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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Chips para la transmisión de datos a través de un canal de radio. Dato de referencia
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Referencias Comencemos la revisión de los microcircuitos de Telecontrol para la transmisión/recepción de datos en la banda de radio con receptores superregenerativos de la serie RRx-XXX (en adelante, XXX es la frecuencia de funcionamiento del microcircuito, MHz). Estos son dispositivos funcionalmente completos fabricados con tecnología híbrida de película gruesa. El receptor incluye un preamplificador de RF; generador de radiofrecuencia; generador de frecuencia de supresión; un filtro de paso bajo que no transmite vibraciones del generador de radiofrecuencia en ausencia de recepción; amplificador y comparador para generar una señal de salida con niveles TTL. De hecho, esta es una de las opciones para un receptor súper regenerativo sin "flejes". Un circuito de conmutación típico es muy simple (Fig. 1).
Notemos algunas características de los microcircuitos de esta serie, cuyos principales parámetros técnicos se dan en la Tabla. 1.
El uso de sintonización de contorno láser en los productos RR3, RR4, RR6, RR8, RR10 y RR11 permitió mejorar la precisión de sintonización hasta ±200 kHz, que es 2,5 veces mejor que en el chip RR1. El dispositivo RR4 utiliza un amplificador de entrada en cascada, lo que permitió obtener el nivel más bajo del espectro de emisión (-70 dBm). En los casos en que se requiera un bajo consumo de energía, Telecontrolli recomienda usar RR6 o RR11 (consumo de corriente de 0,5 mA y 0,3 mA, respectivamente), pero estos microcircuitos son algo inferiores al resto en sensibilidad. Y cierto deterioro en los parámetros del producto RR8 en comparación con otros dispositivos de esta serie es una tarifa por una fuente de alimentación reducida (3 V). El último chip de esta serie, RR15, se coloca en un paquete blindado. Sus parámetros son los más atractivos: la precisión de sintonización es de ±75 kHz, el ancho de banda al nivel de -3 dB es de ±250 kHz, el nivel de emisiones espurias es de 75 dBm. Solo un "pero": la única frecuencia operativa es 433,92 MHz. Un inconveniente importante de los receptores superregenerativos es su baja selectividad. Para obtener una recepción de radio de alta calidad, se diseñan receptores superheterodinos de la serie RRSx-XXX (modulación de amplitud) y RRFx-XXX (modulación de frecuencia). El diagrama de cableado funcional y típico para los dispositivos RRS1-XXXRRS3-XXX se muestra en la fig. 2.
Entre ellos, el chip RRS2, con buena sensibilidad (1,8 μVeff), tiene un alto nivel de radiación (se instala un filtro LC en lugar de un filtro SAW), pero también un menor costo. El filtro de entrada del preamplificador del RRS3 logra un ancho de banda estrecho de -3dB y el nivel de ruido más bajo. Los principales parámetros de los microcircuitos se dan en la Tabla. 2. El receptor FM RRF1 dispone de un filtro de entrada con preamplificador y detector de frecuencia en lugar de uno de amplitud. Mencionemos dos receptores más: RRQ2-XXX y RRFQ1-XXX. Sus principales parámetros se dan en la tabla. 2.
El diagrama funcional de estos dispositivos es casi el mismo que el de los microcircuitos de la serie RRSx. Las diferencias son que en ambos receptores (con detectores de amplitud y frecuencia, respectivamente), en lugar de un oscilador local, se usa un oscilador de cristal y un sintetizador de frecuencia con sincronización de fase, y en lugar de un filtro SAW, se usa un filtro LC. Además de los receptores, Telecontrolli produce transmisores con modulación de amplitud (serie RTx-XXX) y modulación de frecuencia (serie RTFx-XXX). Sus principales parámetros se dan en la tabla. 3.
Dos microcircuitos de esta serie (RT1 y RT2) no se consideran aquí debido a la falta de parámetros normalizados de ruido, potencia de salida y nivel de voltaje de entrada. En la fig. 3 muestra un diagrama de cableado típico para los transmisores de la serie RTx.
Los transmisores RT4 - RT6, que operan en la banda de frecuencia 303 ... 433 MHz, difieren entre sí en el nivel de emisiones de radio espurias, la potencia de la señal de salida y, además, RT6 todavía tiene una entrada adicional. De lo contrario, son "hermanos gemelos". El diagrama de conmutación funcional y típico de los transmisores con oscilador de cristal incorporado RTQ1-XXX y RTFQ1-XXX se muestra en la fig. 4. Para reducir el consumo de energía en el modo "en espera", se proporciona la entrada EN (pin 1) para permitir el funcionamiento del generador y el sintetizador (para el dispositivo RTFQ1, la entrada para permitir el funcionamiento del sintetizador y el amplificador).
El chip RTFQ1 es notable porque tiene una desviación de frecuencia de ± 30 kHz (total !!!) y una precisión de sintonización de ± 25 kHz (valor típico - 0). ¿Dónde y cómo se pueden aplicar todos estos microcircuitos? Ya se ha dicho suficiente sobre las aplicaciones tradicionales de los sistemas de seguridad y protección, incluidos los automotrices y el control remoto. Obviamente, un canal de radio tan económico es de interés en los sistemas de monitoreo climático como un elemento de transmisión de información de cualquier número de sensores distribuidos geográficamente que pueden ubicarse en invernaderos, invernaderos, incubadoras y otros objetos del complejo agroindustrial. La tarea principal de tales sistemas es medir los parámetros climáticos, registrar su exceso y controlar el equipo correspondiente. Un ejemplo del uso efectivo de microcircuitos para la transmisión de datos a través de un canal de radio es un complejo para medir la temperatura en un invernadero. El complejo de medición dentro de cada invernadero consta de un registrador (un receptor con un alcance de hasta 250 m) y el número necesario de sensores autónomos. Cada sensor contiene un medidor de temperatura, un controlador, un transmisor y una fuente de alimentación. Como medidor de temperatura, es mejor usar un termómetro digital DS1920 o uno similar fabricado por Dallas Semiconductor (consulte el artículo de A. Sinyutkin "Descripción general de los dispositivos de la familia iButton" en Radio No. 6, 2001). Tal termómetro captura automáticamente los valores de temperatura en la memoria no volátil en intervalos de tiempo específicos, en este momento el controlador del sensor está en modo de espera, consumiendo un mínimo de energía. Periódicamente se activa, establece conexión con el registrador y transmite por el canal de radio todas las lecturas de temperatura acumuladas desde la última sesión de comunicación. De manera similar, se toman lecturas de todos los sensores instalados dentro de un invernadero. Las principales ventajas de esta solución son la facilidad de instalación (el sensor se puede colocar en cualquier lugar) y los cambios de configuración. Por supuesto, todo el complejo de medición en el invernadero se puede construir con una conexión por cable. Sin embargo, hay situaciones en las que el cable no se puede estirar: registro de mineros que se encuentran bajo tierra, registro de circulación de vehículos, etc. El registro de mineros es un tema importante, ya que el registro del personal ubicado bajo tierra en situaciones de emergencia debe realizarse de manera instantánea y confiable. Además, debido al entorno agresivo, los medios de registro deben estar bien protegidos y el registro debe realizarse de forma pasiva, sin la participación de personas. Tales condiciones son factibles si se colocan identificadores de radio, por ejemplo, dentro de la batería de la lámpara de un minero. Los dispositivos de telecontrol se pueden utilizar de forma eficaz para realizar un seguimiento de los horarios de transporte de pasajeros o mercancías. Problemas similares surgen cuando se tiene en cuenta el desarrollo y control del tiempo de trabajo de los conductores. Al equipar los automóviles con identificadores electrónicos con un canal de radio y colocar grabadores a lo largo de las rutas de tráfico, puede controlar con confianza el horario del tráfico sin imponer restricciones en la velocidad y el orden de las rutas. El uso de chips Telecontrolli para transmisión de datos en el rango de 300...900 MHz permite no solo reducir el costo total del producto, sino también crear sistemas originales con nuevas propiedades de consumo. Puede encontrar información más detallada sobre los parámetros técnicos de los módulos Telecontrolli en Internet en Autor: N.Rakovich, Minsk
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