveis. Se necessário, você sempre pode introduzir um filtro piezocerâmico de 465 kHz no circuito, substituindo o capacitor C7 por ele. Em qualquer caso, a seletividade de canal adjacente de tal caminho de recepção é muito maior do que a dos receptores super-regenerativos convencionais usados para sistemas de controle de rádio. Através do capacitor C7, a tensão de FI selecionada é fornecida, através dos terminais 11 e 12 A1, à entrada do amplificador de FI do microcircuito. Na saída do IF (pino 7), o circuito pré-detector L6 C8 é ligado, sintonizado, como L4 C6, em uma frequência intermediária (neste caso, 465 kHz). O detector é feito de acordo com um circuito de meia onda baseado em um diodo de germânio VD1. Uma tensão de baixa frequência, com uma amplitude de cerca de 100 mV, é liberada no capacitor C10 e alimenta a saída do caminho de rádio. Além disso, esta tensão é integrada pelo circuito SI R4 para obter uma tensão AGC constante, que é aplicada ao pino 9 do chip A1. O segundo circuito AGC (pino 10) do chip K174XA2 não é usado neste circuito por questões de simplicidade. O alcance de comunicação confiável entre o transmissor e o caminho de recepção é de cerca de 300-500 metros na zona de linha de visão. Sobre a água, o alcance da comunicação aumenta ainda mais. Na presença de fontes de interferência tão poderosas como motores de comutadores conectados sem filtros LC, o alcance na linha de visão é reduzido para 100-200 metros, dependendo do nível de interferência. É aconselhável colocar a placa do caminho de recepção do rádio em uma tela de latão ou estanho. A tensão de alimentação do caminho de recepção é de 6-9 V. Como fonte de alimentação, você pode usar uma bateria Krona ou uma bateria composta por baterias de disco ou células galvânicas separadas do tipo A316. A mesma bateria é usada para alimentar a parte digital do decodificador. O diagrama de circuito do decodificador digital é mostrado na Figura 3.
A tensão alternada da saída do caminho de recepção é fornecida ao amplificador limitador no amplificador operacional A1. A tensão é convertida em pulsos de formato arbitrário e depois vai para o gatilho Schmidt nos elementos 01.3 e D1.4, que dão a este sinal a forma final de pulsos lógicos MOS retangulares. O gatilho Schmidt é controlado, ele opera quando um zero lógico chega no pino 9 de D1.4 e se torna insensível aos pulsos de entrada quando uma unidade chega neste pino. Assim, alterando o nível no pino 9 de D1.4, é possível controlar a passagem dos pulsos para a entrada do contador D3. O contador D3 é usado para contar o número de pulsos recebidos na entrada do decodificador durante o período de medição. O intervalo de tempo de medição é definido usando um multivibrador em D1.1 e D1.2 e um contador D2. Suponha que, no estado inicial, o elemento D1.4 esteja aberto e os pulsos sejam contados pelo contador D3. Neste momento, a saída D2 será zero lógico. A entrada de contagem D3 recebe constantemente pulsos do multivibrador em D1.1 e D1.2. Assim que D2 conta até 32, um aparece em sua saída. Esta unidade é alimentada simultaneamente ao pino D1.4 e ao pino 6 do registro D4. o fluxo de pulsos para a entrada D3 é interrompido e o código das saídas do contador D3 é transferido para a memória do registrador D4. Isso dura meio ciclo de pulsos na saída do multivibrador, até que a saída D1.1 seja zero lógico. Então o estado desta saída muda para um. Isso leva ao fato de que ambos os diodos VD1 e VD2 estão fechados. No ponto de sua conexão com R8, ocorre um único pulso, que coloca os contadores D2 e D3 na posição zero. Após isso, D1.4 abre e inicia-se um novo período de contagem dos pulsos de entrada. Assim, a cada momento, o registrador D4 armazenará o código de resultado da última medição da frequência de entrada. Se a frequência não mudar, este código, atualizado periodicamente, permanecerá o mesmo. Se a frequência mudar, depois de um tempo igual a 32 períodos de pulso na saída do multivibrador em D1.3 e D1.4, o código armazenado no registro também mudará. O decodificador D5 é usado para converter esse código em uma forma decimal mais acessível. Para determinar a frequência, apenas os três últimos dígitos mais significativos do contador D3 são usados, enquanto os primeiros sete pulsos de entrada não são considerados de forma alguma. Tal "rugosidade" da medição de frequência é feita intencionalmente para excluir erros da dessintonização de temperatura dos multivibradores do codificador e do decodificador, bem como de todos os tipos de interferência e interferência. O decodificador é alimentado pela mesma fonte que o caminho de recepção com uma tensão de 6 ... 9V. A indutância L1 serve para reduzir a interferência dos atuadores. Os dispositivos de atuação devem ser controlados por chaves de transistor projetadas para fornecer unidades lógicas de lógica MOS para suas entradas. Todas as peças (exceto chaves de transistor) são montadas em três placas de circuito impresso. Em uma placa, todos os detalhes do console de transmissão (exceto antena, botões e fonte de alimentação), na segunda placa - o caminho de recepção do rádio e na terceira - o decodificador. A instalação é realizada em placas de circuito impresso de face única. A placa do decodificador é feita de forma compacta e, devido à impossibilidade de aplicação de trilhos finos, uma parte significativa das conexões é feita com fios de montagem finos. O console de transmissão utiliza resistores de sintonia do tipo RP-1-63 ou outros similares. Os botões são constituídos a partir de um conjunto de chaves P2-K composto por sete módulos, nos quais foi retirada a placa de fixação dependente (para que os botões não fiquem fixos na posição pressionado). O microcircuito K176LE5 pode ser substituído por K176LA7, K561LE5, K561LA7. O transistor KT608 pode ser substituído por KT603, KT630. Transistor KT815 - em KT817, KT801. A forma como um ressonador de quartzo é selecionado é descrita acima. Para enrolar as bobinas transmissoras L1 e L2, são utilizados quadros com núcleos de sintonia dos circuitos decodificadores de cores das TVs 3USTST, mas sem telas. A bobina L1 contém 12 voltas e L2 - 22 voltas e é enrolada com fio PEV 0,31.As bobinas de contorno do caminho receptor são enroladas nas mesmas molduras, mas com telas. As telas são indicadas no diagrama de fiação com linhas pontilhadas. As bobinas L1 e L3 contêm 9 voltas cada. L2 contém 3 voltas enroladas em cima de L1. Fio - PEV 0,31. As bobinas L4 e L6, em relação à frequência intermediária de 465 kHz, contêm cada uma 120 espiras de fio PEV 0,12, enroladas espira a espira em duas camadas. A bobina L5 é enrolada em cima de L4 e contém 10 voltas de PEV 0,12. No decodificador, o amplificador operacional K554UD2A pode ser substituído por K554UD2B ou K140UD6, K140UD7. O microcircuito K176LE5 pode ser substituído pelo K561LE5. Os contadores K176IE1 não possuem substituição direta, mas se necessário, cada microcircuito K176IE1 pode ser substituído por um K561IE10 conectando ambos os contadores do microcircuito K561IE10 em série, para que haja saídas com coeficientes de ponderação de 16 e 32. O registro K561IR9 pode ser substituído por um K176IR9, ou alterando a fiação para um K176IRZ ou para o microcircuito K561IE11, ligando-o apenas no modo predefinido, mas para registrar as informações será necessário complementar o circuito com um circuito RC que forma uma gravação curta pulso em seu pino 1. O decodificador K176ID1 pode ser substituído por um demultiplexador K561ID1 ou K561KP2, na conexão apropriada. A bobina de supressão de interferência L1 é enrolada em um anel de ferrite com um diâmetro de 17-23 mm, contém 300 voltas de fio PEV 0,12. A configuração deve ser iniciada a partir do console de transmissão (Figura 1). Ao desconectar um dos terminais do resistor R4, selecione a resistência R3 de modo que a tensão no emissor do transistor VT1 seja aproximadamente igual a 3/4 da tensão de alimentação. Em seguida, comece a configurar o transmissor. Conecte uma antena totalmente estendida a ele. Para controlar a radiação do transmissor, é conveniente usar um osciloscópio do tipo C1-65A, na entrada do qual, em vez de um cabo com sondas, conecte uma bobina em massa de um fio de enrolamento com um diâmetro de 0,5-1 milímetros. A bobina deve ter um diâmetro de cerca de 50-70 mm, o número de voltas 3-5. Conecte uma extremidade da bobina ao terminal de aterramento do osciloscópio e insira a outra extremidade no orifício central de seu conector de entrada. Coloque o transmissor junto com a antena a uma distância de cerca de 0,5 metros da bobina do osciloscópio e "pegue" o sinal do transmissor com o osciloscópio. Ajustando sucessivamente as bobinas L1 e L2, bem como o capacitor C6, obtenha na tela do osciloscópio o sinal senoidal correto da frequência fundamental (por engano, você pode sintonizar o transmissor em um harmônico) da mais alta amplitude. Em seguida, reconecte R4 e verifique a modulação AM. Pressione um dos botões S1-S7 e ajuste o aparador apropriado para a posição de resistência máxima. A frequência de pulso no pino 10 D1 deve ser de cerca de 500 Hz, defina esta frequência selecionando o valor de C1. Ajuste o caminho de recepção de acordo com o método geralmente aceito (ajuste dos circuitos IF, ajuste dos circuitos de entrada e heteródino). Ajuste o decodificador (Figura 3) com o caminho de recepção sintonizado conectado a ele e de acordo com o sinal do transmissor. Ligue o transmissor, ele emitirá um sinal modulado em amplitude, que receberá o caminho de recepção. Ao selecionar o valor de R1, obtenha a aparência dos pulsos retangulares corretos na saída D1.4 (em zero no pino 9 D1.4). Em seguida, (Figura 1) pressione o botão do primeiro comando S1 e coloque o controle deslizante do resistor R6 em uma posição próxima à posição de resistência máxima e feche o botão S1 com um jumper. Agora (Figura 3) selecione tal resistência R9, na qual haverá uma no pino 14 D5. Em seguida, abra S1 e, fechando sequencialmente os outros botões, ajuste seus resistores para que as saídas correspondentes do decodificador decodificador sejam uma. Isso completa a configuração do sistema de controle de rádio. Literatura 1. Kozhanovsky S D. Sistema de codificação de frequência, designer de rádio 11-99. págs. 28-29.
Autor: Karavshi V.; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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