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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Funkferngesteuertes Sicherheitsgerät. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Sicherheitseinrichtungen und Objektsignalisierung Eine Besonderheit des vorgeschlagenen Designs besteht darin, dass das Alarmsignal nicht von einem geschützten Auto aus ertönt (derzeit verursacht ein solches Alarmsignal nur Irritationen bei anderen), sondern von einem tragbaren Funkempfänger, der sich beim Besitzer des Autos oder in seiner Nähe befindet . Bei Bedarf können externe Aktoren an den Empfänger angeschlossen werden. Das Alarmsignal kann jede für den Eigentümer des Schutzobjektes akzeptable Form annehmen. Das Gerät verfügt über keinen versteckten Schalter. Es ist nicht so einfach zu neutralisieren: Ein Alarmsignal wird nicht erzeugt, wenn Strahlung vom Sender erkannt wird, sondern wenn sie verschwindet. Daher wird die Sicherheitsvorrichtung ausgelöst, wenn die Stromversorgung des Senders unterbrochen wird, wenn er deaktiviert wird (z. B. durch einen Elektroschocker), wenn Störungen erzeugt werden und natürlich, wenn Sicherheitssensoren ausgelöst werden. Die Verbraucherqualitäten (Aktionsumfang, verwendeter Code) können je nach Aufgabenstellung und Fähigkeiten des Eigentümers erheblich verändert werden, sowohl in Richtung Erweiterung als auch in Richtung Verengung. Das Gerät besteht aus einem Sender und einem Empfänger, die im CB-Band arbeiten. Sender. Das Blockschaltbild des Senders ist in Abb. 1 dargestellt. Der Master-Quarzoszillator 1 wird vom Sendesignalformer 4 wie folgt gesteuert.
1. Befinden sich alle Sicherheitssensoren im Standby-Zustand, erzeugt Generator 1 für 1 s stabile Schwingungen. Diese Schwingungen werden im Modulator 2 mit einer Frequenz von 1024 Hz amplitudenmoduliert, im Leistungsverstärker 3 verstärkt und der Antenne zugeführt. Anschließend folgt eine Pause von 9 Sekunden und der Sender wird für 1 Sekunde wieder eingeschaltet. Bei Auslösung mindestens eines Sensors wird der Sender für 39 Sekunden gesperrt. Während dieser Zeit verschwinden zwei Sekunden Übertragungen, was ein Zeichen für einen Notfallzustand ist. 2. Wenn sich das Fahrzeug bewegt und darin Bewegungs-, Roll- oder Akustiksensoren installiert sind, wird der Sender dauerhaft ausgeschaltet und kehrt 39 s nach Auslösen des letzten Sensors (z. B. nach dem Anhalten des Fahrzeugs und dem Schließen des Fahrzeugs) in den Betriebszustand zurück Türen). Der Sender wird von einer 12-V-Gleichstromquelle mit Strom versorgt. Bei der Installation in einem Fahrzeug verbraucht der Sender einen durchschnittlichen Strom von 40 mA (120 mA im Sendemodus und 30 mA im Pausenmodus). Das schematische Diagramm des Senders ist in Abb. 2 dargestellt. Der Hauptoszillator ist nach einer herkömmlichen Schaltung mit einem Quarzresonator Z2 am Transistor VT2 aufgebaut, dessen Stromkreis durch einen Schalter am Transistor VT3 eingeschaltet wird. Der Widerstand R13 begrenzt den Basisstrom des Transistors VT3 und R18 sorgt für ein zuverlässiges Schließen bei log „0“ an Pin 2 des Zählers DD4. Die Kondensatoren C3, C8, C11 blockieren. Die Kollektorlast des Generators ist der Schwingkreis L1, C9, der im 10-m-Bereich (CB-Bereich) arbeitet.
Das Trägerfrequenzsignal wird über den Kondensator C10 der Basis des Transistors VT4 zugeführt, der als Modulator fungiert. Auch hier wird über die Drossel L2 ein niederfrequentes Signal von 1024 Hz zugeführt. Der amplitudenmodulierte Träger wird im Stromkreis unter unvollständiger Einbeziehung von L3 isoliert. Als nächstes wird das Sendersignal über einen Isolationskondensator C13 einem Leistungsverstärker zugeführt, der auf einem Transistor VT5 aufgebaut ist, dessen Last eine Antenne mit Erweiterungsschaltungen C16L5, C18L6 ist. Der Sensorstatusanalysator besteht aus zwei logischen Elementen DD2.1 und DD2.2. Der Notzustand der Sensoren führt zum Auftreten von Protokoll „1“ an Pin 9 von DD2.2. Da die DD2-Logikelemente über einen Ausgang mit Invertierung verfügen, können Sensoren mit beliebiger Betriebslogik angeschlossen werden (entweder „0“ oder „1“ im Notfallzustand, bei „0“ werden die Sensoren an die DD2.2 angeschlossen. 1 Eingänge, im Fall „2.1“ – an die Eingänge DDXNUMX). Das Diagramm zeigt den Anschluss von drei Sensoren, deren Anzahl jedoch unbegrenzt ist; Abb. 3 zeigt, wie weitere Sensoren über Dioden angeschlossen werden können. Zenerdioden VD1-VD3 an den Eingängen von Logikelementen schützen diese vor Spannungen über der Versorgungsspannung und vor Überspannungen mit umgekehrter Polarität. Der Sendesignalformer besteht aus einem Quarzoszillator und einem Frequenzteiler auf dem DD1-Chip, einem DD3-Inhibit-Trigger und einem DD4-Impulszähler. In dieser Schaltung wird ein „Uhr“-Quarz (32768 Hz) verwendet. Wenn der Strom aufgrund der Elemente C2, R10 eingeschaltet wird, wird der DD3-Trigger in einen Zustand versetzt, in dem sein Ausgang 12 log „0“ beträgt. In diesem Fall zählt der Zähler DD4 die zweiten Impulse, die an Pin 4 von DD1 verfügbar sind, und ein solcher Impuls von 3 wird an seinen Pins 2 und 10 zugewiesen. Die LED VD3 ist über den Inverter DD4 mit Pin 2.3 von DD4 verbunden , zeigt den Einschaltzustand des Geräts an, und von Pin 2 wird das Steuersignal an die Basis des Transistors VT3 geliefert, der die Stromversorgung des Senders einschaltet. Von Pin 11 von DD1 wird dem Modulator über den Emitterfolger VT1 ein Signal mit einer Frequenz von 1024 Hz zugeführt. In diesem Fall verhindert Log „1“ an Pin 13 von DD3 den Betrieb des Minutenimpulsformers. Wenn mindestens ein kurzzeitiger Impuls vom Sensorzustandsanalysator zum Trigger DD3 eintrifft, ändert der Trigger seinen Zustand in den entgegengesetzten Zustand. In diesem Fall wird der DD4-Zähler am Eingang R auf Null zurückgesetzt und an seinen Pins 2 und 3 erscheint eine logarithmische „0“, was zum Ausschalten des Senders und der LED führt. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Minutenimpulszähler (Pin 9 von DD1) zu arbeiten; nach 39 s erscheint am M-Ausgang dieses Zählers ein positiver Abfall und der Trigger DD3 kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Wenn die Sensoren also kurzzeitig ausgelöst werden, verstummt der Sender für 39 Sekunden, und wenn das Alarmsignal des Sensors wiederholt wird, funktioniert der Sender überhaupt nicht. Dank dieser Funktionslogik benötigt der Sender keinen versteckten Schalter. Die Verwendung digitaler Zeitintervalle gewährleistet eine hohe Stabilität der Parameter während des Betriebs. Empfänger. Das Blockschaltbild des Empfängers ist in Abb. 4 dargestellt. Der Aufbau erfolgt über eine Superheterodyn-Schaltung mit Quarz-Frequenzstabilisierung, sodass keine Abstimmregler vorhanden sind.
Der Empfänger umfasst: Hochfrequenzverstärker (RFA) 1, Lokaloszillator 2, Mischer 3, Zwischenfrequenzverstärker (IFA) 4, Detektor 5, 1024-Hz-Frequenzfilter 6, Niederfrequenzsignalgleichrichter 7, Anpassungsschaltung 8, Komparator 9 und Anzeige Schaltung und Alarme. Der Komparator erzeugt je nach Signalpegel an seinem Eingang Spannungen nahe den logischen Pegeln von CMOS-Mikroschaltungen, wodurch das Anzeige- und Signalgerät die folgenden Funktionen ausführen kann:
Der Empfänger kann in einem von zwei Alarmmodi betrieben werden: Daueralarmmodus (das Alarmsignal ertönt ständig) oder Sparmodus (es wird nur eine Reihe von Alarmtönen erzeugt). Das Schaltbild des Empfängers ist in Abb. 5 dargestellt.
Der Hochfrequenzverstärker (RFA) ist auf einem Feldeffekttransistor VT1 aufgebaut. Es wird auf einen Schwingkreis mit transformatorischer Kopplung L3, L4, C5 geladen. Am Eingang des HF-Verstärkers ist außerdem eine hochwertige Schaltung L2, C2 enthalten, um die Selektivität des Empfängers zu erhöhen. Der Lokaloszillator ist auf dem Transistor VT3 nach einer bekannten Schaltung mit Versorgungsspannungsstabilisierung durch Stabilisator R3, VD2 aufgebaut. Die Kaskade am Transistor VT2 übernimmt die Funktion eines Mischers. Über einen piezoelektrischen 465-kHz-Filter wird das Signal dem Kaskodenverstärker VT4-VT6, der ZF, zugeführt. Der Amplitudendetektor besteht aus Germaniumdioden VD3, VD4. Das so empfangene Signal mit einer Frequenz von 1024 Hz wird über den Koppelkondensator C16 einem auf diese Frequenz abgestimmten aktiven Filter zugeführt. Dieser Filter wird unter Verwendung einer Doppel-T-Brückenschaltung unter Verwendung der Frequenzeinstellelemente C18-C23 und R29, R30, R32, R33 sowie der Transistoren VT7, VT8 aufgebaut. Vom Ausgang des Filters wird das Signal über den Kondensator C24 einem Gleichrichter mit Verdoppelung der Spannung VD5, VD6 zugeführt. Anpassungsschema. Wenn am Kondensator C27 Spannung anliegt, wird der Rauschunterdrückungskondensator C29 aufgeladen. Über den Begrenzungswiderstand R36 und den Kondensator C31 wird die Spannung dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators DA1 zugeführt. Bei längerer Einwirkung des Eingangssignals, beispielsweise starkem Industrierauschen, lädt sich der Kondensator C31 auf, der Steuerstrom stoppt und der Komparator „schaltet aus“. Wenn jedoch ein Nutzsignal auftritt, addiert es sich zum Hintergrundsignal und die Spannung an C31 steigt an, wodurch der Komparator ausgelöst wird. Der Kondensator C32 verhindert den Durchgang hochfrequenter Emissionen zum Eingang des Komparators. Aufgrund der großen Trägheit „hört“ eine solche Schaltung das Nutzsignal einige Zeit nach dem Ende des Einflusses starker Störungen nicht, da die Entladezeitkonstante C31 1-3 Perioden des Sendersignals beträgt. Allerdings können Sie damit die Empfangsreichweite deutlich erhöhen, da die Information die Differenz vom aktuellen Minimalpegel zum Maximalpegel und nicht der Absolutwert des Signals selbst ist. Eine Besonderheit des Komparators ist seine unipolare Spannungsversorgung. Die Eingangspotentiale werden durch die Widerstände R37, R38, R27, R35, R39, R40 eingestellt. Die Schaltung verfügt auch nicht über eine Gegenkopplung, die die Bildung logischer Pegel an Pin 6 von DA1 bestimmt. Schema der Anzeige und Signalisierung. Wenn der Strom durch die Schaltungen R45, R46, C35 eingeschaltet wird, werden der Zähler DD2 und die Flip-Flops DD3 auf „0“ gesetzt. Vom Ausgang des Komparators werden positive Impulse mit einer Dauer von 1 s und einem Tastverhältnis von 10 dem Eingang DD1.2 (Pin 12) und nach der Invertierung dem Eingang DD1.3 (Pin 9) zugeführt. Vom Ausgang dieses Elements (Pin 10) gelangen positive Impulse über den Widerstand R48 zum R-Eingang des Zählers DD2 (Pin 9) und versetzen ihn in seinen Ausgangszustand. Beim normalen Empfang von Sendersignalen hat der Zähler keine Zeit zum Überlaufen, während an Pin 9 von DD4.1 log „0“ liegt und das Tonsignal nicht zum Sender gelangt. Wenn Sie in diesem Zustand der Schaltung die Taste „On Indicator“ SB3 drücken, blinkt die VD1-LED mit einer Frequenz von 1 Hz und einem Arbeitszyklus von 4, da mit a Impulse an die Pins 2 und 3 von DD4.2 angelegt werden Periode von 0,5 bzw. 1 s. Die VD1-LED blinkt in dem Moment, in dem Signale vom Sender empfangen werden, und die Dauer des Leuchtens dieser LED bei einem Empfangspegel nahe dem minimal möglichen verringert sich, bis sie vollständig erlischt, was anzeigt, dass sich der Empfänger in einem Bereich von befindet unsicherer Empfang. Der Widerstand R46 erhöht die Zuverlässigkeit von SB1, indem er den Impulsstrom durch seine Kontakte begrenzt. Mit dieser Schaltfläche wird die Schaltung in den Ausgangszustand zurückversetzt. Verschwindet aus irgendeinem Grund das Sendersignal am Ausgang des Komparators DA1, so läuft der Zähler DD2 über und an seinem Ausgang 10 erscheint 19,5 s nach Eintreffen des letzten Impulses ein Log „1“, was am Ausgang 9 zulässt der Durchgang eines intermittierenden (0,5, 1024 s) 11-Hz-Signals von Pin 2 von DD1 zum Schallsender BAXNUMX. Der DD3.2-Lichtanzeigeauslöser schaltet um und bildet eine logarithmische „0“ an den Pins 4, 5 von DD4.2. Wenn Sie in diesem Zustand der Schaltung SB3 drücken, leuchtet die VD1-LED konstant und signalisiert damit, dass das Signal verschwunden ist, da der DD3.2-Trigger nur durch Drücken der SB1-Taste „Set Initial State“ in seinen ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden kann. " oder den Receiver ausschalten. Protokoll. Der Pegel an Pin 2 von DD3.2 kann zum Einschalten externer Aktoren verwendet werden. Nach den nächsten 10 s nach dem Überlauf des Zählers DD2 erscheint an seinem Ausgang 10 eine logarithmische „0“, die durch DD1.1 invertiert wird, und durch einen Abfall am Zähleingang C wird der Trigger DD3.1 ins Gegenteil geworfen Zustand stoppt das Tonsignal (log „0“ an Pin 9 von DD4.1). Am Pin 12 (Q) entsteht ein logarithmischer Wert „0“. Wenn der Schalter SA1 auf die Position „Post“ gestellt wird, ertönt der Alarm nach den nächsten 19,5 s erneut für 10 s usw. Wenn SA1 auf die Position „Einmal“ eingestellt ist, geht nach den ersten 10 Sekunden nach dem Stoppen des akustischen Alarms der Protokollwert „12“ von Pin 3.1 von DD0 an Eingang 12 von DD4.1 und verhindert so den Durchgang von Alarmsignalen zum Emitter. In diesem Zustand kann die Schaltung zeitlich unbegrenzt verbleiben. Um zu verhindern, dass der Zähler durch Eingangsimpulse in der Stellung des Schalters SA1 „Once“ in seinen Ausgangszustand zurückgesetzt wird, wird ein Log „12“ von Pin 3.1 von DD8 über die Diode VD12 an Pin 1.2 von DD0 gesendet. Wenn der Schalter SA1 auf die Position „Post“ gestellt ist, stoppt der akustische Alarm, wenn ein nützliches Signal erscheint. Dieser Modus ist jedoch verschwenderisch, wenn der Receiver von einer unabhängigen Quelle gespeist wird, da das Audiosignal mehr Strom benötigt als der gesamte Receiver. Um das Tonsignal vor dem Ende des Zyklus (20 Tonstöße) zu stoppen, ist die SB2-Taste „Tonsignal stoppen“ vorhanden. Das Drücken bewirkt einen „frühen“ negativen Abfall an Pin 9 von DD2 (Zähler-Reset) und das Tonsignal stoppt bis zum nächsten Zählerüberlauf, wenn sich Schalter SA1 in der „Post“-Position befindet, oder bis der Schaltkreis per Taste in seinen ursprünglichen Zustand zurückgesetzt wird SB1, wenn SA1 in der Position „Einmal“ steht. Selbstverständlich kehren beim erneuten Einschalten des Receivers alle Einstellungen in den ursprünglichen Zustand zurück. Aufbau und Details. In der oben beschriebenen Variante wurde der Empfänger auf einer Platine mit den Maßen 110x55 mm montiert, für den Sender wurde ein fertiges Metallgehäuse mit den Platinenmaßen 75x135 mm und sehr freier Montage verwendet. Es bestehen keine Anforderungen an die Platzierung der Elemente, außer bei erhöhter Sendeleistung, dann empfiehlt es sich, die Elemente des Sensorzustandsanalysators und des Sendesignalformers von der Ausgangsstufe und der Antenne abzuschirmen. Für Schaltungsteile bestehen keine Genauigkeitsanforderungen, mit Ausnahme von Elementen der Komparator-Eingangsschaltungen und 1024-Hz-Filterkondensatoren. Da diese Elemente die Stabilität des gesamten Geräts erheblich beeinträchtigen können, ist es besser, in diesen Schaltkreisen Tantalkondensatoren wie K52, K53-1, K53-4 oder K53-14 zu verwenden. Als letzten Ausweg können Sie importierte Aluminiumkondensatoren mit der geringsten Leckage verwenden. Der empfindlichste Bereich ist der 1024-Hz-Filter. Die Kapazitäten seiner Kondensatoren werden durch Parallel-, Reihen- oder Mischschaltung gewählt, sie müssen jedoch sehr stabil sein. Die Frequenzen von Quarzresonatoren müssen im zulässigen Bereich liegen und eine Zwischenfrequenz (Frequenzdifferenz) von 465 kHz bereitstellen. Sensoren können entweder hausgemacht oder industriell hergestellt werden. Sie können die im Auto vorhandenen „Endschalter“ für Türen und Motorhauben verwenden. Als Lautsprecher des Empfängers wurde eine Telefonkapsel vom Typ MSD510 mit einem Spulenwiderstand von 10 Ohm verwendet, was jedoch nicht die beste Option ist. Zu diesem Zweck können Sie jeden Schallstrahler verwenden, der in Größe, Lautstärke und Preis geeignet ist. Der Ausgangsverstärker kann alles sein; in diesem Gerät ist er auf einem einzelnen VT10-Transistor montiert und nimmt nur ein Minimum an Platz ein. Alle Induktoren sind auf Standardrahmen D5 mm mit Abstimmkernen aus PEL, PEV, PETV oder anderem Draht D0,2...0,3 mm gewickelt. Die Wicklung aller Spulen ist von Windung zu Windung normal. Im Empfänger: L1 - 18 Umdrehungen; L2 – 15 Runden mit einem Tipp ab der 13. Runde, gezählt von oben; L3 - 15 Umdrehungen; L4 - 2 Umdrehungen; L5 – 10 Umdrehungen mit einem Tipp von 0,5 Umdrehungen, gezählt von oben. Die Spulen L3 und L4 sind geschirmt. Im Sender: L1 - 11 Umdrehungen; L3 – 11 Umdrehungen mit Abgriffen von 1,5 und 5 Umdrehungen, gezählt von oben; L5 - 8 Umdrehungen; L6 – 18 Umdrehungen. Die Drosseln L2 und L4 sind Standard- oder selbstgemachte Drosseln, die mit D0,15-mm-Draht auf MLT-0,5-Widerständen mit einer Nennleistung von mindestens 470 kOhm in mehreren Lagen gewickelt sind. Aufstellen. Der digitale Teil des Senders, der die Funktionen des Sensorzustandsanalysators des Sendesignalaufbereiters implementiert, erfordert keine Konfiguration, mit Ausnahme der möglichen Installation zusätzlicher Kondensatoren, wie in Abb. 3 dargestellt. Wenn Sie sie aktivieren, verringert sich die Leistung des Geräts. Der Aufbau des Senders selbst ist bekannt und weist keine Besonderheiten auf. In Ermangelung spezieller Messgeräte wird die Schaltung L1C9 auf die Bedingung für die beste Anregung des Hauptoszillators eingestellt, was durch Anschließen eines herkömmlichen Testers im Wechselspannungsmessmodus an der Mindestgrenze an die Basis des Transistors VT2 erkannt werden kann. Die Spulen der Ausgangsstufe werden auf die maximale Strahlungsleistung eingestellt, indem das Prüfkabel in unmittelbarer Nähe der Antenne platziert wird. Die Antenne selbst ist ein etwa 1,25 m langes Stück Befestigungsdraht. Zur Feinabstimmung des Senders muss die Antenne an der vorgesehenen Stelle montiert und abschließend auf maximale Strahlung eingestellt werden. Mangels entsprechender Geräte ist der Sender auf die maximale Empfangsreichweite eingestellt. Eigentlich ist der Empfänger selbst eine klassische Superheterodyn-Empfängerschaltung mit fester Abstimmung, stabilisiert durch Quarz. Die Erzeugungsfrequenz des Quarzoszillators hängt in gewissem Maße von der Frequenz des L5C10-Resonanzkreises ab. Daher ist es besser, die genaue Frequenzdifferenz, die der Zwischenfrequenz entspricht, auf die das ZF-Filter abgestimmt ist, im Empfänger und nicht im Sender einzustellen. Die Abstimmung sollte mit den Antennenkreisen L1C1 und L2C2 basierend auf dem Sendersignal beginnen. Die Länge der Empfangsantenne kann unter Berücksichtigung der Benutzerfreundlichkeit kürzer gewählt werden als die des Senders. Danach wird der lokale Oszillator so eingestellt, dass er der Zwischenfrequenz am besten entspricht. Der Empfänger wird entsprechend der maximalen Empfangsreichweite konfiguriert. Um die Einrichtung zu vereinfachen, kann die Sendeleistung jedoch durch Ausschalten der Antenne reduziert werden. Der subtilste Teil ist die Einstellung des 1024-Hz-Filters. Wenn es kein Gerät gibt, das ein Signal dieser Frequenz mit einer Genauigkeit von 10 Hz erzeugen kann, können Sie das Signal vom DD2-Chip (Pin 11) verwenden, das eine Frequenz von 1024 Hz hat. Beim Einrichten des Filters kommt es auf die Auswahl der Kondensatoren C18, C19, C22, C23 an, und ihre Kapazitäten sollten gleich sein. Der Widerstand R29 regelt den Qualitätsfaktor des Filters, der gleich 4 sein sollte. Beim Einrichten des Komparators kommt es darauf an, den Widerstand R56 so auszuwählen, dass der Komparator bei Temperaturänderungen oder aufgrund von zufälligem Rauschen nicht funktioniert. Der digitale Teil des Empfängers muss nicht abgestimmt werden. Autor: V. M. Paley
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