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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Rádio do carro. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos de segurança e alarmes Este dispositivo fornece monitoramento contínuo do estado do objeto protegido pelo rádio. Em caso de qualquer impacto não autorizado ou falha do transmissor, o receptor notificará imediatamente o proprietário com um sinal de alarme. O canal de rádio do dispositivo de proteção descrito consiste em um transmissor instalado no carro e um receptor localizado no proprietário. No modo de espera, o transmissor emite uma mensagem modulada em frequência a cada 16 s na frequência de 26945 kHz (você pode aprender sobre a escolha dos parâmetros do canal de rádio na publicação [1]). A duração da mensagem é de 1s, a frequência de modulação é de 1024 Hz. Quando os sensores de segurança são acionados, o transmissor muda para o modo de emissão modulada contínua, ao qual o receptor responderá com um sinal de alarme. O mesmo sinal soará se o receptor não receber outra mensagem 16s após o início da anterior. Tal algoritmo de operação do rádio vigia garante alta confiabilidade de proteção, pois qualquer defeito - dano à antena, descarga da bateria ou falha do transmissor - será imediatamente marcado com um sinal de aviso. A potência de saída do transmissor é de 2 W, a sensibilidade do receptor é melhor que 1 μV. Com uma pequena antena transmissora montada atrás do pára-brisa de um carro e uma antena receptora com cerca de 50 cm de comprimento, o alcance do canal de rádio excede 500 m. Se, no entanto, forem usadas antenas de tamanho normal no carro e no local de recepção , o alcance pode chegar a vários quilômetros. O circuito do transmissor de vigia é mostrado na fig. 1. Nos microcircuitos DD1 e DD2, é montado um nó que fornece o ritmo de tempo necessário para sua operação. O oscilador mestre do chip DD1 é estabilizado pelo ressonador de quartzo "relógio" ZQ2. O sinal da saída F do contador do chip DD1 [2] modula o gerador do transmissor, e da saída S1 vai para a entrada CN do contador DD2.1 e a chave diodo-capacitor VD2R17C20R18.
Enquanto a saída 8 do contador DD2.1 é de nível lógico baixo, pulsos com frequência de 1 Hz passam pela chave e zeram o contador DD2.2 (Fig. 2, diagramas 2 e 3). Quando um nível lógico alto aparece na saída 8 do contador DD2.1, o diodo VD2 fecha e os pulsos na entrada R do contador DD2.2 param de vir. No momento do aparecimento de uma queda negativa na entrada do contador SR DD2.2, ele entra em um único estado e um alto nível lógico aparece em sua saída 1.
O próximo pulso da saída S1 do contador DD1, passando pelo diodo aberto VD1, reseta o contador DD2.2. Assim, o contador DD2.2 gera na saída 1 pulsos de alto nível com duração de 1 s com período de repetição de 16 s (Fig. 4). Pulsos de alto nível da saída do contador DD2.2 abrem o transistor chaveador VT5, permitindo a operação do gerador da portadora do transmissor. O transmissor é baseado no dispositivo descrito na brochura [3]. O gerador é montado em um transistor VT1 e estabilizado por um ressonador de quartzo ZQ1. Um sinal modulante com uma frequência de 1024 Hz é aplicado ao varicap VD1. Modulação - banda estreita. O desvio dentro de uma pequena faixa é alterado pelo aparador de bobina L1. As flutuações na frequência de operação do gerador destacam o circuito oscilatório L2C4. Através da bobina de acoplamento L3, o sinal é alimentado na entrada do amplificador ressonante buffer no transistor VT2, operando no modo C. A carga do transistor é o circuito L4C6. Através do capacitor C8, o sinal amplificado é conectado à entrada do amplificador de potência, que é feita em dois transistores ligados em paralelo VT3 e VT4, operando também em modo C. impedância de onda 13 Ohm. O transmissor muda para o modo de radiação contínua quando os sensores de segurança são acionados, fechando o cátodo do diodo VD3 na carroceria do carro. Se for necessário desacoplar os sensores uns dos outros, vários desses diodos devem ser instalados, cujo ânodo deve ser conectado ao coletor do transistor VT5. Se algum sensor gerar um sinal de alto nível no momento da operação, a saída de cada um deles é conectada à base do transistor VT5 através de um resistor conectado em série com resistência de 20 ... 33 kOhm e qualquer baixo silício -diodo de potência (cátodo para a base). Circuito receptor o relógio de rádio é mostrado na Fig. 3. A parte de alta frequência é montada de acordo com o esquema tradicional. O sinal recebido pela antena WA1 é destacado pelo circuito de entrada L2C3. Os diodos VD1 e VD2 servem para proteger a entrada do amplificador de RF com uma grande amplitude de sinal de entrada. O amplificador de RF é montado de acordo com um circuito cascode nos transistores de efeito de campo VT1 e VT2. A carga do amplificador é o circuito L3C4.
O mixer é feito no chip DA1. Ele também desempenha as funções de um oscilador local, cuja frequência é estabilizada por um ressonador de quartzo ZQ1. A frequência do ressonador pode ser maior ou menor que a frequência do transmissor em 465 kHz, ou seja, 26480 ou 27410 kHz. A partir da carga do misturador - resistor R4 - o sinal IF é alimentado ao filtro IF piezocerâmico ZQ2, que fornece a seletividade necessária do receptor. O chip DA2 realiza amplificação de sinal, recorte e detecção de frequência. O circuito ressonante C14L5 do detector de frequência é sintonizado em uma frequência de 465 kHz. O sinal demodulado com frequência de 1024 Hz é alimentado nas entradas do comparador DA3 através de dois circuitos integradores que diferem no valor da constante de tempo. O sinal entra na entrada direta através do circuito R7C21, que suprime quase completamente o sinal útil, e este sinal chega na entrada inversa através do circuito R8C22 quase sem atenuação. Esse nó é um filtro passa-banda. Com uma frequência de 1024 Hz, ele gera uma sequência de pulsos de saída próxima a um "meandro" e os sinais de entrada com uma frequência que difere significativamente de 1024 Hz praticamente não passam para a saída. Da saída do comparador DA3, o sinal é alimentado na entrada do nó digital. O ritmo de seu trabalho define o gerador no chip DD1, cuja frequência é estabilizada pela mesma do transmissor, um ressonador de quartzo na frequência de 32768 Hz. Os pulsos de saída do gerador com uma frequência de 32768 Hz da saída K são alimentados na entrada do contador CP DD2.1 do canal de controle de frequência e com uma frequência de 1 Hz da saída 15 do contador do microcircuito DD1 - à entrada do CP do contador DD2.2 e à entrada CN do contador DD7 do canal de controle de intervalo de tempo. O contador DD2.1 gera pulsos com ciclo de trabalho de 2. O contador DD3 é um registrador de deslocamento de cinco bits que, quando a saída 2 é conectada à entrada DO, divide a frequência de pulso por quatro [4]. Ao mesmo tempo, nas saídas 1 - 4, gera sinais do tipo "meandro" com deslocamento de fase de 0, 90, 180 e 270 °. Esses quatro sinais são alimentados nas entradas do circuito inferior dos elementos DD4.1 - DD4.4, e o sinal de saída do comparador DA3 é aplicado nas entradas superiores, conectadas entre si. Na ausência de um sinal útil na entrada do receptor, uma tensão de ruído atua na saída do comparador. Após misturar os elementos DD4.1 - DD4.4 com os sinais de saída do contador DD3, o ruído é calculado pela média dos circuitos integradores R12C26, R13C27, R14C28, R15C29. Como resultado, a tensão nos capacitores C26 - C29 é aproximadamente metade da tensão de alimentação. Na entrada do gatilho Schmitt DD5.1, levando em consideração a queda nos diodos VD3 - VD6 e resistor R17, a tensão excede o limite superior de comutação do gatilho, portanto, sua saída será um nível lógico baixo. Quando uma tensão com frequência de 1024 Hz aparece na saída do comparador, ela é multiplicada pelos elementos DD4.1 - DD4.4 com os sinais de saída do contador DD3. Se as fases dos sinais nas entradas de qualquer um desses elementos coincidirem, sua saída será baixa, com sinais antifásicos será alta e com fases próximas haverá pulsos de alta carga, e a tensão média desses pulsos é perto de zero. Portanto, aproximadamente 0,5 s após o início do recebimento do sinal útil, um dos capacitores C26 - C29, correspondente àquele elemento do microcircuito DD4, cujas fases dos sinais de entrada são mais próximos, é descarregado quase a zero. A tensão na entrada do gatilho Schmitt DD5.1 torna-se menor que o limite de comutação inferior e um nível alto aparece em sua saída. Após cerca de 0,5 s após a recepção do sinal útil nos capacitores C26 - C29, uma tensão próxima à metade da tensão de alimentação é novamente definida e o gatilho Schmitt DD5.1 entra em seu estado original. Assim, pulsos de alto nível são formados em sua saída, correspondendo aproximadamente em duração à entrada e atrasados em relação a ela por 0,5 s. O LED HL1 pisca por 1 s, indicando a presença de um sinal útil na antena WA1. O OS negativo através do resistor R19 reduz um pouco a largura do loop de "histerese" do gatilho Schmitt. A largura de banda passante do filtro peculiar mencionado acima é de cerca de 2 Hz, e quando a frequência de modulação ultrapassa 1023 ... 1025 Hz, o gatilho Schmitt DD5.1 não funcionará. Consideremos como a unidade de processamento digital atua após ser ligada ao receber pacotes de sinal com frequência de 1024 Hz e período de repetição de 16 s. O circuito C32R21 diferencia a frente do pulso gerado na saída do elemento DD5.1. Um pulso curto de polaridade positiva - vamos chamá-lo de controle (diagrama 1 na Fig. 4) - entra na entrada R dos contadores DD1, DD2.1, DD2.2, DD7, e também através do inversor DD6.2 à entrada R do trigger montado nos elementos DD5.2 e DD5.3, transferindo o trigger para o estado zero. Este pulso curto também passa pelos elementos DD6.3 e DD6.4 em nível baixo nas saídas 8 e 9 do contador DD7 e na entrada S configura o trigger DD5.2, DD5.3 para um único estado, em qual a saída do elemento DD5.3 é de alto nível lógico.
O pulso na entrada S do trigger tem uma duração maior que na entrada R devido à ação do circuito R18VD8C33, portanto, após o decaimento do pulso, o trigger permanece em um único estado, mantendo o elemento DD5.4 aberto. Uma vez que a entrada superior deste elemento da saída 8 do contador DD2.1 recebe impulsos do tipo "meandro" com uma frequência de 2048 Hz, soa um sinal sonoro contínuo. Pulsos com frequência de 1 Hz saem da saída 15 do contador DD1 para a entrada do contador CP DD2.2 e CN - DD7 (Fig. 2). O primeiro deles considera esses pulsos de acordo com seu declínio, o segundo é bloqueado por um nível alto vindo da entrada do SR da saída do inversor DD6.1. Após 8 s, um nível alto aparece na saída 8 do contador DD2.2 (esquema 3). Ele pára e auto-bloqueia o contador DD2.2. O contador pode sair deste estado somente após o pulso de zeramento chegar à sua entrada R. O sinal da saída do contador DD2.2 após o elemento de inversão DD6.1 permite ao contador DD7 contar segundos pulsos em sua borda. Após mais 7,5 s, um nível alto aparece na saída 8 deste contador. Assim, após 15,5 s após o aparecimento do pulso de controle, um nível alto aparecerá na entrada inferior do elemento DD6.3 de acordo com o circuito, que é mantido por 1 s (Fig. 4), se o modo de entrada de o contador DD7 não muda durante este tempo. Quando o próximo pulso de controle aparece (16 s após o anterior), ele comuta o gatilho DD5.2, DD5.3 para o estado zero e o sinal sonoro para. O pulso não passa pelos elementos DD6.3, DD6.4, porque a entrada inferior do elemento DD6.3 é alta. No momento em que o pulso de controle chega, todos os contadores, inclusive DD7, são zerados, porém, na entrada inferior do elemento DD6.3, devido à ação do circuito VD7R16C30, a mudança do nível alto para baixo é retardada por cerca de 200 µs. Isso garante a proibição da passagem de um pulso de controle curto (sua duração é de cerca de 30 μs) para a entrada S do gatilho DD5.2, DD5.3. Portanto, quando os pulsos de controle chegam, o gatilho permanece no estado zero e o sinal não soa. O processo descrito é ilustrado na fig. 4 pinos sólidos. Se o próximo pulso de controle não chegar após 16 ± 0,5 s, o dispositivo operará conforme mostrado na Fig. 4 linhas pontilhadas. O nível alto que aparece após 16,5 s na saída 9 do contador DD7 definirá o gatilho DD5.2, DD5.3 para um estado único e um sinal será emitido. Ele parará somente quando dois pulsos chegarem ao receptor com um intervalo de 16 s entre eles. O sinal também soará se o pulso aparecer antes de 15,5 s após o anterior, pois não haverá proibição da saída 8 do contador DD7 em sua passagem pelo elemento DD6.3. Assim, com a chegada sistemática de sinais com frequência de modulação de 1024 Hz e período de 16 s, o sistema fica em modo standby, o LED HL1 em seu painel frontal pisca, indicando a saúde do rádio guarda como um todo e o passagem de sinais de rádio. A qualquer desvio do ritmo especificado, um sinal começa a soar. O brilho contínuo do LED HL1 significa que algum tipo de sensor de segurança foi acionado, e a ausência de brilho significa que o transmissor parou de funcionar ou as ondas de rádio se deterioraram abaixo do nível permitido. Literatura 1. Vinogradov Yu. Canal de rádio do alarme contra roubo. Bloco de transmissão. - Rádio, 1995, nº 1,0.37-40. Autor: S. Biryukov, Moscou; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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