Читать книгу «Юный радиолюбитель [7-изд]» онлайн.
Заключительный этан налаживания светодинамической установки — подбор желаемой яркости свечения ламп канала фона при отсутствии входного сигнала. Делай это подбором резистора R29 в базовой цепи транзистора V10 первого каскада усилителя постоянного тока.
В процессе эксплуатации светодинамической установки яркость свечения ламп каналов цвета устанавливай по своему желанию соответствующими им переменными резисторами R8-R11.
Обязательно ли экран выходного оптического устройства светодинамической установки должен иметь форму экрана? Нет, конечно. Как правило, конструкторы подобных устройств, создающих эффект игры цветов, сами, по своему вкусу, придумывают для них цветорассеивающие экраны. Но, пожалуй, чаще все же экраны делают в виде плоских ящиков, которые можно ставить на стол, переносить из одного помещения в другое, подвешивать на стене. Их передними стенками — экранами служат матовые стекла, листы полупрозрачного органического стекла, иногда подкрашенного, за которыми размещают лампы каналов цвета. На одной из боковых стенок может быть и динамическая головка для звукового сопровождения светового эффекта. Порядок размещения ламп за экраном — то же дело вкуса. Здесь твоим советчиком может быть эксперимент.
* * *
Беседа 22
ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЕ МОДЕЛЯМИ
Вспомни фотореле. Исполнительным механизмом его (см. рис. 255) было электромагнитное реле. А если вместо реле в коллекторную цепь транзистора второго каскада включить электродвигатель, установленный на какой-либо модели, например автомобиля? Тогда при подаче светового сигнала модель будет двигаться вперед, а когда такого сигнала нет — стоять на месте. Модель станет светоуправляемой.
В магазинах культтоваров есть модели танков с дистанционным управлением. Внутри танка — два микроэлектродвигателя — раздельно на каждую гусеницу, и питающая их батарея. Управление происходит путем нажатия кнопок на пульте, соединенном с моделью проводами, включающими электродвигатели. Вот такую модель я и предлагаю тебе сделать светоуправляемой.
Принципиальная схема электронной «начинки» такого танка и схема размещения в нем узлов телеуправления показаны на рис. 341.
Рис. 341. Принципиальная схема (а) и схема размещения узлов аппаратуры светоуправления (б) на модели танка
Приемная и исполнительная части аппаратуры, устанавливаемые на модели, состоят из двух фотореле с двухкаскадными усилителями фототока. Связь между транзисторами непосредственная. В коллекторные цепи выходных транзисторов обоих блоков включены микроэлектродвигатели M1 и М2, являющиеся исполнительными механизмами модели. Роль передатчика команд такой системы телеуправления выполняет круглый электрический фонарь с фокусирующимся лучом света.
Для питания аппаратуры используются две батареи 3336Л. Батарея GB1 питает фотореле и транзисторы V3-V6 первых каскадов усилителей, батарея GB2 — транзисторы выходных транзисторов V7 и V8 с электродвигателями в их коллекторных цепях. Выключатель S1 — общий для цепей питания.
Каждый фотодиод и относящийся к нему усилитель фототека (на рис. 341, б — УФ 1 и УФ2) управляет только своим электродвигателем. А именно: фотодиод V1 — электродвигателем M1, фотодиод V2 — электродвигателем М2. Между фотодиодами установлена светонепроницаемая перегородка, позволяющая освещать фотодиоды раздельно.
Пока фотодиоды не освещены, выходные транзисторы V7 и V8 закрыты, электродвигатели обесточены и модель, следовательно, стоит на месте. При освещении обоих фотодиодов, когда свет падает на модель спереди, транзисторы V7 и V8 открываются, начинают работать оба электродвигателя и модель движется вперед, на свет. Если теперь источник света сместить в сторону, чтобы освещался лишь один из фотодиодов, работать будет один электродвигатель и модель, остановившись, станет поворачиваться в сторону света. Чтобы повернуть ее в другую сторону, надо в ту же сторону переместить источник света.
Транзисторы каждого блока фотореле целесообразно смонтировать на отдельных платах — для удобства размещения в корпусе модели. Транзисторы V3-V6 могут быть любыми маломощными низкочастотными или высокочастотными, a V7 и V8 — любыми транзисторами средней мощности. Чем больше их коэффициент h21Э, тем чувствительнее будет фотореле. Фотодиоды ФД-1 или ФД-2. Роль фотодиода может выполнять один из р-n переходов маломощного транзистора структуры р-n-р со спиленной «шляпкой» корпуса (как у самодельного фототранзистора). Вывод базы фотодиода соединяют с плюсовым проводником цепи питания, а вывод эмиттера или коллектора (определи опытным путем, добиваясь наилучшей чувствительности) — с базой транзистора фотореле.
Блоки фотореле налаживай раздельно. Вначале фотодиод V1 (в другом блоке — V2) замкни накоротко проволочной перемычкой, чтобы закрыть транзистор V3, а резистор R3 замени двумя, соединенными последовательно, постоянным резистором на 15–20 и переменным на 30–50 кОм. Плавно уменьшая общее сопротивление этой цепочки резисторов, улови момент, когда дальнейшее уменьшение их сопротивления перестает сказываться на частоте вращения ротора электродвигателя. Номинал резистора R3 должен быть примерно на 10 % меньше измеренного сопротивления временной цепочки резисторов.
Затем удали перемычку, замыкающую фотодиод, и подбором сопротивления резистора R1 добейся, чтобы электродвигатель работал при рассеянном свете, падающем на фотодиод. В базовую цепь транзистора V3 надо включить резистор, номинал которого на 10 % больше сопротивления, при котором электродвигатель только-только начинает работать.
Точно так налаживай другой блок фотореле светоуправляемой модели.
Приемник светоуправляемой модели, о котором я сейчас рассказал, не обладает избирательными свойствами. Он реагирует только на один командный сигнал: свет! Принял этот сигнал — модель движется, нет его — модель стоит на месте.
Иное дело приемники звуко- и радиоуправляемых моделей, о которых сейчас пойдет разговор. Они должны реагировать на несколько разных по частоте сигналов и четко различать их. Эту функцию в дешифраторах приемников будут выполнять селективные, т. е. избирательные, электронные реле.
Что представляют собой селективные электронные реле, которые я буду называть сокращенно СЭР? Как они работают?
Рассмотри внимательно схему, показанную на рис. 342. Она должна напомнить тебе электронное реле, знакомое по приборам-автоматам.
Рис. 342. Селективное электронное реле
Селективное электронное реле — это то же электронное реле, но избирательное. Оно, подобно приемнику с фиксированной настройкой, выделяет сигнал только той частоты, на которую он настроен. Избирательные свойства СЭР определяются входным резистором Rвх и колебательным контуром LкСк, настроенным на сигнал одной из исполнительных команд. Эти элементы СЭР, взятые вместе, напоминают перевернутую букву Г, где резистор Rвх — поперечная черточка, а контур LкСк - вертикальная часть буквы. Поэтому эту группу деталей называют обычно Г-образным фильтром RCL.
Контур LкСк, как и любой колебательный контур, на всех частотах, кроме резонансной, на которую он настроен, представляет собой малое сопротивление. Для колебаний резонансной частоты его сопротивление велико. Поэтому если частота командного сигнала на входе Г-образного фильтра не равна резонансной частоте контура LкСк, то на выходе этого фильтра, являющемся входом транзистора V1 (нижняя точка контура через диод V2 соединена с эмиттером транзистора), напряжение практически отсутствует. В этом случае все напряжение командного сигнала падает на резисторе Rвх. В это время коллекторный ток транзистора мал, так как на базу через резистор Rб подается малое напряжение смещения и транзистор почти закрыт. Когда же частота командного сигнала становится равной резонансной частоте контура LкСк, на нем создается сравнительно большое переменное напряжение звуковой частоты, которое практически без потерь подается на базу транзистора. Усиленное транзистором, оно выпрямляется диодом V2 и через катушку Lк подается на его базу в отрицательной полярности. При этом транзистор открывается, его коллекторный ток резко возрастает, отчего реле К срабатывает, а его контакты замыкают цепь питания исполнительного механизма.
Число СЭР дешифратора приемника определяется числом команд, на которое рассчитаны исполнительные механизмы. Собственные частоты контуров, соответствующие частотам командных сигналов, подбирают индуктивностями их катушек и емкостями конденсаторов во время настройки приемника.
Перехожу к описанию приемника звукоуправляемой модели.
Не удивляйся: передатчиком, сигналы которого управляют этой моделью, может быть детская дудочка (рис. 343). Такая игрушка, как ты знаешь, имеет отверстия. Закрывая пальцами одни отверстия и открывая другие, дудочкой можно создать звуки разных частот. Звук одной частоты — команда, другой частоты — вторая команда, третьей частоты — третья команда. Передатчиком могут быть и свистки с разной тональностью звуков.
Рис. 343. Схема управления моделью звуком
На телеуправляемой модели установлен микрофон В, преобразующий командные сигналы в колебания звуковой частоты. После усиления колебания звуковой частоты поступают на входы селективных электронных реле СЭР1-СЭР3, на выходы которых включены электромагнитные реле К1-К3. Если частота командного сигнала близка к частоте фильтра одного из СЭР, например СЭР1, настроенного на эту частоту, сигнал проходит без потерь только через фильтр этого СЭР, вызывая срабатывание реле К1, а контакты реле включают цепь питания исполнительного механизма. Через фильтры других СЭР этот сигнал не проходит и их реле не срабатывают. Если частота командного сигнала другая, близкая, например, к собственной частоте фильтра СЭР3, то срабатывает реле К3. Таким образом, звуковыми сигналами разных частот можно заставить срабатывать одно их трех СЭР, а они включат соответствующие им исполнительные механизмы модели.
Радиус действия такого передатчика (дудочки или свистков) ограничивается обычно 5-10 м, но этого вполне достаточно для управления простыми моделями автомобилей, тракторов или кораблей. Однако если воспользоваться генератором звуковых частот с усилителем, к выходу которого можно подключить динамическую головку, то такой передатчик будет излучать сигналы большей интенсивности, что значительно увеличит радиус действия аппаратуры. Генератор, кроме того, излучает более стабильные звуковые колебания, что повышает надежность работы аппаратуры в целом.