Аналоговая система радиоуправления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоуправление

 Комментарии к статье

Для управления судомоделями на расстоянии до 150-200 метров обычно используются несложные аналоговые системы, построенные на принципе частотного кодирования команд. Передатчик такой системы строится по схеме высокочастотного генератора, частота которого определяется LC-контуром без применения кварцевого резонатора ("самоблуд"). Модуляция осуществляется при помощи мультивибратора частоту которого изменяют либо подключением разных резисторов или конденсаторов, либо плавно при помощи переменного резистора, на рукоятке которого имеются метки, дающие возможность устанавливать частоты, задающие разные команды. Приемник такой системы строится по схеме сверхрегенератора с набором низкочастотных LC-контуров и транзисторных ключей-детекторов на выходе.

Такая схема используется уже не один десяток лет, и ее по праву можно назвать классической. Главное ее достоинство - относительная простота. При этом есть существенные недостатки: нестабильность сверхрегенеративного приемного тракта, необходимость в применении дефицитных низкочастотных ферритовых сердечников и намотки на них многовитковых катушек для декодера. Переход на цифровой способ кодирования, безусловно, прогрессивен, но необходимость в передаче и приеме четкой импульсной последовательности, в которой учитывается каждый модулирующий импульс, приводит к сбоям в работе при управлении в условиях помех от ходовых двигателей и других исполнительных устройств. Поэтому приходится сильно усложнять схемы цифровых кодеров и декодеров.

В данной статье описывается современный вариант аналоговой трехкомандной системы радиоуправления с частотным кодированием. По сравнению с классической здесь есть много отличий. Частотный канал перенесен в область УКВ-ЧМ радиовещательного диапазона (выбирается участок, свободный от радиовещательных станций), модуляция частотная. Модулирующий мультивибратор построен на цифровой микросхеме МОП (К176ЛЕ5). Приемный тракт выполнен по супергетеродинной схеме с низкой ПЧ на специализированной микросхеме, предназначенной для построения приемного тракта радиовещательного УКВ ЧМ приемника (микросборка КХА058). Низкочастотные фильтры декодера приемного тракта выполнены по активным схемам на операционных усилителях без применения LC-контуров. В результате, переход на более высокочастотный диапазон и применение частотной модуляции повышает помехозащищенность всей системы. Более высокая чувствительность супергетеродинного приемного тракта, по сравнению с сверхрегенератором, дает возможность понизить выходную мощность передатчика, что в совокупности с низким потреблением задающего генератора, построенного на микросхеме К176, увеличивает срок службы гальванических элементов питания передатчика. Выполнение декодера на активных RC фильтрах и операционных усилителя не требует выполнения сложных намоточных работ.

Принципиальная схема передатчика показана на рисунке 1.

Рис. 1

Собственно передатчик построен по схеме LC высокочастотного генератора на транзисторе VT1 с цепью вольтдобавки R1 С5. Особенность такой схемы в том, что максимальная выходная мощность излучения, при правильном подборе соотношения резисторов R2 и R3, сочетается с минимальным током потребления транзистора. Для каждого экземпляра транзистора ГТ311И (или Ж) нужно подобрать номиналы этих резисторов таким образом, чтобы получить максимальное излучение высокой частоты, и при этом должен понижаться ток потребления генератором.

Модулирующая цель состоит из варикапа VD1 и включенного последовательно с ним конденсатора С6. ЧМ производится в эмиттерной цепи VT1.

Источник модулирующих импульсов - мультивибратор на микросхеме D1. Переменным резистором R8 устанавливают частоту, соответствующую нужной команде, а затем нажимают кнопку S1. Мультивибратор будет вырабатывать импульсы все время пока нажата эта кнопка. Импульсы поступают на варикап и модулируют ВЧ излучение.

Схема приемника с декодером показана на рисунке 2.

Рис. 2 (нажмите для увеличения)

Приемный тракт выполнен на гибридной микросхеме А1 - КХА058, представляющей собой приемный тракт УКВ-ЧМ радиовещательного приемника. Частота настройки зависит от частоты настройки гетеродинного контура L1 С3. Низкочастотный сигнал снимается с вывода 15 А1 и поступает на входы трех активных фильтров на операционных усилителях А2-А4. Фильтр на А2 настроен на частоту 390 Гц, что соответствует первой команде, фильтр на A3 настроен на частоту 820 Гц, что соответствует второй команде, и последний фильтр, на А4 настроен на 1100 Гц - третья команда.

Делитель напряжения R15-R16-R17 служит для задания напряжения смещения, равного половине напряжения питания для подаче на прямые входы А2-А4, чтобы эти операционные усилители могли работать с однополярным питанием.

На выходах фильтров включены транзисторные ключи-детекторы, управляющие электромагнитными реле, контакты которых на схеме не показаны. Мощность этих реле зависит от конкретного применения системы радиоуправления.

Если передается первая команда переменное ЗЧ напряжение усиливается операционным усилителем А2 до уровня, достаточного для открывания транзистора VT1. Он начинает периодически открываться, заряжая импульсами коллекторного тока конденсатор С20. По мере зарядки напряжение на нем возрастает, и в при определенном уровне, открывается транзистор VT2. В результате срабатывает реле Р1, и его контакты (на схеме не показаны) включают исполнительное устройство, которое должно срабатывать при подаче первой команды.

В это время два других реле обесточены, поскольку частота модулирующего сигнала лежит за пределами их резонансных полос, и усилители A3 и А4 сигнал не усиливают.

Аналогичным образом включаются реле Р2 и Р3 при подаче двух других команд.

Катушки приемника и передатчика бескаркасные, для их намотки используют временную оправку диаметром 4 мм (хвостовик сверла диаметром 4 мм). Намотка выполняется проводом ПЭВ 0,3-0,5. Катушка наматывается на хвостовик сверла, затем формуются ее выводы, зачищаются и облуживаются. После этого полученная "пружинка" снимается со сверла и устанавливается на плату. Катушки одинаковые, для диапазона 64-75 МГц они содержат по 12 витков, для диапазона 88-108 МГц - по 7 витков. Электромагнитные реле используются малогабаритные типа РЭС-55А на напряжение срабатывания 6-10В. Можно использовать реле РЭС-47, РЭС-43, РЭС-10, РЭС-15 с обмоткой на напряжение 6-10В. Роль антенны приемника выполняет проволочный штырь длиной около 50 см, в качестве антенны передатчика используется телескопическая антенна длиной 75 см от транзисторного приемника или магнитолы.

Операционные усилители К140УД6 можно заменить на 140УД6. К140УД7, 140УД7, К140УД608, К140УД708.

Транзистор ГТ311И можно заменить на ГТ311Ж, при монтаже вывод корпуса транзистора нужно соединить с минусом питания. Транзисторы КТ315 можно заменить на любые из серий КТ315, КТ3102, КТ342, КТ316. Транзисторы КТ814 - на любые из серий КТ814, КТ816.

Подстроечные конденсаторы керамические, типа КПК-1М. Постоянные конденсаторы, работающие в высокочастотных цепях типа КТ или КД. или аналогичные импортные с минимальным ТКЕ. Конденсаторы, работающие в низкочастотных фильтрах декодера типа К10-7, КПС, КМ или аналогичные. Электролитические конденсаторы - К50-35 или импортные.

При отсутствии микросхемы КХА058 приемный тракт можно собрать на микросхемах К174ХА34, К174ХА42 или К1066ХА1 по типовым схемам, которые неоднократно описывались в литературе.

Настройку следует начать с приемного тракта. Подключив к выходу микросхемы А1 (к выводу 15) вход любого УЗЧ вращением ротора С3 настройте приемник на любую станцию УКВ диапазона (так можно проверить его функционирование). Затем, ориентируясь по шкале фабричного приемника настройте приемный тракт на участок диапазона, где нет радиостанций.

Затем включите передатчик, замкните S1 и вращением ротора С1 (рисунок 1) настройте передатчик таким образом, чтобы его сигнал был слышен из динамика контрольного усилителя. Далее, подбором номиналов R2 и R3 (и немного подстраивая С1) установите такой режим работы VT1 (рисунок 1), при котором будет максимальная дальность связи между приемником и передатчиком.

Далее, отключите усилитель от выхода приемника, и наблюдая за электромагнитными реле поворачивайте движок переменного резистора R8 передатчика, держа кнопку S1 замкнутой. Нанесите на ручку R8 три заметные метки, соответствующие включениям реле. При необходимости можно подобрать номинал R7 или С8 (рисунок 1).

Дальность системы при управлении судомоделью составляет около 150 метров в зоне прямой видимости.

Автор: Р.Лыжин

Смотрите другие статьи раздела Радиоуправление.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Мизофония может иметь выраженную генетическую основу 15.10.2026

Для большинства людей звук жевания, дыхания или сопения остается практически незаметной частью повседневной жизни. Однако у людей с мизофонией такие совершенно обычные звуки способны вызывать мгновенную и крайне сильную негативную реакцию. Причины этого состояния до сих пор изучены недостаточно, однако новое исследование указывает на важную роль наследственности. Полученные данные свидетельствуют о том, что предрасположенность к мизофонии может иметь глубокую генетическую основу. Исследованием занималась команда Медицинской школы Йельского университета, сосредоточившая внимание на семейной истории людей с этим расстройством. В отличие от ряда предыдущих работ, проводившихся преимущественно с помощью дистанционных опросов, на этот раз специалисты непосредственно обследовали 101 человека с мизофонией и членов их семей. Такой подход позволил исследователям оценить не только распространенность состояния среди родственников, но и возможные связи с другими особенностями психического здоро ...>>

Запись магнитных данных с помощью сверхбыстрых лазерных импульсов 15.10.2026

Системы хранения данных постоянно сталкиваются с необходимостью одновременно увеличивать скорость записи, плотность информации и энергоэффективность. Один из возможных путей решения этой задачи связан с использованием света для управления магнитными состояниями материала. Инженеры Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали метод, в котором специально сформированные лазерные импульсы позволяют изменять направление намагниченности, открывая перспективу создания более быстрых и компактных магнитных устройств памяти. Главное отличие нового подхода заключается в том, что исследователи управляют не составом магнитного материала, а характеристиками самого лазерного излучения. Ультрабыстрый лазер концентрирует энергию на микроскопическом участке поверхности. Когда диаметр светового пятна становится меньше 1,36 мкм, специалистам удается переключать направление намагниченности независимо от спиральности света, то есть направления вращения его поляризации. Это позволяет отказаться от ...>>

Биокаталитический способ получения хиральных оксазолидинонов 14.10.2026

Химия все чаще обращается к биологическим молекулам, чтобы сделать синтез сложных веществ более точным и эффективным. Особенно важны такие технологии при создании соединений, у которых одинаковый химический состав может сопровождаться разным пространственным расположением атомов и, следовательно, различными свойствами. Исследователи из Калифорнийского технологического института и Университета Питтсбурга предложили новый биокаталитический подход, позволяющий получать хиральные оксазолидиноны непосредственно из простых неактивированных алкенов. В основе предложенного метода лежит последовательность из двух реакций - азиридинирования и последующего расширения цикла. Этот каскад запускается с помощью гемопротеина, который выполняет функцию катализатора и позволяет направлять химическое превращение в нужную сторону. В результате из относительно простого исходного соединения формируется более сложная циклическая структура с заданной пространственной конфигурацией. Особенно существенным ...>>

Случайная новость из Архива Гренландские акулы - рекордсмены долголетия среди позвоночных 27.06.2026 В мире живых существ продолжительность жизни варьируется от нескольких дней у некоторых насекомых до нескольких десятилетий у крупных млекопитающих. Однако среди морских обитателей есть настоящие долгожители, чей возраст поражает воображение. Гренландские акулы, населяющие холодные воды Северной Атлантики и Арктики, по праву считаются самыми долговечными позвоночными на планете, и современные научные методы позволили точно оценить масштаб их жизненного пути. Эти крупные хищники растут крайне медленно - всего на несколько сантиметров за несколько лет, достигая в итоге более пяти метров в длину. Долгое время определить точный возраст гренландских акул было практически невозможно, поскольку у них отсутствуют традиционные маркеры, такие как годовые кольца на костях или чешуе. Предположения о выдающемся долголетии существовали давно, но требовали надежного подтверждения. Прорыв наступил в 2016 году, когда международная группа ученых применила радиоуглеродный анализ к хрусталикам глаз акул. Ткани в центре хрусталика формируются еще до рождения и сохраняют химический состав того времени, выступая своеобразным архивом. Ключевую роль сыграл так называемый ядерный импульс - резкий всплеск уровня радиоактивного углерода в атмосфере после испытаний термоядерного оружия в середине XX века. Этот "след" проник в океан и позволил точно датировать периоды жизни отдельных особей. На основе полученных данных исследователи установили, что самые старые гренландские акулы могут достигать возраста около 392 лет, а средняя продолжительность жизни превышает 270 лет. Половой зрелости эти животные достигают лишь примерно в 150 лет. Такие показатели делают их абсолютными рекордсменами среди позвоночных, значительно опережая даже некоторых китов и черепах. Гренландские акулы известны не только долголетием, но и удивительной медлительностью - они передвигаются со скоростью до 2,9 километра в час, что делает их одними из самых неторопливых акул в мире. Тем не менее это не мешает им успешно охотиться, в том числе на тюленей, подкрадываясь к спящим жертвам. Их медленный метаболизм, адаптированный к холодным водам, вероятно, и является одной из причин такого выдающегося долголетия. Ученые подчеркивают, что из-за крайне медленного роста и позднего наступления половой зрелости популяция гренландских акул особенно уязвима перед антропогенным воздействием. Даже умеренный отлов может нанести серьезный ущерб виду, восстановление которого займет столетия. Поэтому специалисты призывают к осторожному подходу в вопросах сохранения этих уникальных морских долгожителей.

Другие интересные новости:

▪ Гиперзвуковые ракеты вместо буровых установок

▪ Осознанность усиливает эгоизм

▪ MAX31856 - АЦП для термопар с защитой и линеаризацией

▪ Высокоточные программируемые усилители

▪ Передача радиосигналов почти без затрат энергии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья Паровой катер. Советы моделисту

▪ статья Что мог делать автомат 1912 года, считающийся первой в мире компьютерной игрой? Подробный ответ

▪ статья Гевея. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электроизгородь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Формирователь сигнала радиомаяка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026