Система частотного кодирования. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиолюбителю-конструктору

 Комментарии к статье

При построении системы радиооповещения, например для радиосигнализации или в других аналогичных случаях можно использовать достаточно простую и надежную цифровую систему частотного кодирования. Сущность такого принципа заключается в том, что на передающем устройстве устанавливается генератор прямоугольных импульсов, который вырабатывает импульсы определенной частоты. Эти импульсы поступают на модулятор и через канал связи поступают на вход декодера, который представляет собой упрощенный цифровой частотомер, задача которого состоит в преобразовании частоты в некоторый цифровой код, который затем сравнивается с кодом, установленным на выходе частотомера. И при совпадении на выходе декодера появляется логическая единица.

Принципиальная схема простейшего кодирующего устройства показана на рисунке 1. Это обычный мультивибратор на логических инверторах. Он вырабатывает импульсы некоторой определенной "кодовой частоты" (например 4200 Гц). Импульсы с его выхода должны поступать на вход канала связи, например на модулятор радиопередатчика.

Рис. 1

Схема декодера показана на рисунке 2. Как было сказано выше, это упрощенный частотомер, который преобразует частоту, поступающую на его вход в некоторое двоичное число на выходе регистра D4. В данном случае частоте 4200 Гц соответствует код "1010" (10).

Рис. 2

Частотомер состоит из ключевого устройства на элементе D1.3, генератора образцовой частоты на элементах D1.1 и D1.2, устройства управления на счетчике D3, рабочего счетчика D2 и ячейки памяти - D4.

Импульсы с выхода приемного устройства (предварительно сформированные на логический уровень МОП) поступают на вход D1.3. В исходном состоянии оба счетчика D2 и D3 обнулены, поэтому на выходе D3 имеется логический нуль. Этот нуль поступает на вывод 13 D1.3 и этот элемент открывается. Через него проходят импульсы на вход рабочего счетчика D2. В это же время импульсы образцовой частоты с выхода мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2 поступают на счетчик D3. Как только этот счетчик досчитает до 32-х на его выходе появляется единица и временный интервал измерения заканчивается. Элемент D1.3 закрывается, затем происходит запись результата измерения в регистр D4, и далее, с поступлением первого положительного импульса от мультивибратора через логический элемент "И" на диодах VD1 и VD2 на оба входа "R" счетчиков D2 и D3 поступает единица. Схема возвращается в исходное положение, а на выходе регистра D4 устанавливается некоторое двоичное число, соответствующее поступившей на вход частоте. В данном случае выбрана частота 4200 Гц, при ее поступлении на вход декодера на выходе регистра устанавливается двоичное число "1010". Распознавание частоты выполняется простым дешифратором на элементе D1.4 и диодах VD3-VD7. Получаются две шины - одна соединенная с резистором R3, другая с R4. Нам нужно кодовое число "1010" это значит, что на выводах 12 и 8 D4 должны быть единицы, а на выводах 2 и 10 нули. Диоды установлены таким образом, чтобы при поступлении кодового числа все они были закрыты. При этом на выходе будет высокий уровень (через резистор R3). Если число не соответствует коду хотя бы один диод окажется открытым и на выходе будет нуль.

Недостаток любого цифрового частотомера состоит в том, что всегда имеется ошибка в последнем разряде, которая определяется дискретностью и точностью интервала времени измерения. Несинхронность работы устройства управления с импульсами измеряемой частоты приводит к таким ошибкам. Для того, чтобы свести подобные ошибки к минимуму младшие два разряда счетчика D2 (весовые числа "1 и "2") не используются, потому, что именно в этих наиболее вероятны ошибки. В результате весь интервал частот (для частоты образцового мультивибратора 3200 Гц) разбит на 15 значений от 600 Гц до 6200 Гц с шагом в 400 Гц. Это удобно еще и тем, что позволяет частоте кодирующего мультивибратора передатчика отклонятся в некоторых небольших пределах.

При частоте мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2 равной 3200 Гц декодер регистрирует 15 частот, которые соответствуют таким выходным кодам на выходе D4:

Если частоту мультивибратора на D1.1 и D1.2 изменить эти частоты тоже изменятся. Таким образом число кодов можно увеличить.

Если на выходе вместо дешифратора на элементе D1.4 установить два дешифратора типа К561ИД1 можно организовать 15-ти командную систему телеуправления Передавать команды - изменяя частоту мультивибратора передатчика (рисунок 1), например переключая резисторы R1 настроенные на разные частоты (соответственно таблице).

Настройка. Нужно установить частоту мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2 (рисунок 2) равной 3200 Гц, подбором номинала R1 контролируя частоту по частотомеру. Затем нужно выбрать одну из кодовых частот (по таблице) и настроить на нее мультивибратор передатчика (рисунок 1) подбором R1, также при помощи частотомера. Затем нужно установить диоды VD3-VD6 таким образом, чтобы при коде, соответствующем выбранной частоте все эти диоды были закрыты и на выходе был высокий логический уровень.

Литература

1. М.Назаров "Цифровой индикатор частоты". Радио №3 1984 г., стр. 29-30.

Автор: Кожановский С.Д.

Смотрите другие статьи раздела Радиолюбителю-конструктору.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Процессор Toshiba для носимой электроники 05.04.2014 Компания Toshiba, подобно некоторым другим компаниям, лицензирует ядра у компании ARM Holdings. Благодаря этому ей достаточно быстро удается выводить на рынок готовые решения. Теперь Toshiba также занялась популярным сегментом носимых устройств, выпустив фирменные SoC на 48-МГц ядрах ARM Cortex-M4F. По сути - это микроконтроллер, однако Toshiba назвала новинку прикладным процессором. Последним расширением фирменной линейки решений, выпускаемых под брендом ApP Lite, стали новые SoC TZ1001MBG. Компания предполагает создавать на базе новых SoC носимые устройства для улучшения качества жизни. Такие устройства, оснащенные определенным набором датчиков, помогут человеку избежать возможных проблем со здоровьем, способствуя соблюдению правильного питания и физической нагрузки, а также давая возможность так отрегулировать повседневную жизнь, чтобы свести к минимуму возможность появления профессиональных и других распространенных заболеваний. Прикладной процессор Toshiba включает акселерометр, модуль беспроводной связи Bluetooth LE, а также флеш-память, позволяющую хранить данные. В состав SoC входит также высокоточный АЦП, способный оцифровать кардиограмму и другие аналоговые сигналы с датчиков. Ожидается также появление модификации процессора, включающей магнитометр и гироскоп. Образцы новых процессоров Toshiba начнет распространять в мае, а их массовое производство планируется начать в сентябре.

Другие интересные новости:

▪ Эластичный секундомер

▪ Портативный диск Samsung T5 EVO 8 Тб

▪ Беспроводные наушники 9.1 Sony MDR-HW700DS

▪ Цунами на Марсе

▪ Энергетически эффективные чипы i.MX7 от Freescale

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Вильгельм Рихард Вагнер. Знаменитые афоризмы

▪ статья Оттенок какого цвета назван в честь святого Патрика? Подробный ответ

▪ статья Майоран обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Кварцевый резонатор преобразует неэлектрические величины в электрические. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Безошибочный повтор. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025