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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Analoges Funksteuerungssystem. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Radio Kontrolle Zur Steuerung von Schiffsmodellen in einer Entfernung von bis zu 150-200 Metern werden meist einfache analoge Systeme eingesetzt, die auf dem Prinzip der Frequenzkodierung von Befehlen basieren. Der Sender eines solchen Systems ist nach der Schaltung eines Hochfrequenzgenerators aufgebaut, dessen Frequenz durch eine LC-Schaltung ohne Verwendung eines Quarzresonators („Selbstgenuss“) bestimmt wird. Die Modulation erfolgt über einen Multivibrator, dessen Frequenz entweder durch den Anschluss verschiedener Widerstände oder Kondensatoren oder stufenlos über einen variablen Widerstand verändert wird, an dessen Griff sich Markierungen befinden, mit denen sich Frequenzen einstellen lassen, die unterschiedliche Befehle festlegen. Der Empfänger eines solchen Systems ist nach einer Superregeneratorschaltung mit einer Reihe von Niederfrequenz-LC-Schaltungen und Transistordetektorschaltern am Ausgang aufgebaut. Dieses Schema wird seit Jahrzehnten verwendet und kann zu Recht als klassisch bezeichnet werden. Sein Hauptvorteil ist seine relative Einfachheit. Es gibt jedoch erhebliche Nachteile: Instabilität des superregenerativen Empfangspfads, die Notwendigkeit, seltene Niederfrequenz-Ferritkerne zu verwenden und darauf Spulen mit mehreren Windungen für den Decoder zu wickeln. Der Übergang zu einem digitalen Codierungsverfahren ist sicherlich fortschrittlich, aber die Notwendigkeit, eine eindeutige Impulsfolge zu senden und zu empfangen, in der jeder Modulationsimpuls berücksichtigt wird, führt zu Betriebsstörungen bei der Steuerung unter Störbedingungen von Antriebsmotoren und anderen Aktoren. Daher ist es notwendig, die Schaltkreise digitaler Encoder und Decoder erheblich zu komplizieren. Dieser Artikel beschreibt eine moderne Version eines analogen Drei-Befehl-Fernsteuersystems mit Frequenzcodierung. Hier gibt es viele Unterschiede zum Klassiker. Der Frequenzkanal wurde in den UKW-FM-Rundfunkbereich verschoben (ein senderfreier Bereich wurde ausgewählt), Frequenzmodulation. Der modulierende Multivibrator ist auf einem digitalen MOS-Chip (K176LE5) aufgebaut. Der Empfangspfad wird unter Verwendung einer Superheterodynschaltung mit niedriger ZF auf einer speziellen Mikroschaltung hergestellt, die zum Aufbau des Empfangspfads eines UKW-FM-Rundfunkempfängers (Mikrobaugruppe KXA058) ausgelegt ist. Niederfrequenzfilter des Decoders des Empfangspfads werden mithilfe aktiver Schaltkreise an Operationsverstärkern ohne Verwendung von LC-Schaltkreisen hergestellt. Dadurch erhöht der Übergang in einen höheren Frequenzbereich und der Einsatz von Frequenzmodulation die Störfestigkeit des Gesamtsystems. Die höhere Empfindlichkeit des Superheterodyn-Empfangspfads im Vergleich zum Superregenerator ermöglicht eine Reduzierung der Ausgangsleistung des Senders, was zusammen mit dem geringen Verbrauch des auf der K176-Mikroschaltung aufgebauten Hauptoszillators die Lebensdauer des Senders erhöht galvanische Batterien. Die Herstellung eines Decoders mit aktiven RC-Filtern und einem Operationsverstärker erfordert keine aufwendigen Wickelarbeiten. Das schematische Diagramm des Senders ist in Abbildung 1 dargestellt.
Der Sender selbst ist nach der LC-Schaltung eines Hochfrequenzgenerators auf einem Transistor VT1 mit einer Spannungserhöhungsschaltung R1 C5 aufgebaut. Die Besonderheit dieser Schaltung besteht darin, dass die maximale Ausgangsstrahlungsleistung bei richtiger Wahl des Verhältnisses der Widerstände R2 und R3 mit der minimalen Stromaufnahme des Transistors kombiniert wird. Für jede Instanz des Transistors GT311I (oder Zh) ist es notwendig, die Werte dieser Widerstände so zu wählen, dass eine maximale Hochfrequenzstrahlung erreicht wird und gleichzeitig der Stromverbrauch des Generators sein sollte reduziert. Das Modulationsziel besteht aus einem Varicap VD1 und einem damit in Reihe geschalteten Kondensator C6. FM wird im Emitterkreis VT1 erzeugt. Die Quelle der Modulationsimpulse ist ein Multivibrator auf Chip D1. Stellen Sie mit dem variablen Widerstand R8 die dem gewünschten Befehl entsprechende Frequenz ein und drücken Sie dann die Taste S1. Solange diese Taste gedrückt wird, erzeugt der Multivibrator Impulse. Die Impulse treffen am Varicap ein und modulieren die HF-Strahlung. Das Schema des Empfängers mit Decoder ist in Abbildung 2 dargestellt.
Der Empfangspfad erfolgt auf einem Hybridchip A1 - KXA058, der der Empfangspfad eines UKW-FM-Rundfunkempfängers ist. Die Abstimmfrequenz hängt von der Abstimmfrequenz des lokalen Dyn-Kreises L1-C3 ab. Das Niederfrequenzsignal wird von Pin 15 A1 entfernt und an die Eingänge von drei aktiven Filtern der Operationsverstärker A2-A4 weitergeleitet. Der Filter auf A2 ist auf 390 Hz eingestellt, was dem ersten Befehl entspricht, der Filter auf A3 ist auf 820 Hz eingestellt, was dem zweiten Befehl entspricht, und der letzte Filter auf A4 ist auf 1100 Hz eingestellt, was dem dritten Befehl entspricht. Mit dem Spannungsteiler R15-R16-R17 wird eine Vorspannung eingestellt, die der halben Versorgungsspannung entspricht und an die Direkteingänge A2-A4 angelegt wird, sodass diese Operationsverstärker mit einer einzigen Versorgung betrieben werden können. An den Filterausgängen sind Transistordetektorschalter enthalten, die elektromagnetische Relais steuern, deren Kontakte im Diagramm nicht dargestellt sind. Die Leistung dieser Relais hängt von der spezifischen Anwendung des Funksteuerungssystems ab. Wenn der erste Befehl gesendet wird, wird die NF-Wechselspannung vom Operationsverstärker A2 auf einen Pegel verstärkt, der ausreicht, um den Transistor VT1 zu öffnen. Es beginnt sich periodisch zu öffnen und lädt den Kondensator C20 mit Kollektorstromimpulsen auf. Beim Laden steigt die Spannung an und ab einem bestimmten Pegel öffnet der Transistor VT2. Dadurch wird das Relais P1 aktiviert und seine Kontakte (im Diagramm nicht dargestellt) schalten den Aktor ein, der beim ersten Befehl betätigt werden muss. Zu diesem Zeitpunkt sind die beiden anderen Relais stromlos, da die Frequenz des Modulationssignals außerhalb ihrer Resonanzbänder liegt und die Verstärker A3 und A4 das Signal nicht verstärken. In ähnlicher Weise werden die Relais P2 und P3 eingeschaltet, wenn die anderen beiden Befehle gegeben werden. Die Empfänger- und Senderspulen sind rahmenlos, zum Aufwickeln wird ein temporärer Dorn mit einem Durchmesser von 4 mm (der Schaft eines Bohrers mit einem Durchmesser von 4 mm) verwendet. Die Wicklung erfolgt mit PEV 0,3-0,5-Draht. Die Spule wird auf den Bohrerschaft gewickelt, anschließend werden ihre Leitungen geformt, gereinigt und verzinnt. Danach wird die entstandene „Feder“ aus dem Bohrer entfernt und auf der Platine montiert. Die Spulen sind gleich, für den Bereich 64-75 MHz enthalten sie 12 Windungen, für den Bereich 88-108 MHz - 7 Windungen. Es werden elektromagnetische Relais vom kleinen Typ RES-55A mit einer Betriebsspannung von 6-10 V verwendet. Sie können die Relais RES-47, RES-43, RES-10, RES-15 mit einer Wicklung für eine Spannung von 6-10V verwenden. Die Rolle der Empfängerantenne übernimmt ein etwa 50 cm langer Drahtstift, die Senderantenne ist eine 75 cm lange Teleskopantenne eines Transistorempfängers oder Radios. Die Operationsverstärker K140UD6 können durch 140UD6 ersetzt werden. K140UD7, 140UD7, K140UD608, K140UD708. Der GT311I-Transistor kann durch einen GT311Zh ersetzt werden; bei der Installation muss der Anschluss des Transistorgehäuses mit dem Minuspol der Stromversorgung verbunden werden. KT315-Transistoren können durch alle KT315-, KT3102-, KT342- und KT316-Serien ersetzt werden. Transistoren KT814 – für alle Serien KT814, KT816. Keramische Abstimmkondensatoren, Typ KPK-1M. Permanentkondensatoren, die in Hochfrequenzschaltungen wie KT oder KD betrieben werden. oder ähnlich importierte mit einem minimalen TKE. Kondensatoren, die in Niederfrequenzfiltern des Decodertyps K10-7, KPS, KM oder ähnlich betrieben werden. Elektrolytkondensatoren - K50-35 oder importiert. In Abwesenheit der Mikroschaltung KXA058 kann der Empfangspfad mit den Mikroschaltungen K174XA34, K174XA42 oder K1066XA1 gemäß den in der Literatur wiederholt beschriebenen Standardschaltungen aufgebaut werden. Die Einrichtung sollte mit dem Empfangspfad beginnen. Indem Sie den Eingang einer beliebigen Ultraschallfrequenz mit dem Ausgang der Mikroschaltung A1 (an Pin 15) verbinden und den Rotor C3 drehen, stimmen Sie den Empfänger auf einen beliebigen UKW-Sender ab (auf diese Weise können Sie seine Funktion überprüfen). Stellen Sie dann den Empfangspfad anhand der Skala des Werksempfängers auf einen Bereich des Bereichs ein, in dem es keine Radiosender gibt. Schalten Sie dann den Sender ein, schließen Sie S1 und stellen Sie den Sender durch Drehen des Rotors C1 (Abbildung 1) so ein, dass sein Signal über den Lautsprecher des Regelverstärkers zu hören ist. Stellen Sie als Nächstes durch Auswahl der Werte von R2 und R3 (und leichte Anpassung von C1) den Betriebsmodus von VT1 ein (Abbildung 1), in dem eine maximale Kommunikationsreichweite zwischen Empfänger und Sender besteht. Trennen Sie anschließend den Verstärker vom Empfängerausgang und drehen Sie unter Beobachtung der elektromagnetischen Relais den Schieber des variablen Widerstands R8 des Senders, während Sie die Taste S1 geschlossen halten. Bringen Sie am R8-Griff drei sichtbare Markierungen an, die den Relaisaktivierungen entsprechen. Bei Bedarf können Sie die Stückelung R7 oder C8 wählen (Abbildung 1). Die Reichweite des Systems bei der Steuerung eines Schiffsmodells beträgt etwa 150 Meter in Sichtlinie. Autor: R. Lyschin
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