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无线电电子与电气工程百科全书 带频率编码的数字无线电控制系统。 无线电电子电气工程百科全书
最常见的模型无线电控制系统是基于频率编码原理构建的系统。 在这样的系统中，每个命令对应于严格定义的调制信号频率。 这种系统的编码器是多谐振荡器，其频率可以使用多个命令按钮或使用可变电阻器来改变。 解码器通常由一组 RC 或 LC 滤波器组成（几乎类似于色彩和音乐装置），它们提取命令信号并将其发送到控制负载的电子钥匙。 本文描述的系统是基于类似的原理构建的（每个命令对应于某个调制频率），但其中解码器的作用是由一种简化的数字频率计来执行的。 基于此原理构建的编码系统在L.1中详细描述。 发射台原理图如图1所示。发射机本身是根据晶体管VT2上的单级电路构建的。 包含在其集电极电路中的振荡电路 L1C6 被调谐到载波频率。 载波频率由 Q1 晶体的谐振频率决定（在本例中为 27,12 MHz）。 谐振频率 Q1 必须等于载波频率或为载波频率的一半，在第一种情况下，VT2 上的发生器在谐振器的基本谐波上运行，而在第二次中则在其二次谐波上运行。 例如，对于 27 MHz 的载波频率，您可以采用 27 MHz 或 13,5 MHz 的谐振器。
发射器是单级的，晶体管VT2起主振荡器和功率放大器的作用。 来自集电极 VT2 的 RF-AC 电压通过去耦电容器 C7 和扩展匹配线圈 L2 提供给天线 W1，天线 W1 的作用是由旧电视伸缩天线的一个“小胡子”完成。 伸展状态下的“小胡子”长度约为XNUMX米。 调幅器是在晶体管VT1上制作的。 该晶体管包含在发射器电源的开路中。 其基极的偏置电压由电阻器 R3 设置，使得在 VT1 的基极没有交流调制电压的情况下，它处于几乎打开的状态。 在这种情况下，大约 3/4 的电源电压被提供给变送器。 当从编码器向基极 VT1 施加交流电压时，它开始更强烈地打开，然后部分关闭。 在这种情况下，发射器电源电压会相应变化，因此其辐射功率也会相应变化。 这样，对进入天线的高频信号进行幅度调制。 编码器是在 D1 芯片上制作的。 它是一个多谐振荡器，其频率取决于电容 C1 和连接在元件 D1.1 的输入和输出之间的电阻器的电阻。 借助七个调谐电阻 R6-R14 和七个按钮 S1-S7，您可以设置 500-3000 Hz 范围内的七个不同频率。 这些频率将编码七种不同的命令，可以使用传输控制台进行传输。 发射面板由 9 个 A332 电池或两个“扁平”电池组成的 XNUMXV 电池供电。 该接收器由 K174XA2 芯片上的接收路径和根据简化频率计数器方案构建的解码器组成。 接收路径完全借用自L2。 接收路径的示意图如图2所示。它按照简化的典型图构建在多功能微电路A1-K174XA2上。
来自天线W1的信号进入输入电路L0,5C1，天线W2的作用由约2米长的细钢辐条发挥。 该环路被调谐至发射机载波频率。 通过耦合线圈L1选择的信号被馈送到A1微电路的平衡混频器的URF的对称输入端。 本地振荡器也是微电路的一部分。 本机振荡器绑定电路与典型电路的不同之处在于反馈电路中存在 Q3 石英谐振器，可稳定本机振荡器频率。 在本地振荡器的输出端，L4C26,655 电路打开，调谐到本地振荡器的频率。 在这种情况下，本地振荡器使用465 MHz石英谐振器（考虑到27,12 kHz的中频和27 MHz的载波频率）。 但在该电路中，还可以使用其他频率的谐振器，同时考虑到其他载波和中频，例如在13,5 MHz的载波频率（如果发射机中的谐振器为13,2 MHz），可以使用谐振器在接收器中，频率为 26,4 MHz，则本地振荡器频率将等于 600 MHz，中频将为 4 kHz。 但同时，需要将L6C6和L8C465电路从600 kHz IF重建到XNUMX kHz IF。 中频信号在引脚 15 A1 处提取并进入 L4C6 电路，调谐至 IF = 465 kHz。 该电路中没有压电陶瓷滤波器。 一方面，这会对相邻通道中路径的选择性产生不利影响，但另一方面，由于滤波器中不存在损耗，因此提供了更高的灵敏度，并且可以选择 300-1000 范围内的任何 IF kHz，取决于可用的石英谐振器。 如果有必要，您可以随时在电路中引入一个 465 kHz 压电陶瓷滤波器，用它代替电容器 C7。 无论如何，这种接收路径的相邻信道的选择性比用于无线电控制系统的传统超再生接收器的选择性高得多。 通过电容器C7，选定的IF电压通过端子11和12 A1 提供给微电路的IF放大器的输入。 在 IF（引脚 7）的输出端，前置检测器电路 L6 C8 被打开，像 L4 C6 一样调谐到中频（在本例中为 465 kHz）。 该探测器是根据基于VD1锗二极管的半波电路制成的。 一个幅度约为 100 mV 的低频电压在电容器 C10 上释放，并馈送到无线电路径的输出端。 此外，该电压经SI电路R4积分，得到恒定的AGC电压，加在A9芯片的1脚上。 K10XA174芯片的第二个AGC电路（2脚）为简单起见，本电路中没有用到。 发射器和接收路径之间的可靠通信范围约为视线内300-500米。 在水上，通信范围仍在扩大。 在存在诸如未连接 LC 滤波器的集电极电机等强大干扰源的情况下，视距范围会减小至 100-200 米，具体取决于干扰程度。 建议将无线电接收路径板封装在黄铜或锡屏蔽层中。 接收路径的电源电压为 6-9 V。作为电源，您可以使用克朗电池或由圆盘电池或 A316 型独立原电池组成的电池。 相同的电池用于为解码器的数字部分供电。 数字解码器的电路图如图3所示。
来自接收路径输出的交流电压被馈送到运算放大器A1上的限幅放大器。 电压被转换为任意波形，然后馈送到元件 01.3 和 D1.4 上的施密特触发器，从而使该信号成为矩形 MOS 逻辑脉冲的最终形式。 施密特触发器是受控的，当逻辑零到达引脚 9 D1.4 时，它会起作用，并且当单元到达该引脚时，它会不受输入脉冲的影响。 因此，通过改变引脚 9 D1.4 的电平，您可以控制脉冲通过计数器 D3 的输入。 计数器D3用于对测量时间段内解码器输入端接收到的脉冲数进行计数。 使用 D1.1 和 D1.2 上的多谐振荡器以及计数器 D2 设置测量时间间隔。 假设在初始状态下，元件 D1.4 断开并且计数器 D3 正在对脉冲进行计数。 此时，D2的输出将为逻辑零。 计数输入 D3 在 D1.1 和 D1.2 处不断接收来自多谐振荡器的脉冲。 一旦 D2 计数到 32，其输出上就会出现一个单位。 该单元同时提供给寄存器 D1.4 的输出 D6 和输出 4。 到输入 D3 的脉冲流停止，并且来自计数器 D3 输出的代码被传送到寄存器 D4 的存储器。 这在多谐振荡器的输出端持续半个脉冲周期，而 D1.1 的输出为逻辑零。 然后该输出的状态变为 1。 这导致二极管VD2和VD8都闭合。 在它们与 R2 的连接点上，出现一个脉冲，将计数器 D3 和 D1.4 都设置为零。 之后，DXNUMX 打开，新的输入脉冲计数周期开始。 因此，在每个时间点，D4 寄存器都会存储最后一次测量输入频率的结果代码。 如果频率没有改变，这个定期更新的代码将保持不变。 如果频率发生变化，则在多谐振荡器 D32 和 D1.3 处的输出处等于 1.4 个脉冲周期的时间后，存储在寄存器中的代码也会发生变化。 D5 解码器用于将此代码转换为更易于访问的十进制形式。 为了确定频率，只使用了计数器 D3 的最后三个最高有效数字，而事实证明，前七个输入脉冲以任何方式都没有被考虑在内。 频率测量的这种“粗化”是有意进行的，以便排除编码器和解码器多谐振荡器的温度失谐以及各种干扰和干扰的误差。 解码器由与接收路径相同的电源供电，电压为 6 ... 9V。 电感 L1 用于减少致动器的干扰。 致动装置必须由晶体管开关控制，晶体管开关设计为向它们的输入提供 MOS 逻辑的逻辑单元。 所有部件（晶体管开关除外）都安装在三个印刷电路板上。 在一块板上，发射控制台的所有细节（天线、按钮和电源除外），在第二块板上 - 无线电接收路径，在第三块板 - 解码器上。 在单面印刷电路板上进行安装。 解码板结构紧凑，由于无法使用细轨道，其上的大部分连接都是用细安装线制成的。 发射控制台使用RP-1-63型或其他类似类型的微调电阻。 这些按钮由七个模块的 P2-K 开关组装而成，其中从属固定板被移除（以便按钮不会锁定在按下位置）。 K176LE5芯片可以替换为K176LA7、K561LE5、K561LA7。 KT608晶体管可以用KT603、KT630代替。 晶体管 KT815 - 在 KT817、KT801 上。 上面描述了如何选择石英谐振器。 为了缠绕发射器的线圈 L1 和 L2，使用了带有来自 3USST 电视彩色解码器电路的调谐芯的框架，但没有屏幕。 线圈L1包含12匝，L2包含22匝，由PEV 0,31线绕制。接收路径的轮廓线圈缠绕在相同的框架上，但带有屏蔽。 屏幕在接线图上用虚线表示。 线圈 L1 和 L3 各包含 9 匝。 L2 在 L3 上绕了 1 匝。 电线 - PEV 0,31。 与 4 kHz 中频相关的线圈 L6 和 L465 包含 120 匝 PEV 0,12 线，绕成两层。 线圈L5缠绕在L4上，包含10匝PEV 0,12。 解码器中运算放大器K554UD2A可以替换为K554UD2B或K140UD6、K140UD7。 芯片K176LE5可用K561LE5替代。 K176IE1 计数器没有直接替换的功能，但如果需要，可以通过串联打开 K176IE1 芯片的两个计数器，将每个 K561IE10 芯片替换为 K561IE10，这样就有加权因子为 16 和 32 的输出。 K561IR9 寄存器可以可以用K176IR9代替，或者将接线改为K176IRZ或K561IE11芯片上，仅在预设模式下打开，但要写入信息，需要在电路中补充一个产生短写入脉冲的RC电路在其输出 1 处。K176ID1 解码器可以用 K561ID1 或 K561KP2 解复用器（在适当的包含中）替换。 抗干扰扼流圈 L1 绕在直径为 17-23 mm 的铁氧体环上，包含 300 匝 PEV 0,12 线。 必须从发射控制台开始设置（图 1）。 通过断开电阻器 R4 的一个端子，选择电阻器 R3，使晶体管 VT1 发射极的电压大约等于电源电压的 3/4。 然后开始设置发射器。 将完全扩展的天线连接到它。 为了控制发射器的辐射，可以方便地使用 C1-65A 型示波器，在其输入端，而不是带探头的电缆，连接一个直径为 0,5-1 的绕组线的大线圈毫米。 线圈的直径应约为 50-70 毫米，匝数为 3-5。 将线圈的一端连接到示波器的接地端子，另一端插入其输入连接器的中心孔。 将发射机和天线放在离示波器线圈约0,5米的地方，用示波器“捕捉”发射机的信号。 通过依次调整线圈 L1 和 L2 以及电容器 C6，使示波器屏幕上出现正确的最高幅度的基频（错误地，您可以将发射机调谐到谐波）的正弦信号。 然后重新连接 R4 并检查 AM 调制。 按下按钮 S1-S7 之一并将适当的微调器设置到最大阻力位置。 引脚 10 D1 的脉冲频率应为 500 Hz 左右，通过选择 C1 的值来设置此频率。 根据普遍接受的方法调整接收路径（调整中频电路、调整输入和外差电路）。 使用连接到它的调谐接收路径并根据发射器信号调整解码器（图 3）。 打开发射机，它会发出一个调幅信号，接收路径。 通过选择 R1 的值，在输出 D1.4 处（在引脚 9 D1.4 处为零）实现正确的矩形脉冲的出现。 接下来，（图1）按下第一个命令S1的按钮，将电阻R6的滑块设置到接近最大电阻位置的位置，并用跳线关闭按钮S1。 现在（图 3）选择这样一个电阻 R9，其中引脚 14 D5 将有一个。 接下来，打开S1，依次关闭其他按钮，调整它们的电阻，使解码器解码器对应的输出为XNUMX。 这样就完成了无线电控制系统的设置。 文学 1. Kozhanovsky S D. 频率编码系统，无线电设计师 11-99。 第 28-29 页。
作者：Karavshi V.； 出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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