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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sistema de radiocontrol digital con codificación de frecuencia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Equipos de radiocontrol El tipo más común de sistemas de control de radio para modelos son los sistemas construidos según el principio de codificación de frecuencia. En tal sistema, cada comando corresponde a una frecuencia estrictamente definida de la señal moduladora. El codificador de dicho sistema es un multivibrador, cuya frecuencia se cambia mediante varios botones de comando o mediante una resistencia variable. El decodificador suele constar de un conjunto de filtros RC o LC (casi como en una instalación de música en color), que seleccionan señales de comando y las dirigen a interruptores electrónicos que controlan las cargas. El sistema descrito en este artículo se basa en un principio similar (cada comando corresponde a una determinada frecuencia de modulación), pero el papel del decodificador lo desempeña una especie de frecuencímetro digital simplificado. En L.1 se describe detalladamente un sistema de codificación basado en este principio. El diagrama esquemático de la consola de transmisión se muestra en la Figura 1. El transmisor en sí está construido de acuerdo con un circuito de una etapa en un transistor VT2. El circuito oscilatorio L1C6 incluido en su circuito colector está sintonizado a la frecuencia portadora. La frecuencia portadora está determinada por la frecuencia resonante del cristal Q1 (en este caso, 27,12 MHz). La frecuencia de resonancia Q1 debe ser igual a la frecuencia portadora o ser la mitad de ella, en el primer caso, el generador en VT2 opera en el armónico fundamental del resonador, y en el segundo en su segundo armónico. Por ejemplo, para una frecuencia portadora de 27 MHz, puede tomar un resonador a 27 MHz oa 13,5 MHz.
El transmisor es de una sola etapa, el transistor VT2 desempeña el papel de oscilador maestro y amplificador de potencia. El voltaje RF-CA del colector VT2 se suministra a través del condensador de desacoplamiento C7 y la bobina de adaptación de extensión L2 a la antena W1, cuya función la realiza un "bigote" de la antigua antena telescópica de televisión. La longitud del "bigote" en estado extendido es de aproximadamente 1 metro. El modulador de amplitud está hecho en el transistor VT1. Este transistor está incluido en el circuito abierto de la fuente de alimentación del transmisor. El voltaje de polarización en su base lo establece la resistencia R3 de tal manera que, en ausencia de un voltaje de modulación alterno en la base de VT1, se encuentra en un estado casi abierto. En este caso, aproximadamente 3/4 de la tensión de alimentación se suministra al transmisor. Cuando se aplica un voltaje alterno a la base VT1 desde el codificador, comienza a abrirse con más fuerza y luego se cierra parcialmente. En este caso, el voltaje de suministro del transmisor cambia en consecuencia y, en consecuencia, la potencia de su radiación. De esta manera, se realiza la modulación de amplitud de la señal de alta frecuencia que ingresa a la antena. El codificador está hecho en un chip D1. Es un multivibrador, cuya frecuencia depende de la capacitancia C1 y la resistencia de la resistencia conectada entre la entrada y la salida del elemento D1.1. Con la ayuda de siete resistencias de sintonización R6-R14 y siete botones S1-S7, puede configurar siete frecuencias diferentes que van desde 500-3000 Hz. Estas frecuencias codificarán siete comandos diferentes que se pueden transmitir mediante la consola de transmisión. El panel transmisor es alimentado por una batería de 9V de seis celdas A332 o dos baterías "planas". El receptor consta de una ruta de recepción en el microcircuito K174XA2 y un decodificador construido según un circuito frecuencímetro simplificado. La ruta de recepción está enteramente tomada de L2. El diagrama esquemático de la ruta de recepción se muestra en la Figura 2. Está construido sobre un microcircuito multifuncional A1 - K174XA2 según un circuito estándar simplificado.
La señal de la antena W1, cuya función desempeña un fino radio de acero de aproximadamente 0,5 metros de largo, ingresa al circuito de entrada L1C2. El circuito está sintonizado a la frecuencia portadora del transmisor. La señal seleccionada a través de la bobina de acoplamiento L2 se suministra a la entrada simétrica del amplificador de RF del mezclador balanceado del chip A1. También se incluye un oscilador local en el microcircuito. El diagrama de cableado del oscilador local se diferencia del estándar por la presencia de un resonador de cuarzo Q1 en el circuito de retroalimentación, que estabiliza la frecuencia del oscilador local. En la salida del oscilador local, el circuito L3C4 se enciende y se sintoniza a la frecuencia del oscilador local. En este caso, el oscilador local utiliza un resonador de cuarzo a 26,655 MHz (teniendo en cuenta la frecuencia intermedia de 465 kHz y la frecuencia portadora de 27,12 MHz). Pero en este circuito también puedes usar resonadores en otras frecuencias, teniendo en cuenta otras frecuencias portadoras e intermedias, por ejemplo, con una frecuencia portadora de 27 MHz (si el resonador en el transmisor está a 13,5 MHz), puedes usar el resonador en el receptor a 13,2 MHz, entonces la frecuencia del oscilador local será igual a 26,4 MHz y la frecuencia intermedia será de 600 kHz. Pero en este caso es necesario reconstruir los circuitos L4C6 y L6C8 desde una IF de 465 kHz a una IF de 600 kHz. La señal de frecuencia intermedia se aísla en el pin 15 A1 y entra al circuito L4C6, configurado en IF = 465 kHz. No hay ningún filtro piezocerámico en este circuito. Por un lado, esto afecta negativamente a la selectividad de la ruta en el canal adyacente, pero por otro lado, se garantiza una mayor sensibilidad debido a la ausencia de pérdidas en el filtro, y es posible seleccionar cualquier IF dentro del rango de 300-1000 kHz, dependiendo de los resonadores de cuarzo disponibles. Si es necesario, siempre es posible introducir un filtro piezocerámico de 465 kHz en el circuito reemplazando el condensador C7 por él. En cualquier caso, la selectividad del canal adyacente de una ruta de recepción de este tipo es mucho mayor que la de los receptores superregenerativos convencionales utilizados para sistemas de control por radio. A través del condensador C7, se suministra el voltaje de FI seleccionado, a través de los terminales 11 y 12 A1, a la entrada del amplificador de FI del microcircuito. A la salida de la IF (pin 7), se enciende el circuito predetector L6 C8, sintonizado, como L4 C6, a una frecuencia intermedia (en este caso, 465 kHz). El detector está hecho de acuerdo con un circuito de media onda basado en un diodo de germanio VD1. Se libera un voltaje de baja frecuencia, con una amplitud de aproximadamente 100 mV, en el capacitor C10 y se alimenta a la salida de la ruta de radio. Además, este voltaje es integrado por el circuito SI R4 para obtener un voltaje AGC constante, que se aplica al pin 9 del chip A1. El segundo circuito AGC (pin 10) del chip K174XA2 no se usa en este circuito por simplicidad. El rango de comunicación confiable entre el transmisor y la ruta de recepción es de aproximadamente 300 a 500 metros en la zona de línea de visión. Sobre el agua, el alcance de la comunicación aumenta aún más. En presencia de fuentes de interferencia tan poderosas como motores de conmutador conectados sin filtros LC, el alcance en la línea de visión se reduce a 100-200 metros, dependiendo del nivel de interferencia. Es aconsejable encerrar la placa de ruta de recepción de radio en un escudo de latón o estaño. La tensión de alimentación de la ruta de recepción es de 6-9 V. Como fuente de alimentación, puede utilizar una batería Krona o una batería compuesta por baterías de disco o celdas galvánicas separadas del tipo A316. La misma batería se utiliza para alimentar la parte digital del decodificador. El diagrama de circuito del decodificador digital se muestra en la Figura 3.
El voltaje alterno desde la salida de la ruta de recepción se suministra al amplificador limitador en el amplificador operacional A1. El voltaje se convierte en pulsos de forma arbitraria y luego pasa al disparador Schmidt en los elementos 01.3 y D1.4, que le dan a esta señal la forma final de pulsos lógicos MOS rectangulares. El disparador Schmidt está controlado, funciona cuando se aplica un cero lógico al pin 9 de D1.4 y se vuelve insensible a los pulsos de entrada cuando se recibe una unidad en este pin. Así, cambiando el nivel en el pin 9 de D1.4, se puede controlar el paso de pulsos a la entrada del contador D3. El contador D3 se utiliza para contar el número de pulsos recibidos en la entrada del decodificador durante el período de tiempo de medición. El intervalo de tiempo de medición se ajusta mediante un multivibrador en D1.1 y D1.2 y un contador D2. Supongamos que, en el estado inicial, el elemento D1.4 está abierto y el contador D3 cuenta los pulsos. En este momento, la salida D2 será cero lógico. La entrada de conteo D3 recibe constantemente pulsos del multivibrador en D1.1 y D1.2. Tan pronto como D2 cuenta hasta 32, aparece uno en su salida. Esta unidad se alimenta simultáneamente al pin D1.4 y al pin 6 del registro D4. el flujo de pulsos a la entrada D3 se detiene y el código de las salidas del contador D3 se transfiere a la memoria del registro D4. Esto dura medio ciclo de pulsos en la salida del multivibrador, hasta que la salida D1.1 sea cero lógico. Entonces el estado de esta salida cambia a uno. Esto lleva al hecho de que ambos diodos VD1 y VD2 están cerrados. En el punto de su conexión con R8, se produce un único impulso que pone ambos contadores D2 y D3 en la posición cero. Después de esto, se abre D1.4 y comienza un nuevo período de conteo de pulsos de entrada. Así, en cada momento, el registro D4 almacenará el código de resultado de la última medición de la frecuencia de entrada. Si la frecuencia no cambia, este código, actualizado periódicamente, seguirá siendo el mismo. Si la frecuencia cambia, luego de un tiempo igual a 32 períodos de pulso en la salida del multivibrador en D1.3 y D1.4, el código almacenado en el registro también cambiará. El decodificador D5 se usa para convertir este código en una forma decimal más accesible. Para determinar la frecuencia, solo se utilizan los últimos tres dígitos más significativos del contador D3, mientras que los primeros siete pulsos de entrada no se tienen en cuenta de ninguna manera. Tal "desbaste" de la medición de frecuencia se realiza intencionalmente para excluir errores de la desafinación de temperatura de los multivibradores codificadores y decodificadores, así como de todo tipo de interferencias e interferencias. El decodificador se alimenta de la misma fuente que la ruta de recepción con un voltaje de 6 ... 9V. La inductancia L1 sirve para reducir la interferencia de los actuadores. Los dispositivos de accionamiento deben controlarse mediante interruptores de transistores diseñados para suministrar unidades lógicas de lógica MOS a sus entradas. Todas las partes (excepto los interruptores de transistores) están montadas en tres placas de circuito impreso. En una placa, todos los detalles de la consola de transmisión (excepto la antena, los botones y la fuente de alimentación), en la segunda placa, la ruta de recepción de radio y en la tercera, el decodificador. La instalación se lleva a cabo en placas de circuito impreso de una sola cara. La placa del decodificador está hecha de forma compacta y, debido a la imposibilidad de aplicar pistas delgadas, una parte importante de las conexiones se realiza con cables de montaje delgados.
Las bobinas de contorno de la vía receptora se enrollan en los mismos marcos, pero con pantallas. Las pantallas están indicadas en el diagrama de cableado con líneas de puntos. Las bobinas L1 y L3 contienen cada una 9 vueltas. L2 contiene 3 vueltas enrolladas encima de L1. Cable - PEV 0,31. Las bobinas L4 y L6, en relación con una frecuencia intermedia de 465 kHz, contienen cada una 120 vueltas de alambre PEV 0,12, enrolladas vuelta a vuelta en dos capas. La bobina L5 está enrollada encima de L4 y contiene 10 vueltas de PEV 0,12. En el decodificador, el amplificador operacional K554UD2A se puede reemplazar por K554UD2B o K140UD6, K140UD7. El microcircuito K176LE5 se puede reemplazar por K561LE5. Los contadores K176IE1 no tienen reemplazo directo, pero si es necesario, cada microcircuito K176IE1 se puede reemplazar por un K561IE10 conectando ambos contadores del microcircuito K561IE10 en serie, de modo que queden salidas con coeficientes de ponderación de 16 y 32. El registro K561IR9 se puede reemplazar con un K176IR9, o cambiando el cableado a un K176IRZ o al microcircuito K561IE11, encendiéndolo solo en modo preestablecido, pero para registrar información, deberá complementar el circuito con un circuito RC que forme una escritura corta. pulso en su pin 1. El decodificador K176ID1 se puede reemplazar con un demultiplexor K561ID1 o K561KP2, en la conexión adecuada. El estrangulador de supresión de interferencias L1 está enrollado en un anillo de ferrita con un diámetro de 17-23 mm, contiene 300 vueltas de cable PEV 0,12. El ajuste debe iniciarse desde la consola de transmisión (Figura 1). Al desconectar uno de los terminales de la resistencia R4, seleccione la resistencia R3 para que el voltaje en el emisor del transistor VT1 sea aproximadamente igual a 3/4 del voltaje de suministro. Luego comience a configurar el transmisor. Conéctele una antena completamente extendida. Para controlar la radiación del transmisor, es conveniente usar un osciloscopio del tipo C1-65A, en cuya entrada, en lugar de un cable con sondas, conecte una bobina a granel de un cable de bobinado con un diámetro de 0,5-1 milímetro La bobina debe tener un diámetro de aproximadamente 50-70 mm, el número de vueltas 3-5. Conecte un extremo de la bobina al terminal de tierra del osciloscopio e inserte el otro extremo en el orificio central de su conector de entrada. Coloque el transmisor junto con la antena a una distancia de aproximadamente 0,5 metros de la bobina del osciloscopio y "capte" la señal del transmisor con el osciloscopio. Al ajustar sucesivamente las bobinas L1 y L2, así como el capacitor C6, lograr que aparezca en la pantalla del osciloscopio la señal sinusoidal correcta de la frecuencia fundamental (por error, puede sintonizar el transmisor a un armónico) de mayor amplitud. Luego vuelva a conectar R4 y verifique la modulación AM. Presione uno de los botones S1-S7 y coloque el trimmer apropiado en la posición de máxima resistencia. La frecuencia de pulso en el pin 10 D1 debe ser de aproximadamente 500 Hz, configure esta frecuencia seleccionando el valor de C1. Ajuste la ruta de recepción de acuerdo con el método generalmente aceptado (sintonizando los circuitos IF, sintonizando los circuitos de entrada y heterodinos). Ajuste el decodificador (Figura 3) con la ruta de recepción sintonizada conectada a él y de acuerdo con la señal del transmisor. Encienda el transmisor, emitirá una señal modulada en amplitud, que recibirá la ruta de recepción. Al seleccionar el valor de R1, lograr la aparición de los pulsos rectangulares correctos en la salida D1.4 (en cero en el pin 9 D1.4). A continuación, (Figura 1) presione el botón del primer comando S1 y coloque el control deslizante de la resistencia R6 en una posición cercana a la posición de máxima resistencia y cierre el botón S1 con un puente. Ahora (Figura 3) seleccione tal resistencia R9, en la que habrá una en el pin 14 D5. A continuación, abra S1, y cerrando secuencialmente los otros botones, ajuste sus resistencias para que las salidas correspondientes del decodificador sean unas. Esto completa la configuración del sistema de control de radio. Literatura 1. Kozhanovsky S D. Sistema de codificación de frecuencia, diseñador de radio 11-99. págs. 28-29.
Autor: Karavshi V.; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
Se ha demostrado la existencia de una regla de entropía para el entrelazamiento cuántico
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