500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

Глава 4 ПРИЕМНИКИ КОМАНД УПРАВЛЕНИЯ НЕРАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ДИАПАЗОНОВ

Принципиальная схема

К входу приемника (рис. 4.1) подключена магнитная антенна L1, которая совместно с конденсатором С1 образует колебательный контур, настраиваемый на частоту поднесущей передатчика — 30 кГц. Это обеспечивает дополнительную помехозащищенность устройства. Сигнал с антенны усиливается примерно в 100 раз операционным усилителем DA1 и поступает на детектор, реализованный на диоде VD1.

С его выхода положительные импульсы подаются на компаратор DA2 для нормализации, т. е. для придания им стандартной амплитуды и прямоугольной формы, что необходимо для нормальной работы последующих устройств.

Рис. 4.1. Принципиальная схема индукционного приемника

Детали и конструкция

Катушка входного контура наматывается на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 6—10 см. Между двумя щечками внавал наматывают по всей длине стержня 650 витков провода диаметром 0,1–0,12 мм. Микросхему компаратора можно заменить отечественной К554САЗ или импортной LM311 с соответствующей коррекцией печатной платы. Для основного варианта плата изображена на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Печатная плата индукционного приемника

Настройка

Чувствительность компаратора настраивается изменением опорного напряжения на инверсном входе с помощью потенциометра R10. При отсутствии полезного сигнала на входе это напряжение превышает напряжение смещения на прямом входе, в результате на выходе уровень логической единицы.

Настраивать приемник удобно совместно с индукционным передатчиком, рассмотренным в разделе 3.1. Передатчик включается в режим непрерывного излучения соединением его входа с выводом 8 микросхемы DA1. Приемник помещают внутри индукционной петли так, чтобы ферритовая антенна располагалась вертикально, при этом связь с петлей будет максимальна. Контролируя с помощью осциллографа напряжение на выводе 6 микросхемы DA1 приемника, подбором величины С1 добиваются его максимизации, что будет соответствовать настройке входного контура в резонанс с частотой передатчика.

Далее настраивают компаратор. Передатчик временно выключают. Осциллограф подключается к выходу приемника при выведенном потенциометре R10 (верхнее по схеме положение движка). Выходное напряжение может иметь значение логической единицы (примерно 5 В) или представлять собой хаотические положительные выбросы, свидетельствующие о срабатывании компаратора от собственных шумов приемника либо внешних помех. Перемещая движок вниз, необходимо добиться ситуации, когда ложные срабатывания прекратятся, и на выходе уверенно установится низкий потенциал, соответствующий логическому нулю. Включив передатчик вместе с шифратором, следует убедиться в наличии положительных импульсов на выходе приемника.

4.2.1. Приемник на транзисторах

Схема приемника, реализованного на дискретных элементах, приведена на рис. 43. Модулированные командным сигналом импульсы ИК-излучения поступают на фотодиод VD1. Изменяющийся ток фотодиода через эмиттерный повторитель VT2 подается на вход трехкаскадного усилителя VT3—VT5. На транзисторе VT1 собран узел компенсации помех от постоянной фоновой засветки или импульсов с частотой 100 Гц от осветительных приборов.

Рис. 4.3. Принципиальная схема транзисторного приемника

Последний каскад усилителя (VT5) представляет собой активный фильтр, характеристика которого определяется двойным Т-образным мостом в цепи обратной связи. Максимум усиления приходится на частоту 30 кГц, что обеспечивает дополнительную частотную селекцию. На транзисторе VT6 реализован коллекторный амплитудный детектор, выделяющий огибающую входного сигнала, а на микросхеме DA1 — компаратор, восстанавливающий его прямоугольную форму.

Возможный вариант принципиальной схемы приведен на рис. 4.4. Часть схемы, до VT5 включительно, обязательно должна быть помещена в экран, соединенный с общим проводом.

Рис. 4.4. Печатная плата фотоприемника

4.2.2. Приемники на специализированных микросхемах

На рис. 4.5 изображена принципиальная схема первого варианта приемника, использовавшегося в системе дистанционного управления телевизоров «Горизонт 51 CTV-510». Выходной сигнал в уровнях ТТЛ снимается с вывода 9 микросхемы. Входной колебательный контур L1, С13 и опорный контур синхронного детектора L2, С22 —С24 настроены на частоту 36 кГц, поэтому и генератор поднесущей в передатчике необходимо перестроить на эту же частоту.

Катушка L1 должна иметь индуктивность 50 мГн и содержит примерно 180 витков провода диаметром 0,1 мм на ферритовом кольце 2000НМ с внешним диаметром 12–16 мм. Окончательно количество витков уточняется при настройке входного контура на 36 кГц. Катушка L2 имеет индуктивность 3,3 мГн, что требует намотки 45–50 витков на аналогичном сердечнике. Обе катушки необходимо поместить в экраны.

Рис. 4.5. Принципиальная схема первого варианта приемника

Во втором варианте приемника (рис. 4.6) используется отечественная микросхема К1056УП1. Для выделения командных импульсов к выходу микросхемы подключены амплитудный детектор и нормализатор импульсов, собранные на логических элементах DD1.1, DD1.2 и диоде VD2. Микросхему и фотодиод для повышения помехозащищенности необходимо поместить в экран. Печатные платы читателям предлагается развести самостоятельно.

Рис. 4.6. Принципиальная схема второго варианта приемника

Принципиальная схема

В принципе, в качестве приемника лазерного излучения можно применить и предыдущую схему, если в передатчике использовать генератор поднесущей. Для передатчика, описанного в разделе 33, подойдет схема, приведенная на рис. 4.7.

Рис. 4.7. Принципиальная схема лазерного приемника

Детали и конструкция

Печатную плату (рис. 4.8) желательно изготовить из двухстороннего стеклотекстолита, оставив фольгу со стороны деталей в качестве общего провода. Вместо указанного на схеме счетверенного операционного усилителя можно применить любые другие ОУ, сохраняющие работоспособность при напряжении питания + 5 В. Естественно, плату в этом случае придется переделать. Все элементы схемы, за исключением DA1.4, на котором собран компаратор, целесообразно заключить в экран.

Рис. 4.8. Печатная плата лазерного приемника

Настройка

Настройка сводится к установке сквозного коэффициента передачи и порога срабатывания выходного компаратора. Для решения первой задачи необходимо подключить осциллограф к выводу 8 DA1.3 и подбором величины R13 установить такой сквозной коэффициент передачи, при котором максимальная амплитуда шумовых выбросов, наблюдаемых на экране, не будет превышать 100 мВ.

Затем осциллограф переключается на выход устройства, а движок подстроечного резистора R18 устанавливают в нижнее положение. На экране видна горизонтальная линия на уровне +5 В. Перемещая движок потенциометра вверх, необходимо добиться опускания линии развертки на нулевой уровень и остановить движение, когда пропадут хаотические положительные всплески на экране. Включив передатчик и направив луч лазера на фотодиод, убедиться в появлении на выходе прямоугольных командных импульсов.