Chips zur Datenübertragung über einen Funkkanal. Vergleichsdaten

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Referenzmaterialien

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Beginnen wir mit unserer Überprüfung der Telecontrol-Mikroschaltungen zum Senden/Empfangen von Daten im Funkbereich mit superregenerativen Empfängern der RRx-XXX-Serie (im Folgenden ist XXX die Betriebsfrequenz der Mikroschaltung, MHz). Hierbei handelt es sich um funktionell vollständige Geräte, die mithilfe der Hybrid-Dickschicht-Technologie hergestellt werden. Der Empfänger enthält einen Hochfrequenz-Vorverstärker; Hochfrequenzgenerator; Austastfrequenzgenerator; ein Tiefpassfilter, der Vibrationen des Hochfrequenzgenerators nicht durchlässt, wenn kein Empfang besteht; Verstärker und Komparator zur Erzeugung eines Ausgangssignals mit TTL-Pegeln. Tatsächlich ist dies eine der Optionen für einen superregenerativen Empfänger ohne „Gurt“. Der typische Anschlussplan ist sehr einfach (Abb. 1).

Beachten wir einige Merkmale der Mikroschaltungen dieser Serie, deren wichtigste technische Parameter in der Tabelle aufgeführt sind. 1.

Durch den Einsatz der Laserkonturanpassung in den Produkten RR3, RR4, RR6, RR8, RR10 und RR11 wurde die Abstimmgenauigkeit auf ±200 kHz verbessert, was 2,5-mal besser ist als beim RR1-Chip. Das RR4-Gerät verwendet einen Kaskaden-Eingangsverstärker, der es ermöglicht, den niedrigsten Pegel des Emissionsspektrums (-70 dBm) zu erhalten. In Fällen, in denen ein geringer Stromverbrauch erforderlich ist, empfiehlt Telecontrolli die Verwendung von RR6 oder RR11 (Stromverbrauch 0,5 mA bzw. 0,3 mA), allerdings sind diese Mikroschaltungen anderen in der Empfindlichkeit etwas unterlegen. Und eine gewisse Verschlechterung der Parameter des RR8-Produkts im Vergleich zu anderen Geräten dieser Serie ist auf die reduzierte Stromversorgung (3 V) zurückzuführen.

Der neueste Chip dieser Serie – RR15 – ist in einem Abschirmgehäuse untergebracht. Seine Parameter sind die attraktivsten: Die Abstimmgenauigkeit beträgt ±75 kHz, die -3-dB-Bandbreite beträgt ±250 kHz und der Pegel der Nebenemissionen beträgt 75 dBm. Es gibt nur ein „aber“ – die einzige Betriebsfrequenz ist 433,92 MHz. Ein wesentlicher Nachteil superregenerativer Receiver ist ihre geringe Selektivität. Um einen qualitativ hochwertigen Radioempfang zu erhalten, sind Superheterodynempfänger der Serien RRSx-XXX (Amplitudenmodulation) und RRFx-XXX (Frequenzmodulation) konzipiert. Das funktionale und typische Anschlussdiagramm der RRS1-XXXRRS3-XXX-Geräte ist in Abb. dargestellt. 2.

Darunter ist die RRS2-Mikroschaltung mit guter Empfindlichkeit (1,8 μVeff), einem hohen Emissionsgrad (anstelle eines SAW-Filters ist ein LC-Filter installiert), aber auch geringeren Kosten. Durch den Eingangsfilter mit Vorverstärker im RRS3-Gerät konnten wir eine schmale Bandbreite von -3 dB und den niedrigsten Rauschpegel erzielen. Die Hauptparameter der Mikroschaltungen sind in der Tabelle angegeben. 2. Der Frequenzmodulationssignalempfänger RRF1 zeichnet sich durch das Vorhandensein eines Eingangsfilters mit einem Vorverstärker und einem Frequenzdetektor anstelle eines Amplitudendetektors aus. Erwähnen wir zwei weitere Empfänger: RRQ2-XXX und RRFQ1-XXX. Ihre Hauptparameter sind in der Tabelle aufgeführt. 2.

Das Funktionsdiagramm dieser Geräte entspricht nahezu dem der Mikroschaltungen der RRSx-Serie. Die Unterschiede bestehen darin, dass in beiden Empfängern (mit Amplituden- bzw. Frequenzdetektoren) anstelle eines lokalen Oszillators ein Quarzoszillator und ein Frequenzsynthesizer mit Phasensynchronisation verwendet werden und anstelle eines SAW-Filters ein LC-Filter verwendet wird.

Neben Empfängern produziert Telecontrolli auch Sender mit Amplituden- (RTx-XXX-Serie) und Frequenzmodulation (RTFx-XXX-Serie). Ihre Hauptparameter sind in der Tabelle aufgeführt. 3.

Zwei Mikroschaltungen dieser Serie (RT1 und RT2) werden hier nicht berücksichtigt, da standardisierte Parameter für Rauschen, Ausgangsleistung und Eingangsspannungspegel fehlen. In Abb. Abbildung 3 zeigt ein typisches Anschlussdiagramm für Sender der RTx-Serie.

Die Sender RT4 - RT6, die im Frequenzband 303...433 MHz arbeiten, unterscheiden sich voneinander in der Höhe der Störfunkemissionen, der Signalausgangsleistung und RT6 verfügt darüber hinaus über einen zusätzlichen Eingang. Ansonsten sind sie „Zwillingsbrüder“.

Das funktionale und typische Anschlussdiagramm für Sender mit eingebautem Quarzoszillator RTQ1-XXX und RTFQ1-XXX ist in Abb. dargestellt. 4. Um den Stromverbrauch im „Standby“-Modus zu reduzieren, ist ein EN-Eingang (Pin 1) vorgesehen, um den Betrieb des Generators und Synthesizers zu ermöglichen (für das RTFQ1-Gerät – der Eingang, um den Betrieb des Synthesizers und Verstärkers zu ermöglichen).

Der RTFQ1-Chip zeichnet sich dadurch aus, dass er eine Frequenzabweichung von ±30 kHz (insgesamt!!!) aufweist und die Abstimmgenauigkeit ±25 kHz beträgt (typischer Wert - 0).

Wo und wie können all diese Mikroschaltungen angewendet werden?

Über traditionelle Anwendungen für Sicherheits- und Schutzsysteme, einschließlich der Automobilindustrie, und Fernbedienungen wurde bereits genug gesagt. Offensichtlich ist ein solch kostengünstiger Funkkanal in Systemen zur Überwachung von Klimaparametern als Element der Informationsübertragung von einer beliebigen Anzahl geografisch verteilter Sensoren interessant, die sich in Gewächshäusern, Gewächshäusern, Inkubatoren und anderen landwirtschaftlichen Einrichtungen befinden können. Die Hauptaufgabe solcher Systeme besteht darin, klimatische Parameter zu messen, deren Abweichung von festgelegten Grenzwerten zu registrieren und die entsprechenden Geräte zu steuern.

Ein Beispiel für den effektiven Einsatz von Mikroschaltungen zur Datenübertragung über einen Funkkanal ist ein Komplex zur Temperaturmessung in einem Gewächshaus. Der Messkomplex in jedem Gewächshaus besteht aus einem Rekorder (Empfänger mit einer Reichweite von bis zu 250 m) und der erforderlichen Anzahl autonomer Sensoren. Jeder Sensor enthält einen Temperaturmesser, einen Controller, einen Sender und eine Stromversorgung. Als Temperaturmesser verwenden Sie am besten ein digitales Thermometer DS1920 oder ein ähnliches von Dallas Semiconductor (siehe den Artikel von A. Sinyutkin „Rezension von Geräten der iButton-Familie“ in Radio Nr. 6, 2001).

Ein solches Thermometer zeichnet in bestimmten Zeitintervallen automatisch Temperaturwerte im nichtflüchtigen Speicher auf; in diesem Moment befindet sich der Sensorcontroller im Standby-Modus und verbraucht ein Minimum an Energie. Es wird regelmäßig aktiviert, stellt eine Verbindung zum Rekorder her und überträgt per Funk alle seit der letzten Kommunikationssitzung gesammelten Temperaturwerte. Ebenso werden die Messwerte aller in einem Gewächshaus installierten Sensoren abgelesen. Die Hauptvorteile dieser Lösung sind die einfache Installation (der Sensor kann überall platziert werden) und Konfigurationsänderungen.

Natürlich kann der gesamte Messkomplex in einem Gewächshaus auch kabelgebunden aufgebaut werden. Es gibt jedoch Situationen, in denen der Draht nicht gedehnt werden kann: Registrierung von Bergleuten, die sich unter Tage befinden, Aufzeichnung der Bewegung von Fahrzeugen usw.

Die Registrierung von Bergleuten ist ein wichtiges Thema, da die Erfassung von Untertagepersonal in Notfallsituationen sofort und zuverlässig erfolgen muss. Darüber hinaus müssen die Registrierungsmittel aufgrund der feindlichen Umgebung sicher geschützt werden und die Registrierung muss passiv und ohne menschliches Eingreifen durchgeführt werden. Solche Bedingungen sind realisierbar, wenn Funkidentifikatoren beispielsweise in der Batterie einer Grubenlampe angebracht werden.

Fernwirkgeräte können effektiv zur Überwachung der Einhaltung von Fahrplänen im Personen- oder Güterverkehr eingesetzt werden. Ähnliche Probleme treten bei der Erfassung der Produktion und der Überwachung der Arbeitszeiten der Fahrer auf. Indem Sie Autos mit elektronischen Identifikatoren mit Funkkanal ausstatten und Rekorder entlang der Routen platzieren, können Sie den Verkehrsplan sicher steuern, ohne Einschränkungen bei der Geschwindigkeit und Reihenfolge der Routen.

Der Einsatz von Telecontrolli-Mikroschaltungen zur Datenübertragung im Bereich von 300...900 MHz ermöglicht nicht nur eine Reduzierung der Gesamtkosten des Produkts, sondern auch die Schaffung origineller Systeme mit neuen Verbrauchereigenschaften. Nähere Informationen zu den technischen Parametern der Telecontrolli-Module finden Sie im Internet unter

Autor: N.Rakowitsch, Minsk

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