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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo de seguridad remoto por radio. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Dispositivos de seguridad y señalización de objetos. Una característica distintiva del diseño propuesto es que la alarma no suena desde el automóvil vigilado (en la actualidad, dicha alarma solo causa irritación a los demás), sino desde un receptor de radio portátil ubicado en el propietario del automóvil o junto a él. Si es necesario, se pueden conectar actuadores externos al receptor. La señal de alarma puede adoptar cualquier forma aceptable para el propietario del objeto protegido. El dispositivo no tiene un interruptor secreto. No es tan fácil neutralizarlo: se genera una alarma no en caso de detección de radiación del transmisor, sino en caso de su desaparición. Por lo tanto, el dispositivo de seguridad se activa cuando el transmisor se apaga, cuando se desactiva (por ejemplo, con una pistola eléctrica), cuando se establece una interferencia y, por supuesto, cuando se activan los sensores de seguridad. Las cualidades del consumidor (radio, código aplicado) se pueden cambiar significativamente, tanto en la dirección de expansión como en la dirección de reducción, según la tarea y las capacidades del propietario. El dispositivo consta de un transmisor y un receptor que operan en la banda CB. Transmisor. El diagrama de bloques del transmisor se muestra en la Fig.1. El oscilador de cristal maestro 1 es controlado por el generador de señales de transmisión 4 como sigue.
1. Si todos los sensores de seguridad están en espera, el generador 1 genera oscilaciones estables durante 1 s. Estas oscilaciones son moduladas en amplitud en el modulador 2 con una frecuencia de 1024 Hz, amplificadas en el amplificador de potencia 3 y alimentadas a la antena. A esto le sigue una pausa de 9 s y el transmisor se vuelve a encender durante 1 s. Si se activa al menos un sensor, el transmisor se bloquea durante 39 segundos. Durante este tiempo, desaparecen los mensajes de dos segundos, lo que es una señal de una condición de emergencia. 2. Si el automóvil está en movimiento y tiene instalados sensores de movimiento, balanceo o acústicos, entonces el transmisor se apaga permanentemente y vuelve al estado de funcionamiento 39 segundos después de que se activó el último sensor (por ejemplo, después de detener el automóvil y cerrar las puertas ). El transmisor está alimentado por una fuente de CC de 12 V. Cuando se instala en un vehículo, el transmisor consume una corriente promedio de 40 mA (120 mA en modo de transmisión y 30 mA en modo de pausa). El diagrama esquemático del transmisor se muestra en la Fig.2. El oscilador maestro se ensambla de acuerdo con el esquema tradicional con un resonador de cuarzo Z2 en un transistor VT2, cuyo circuito de alimentación se enciende mediante una tecla en un transistor VT3. La resistencia R13 limita la corriente de base del transistor VT3, y R18 contribuye al cierre confiable en el registro "0" en el pin 2 del contador DD4. Bloqueo de condensadores C3, C8, C11. La carga del colector del generador es el circuito resonante L1, C9, que opera en el rango de 10 m (banda CB).
La señal de frecuencia portadora a través del condensador C10 se alimenta a la base del transistor VT4, que actúa como modulador. Aquí también se suministra una señal de baja frecuencia de 2 Hz a través del estrangulador L1024. La portadora modulada en amplitud se asigna en el bucle con inclusión incompleta de L3. Además, la señal del transmisor se alimenta a través de un condensador de desacoplamiento C13 a un amplificador de potencia ensamblado en un transistor VT5, cuya carga es una antena con circuitos de extensión C16L5, C18L6. El analizador de estado del sensor consta de dos elementos lógicos DD2.1 y DD2.2. El estado de emergencia de los sensores provoca la aparición de un registro "1" en el pin 9 DD2.2. Dado que los elementos lógicos DD2 tienen una salida con inversión, esto permite conectar sensores con cualquier lógica de funcionamiento (ya sea "0" o "1" en estado de emergencia, en el caso de "0" los sensores se conectan a las entradas de DD2.2, en el caso de "1" - a las entradas DD2.1). El diagrama muestra la conexión de tres sensores, pero su número es ilimitado, la Figura 3 muestra cómo se pueden conectar sensores adicionales a través de diodos. Los diodos Zener VD1-VD3 en las entradas de los elementos lógicos los protegen de voltajes superiores al voltaje de suministro y de sobretensiones de polaridad inversa. El modelador de la señal de transmisión consta de un oscilador de cristal y un divisor de frecuencia en un chip DD1, un disparador de inhibición DD3 y un contador de pulsos DD4. En este circuito se utiliza cuarzo "reloj" (32768 Hz). Cuando se enciende la alimentación debido a los elementos C2, R10, el activador DD3 se establece en un estado en el que su salida es 12 log "0". En este caso, el contador DD4 cuenta los segundos pulsos disponibles en el pin 4 DD1, y uno de cada 3 pulsos se asigna a sus pines 2 y 10. Al pin 3 DD4 a través del inversor DD2.3, se conecta el LED VD4, indicando el estado de encendido del dispositivo, y desde la salida 2, la señal de control se alimenta a la base del transistor VT3, que enciende la potencia del transmisor. Desde el pin 11 DD1 a través del seguidor de emisor VT1, se alimenta al modulador una señal con una frecuencia de 1024 Hz. En este caso, el registro "1" en el pin 13 DD3 prohíbe la operación del formador de pulsos de minutos. Si al menos un pulso a corto plazo proviene del analizador del estado de los sensores al disparador DD3, el disparador cambia su estado al contrario. En este caso, el contador DD4 en la entrada R se reinicia, aparece un registro "2" en sus salidas 3 y 0, que apaga el transmisor y el LED. En este momento, el contador de pulsos de minutos (pin 9 DD1) comienza a funcionar, después de 39 s aparecerá una caída positiva en la salida M de este contador y el disparador DD3 volverá a su estado original. Por lo tanto, con una operación a corto plazo de los sensores, el transmisor se silencia durante 39 segundos, y si se repite la señal de alarma del sensor, el transmisor no funcionará en absoluto. Gracias a esta lógica de funcionamiento, el transmisor no requiere un interruptor oculto. El uso de lectura digital de intervalos de tiempo asegura una alta estabilidad de los parámetros durante la operación. Receptor. El diagrama de bloques del receptor se muestra en la Fig.4. Está ensamblado según un circuito superheterodino con estabilización de frecuencia de cuarzo, por lo que no tiene elementos de sintonía.
El receptor incluye: un amplificador de alta frecuencia (RF) 1, un oscilador local 2, un mezclador 3, un amplificador de frecuencia intermedia (IF) 4, un detector 5, un filtro de frecuencia 1024 Hz 6, un rectificador de señal de baja frecuencia 7 , un circuito de adaptación 8, un comparador 9 y un circuito de indicación y alarmas. El comparador, dependiendo del nivel de la señal en su entrada, genera voltajes cercanos a los niveles lógicos de los microcircuitos CMOS, lo que permite que el dispositivo de indicación y señalización realice las siguientes funciones:
El receptor puede operar en uno de dos modos de alarma: modo de alarma permanente (la alarma suena continuamente) o modo económico (solo se genera una serie de sonidos de alarma). El diagrama de circuito del receptor se muestra en la Fig.5.
El amplificador de radiofrecuencia (URCH) está ensamblado en un transistor de efecto de campo VT1. Se carga en un circuito resonante con conexión de transformador L3, L4, C5. También se incluye un circuito de alto Q L2, C2 en la entrada del URF para aumentar la selectividad del receptor. El oscilador local se ensambla en un transistor VT3 de acuerdo con un esquema conocido con estabilización de la tensión de alimentación por el estabilizador R3, VD2. La cascada en el transistor VT2 realiza la función de un mezclador. A través de un filtro piezoeléctrico de 465 kHz, la señal se alimenta al amplificador en cascodo VT4-VT6, que es la FI. El detector de amplitud está hecho con diodos de germanio VD3, VD4. La señal así recibida con una frecuencia de 1024 Hz se alimenta a través del condensador de acoplamiento C16 a un filtro activo sintonizado a esta frecuencia. Este filtro se ensambla de acuerdo con el circuito de doble puente en T en los elementos de ajuste de frecuencia C18-C23 y R29, R30, R32, R33, así como en los transistores VT7, VT8. Desde la salida del filtro, la señal a través del condensador C24 se alimenta al rectificador con la duplicación de voltaje VD5, VD6. Esquema de adaptación. Cuando aparece voltaje en el capacitor C27, el capacitor de supresión de ruido C29 se carga. A través de la resistencia limitadora R36 y el condensador C31, se aplica voltaje a la entrada no inversora del comparador DA1. Con una exposición prolongada a la señal de entrada, por ejemplo, una fuerte interferencia industrial, el capacitor C31 se carga, la corriente de control se detiene y el comparador se "apaga". Sin embargo, cuando aparece una señal útil, se sumará a la de fondo y aumentará el voltaje en C31, lo que hará que se dispare el comparador. El condensador C32 elimina el paso de emisiones de alta frecuencia a la entrada del comparador. Debido a la gran inercia, dicho circuito no "escucha" una señal útil durante algún tiempo después del cese de la exposición a una fuerte interferencia, ya que la constante de tiempo de descarga de C31 es de 1 a 3 períodos de la señal del transmisor. Sin embargo, le permite aumentar significativamente el rango de recepción debido a que la información es la diferencia entre el nivel mínimo en ese momento y el máximo, y no el valor absoluto de la señal en sí. Una característica del comparador es su fuente de alimentación unipolar. Los potenciales de entrada están establecidos por las resistencias R37, R38, R27, R35, R39, R40. El circuito tampoco tiene retroalimentación negativa, lo que determina la formación de niveles lógicos en el pin 6 de DA1. Esquema de indicación y señalización. Cuando el circuito R45, R46, C35 enciende la alimentación, el contador DD2 y los disparadores DD3 se establecen en "0". Desde la salida del comparador, los pulsos positivos con una duración de 1 s y un ciclo de trabajo de 10 se alimentan a la entrada DD1.2 (pin 12) y, después de la inversión, a la entrada DD1.3 (pin 9). Desde la salida de este elemento (pin 10), los pulsos positivos a través de la resistencia R48 se alimentan a la entrada R del contador DD2 (pin 9), configurándolo en su estado original. Con la recepción normal de las señales del transmisor, el contador no tiene tiempo para desbordarse, mientras que en el pin 9 DD4.1 - registro "0", y la señal de sonido no pasa al emisor. Si en este estado del circuito presiona el botón SB3 "On Ind.", entonces el LED VD1 parpadea a una frecuencia de 1 Hz y un ciclo de trabajo de 4, ya que se aplican pulsos con un período de 2 y 3 s a los pines 4.2 y 0,5 de DD1, respectivamente. El LED VD1 parpadea en el momento de recibir señales del transmisor, y la duración del brillo de este LED a un nivel de recepción cercano al mínimo posible va decreciendo hasta apagarse por completo, lo que indica que el receptor se encuentra en la zona de recepción incierta. La resistencia R46 mejora la confiabilidad de SB1 al limitar la sobrecorriente a través de sus contactos. Este botón reinicia el circuito. Si por alguna razón desaparece la señal del transmisor en la salida del comparador DA1, entonces el contador DD2 se desborda y aparece un registro "10" en su salida 19,5 1 s después de la llegada del último pulso que, en el pin 9, permite el paso intermitente (0,5, 1024 s) de una señal de 11 Hz desde la salida 2 DD1 al emisor de sonido BAXNUMX. El disparador de indicación de luz DD3.2 se vuelca y genera un registro "0" en los pines 4, 5 DD4.2. Si presiona SB3 en este estado del circuito, entonces el LED VD1 se iluminará constantemente, lo que indica que la señal ha desaparecido, ya que el disparador DD3.2 solo puede volver a su estado original presionando el botón SB1 "Establecer estado inicial". " o apagando la alimentación del receptor. Registro. el nivel en el pin 2 de DD3.2 se puede usar para encender actuadores externos. Después de los siguientes 10 s después del desbordamiento del contador DD2, aparece un registro "10" en su salida 0, que se invierte en DD1.1, y el diferencial en el disparador de entrada C de conteo DD3.1 se transfiere al estado opuesto , la señal de sonido se detiene (log "0" en el pin 9 DD4.1). En el pin 12 (Q), se forma un registro "0". Si el interruptor SA1 está en la posición "Post", luego de los siguientes 19,5 s, la alarma sonará nuevamente durante 10 s, y así sucesivamente. Si SA1 se establece en "Una vez", luego de los primeros 10 s de señalización de sonido desde la salida 12 DD3.1, log. "0" se alimenta a la entrada 12 DD4.1, prohibiendo así el paso de señales de alarma al emisor. El circuito puede permanecer en este estado indefinidamente. Para evitar que el contador se reinicie por pulsos de entrada en la posición del interruptor SA1 "Una vez" desde la salida 12 DD3.1 a través del diodo VD8 a la salida 12 DD1.2, se recibe un registro "0". Si el interruptor SA1 está en la posición "Post", la alarma audible se detiene cuando aparece una señal útil. Sin embargo, este modo es un desperdicio si el receptor recibe alimentación de una fuente independiente, ya que la señal de audio requiere más potencia que todo el receptor. Para detener la señal de sonido antes del final del ciclo (20 paquetes de sonido), se proporciona el botón SB2 "Stop Sound Signal". Al presionarlo, se produce una caída negativa "temprana" en el pin 9 de DD2 (reinicio del contador) y la señal de sonido se detiene hasta el próximo desbordamiento del contador, si el interruptor SA1 está en la posición "Post", o hasta que el circuito se reinicia con el Botón SB1, si SA1 está en el " Razov". Naturalmente, todos los ajustes vuelven a su estado original cuando se vuelve a encender el receptor. Construcción y detalles. En la realización descrita anteriormente, el receptor se ensambló en una placa de 110 × 55 mm, y se utilizó una caja de metal confeccionada con un tamaño de placa de 75 × 135 mm y una instalación muy libre para el transmisor. No hay requisitos para la ubicación de los elementos, excepto en el caso de una mayor potencia del transmisor, en cuyo caso es deseable proteger los elementos del analizador de estado del sensor y el acondicionador de señal de transmisión de la etapa de salida y la antena. No existen requisitos de precisión para los detalles del circuito, excepto para los elementos de los circuitos de entrada del comparador y los condensadores de filtro de 1024 Hz. Dado que estos elementos pueden afectar significativamente la estabilidad de todo el dispositivo, es mejor usar capacitores de tantalio de los tipos K52, K53-1, K53-4 o K53-14 en estos circuitos. Como último recurso, se pueden utilizar capacitores importados de aluminio con la menor fuga. El lugar más delicado es el filtro de 1024 Hz. Las capacitancias de sus capacitores se seleccionan por conexión en paralelo, serie o mixta, pero deben ser altamente estables. Las frecuencias de los resonadores de cuarzo deben estar dentro del rango permitido y proporcionar una frecuencia intermedia (diferencia de frecuencia) de 465 kHz. Los sensores pueden ser tanto caseros como de fabricación industrial. Puede utilizar los "finales de carrera" de puertas y capós disponibles en el coche. Como altavoz del receptor se utilizó una cápsula telefónica del tipo MSD510 con una resistencia de bobina de 10 ohmios, pero esta no es la mejor opción. Para ello, puede utilizar cualquier emisor de sonido que sea adecuado en tamaño, volumen y precio. El amplificador de salida puede ser cualquier cosa, en este dispositivo está ensamblado en un solo transistor VT10 y ocupa un espacio mínimo. Todos los inductores están enrollados en marcos estándar de D5 mm con núcleos de recorte con alambre PEL, PEV, PETV u otro D0,2 ... 0,3 mm. El devanado de todas las bobinas es ordinario, vuelta a vuelta. En el receptor: L1 - 18 vueltas; L2: 15 giros con un toque desde el giro 13, contando desde arriba; L3 - 15 vueltas; L4 - 2 vueltas; L5: 10 vueltas con un toque de 0,5 vueltas, contando desde arriba. Las bobinas L3 y L4 están blindadas. En el transmisor: L1 - 11 vueltas; L3: 11 vueltas con grifos de 1,5 y 5 vueltas, contando desde arriba; L5 - 8 vueltas; L6 - 18 vueltas. Los inductores L2 y L4 son estándar o hechos en casa, enrollados con alambre D0,15 mm en resistencias MLT-0,5 con una clasificación de al menos 470 kOhm en varias capas. Configuración. La parte digital del transmisor, que implementa las funciones de analizador de estado de los sensores del modelador de la señal de transmisión, no necesita ser configurada, salvo la posible instalación de capacitores adicionales que se muestran en la Fig. 3. Habilitarlos reduce el rendimiento del dispositivo. La configuración del transmisor en sí es bien conocida y no tiene características especiales. En ausencia de instrumentos de medición especiales, el circuito L1C9 se ajusta a la condición para la mejor excitación del oscilador maestro, que se puede detectar conectando un probador convencional en el modo de medición de voltaje de CA en el límite mínimo a la base del transistor. VT2. Las bobinas de la etapa de salida se ajustan para obtener la máxima potencia radiada colocando el cable de prueba muy cerca de la antena. La antena en sí es una pieza de alambre de montaje de aproximadamente 1,25 m de largo. Para realizar la sintonización fina del transmisor, se debe instalar la antena en el lugar asignado para ello y finalmente ajustarla a la máxima radiación. En ausencia de instrumentos apropiados, el transmisor se ajusta al rango máximo de recepción. El receptor en sí es un circuito receptor superheterodino clásico con una sintonía fija, estabilizada por cuarzo. La frecuencia de generación del oscilador de cristal depende en cierta medida de la frecuencia del circuito resonante L5C10. Por lo tanto, es mejor establecer la diferencia de frecuencia exacta igual a la frecuencia intermedia a la que se sintoniza el filtro de FI en el receptor en lugar de en el transmisor. La sintonización debe comenzar con los circuitos de antena L1C1 y L2C2 de acuerdo con la señal del transmisor. La longitud de la antena receptora se puede elegir más corta que en el transmisor, teniendo en cuenta la comodidad de uso. Después de eso, el oscilador local se sintoniza para la mejor aproximación a la frecuencia intermedia. El receptor está sintonizado para el rango máximo de recepción, pero para simplificar la sintonización, la potencia del transmisor puede reducirse apagando la antena. Lo más sutil es la configuración del filtro de 1024 Hz. Si no hay ningún dispositivo que pueda emitir una señal de esta frecuencia con una precisión de 10 Hz, puede usar la señal del chip DD2 (pin 11), que tiene una frecuencia de 1024 Hz. La configuración del filtro se reduce a la selección de los condensadores C18, C19, C22, C23, y sus capacidades deben ser las mismas. La resistencia R29 regula el factor de calidad del filtro, que debe ser igual a 4. La configuración del comparador se reduce a la selección de la resistencia R56 para que el comparador no funcione cuando cambia la temperatura, con ruido aleatorio. La parte digital del receptor no requiere sintonización. Autor: VMPaley
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