Универсальное устройство оповещения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Охранные устройства и сигнализация объектов

 Комментарии к статье

Описываемое в статье устройство оповещения представляет собой радиоканал с односторонней передачей информации. Оно может быть использовано в различных сферах деятельности. Например, в качестве радиоохранного устройства различных объектов. Его можно установить в комнате спящего ребенка или больного человека, у обычного телефона или у звонка двери квартиры, а с радиоприемником находиться в радиусе до 5 км. Так как передатчик имеет голосовое управление, от речи говорящего, шума или других звуков он перейдет в режим передачи.

Устройство можно использовать и как радиомикрофон или как систему персонального радиовызова для дома. Если приемник будет находиться у гуляющего во дворе ребенка, его всегда можно позвать, воспользовавшись кнопкой вызова или голосом.

Это устройство может быть использовано и в радиоуправлении различными объектами. Дополнив передатчик и приемник шифратором и дешифратором команд соответственно, можно значительно расширить сферу применения данного устройства. Подобные устройства уже давно выпускаются многими зарубежными фирмами, но в отечественной литературе оно описывается впервые.

В устройстве использована узкополосная частотная модуляция с девиацией 2,5 кГц, очень чувствительный приемник (с чувствительностью 5 мкВ/м на встроенную рамочную антенну) и радиопередатчик мощностью не более 10 мВт. Устройство не содержит дефицитной элементной базы, очень просто в настройке и может быть повторено даже начинающими радиолюбителями. Рассмотрим работу устройства.

Принципиальная схема радиоприемника приведена на рис.1. Он построен по схеме супергетеродина с одним преобразованием частоты.

(нажмите для увеличения)

(нажмите для увеличения)

Принятый сигнал поступает в рамочную антенну WA1. Она настраивается в резонанс конденсатором С50 на частоту 144 МГц. Рамочные антенны предпочтительнее для носимых радиоприемников, т.к. они не подвержены влиянию окружающих предметов, а при длине периметра рамки меньше длины волны ее направленные свойства почти не сказываются на работе приемника. С антенны сигнал поступает на двухкаскадный усилитель высокой частоты, построенный на транзисторах VT1 и VT2 типа КТ399А, работающих в барьерном режиме. Контуры L1, С5; L2, С4 и L3, С10 также настроены на частоту 144 МГц. Сюда же подается напряжение гетеродина частотой 135 МГц с отвода катушки L5 через конденсатор С15. Транзистор смесителя также работает в барьерном режиме. Нагрузкой смесителя служит контур L4, С8, настроенный на частоту 9 МГц. Она является промежуточной. С отвода катушки L4 сигнал ПЧ подается на усилитель промежуточной частоты на транзисторе VT4 типа КТ368А. Он также работает в барьерном режиме. Нагрузкой УПЧ служит ФСС на элементах L6, С18, С51, L8, С22, С52, L9, С23. С катушки L9 сигнал ПЧ подается на микросхему DA1 типа К174ХА6 для дальнейшего усиления и детектирования. Опорный контур частотного детектора микросхемы DA1 L12, C3З настроен на частоту 9 МГц. Выключатель SA1 служит для отключения системы шу-мопонижения. С вывода 7 микросхемы DA1 сигнал НЧ поступает на усилитель низкой частоты, выполненный на транзисторах VT8...VT12. Выходной каскад УНЧ работает в режиме В. Его общий ток потребления в режиме молчания с включенным шумоподавителем не превышает 1 мА. Резистор R26 служит регулятором громкости.

Гетеродин приемника построен на транзисторах VT5 и VT6. На транзисторе VT6 построен кварцевый генератор. Кварцевый резонатор ZQ1 возбуждается на третьей механической гармонике, т.е. на частоте 45 МГц. На транзисторе VT5 построен утроитель частоты, его нагрузкой является контур L5, СИ, настроенный на частоту 135 МГц. Катушка L10 служит для сдвига в небольших пределах частоты автогенератора. На элементе D1 построен экономайзер, который включает приемник на две секунды через каждые десять секунд. Это позволяет экономить энергию источника питания. Экономайзер можно отключить выключателем SA2. Питается приемник от источника питания напряжением 6 В.

Принципиальная схема радиопередатчика приведена на рис.2. Задающий генератор передатчика построен на транзисторе VT10 типа КТ368А. В нем применена кварцевая стабилизация частоты. Кварцевый резонатор ZQ1 на частоту 16 МГц возбуждается на третьей механической гармонике, т.е. на частоте, близкой к 48 МГц. Нагрузкой кварцевого генератора служит контур на элементах L2, С24, С25, настроенный на частоту 48 МГц. На транзисторе VT6 типа КТ399А построен утроитель частоты. В контуре L1, С22, С23 выделяется частота 144 МГц и далее подается на линейку усилителей на транзисторах VT7...VT9. Выходной согласующий фильтр построен на элементах L15...L17, С42...С45, он согласует выходной каскад с антенной WA1. В качестве антенны WA1 использована телескопическая антенна от карманных радиоприемников, укороченная до 50 см.

Микрофонный усилитель и компрессор сигнала НЧ построены на микросхеме DA1, транзисторе VT1 и диодах VD3 и VD4. Уровень компрессии можно установить, подбирая величину резистора R3. В качестве микрофона использован электретный микрофон М1 типа МКЭ-3 или любой другой, при соответствующем включении. На транзисторах VT11 и VT12 построен ФНЧ с частотой среза 3 кГц. Уровень выходного сигнала, а следовательно, и девиацию частоты радиопередатчика можно установить резистором R22.

На транзисторах VT2...VT5 построена система голосового управления радиопередатчиком. Ее задержка включения равна примерно 0,1 с, а задержка выключения - 5с. Она особенностей не имеет. Отключить систему голосового управления можно выключателем SA3. На элементе D1 построен генератор прерывистого тонального сигнала. Его можно подать при помощи кнопки SA2. Она работает на размыкание. К разъему Х1 могут быть подключены различные датчики сигнализации. Питается передатчик от источника питания напряжением 12 В, и при включенной системе голосового управления практически не потребляет энергии.

В устройстве использованы резисторы типов МЛТ, С2-23, С2-33; конденсаторы - КМ4, КМ5, КГ, КД, КЛС, К10-7в, К10-17; транзисторы - КТ315, КТ316, КТ368, КТ325, КТ355, КТ399 и т.д., микросхемы К174ХА6, можно также и К174УР1, К174УРЗ при соответствующем их включении. Намоточные данные катушек приемника и передатчика приведены в табл.1 и 2 соответственно.

Приемник и передатчик смонтированы на печатных платах из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм,причем фольга со стороны установки элементов сохранена полностью и служит экраном и общим проводником. Она удаляется методом зенковки только вокруг выводов элементов,

Табл.1. Приемник

Катушка	Числовитков	Диаметрпровода,мм	Маркапровода	Диаметркаркаса,мм	Длинанамотки,мм	Примечание
L1,L2,L3,L5	5	0,6	ПЭВ-2	5	9	Отвод от 2 и 3 вит., МР-100
L4,L6,L8,L9	24	0,15	ПЭЛШО	5	-	От 1 и 2 вит., МР-100
L7	7	0,6	ПЭВ-2	5	-	От 3...5 вит., МР-100
L10	30	0,15	ПЭВ-2	5	-	МР-100
L11	7	0,25	ПЭВ-2	5	-	ПоверхL12
L12	20	0,25	ПЭЛШО	5	-	МР-100

не соединенных с общим проводом. Рамочная антенна приемника имеет размер 65х45 мм. Она выполнена из медного провода диаметром 1,5 мм. Ее можно также выполнить из тонкого коаксиального кабеля, замкнув оплетку с жилой с обеих сторон. В разрыв рамки включается конденсатор С50. Лучшие результаты можно получить, если антенну выполнить в виде трех параллельных проводников с расстоянием между ними в 3 мм. Спаять проводники между собой нужно на обкладках конденсатора С50.

Лучше всего сначала выполнить изоляционную рамку размером 65х45 мм и шириной 10 мм из полистирола с тремя канавками на расстоянии 3 мм друг от друга, а затем в них уложить посеребренный провод диаметром 1 мм. Такая антенна будет иметь очень высокую добротность.

Настройку устройства следует начинать с радиопередатчика. Отключив систему голосового управления тумблером SA3, подают питание тумблером SA1. При этом должен начать работать задающий генератор на транзисторе VT10. Если он не возбуждается, то вращают сердечник катушки L2 до его возбуждения. Подключив ВЧ-вольтметр к базе транзистора VT8, настраивают по максимуму выходного напряжения контур L1, С22, С23. Далее к выходу передатчика подключают резистор на 50 Ом и настраивают выходной каскад. При этом необходимо следить за тем, чтобы мощность не превысила величину 10 мВт. определенную как мощность внеполосных излучений Государственной инспекцией электросвязи.

Окончательную подстройку каскадов передатчика ведут на реальную штыревую антенну. Контроль ведут волномером или селективным вольтметром. Далее переходят к настройке НЧ-части передатчика. К резистору R2 подключают звуковой генератор и подают сигнал порядка 5 мВ и частотой 1 кГц. При этом на эмиттере транзистора VT11 должен быть неискаженный сигнал при росте входного сигнала до величины порядка 1,5В. Далее, подключив микрофон, произносят длинное "а" на необходимом от него удалении, резистором R22 устанавливают девиацию частоты 3 кГц. Включают систему голосового управления выключателем SA3 и убеждаются в правильности ее работы. После произнесения длинного "а" перед микрофоном, передатчик должен находиться в режиме передачи по крайней мере 5 с. При необходимости подбирают величину резистора R13.

(нажмите для увеличения)

(нажмите для увеличения)

Табл.2. Передатчик

Катушка	Числовитков	Диаметрпровода,мм	Маркапровода	Длинанамотки,мм	Диаметркаркаса,мм	Примечания
L1	5	0,6	ПЭВ-2	8	5	От 2...4 вит., МР-100
L2	10	1,0	ПЭВ-2	8	5	От 3 вит., МР-100
L3,L6, L7,L8,L13	-	-	-	-	ДМ, ДПМ, Д	10 мкГн
L4	5	0,6	ПЭВ-2	8	5	МР-100
L5	2	0,25	ПЭВ-2	-	-	Поверх L4
L9, L14	5	0,8	ПЭВ-2	8	5	Бескарк.
L10	4	0,8	ПЭВ-2	8	5	Бескарк.
L11	30	0,15	ПЭВ-2	-	-	Ha R43
L12	30	0,15	ПЭВ-2	-	5	МР-100
L15	4	0,8	ПЭВ-2	8	4	Бескарк.
L16,L17	5	0,8	ПЭВ-8	8	4	Бескарк.

Нажатием кнопки SA2 убеждаются в работе прерывистого тонального генератора. Катушка L12 служит для окончательного сопряжения между собой приемника и передатчика.

Теперь переходят к настройке приемника. Отключают экономайзер и систему шумопонижения выключателями SA3 и SA1 соответственно. Включают питание. На резистор R26 подают НЧ-сигнал величиной 50 мВ и частотой 1 кГц, и добиваются чистого неискаженного тона в динамической головке В1. Движок резистора R26 должен находиться в положении максимальной громкости. Далее на вывод 18 микросхемы DA1 подают ВЧ-напряжение с частотой 9 МГц, амплитудой 100 мкВ и девиацией 3 кГц. Вращением сердечников катушек L9 и L11 добиваются максимальной громкости в динамической головке В1. Затем такое же напряжение, но величиной 10 мкВ, подают на базу транзистора VT3, и настраивают контуры L4, С8; L6, С18 и L8, С22 по максимуму громкости. При этом нелинейные искажения должны отсутствовать.

Гетеродин приемника настраивают так же как задающий генератор передатчика, т.к. схемы у них аналогичны. Теперь подают напряжение с частотой 144 МГц, величиной 10 мкВ с девиацией 3 кГц на базу транзистора VT1. Вращением соответствующих сердечников настраивают контуры L1, С5; L2, С4 и L3, С10 В резонанс. При этом уменьшают входное напряжение до величины 0,3 мкВ. Затем производят сопряжение приемника и передатчика по частоте вращением сердечников катушек - L1 приемника и L2 передатчика, а также подстраивают рамочную антенну вращением ротора конденсатора С50 по максимуму чувствительности приемника. Она должна быть не хуже 5 мкВ/м при отношении сигнал/шум 20 дБ. Далее включают систему шумопонижения выключателем SA1, и на максимуме чувствительности добиваются четкого ее срабатывания вращением движка резистора R16. Далее выключателем SA2 включают экономайзер и проверяют его работу. На этом настройка приемника и всей системы в целом заканчивается.

Описанная система многократно повторялась и хорошо себя зарекомендовала.

По вопросу приобретения чертежей печатных плат просьба обращаться к автору, вложив конверт с обратным адресом.

Литература

1. В.Стасенко. Барьерный режим работы транзистора. - Радиолюбитель, 1996, №1.
2. В.Стасенко.Радиостанция диапазона 144...146 МГц из доступных деталей. - Радиолюбитель. KB и УКВ, 1996, №7

Автор: В.Стасенко (RA3QEJ), Воронежская обл., г.Россошь; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Охранные устройства и сигнализация объектов.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Новый метод быстрого оптического измерения расстояния 06.03.2018 Основанная на микрорезонаторах оптическая частотная гребенка позволяет осуществлять чрезвычайно точное измерение расстояний с рекордной на сегодняшний день скоростью, которая составляет 100 миллионов измерений в секунду. В качестве демонстрации работы нового метода исследователи из Технологического института Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT) и Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) продемонстрировали процесс сканирования поверхности пули, летящей со скоростью 160 метров в секунду, при этом, точность сканирования была не хуже одного микрометра в любой момент времени. Новая технология полагается на солитронную оптическую частотную гребенку, созданную на основе микрорезонатроа, изготовленного на поверхности чипа из нитрида кремния. А дальнейшее развитие данной технологии позволит создать светхвысокоточные скоростные трехмерные камеры и компактные лазерные сканеры типа LIDAR. Одной из составляющих частей новой системы являются новые источники-света-на-чипе, разработанные и созданные в университете EPFL. Свет от этих источников служит для создания оптической гребенки, когда он попадает в полость крошечных круглых резонаторов, имеющих нелинейные оптические характеристики, непрерывный поток света преобразовывается в импульсы, называемые рассеянными солитронами Керра, импульсы, занимающие очень широкую полосу оптического спектра. Отметим, что данная исследовательская группа уже достаточно давно работает с солитронными оптическими частотными гребенками. В прошлом году ученые продемонстрировали возможность использования таких гребенок в широкополосных оптических коммуникациях. Оптическая гребенка, по сути, состоит из света, имеющего несколько строго определенных длин волн, т.е. спектр этого света напоминает зубья гребенки. Если такой свет пройдет некоторое расстояние, то параметры гребенки изменятся, и сравнение этих параметров с параметрами эталонной гребенки позволит с высокой точностью вычислить расстояние, пройденное светом. И чем более широкополосной является оптическая частотная гребенка, тем большую точность измерения расстояния она может обеспечить. В новом методе измерения расстояния исследователи использовали два оптических чипа, генерирующих две идентичные частотные гребенки. Свет от одного чипа использовался для измерения расстояния, а гребенка, вырабатываемая вторым чипом, служила в качестве опорного сигнала.

Другие интересные новости:

▪ Моделируется шаровая молния

▪ Full HD-телевизоры не выдержали проверки

▪ DC/DC-преобразователи OPTIREG Switcher TLS412xD0x

▪ Разработана искусственная сетчатка глаза

▪ Алмаз размером с планету

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья Правовая основа защиты населения России от чрезвычайных ситуаций. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Как Гильотен был связан с гильотиной? Подробный ответ

▪ статья Выпускающий оператор эфира. Должностная инструкция

▪ статья УМЗЧ с усилителем напряжения по схеме с общей базой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Доработка блока питания AV3302. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025