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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Chips para transmissão de dados em um canal de rádio. Data de referência
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Materiais de referência Vamos começar nossa análise dos microcircuitos Telecontrol para transmissão/recepção de dados na faixa de rádio com receptores super-regenerativos da série RRx-XXX (doravante XXX é a frequência de operação do microcircuito, MHz). São dispositivos funcionalmente completos feitos com tecnologia híbrida de filme espesso. O receptor inclui um pré-amplificador de radiofrequência; gerador de radiofrequência; gerador de frequência de supressão; um filtro passa-baixa que não permite a passagem de vibrações do gerador de radiofrequência quando não há recepção; amplificador e comparador para gerar um sinal de saída com níveis TTL. Na verdade, esta é uma das opções para um receptor super-regenerativo sem “correia”. O diagrama de conexão típico é muito simples (Fig. 1).
Observemos algumas características dos microcircuitos desta série, cujos principais parâmetros técnicos são apresentados na tabela. 1.
O uso do ajuste de contorno do laser nos produtos RR3, RR4, RR6, RR8, RR10 e RR11 melhorou a precisão do ajuste para ±200 kHz, que é 2,5 vezes melhor do que no chip RR1. O dispositivo RR4 utiliza um amplificador de entrada em cascata, que permite obter o nível mais baixo do espectro de emissão (-70 dBm). Nos casos em que é necessário baixo consumo de energia, a Telecontrolli recomenda o uso de RR6 ou RR11 (consumo de corrente 0,5 mA e 0,3 mA, respectivamente), porém esses microcircuitos são um pouco inferiores aos demais em sensibilidade. E alguma deterioração nos parâmetros do produto RR8 em comparação com outros dispositivos desta série se deve à fonte de alimentação reduzida (3 V). O chip mais recente desta série - RR15 - está alojado em um pacote de blindagem. Seus parâmetros são os mais atrativos: a precisão da sintonia é de ±75 kHz, a largura de banda de -3 dB é de ±250 kHz e o nível de emissões espúrias é de 75 dBm. Existe apenas um "mas" - a única frequência operacional é 433,92 MHz. Uma desvantagem significativa dos receptores super-regenerativos é a sua baixa seletividade. Para obter recepção de rádio de alta qualidade, são projetados receptores super-heteródinos das séries RRSx-XXX (modulação de amplitude) e RRFx-XXX (modulação de frequência). O diagrama de conexão funcional e típico dos dispositivos RRS1-XXXRRS3-XXX é mostrado na Fig. 2.
Dentre eles, o microcircuito RRS2, com boa sensibilidade (1,8 μVeff), possui alto nível de emissão (é instalado um filtro LC em vez de um filtro SAW), mas também um custo menor. O filtro de entrada com pré-amplificador no dispositivo RRS3 permitiu obter uma largura de banda estreita de -3 dB e o menor nível de ruído. Os principais parâmetros dos microcircuitos são apresentados na tabela. 2. O receptor de sinal de modulação de frequência RRF1 se distingue pela presença de um filtro de entrada com um pré-amplificador e um detector de frequência em vez de um detector de amplitude. Citemos mais dois receptores: RRQ2-XXX e RRFQ1 -XXX. Seus principais parâmetros são apresentados na tabela. 2.
O diagrama funcional desses dispositivos é quase o mesmo dos microcircuitos da série RRSx. As diferenças são que em ambos os receptores (com detectores de amplitude e frequência, respectivamente), em vez de um oscilador local, são utilizados um oscilador de quartzo e um sintetizador de frequência com sincronização de fase, e em vez de um filtro SAW, é utilizado um filtro LC. Além de receptores, a Telecontrolli produz transmissores com modulação de amplitude (série RTx-XXX) e frequência (série RTFx-XXX). Seus principais parâmetros são apresentados na tabela. 3.
Dois microcircuitos desta série (RT1 e RT2) não são considerados aqui devido à falta de parâmetros padronizados de ruído, potência de saída e nível de tensão de entrada. Na Fig. A Figura 3 mostra um diagrama de conexão típico para transmissores da série RTx.
Os transmissores RT4 - RT6, operando na faixa de frequência 303...433 MHz, diferem entre si no nível de emissões de rádio espúrias, potência de saída do sinal, e o RT6, além disso, possui uma entrada adicional. Caso contrário, eles são “irmãos gêmeos”. O diagrama de conexão funcional e típico para transmissores com oscilador de quartzo integrado RTQ1-XXX e RTFQ1-XXX é mostrado na Fig. 4. Para reduzir o consumo de energia no modo “standby”, é fornecida uma entrada EN (pino 1) para habilitar a operação do gerador e sintetizador (para o dispositivo RTFQ1, há uma entrada para habilitar a operação do sintetizador e amplificador ).
O chip RTFQ1 é notável por ter um desvio de frequência de ±30 kHz (total!!!) e a precisão de sintonia é de ±25 kHz (valor típico - 0). Onde e como todos esses microcircuitos podem ser aplicados? Já foi dito o suficiente sobre aplicações tradicionais para sistemas de segurança e proteção, incluindo automotivos e de controle remoto. Obviamente, um canal de rádio tão barato é interessante em sistemas de monitoramento de parâmetros climáticos como elemento de transmissão de informações de qualquer número de sensores distribuídos geograficamente que podem estar localizados em estufas, estufas, incubadoras e outras instalações agrícolas. A principal tarefa de tais sistemas é medir parâmetros climáticos, registrar seu desvio dos limites estabelecidos e controlar os equipamentos correspondentes. Um exemplo do uso eficaz de microcircuitos para transmissão de dados por canal de rádio é um complexo para medição de temperatura em uma estufa. O complexo de medição dentro de cada estufa é composto por um gravador (receptor com alcance de até 250 m) e a quantidade necessária de sensores autônomos. Cada sensor contém um medidor de temperatura, um controlador, um transmissor e uma fonte de alimentação. Como medidor de temperatura, é melhor usar um termômetro digital DS1920 ou similar fabricado pela Dallas Semiconductor (ver artigo de A. Sinyutkin “Revisão de dispositivos da família iButton” na Rádio nº 6, 2001). Tal termômetro registra automaticamente os valores de temperatura na memória não volátil em intervalos de tempo especificados, neste momento o controlador do sensor está em modo standby, consumindo um mínimo de energia. É acionado periodicamente, estabelece conexão com o gravador e transmite via rádio todas as leituras de temperatura acumuladas desde a última sessão de comunicação. Da mesma forma, as leituras são lidas de todos os sensores instalados dentro de uma estufa. As principais vantagens desta solução são a facilidade de instalação (o sensor pode ser colocado em qualquer lugar) e a alteração da configuração. Obviamente, todo o complexo de medição em uma estufa pode ser construído por meio de uma conexão com fio. Porém, há situações em que o fio não pode ser esticado: cadastro de mineradores que estão no subsolo, registro de movimentação de veículos, etc. O registro dos mineiros é uma questão importante, uma vez que os registros do pessoal subterrâneo em situações de emergência devem ser realizados de forma instantânea e confiável. Além disso, devido ao ambiente hostil, os meios de registo devem ser protegidos de forma segura, e o registo deve ser realizado de forma passiva, sem intervenção humana. Tais condições são viáveis se os identificadores de rádio forem colocados, por exemplo, dentro da bateria de uma lâmpada de mineiro. Os dispositivos Telecontrolli podem ser usados de forma eficaz para monitorar o cumprimento dos horários do transporte regular de passageiros ou carga. Problemas semelhantes surgem ao registar a produção e monitorizar as horas de trabalho dos motoristas. Ao equipar os carros com identificadores eletrônicos com canal de rádio e colocar gravadores ao longo das rotas, você pode controlar com segurança o horário do trânsito sem impor restrições à velocidade e ordem das rotas. A utilização de microcircuitos Telecontrolli para transmissão de dados na faixa de 300...900 MHz permite não só reduzir o custo geral do produto, mas também criar sistemas originais com novas propriedades de consumo. Informações mais detalhadas sobre os parâmetros técnicos dos módulos Telecontrolli podem ser encontradas na Internet em Autor: N.Rakovich, Minsk
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