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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Radio nomeolvides. Sistema de seguridad. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Dispositivos de seguridad y señalización de objetos. Un transmisor de radio de micropotencia ubicado en un maletín, mochila, etc., y un receptor de radio especial del propietario, que reacciona ante la pérdida de contacto con cosas "contaminadas por radio" debido a su pérdida o, posiblemente, robo. formar un sistema de seguridad capaz de detectar la pérdida en sus primeras etapas. Microtransmisor de potencia El diagrama esquemático del transmisor de radio nomeolvides se muestra en la Fig. 1. El modo de funcionamiento de su parte de alta frecuencia (VT1, ZQ1, R5, R6, R8, C4, L1) está determinado por un dispositivo que incluye un multivibrador (DD1.1, DD1.2, R1, R2, C1) , excitado a frecuencia f= l/2*R2*Cl=0,25...0,3 Hz, y un driver (DD1.3, DD1.4, R3, C2), transformando uno de los frentes del meandro multivibrador en un pulso de duración timp=R3*C2= 20 ms.
Tabla 1
El transmisor funciona en modo de pulso. Solo cuando aparezca un voltaje igual a Upit en la salida de DD1.4, se crearán las condiciones para su excitación: el interruptor electrónico (transistor VT2) en el circuito de potencia se abrirá y la corriente inicial necesaria aparecerá en la base del transistor. VT1. El tiempo que tarda el transmisor en entrar en modo de funcionamiento y, en consecuencia, el frente del pulso de radio que emite es ~4 ms*. Durante la pausa entre pulsos, el consumo de energía de la parte de alta frecuencia del transmisor se reduce casi a cero. Para reducir el consumo de energía de los elementos de control, se introduce una resistencia R1 en el circuito de alimentación del microcircuito DD4, que reduce el voltaje en él al valor Upit, en el cual las corrientes de paso de las estructuras CMOS que lo componen se vuelven bastante pequeño. Cualquier transistor npn de silicio con una frecuencia de corte de al menos 1 MHz puede considerarse como transistor VT200. El principal requisito para el transistor VT2: voltaje de saturación Uke us Ј 0,2 V. Si este transistor tiene una ganancia de corriente menor en comparación con el KT3102E, para introducirlo en modo de saturación será necesario reducir correspondientemente la resistencia de la resistencia R7. Capacitancia del condensador C3=(5...10) timp / R5 (C3 - en uF, timp - en ms, R5 - en kOhm). La bobina L1, la antena "magnética" del transmisor, está enrollada vuelta a vuelta sobre una placa de fibra de vidrio de 20x8 con un espesor de 1,5 mm. Tiene 30...35 vueltas, el cable es PEWSHO 0,25...0,3. El resonador de cuarzo ZQ1 debe tener una frecuencia permitida por Gossvyaznadzor para sistemas de seguridad: 26945 o 26960 kHz**. Es importante que esta sea su resonancia principal (en un resonador cuya frecuencia de funcionamiento sea un armónico de la resonancia principal, se indicará de forma diferente: 26,945 o 26,960 MHz). Cuando se utiliza un resonador armónico, la antena estranguladora L1 deberá reemplazarse con un circuito oscilante completo, conectado de manera que su resistencia, reducida al colector del transistor VT1, no exceda 1...1,5 kOhm (es posible para puentear el circuito con una resistencia).
El transmisor funciona sin antena externa: a distancias de "nomeolvides" simplemente no es necesario. La fuente de energía puede ser cualquier batería de 6 voltios. La dependencia de la corriente consumida por el transmisor Ipot de la tensión de alimentación Upit se muestra en la Tabla 1. Todos los elementos del microtransmisor se colocan en una placa de circuito impreso hecha de un laminado de fibra de vidrio de doble cara de 1 mm de espesor (Fig. 2). La lámina del lado de las piezas (no mostrada en la figura) sirve sólo como cable de pantalla común (a él está conectado el “-” GB1); en los lugares por donde pasan los conductores tiene círculos con un diámetro de 1,5. 2 mm. Las conexiones a los terminales de resistencias, condensadores, etc. se muestran en cuadrados negros. El resonador de cuarzo ZQ1 se instala en el corte de la placa de circuito impreso y se fija soldando a la lámina nula del terminal "conectado a tierra". Los condensadores de óxido C3 (dimensiones 04x8 mm) y C6 (08x12 mm) están montados en la posición "acostado": C3 - encima del microcircuito, C6 - en la placa (Fig. 3). Todas las resistencias son MLT-0,125. Condensadores: C1 - K10-176, C2 y C6 - KM-6, C4 - KD.
Como fuente de alimentación para el microtransmisor se utiliza una batería en miniatura E6A de 11 voltios (010,3x16 mm) con una capacidad eléctrica de 33 mAh. No es necesario un interruptor de encendido, simplemente inserte la batería en un enchufe especial con contactos accionados por resorte. La vista general del transmisor se muestra en la foto (Fig. 3). Receptor de radio nomeolvides Diseñado como un superheterodino con conversión de frecuencia única, su diagrama de circuito se muestra en la Fig. 4. El microcircuito DA1 es un convertidor, cuyo circuito de entrada L1C1C2 está sintonizado a la frecuencia del canal de radio de alarma de seguridad fk - 26945 o 26960 kHz, y la frecuencia del oscilador local fg, desplazada con respecto a fk en 465 kHz, se establece y estabiliza mediante un resonador de cuarzo ZQ1. La señal de frecuencia diferencial (intermedia) fg=465 kHz, aislada por el piezofiltro ZQ2, se alimenta a la entrada del microcircuito DA2, que incluye un amplificador de frecuencia intermedia, un detector de amplitud y un amplificador de baja frecuencia. El amplificador operacional DA3 con transistor VT1 en la salida es un comparador de ahorro de energía que convierte una señal de pulso de bajo nivel en un pulso con una amplitud cercana a Upit. Las entradas directa e inversa del DA3 reciben la señal a través de filtros RC de frecuencia: R8*C14=300 ms, que monitoriza la tensión de alimentación, y R10*C15=1ms, que reduce significativamente la sensibilidad del receptor al ruido impulsivo. En el comparador, la resistencia R9 es especialmente importante: la caída de voltaje a través de ella es DUr9- establece el umbral de respuesta del comparador. Entonces, si R9 = 30 kOhm, entonces, de acuerdo con la distribución de la tensión de alimentación en el divisor, compuesto por las resistencias R7, R9 y R11, DUr9 = 30 mV y el comparador responderá solo a las señales de entrada cuya amplitud exceda este valor. El dispositivo que genera una señal de alarma cuando desaparece la señal del microtransmisor contiene un oscilador maestro (DD1.1, DD1.2, R16, R17, C16), un generador de onda cuadrada (período tзг=2R17*C16) y un generador de sonido ( DD1.3, DD1.4, R18, R19, C 18), excitados a la frecuencia fsv=l/2R19*C18. Chip DD2 - contador. Un pulso de amplitud “unitaria” en la entrada R la pone en estado cero. Se ha introducido un bloqueo en el contador: cuando aparece un voltaje de alto nivel en la entrada CN, deja de responder a las señales que llegan a la entrada CP. En este estado del contador, se crean las condiciones para la excitación periódica del generador de sonido: se excita solo cuando aparece un voltaje de alto nivel en la salida 10 DD1.1. Si tзг se configura (seleccionando C16 o R17) de modo que el período de repetición de los pulsos del microtransmisor sea inferior a 9tзг, entonces el contador DD2, periódicamente devuelto a cero por las señales del microtransmisor, no podrá alcanzar la posición "9" y el generador de sonido no se excitará. Si las señales del microtransmisor desaparecen, la alarma obviamente se activará a más tardar después de las 9 tzg, y cuando se reanuden, se detendrá inmediatamente. Sobre algunas características de diseño del receptor de radio. La inductancia L1 es una antena magnética. Está enrollado sobre una varilla de ferrita M30VN con un diámetro de 8 y una longitud de 40 mm***. El bobinado se realiza con alambre MGShV-0,15 y tiene 5 vueltas seguidas. La capacitancia resonante del circuito de Corte y su factor de calidad Q dependen poco de la ubicación del devanado: Corte = 32 pF y Q = 260, si se ubica en la parte media del núcleo; Corte = 34 pF y Q = 280, si el devanado está a 5...6 milímetros de su borde. Se recomienda seleccionar la frecuencia del resonador de cuarzo ZQ1 debajo de fк. En este caso, el canal de recepción "espejo" (fзп-=fк -2fпч) resulta estar en una cuadrícula B ligeramente cargada del rango de comunicaciones civiles. La resistencia R6, de la que depende la sensibilidad del receptor (aumenta a medida que el control deslizante R6 se mueve hacia abajo; consulte la Fig. 4), puede hacerse ajustable, para una ranura, o ajustable, con una cómoda manija. La pantalla que se muestra en la Fig. 4 con una línea discontinua, está destinado no tanto a proteger el receptor de radio de las interferencias externas (su sensibilidad es relativamente baja), sino de las internas: las señales que circulan en DD1 y DD2 tienen componentes de alta frecuencia que, si se instalan incorrectamente , puede "entrar" en la ruta de recepción y resultar comparable con las señales IF y RF en funcionamiento. Todas las resistencias permanentes del receptor de radio son del tipo MLT-0,125; condensador C1 - KT4-23, C12, C17 - K50-35 o K50-40, C14 - K53-30, el resto - tipo KD, KM-6, K10-176, etc. El receptor está montado sobre una placa de circuito impreso de 87x41 mm, fabricada con un laminado de fibra de vidrio de doble cara con un espesor de 1,5 mm (Fig. 5). Tiene tres recortes: para acomodar la batería, el resonador de cuarzo y el devanado magnético de la antena.
Un lado de la placa de circuito impreso se usa solo como cable común y pantalla, de manera similar a como se hace en el transmisor de "nomeolvides". La pantalla está hecha de latón fino o estaño; su corte se muestra en la Fig. 6. Tres de sus lados están doblados a lo largo de las líneas discontinuas y el cuarto, con una curva suave sobre una pieza de trabajo con un diámetro de 10...11 mm.
La pantalla se suelda en las esquinas, la parte inferior se nivela y se fija a la placa de circuito impreso soldando en tres o cuatro puntos. Al instalar una pantalla en una placa que tiene otra configuración de conductores, es necesario asegurarse de que no pueda formar una espira en cortocircuito en la antena magnética: esto dejaría la radio completamente inoperable. En un receptor de radio ensamblado sin errores, solo queda ajustar el circuito de entrada L1C1C2 a fк, la frecuencia del canal de radio seleccionado. Esto se puede hacer utilizando un generador de señal estándar, conectando de una forma u otra su salida a la entrada del receptor, y un voltímetro (preferiblemente digital) con una escala de 1...2 V, conectado a la salida 9 del chip DA2. . El condensador C1 se deja en la posición que corresponderá al máximo en las lecturas del voltímetro. El generador de señal estándar puede ser reemplazado por una estación de radio que funcione en transmisión CB si tiene el canal 39 en la cuadrícula B de la escala de frecuencia europea (este canal corresponde a una frecuencia de 26945 kHz), o el canal 1 de la cuadrícula C de la Escala rusa (26960 kHz). El circuito de entrada del receptor de radio se puede ajustar directamente utilizando las señales del microtransmisor ubicado a 1,5...2 metros de distancia: colocando la resistencia R6 en la posición media, encuentre la posición del condensador C1 en la que desaparece la señal de alarma. Un osciloscopio puede resultar útil al sintonizar el receptor utilizando señales de microtransmisores. Con su ayuda, es fácil rastrear el paso de una señal de pulso a lo largo de la ruta de recepción, ajustar el circuito de entrada (basado en la amplitud máxima del pulso en la salida 6 del microcircuito DA3), monitorear el funcionamiento del maestro y los generadores de sonido. etc. Tabla 2
La fuente de alimentación de la radio es una batería galvánica 6A de 476 voltios, que tiene unas dimensiones pequeñas (013x25 mm) y, en consecuencia, una capacidad pequeña (105 mAh). La Tabla 2 muestra la dependencia de la corriente consumida por el receptor Ipot del voltaje de la fuente de alimentación Upit, lo que permite decidir sobre la capacidad requerida de la fuente de energía en condiciones, por ejemplo, de monitoreo continuo de varios días. *) La excitación relativamente lenta de los autoosciladores de cuarzo se debe al alto factor de calidad de los resonadores de cuarzo. **) Sólo estos dos canales de frecuencia están permitidos para la transmisión de señales de sistemas de seguridad vía radio en nuestro país. ***) Núcleo M30VN-12 o un trozo de 40 mm de la antena magnética MZOVN-D9001 (la antena se rompe fácilmente en el lugar correcto después de un ligero corte con una lima de diamante). Publicación: cxem.net
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