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無線電子工学および電気工学の百科事典 周波数コーディングを備えたデジタルラジオコントロールシステム。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
模型用の無線制御システムの最も一般的なタイプは、周波数コーディングの原理に基づいて構築されたシステムです。 このようなシステムでは、各コマンドは厳密に定義された変調信号の周波数に対応します。 このようなシステムのエンコーダはマルチバイブレータであり、その周波数はいくつかのコマンド ボタンまたは可変抵抗器を使用して変更されます。 デコーダは通常、一連の RC または LC フィルタ (カラーと音楽のインスタレーションにあるものとほぼ同じ) で構成され、コマンド信号を抽出して負荷を制御する電子キーに送信します。 この記事で説明するシステムも同様の原理 (各コマンドは特定の変調周波数に対応する) に基づいて構築されていますが、その中でのデコーダーの役割は一種の簡易デジタル周波数メーターによって実行されます。 この原理に基づいて構築されたコーディング システムについては、L.1 で詳しく説明されています。 送信コンソールの概略図を図1に示します。送信機自体は、トランジスタVT2の単段回路に従って構築されています。 コレクタ回路に含まれる発振回路L1C6は、搬送周波数に合わせて調整されています。 搬送周波数は、Q1水晶の共振周波数（この場合は27,12 MHz）によって決まります。 共振周波数Q1は、キャリア周波数と等しいか、その半分である必要があります。最初のケースでは、VT2のジェネレータは共振器の基本波で動作し、27番目のケースでは27次高調波で動作します。 たとえば、13,5 MHzの搬送周波数の場合、XNUMXMHzまたはXNUMXMHzの共振器を使用できます。
送信機は単段で、トランジスタVT2はマスターオシレータとパワーアンプの両方の役割を果たします。 コレクタＶＴ２からのＲＦ－ＡＣ電圧は、デカップリングコンデンサＣ７および延長整合コイルＬ２を介してアンテナＷ１に供給され、その役割は、古いテレビ伸縮アンテナからの１つの「口ひげ」によって実行される。 伸ばした状態の「口ひげ」の長さは約2メートルです。 振幅変調器はトランジスタVT1で作られています。 このトランジスタは、トランスミッタ電源の開回路に含まれています。 そのベースでのバイアス電圧は抵抗 R3 によって設定され、VT1 のベースで交流変調電圧が存在しない場合、VT3 はほとんど開いた状態になります。 この場合、電源電圧の約 4/1 が送信機に供給されます。 エンコーダからベース VTXNUMX に交流電圧が印加されると、ベース VTXNUMX はより強く開き始め、その後部分的に閉じます。 この場合、それに応じて送信機の供給電圧が変化し、その結果、その放射の電力が変化します。 これにより、アンテナに入る高周波信号の振幅変調が行われる。 エンコーダはD1チップで作られています。 これはマルチバイブレータであり、その周波数は静電容量C1と要素D1.1の入力と出力の間に接続された抵抗器の抵抗に依存します。 6 つのチューニング レジスタ R14 ～ R1 と 7 つのボタン S500 ～ S3000 を使用して、XNUMX ～ XNUMX Hz の範囲の XNUMX つの異なる周波数を設定できます。 これらの周波数は、送信コンソールを使用して送信できる XNUMX つの異なるコマンドをエンコードします。 送信パネルは、9個のA332セルまたはXNUMX個の「フラット」バッテリーからなるXNUMXVバッテリーで駆動されます。 受信機は、K174XA2 チップ上の受信パスと、簡略化された周波数カウンター方式に従って構築されたデコーダーで構成されます。 受信パスはすべて L2 から借用されます。 受信経路の概略図を図 2 に示します。これは、簡略化された典型的な図に従って、多機能超小型回路 A1 - K174XA2 上に構築されています。
アンテナ W1 からの信号は、長さ約 0,5 メートルの薄い鋼のスポークによって果たされ、入力回路 L1C2 に入ります。 ループは送信機の搬送波周波数に同調されます。 結合コイル L2 を介して選択された信号は、A1 マイクロ回路の平衡ミキサーの URF の対称入力に供給されます。 局部発振器も超小型回路の一部です。 局部発振器結合回路は、フィードバック回路に Q1 水晶共振器が存在する点で一般的なものとは異なり、局部発振器の周波数を安定させます。 局部発振器の出力で、L3C4 回路がオンになり、局部発振器の周波数に同調されます。 この場合、局部発振器には 26,655 MHz の水晶共振器が使用されます (465 kHz の中間周波数と 27,12 MHz の搬送周波数を考慮)。 ただし、この回路では、他のキャリア周波数や中間周波数を考慮して、他の周波数に共振器を使用することもできます。たとえば、キャリア周波数 27 MHz (送信機の共振器が 13,5 MHz の場合) では、共振器を使用できます。受信機で 13,2 MHz の場合、局部発振器の周波数は 26,4 MHz になり、中間周波数は 600 kHz になります。 ただし同時に、L4C6 および L6C8 回路を 465 kHz IF から 600 kHz IF に再構築する必要があります。 中間周波数信号はピン 15 A1 で抽出され、IF = 4 kHz に同調された L6C465 回路に入ります。 この回路には圧電セラミックフィルターはありません。 これは、隣接するチャネルのパスの選択性に悪影響を与える一方で、フィルターでの損失がないため感度が高く、300 ～ 1000 の範囲内の任意の IF を選択することが可能です。 kHz、どの水晶共振子が利用できるかによって異なります。 必要に応じて、いつでも回路に 465 kHz の圧電セラミック フィルターを導入し、コンデンサ C7 をそれに置き換えることができます。 いずれにしても、このような受信経路の隣接チャネルの選択性は、無線制御システムに使用される従来の超再生受信機の選択性よりもはるかに高くなります。 コンデンサＣ７を介して、選択されたＩＦ電圧が、端子１１および１２Ａ１を介して、マイクロ回路のＩＦ増幅器の入力に供給される。 IF (ピン 7) の出力で、プリディテクタ回路 L11 C12 がオンになり、L1 C7 のように中間周波数 (この場合は 6 kHz) に調整されます。 検出器は、VD8 ゲルマニウム ダイオードに基づく半波回路に従って作成されます。 振幅が約 4 mV の低周波電圧がコンデンサ C6 で解放され、無線経路の出力に供給されます。 さらに、この電圧は R465 SI 回路によって積分され、一定の AGC 電圧が得られ、A1 チップのピン 100 に印加されます。 K10XA4 チップの 9 番目の AGC 回路 (ピン 1) は、簡単にするためにこの回路では使用されていません。 送信機と受信経路の間で確実に通信できる範囲は、見通し内で約 300 ～ 500 メートルです。 水上では通信範囲はさらに拡大しています。 LC フィルターなしで接続されたコレクタ モーターなどの強力な干渉源が存在する場合、干渉のレベルに応じて、見通しの範囲は 100 ～ 200 メートルに減少します。 無線受信パスボードは真鍮または錫のシールドで囲むことをお勧めします。 受信経路の供給電圧は6〜9 Vです。電源として、Kronaバッテリー、またはディスクバッテリーで構成されたバッテリー、またはA316タイプの個別のガルバニ電池を使用できます。 デコーダーのデジタル部分に電力を供給するために同じバッテリーが使用されます。 デジタル デコーダの回路図を図 3 に示します。
受信経路の出力からの AC 電圧は、オペアンプ A1 の制限アンプに供給されます。 電圧は任意の波形に変換され、要素 01.3 および D1.4 のシュミット トリガに供給され、この信号に方形 MOS ロジック パルスの最終形式が与えられます。 シュミット トリガは制御され、論理 9 がピン 1.4 D9 に到着すると機能し、ユニットがこのピンに到着すると入力パルスの影響を受けなくなります。 したがって、ピン 1.4 D3 のレベルを変更することで、カウンタ D3 の入力へのパルスの通過を制御できます。 カウンタ D1.1 は、測定期間中にデコーダの入力で受信したパルスの数をカウントするために使用されます。 測定時間間隔は、D1.2 と D2 のマルチバイブレータとカウンタ D1.4 を使用して設定します。 初期状態では、要素 D3 が開いており、パルスがカウンタ D2 によってカウントされていると仮定します。 このとき、D3 の出力は論理 1.1 になります。 計数入力 D1.2 は、D2 および D32 でマルチバイブレータからパルスを常に受信します。 D1.4 が 6 までカウントするとすぐに、ユニットがその出力に表示されます。 この単位は出力 D4 とレジスタ D3 の出力 3 に同時に供給されます。 入力 D4 へのパルスの流れが停止し、カウンタ D1.1 の出力からのコードがレジスタ D1 のメモリに転送されます。 これは、マルチバイブレータの出力のパルスの半サイクルの間続きますが、D2 の出力は論理 8 です。 次に、この出力の状態が 2 に変わります。 これにより、ダイオード VD3 と VD1.4 が両方とも閉じられることになります。 RXNUMX との接続点で単一パルスが発生し、カウンタ DXNUMX と DXNUMX の両方がゼロに設定されます。 その後、DXNUMX が開き、入力パルスをカウントする新しい期間が始まります。 したがって、各時点で、D4 レジスタは入力周波数の最後の測定結果コードを格納します。 頻度が変わらない場合、定期的に更新されるこのコードは同じままです。 周波数が変化すると、D32 と D1.3 のマルチバイブレータの出力で 1.4 パルス周期に等しい時間が経過した後、レジスタに格納されているコードも変化します。 D5 デコーダーは、このコードをよりアクセスしやすい XNUMX 進数形式に変換するために使用されます。 周波数を決定するために、カウンター D3 の最後の XNUMX つの最上位桁のみが使用されますが、最初の XNUMX つの入力パルスはまったく考慮されていないことがわかります。 このような周波数測定の「粗さ」は、エンコーダーとデコーダーのマルチバイブレータの温度離調、およびあらゆる種類の干渉と干渉からエラーを排除するために意図的に行われます。 デコーダーは、6〜9Vの電圧で受信パスと同じソースから電力を供給されます。 インダクタンスL1は、アクチュエータからの干渉を低減するのに役立ちます。 作動装置は、MOSロジックのロジックユニットを入力に供給するように設計されたトランジスタスイッチによって制御する必要があります。 すべての部品（トランジスタスイッチを除く）は、XNUMXつのプリント回路基板に取り付けられています。 XNUMXつのボードでは、送信コンソールのすべての詳細（アンテナ、ボタン、および電源を除く）、XNUMX番目のボード（無線受信パス）、およびXNUMX番目のボード（デコーダー）。 取り付けは片面プリント基板に行われます。 デコーダーボードはコンパクトに作られていますが、細いトラックを適用できないため、デコーダーボードの接続の大部分は細い取り付けワイヤーで作られています。 送信コンソールには、RP-1-63 タイプまたはその他の同様のトリミング抵抗が使用されます。 ボタンは 2 つのモジュールからなる P176-K スイッチのアセンブリから作られており、従属固定プレートは取り外されています (ボタンが押された位置でロックされないようにするため)。 K5LE176 チップは、K7LA561、K5LE561、K7LA608 に置き換えることができます。 KT603トランジスタはKT630、KT815に置き換えることができます。 トランジスタ KT817 - KT801、KT1 上。 水晶振動子の選択方法は上で説明しました。 送信機のコイル L2 と L3 を巻くために、1USST TV のカラー デコーダーの回路からの同調コアを備えたフレームが使用されますが、スクリーンはありません。 コイル L12 には 2 ターン、L22 には 0,31 ターンが含まれており、PEV XNUMX ワイヤーが巻かれています。受信経路の輪郭コイルは同じフレームに巻かれていますが、スクリーンが付いています。 画面は配線図上に点線で示されています。 コイル L1 と L3 にはそれぞれ 9 ターンが含まれています。 L2 には、L3 の上に巻かれた 1 つのターンが含まれます。 ワイヤー - PEV 0,31。 4 kHz の中間周波数に関連するコイル L6 および L465 には、120 層でぐるりと巻かれた 0,12 ターンの PEV 5 ワイヤが含まれています。 コイル L4 は L10 の上に巻かれており、PEV 0,12 が XNUMX 回巻かれています。 デコーダでは、オペアンプ K554UD2A を K554UD2B または K140UD6、K140UD7 に置き換えることができます。 チップ K176LE5 は K561LE5 に置き換えることができます。 K176IE1 カウンタには直接置き換えるものはありませんが、必要に応じて、K176IE1 チップの両方のカウンタを直列にオンにすることで、各 K561IE10 チップを K561IE10 に置き換えることができます。これにより、重み付け係数 16 および 32 の出力が得られます。K561IR9 レジスタは、 K176IR9に置き換えるか、配線をK176IRZまたはK561IE11チップに変更してプリセットモードでのみオンにすることができますが、情報を書き込むには、短い書き込みパルスを生成するRC回路で回路を補う必要がありますK1ID176 デコーダは、適切に組み込んで K1ID561 または K1KP561 デマルチプレクサと置き換えることができます。 干渉抑制チョーク L1 は、直径 17 ～ 23 mm のフェライト リングに巻かれ、300 ターンの PEV 0,12 ワイヤが含まれています。 設定は送信コンソールから開始する必要があります（図1）。 抵抗R4の端子の3つを切断して、トランジスタVT1のエミッタの電圧が供給電圧の3/4にほぼ等しくなるように抵抗R1を選択します。 次に、送信機のセットアップを開始します。 完全に伸ばされたアンテナをそれに接続します。 送信機の放射を制御するには、C65-0,5Aタイプのオシロスコープを使用すると便利です。このオシロスコープの入力では、プローブ付きのケーブルの代わりに、直径1〜50の巻線からバルクコイルを接続します。んん。 コイルの直径は約70〜3 mm、巻き数は5〜0,5である必要があります。 コイルの一方の端をオシロスコープの接地端子に接続し、もう一方の端を入力コネクタの中央の穴に挿入します。 送信機をアンテナと一緒にオシロスコープのコイルから約1メートルの距離に置き、送信機の信号をオシロスコープで「キャッチ」します。 コイルL2とL6、およびコンデンサC4を連続して調整することにより、オシロスコープの画面に、最大振幅の基本周波数の正しい正弦波信号（誤って送信機を高調波に調整できます）が表示されます。 次に、RXNUMXを再接続し、AM変調を確認します。 ボタンS1〜S7のいずれかを押して、適切なトリマーを最大抵抗位置に設定します。 ピン10D1のパルス周波数は約500Hzである必要があり、C1の値を選択してこの周波数を設定します。 一般的に受け入れられている方法（IF回路の調整、入力回路とヘテロダイン回路の調整）に従って受信パスを調整します。 調整された受信パスが接続されたデコーダー (図 3) を、送信機の信号に従って調整します。 送信機の電源を入れると、受信経路を受信する振幅変調信号が送信されます。 R1 の値を選択することにより、出力 D1.4 (ピン 9 D1.4 のゼロ) で正しい方形パルスの出現を実現します。 次に、(図 1) 最初のコマンド S1 のボタンを押して、抵抗器 R6 のスライダーを最大抵抗の位置に近い位置に設定し、ボタン S1 をジャンパで閉じます。 ここで (図 3)、ピン 9 D14 に 5 つあるような抵抗 RXNUMX を選択します。 次に、S1を開き、他のボタンを順番に閉じて、デコーダーデコーダーの対応する出力がXNUMXになるように抵抗を調整します。 これでラジコンシステムのセットアップは完了です。 文学 1. Kozhanovsky S D.周波数コーディングシステム、ラジオデザイナー11-99。 pp.28-29。
著者：Karavshi V .; 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru
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