Читать книгу «Юный радиолюбитель [7-изд]» онлайн.
Число команд может быть больше трех. Для этого надо лишь добавить в дешифратор приемника соответствующее число СЭР. Но я советую сделать сначала двухкомандный приемник, испытать его на модели, а затем, если понадобится, добавить еще несколько фильтров для дополнительных команд.
Но прежде всего реши вопрос: дудочку или свистки использовать для подачи команд? Дудочка, конечно, интереснее, но во время управления можно ошибиться: зажмешь не то отверстие, и модель не выполнит нужной команды. Свистки в этом отношении надежнее: свистишь в свисток в правой руке — модель движется вперед, то же в левой — модель делает поворот.
До того как строить приемник, определи звуковые частоты, которые излучают твои свистки, чтобы знать, на какие частоты придется настраивать фильтры СЭР приемника. Подойдут любые свистки, лишь бы их звуки заметно различались по частоте. Определить частоту можно с помощью звукового генератора. Подключи к его входу динамическую головку и подай на нее такое напряжение, чтобы звуки в головке и одного из свистков были одинаковыми по силе. Попроси товарища непрерывно свистеть, а ты, сличая звуки свистка и генератора, изменяй частоту генератора до тех пор, пока не будут прослушиваться звуковые биения — звук очень низкого тона или полное пропадание звука. Положение указателя шкалы генератора будет соответствовать частоте звука свистка. Точно так же определяй звуковую частоту второго свистка (или звуковые частоты дудочки).
Для управления моделью нужны источники звуков, частоты которых отличаются не менее чем на 250–300 Гц, например 1200 и 15000, 13000 и 2000 Гц, но не выходят за пределы диапазона 1000–3000 Гц и не различаются в целое число раз. Свистки, которыми располагали ребята, строившие описываемый здесь приемник, излучали звуковые колебания частотами 1150 и 1550 Гц.
Принципиальная схема приемника телеуправляемой модели показана на рис. 344.
Рис. 344. Принципиальная схема двухкомандного приемника звукоуправляемой модели
Это трехкаскадный транзисторный усилитель 3Ч, на вход которого подключен микрофон В1, а на выход — селективные электронные реле СЭР1 и СЭР2 (обведены цветными линиями). Для питания приемника нужна батарея напряжением 9 В, например «Крона» или составленная из двух батарей 3336Л. Для питания цепей исполнительных механизмов используются самостоятельные источники тока. При приеме микрофоном звуковых команд на его выходе возникает электрический сигнал, напряжение которого уменьшается с увеличением расстояния до источника звука. Уже на расстоянии 10–15 м оно равно примерно 100 мкВ. А чтобы надежно срабатывали СЭР, на их входы нужно подавать сигнал напряжением около 3 В. Следовательно, входной сигнал должен быть усилен примерно в 30000 раз (3 В: 0,0001 В = 30000). Первые три каскада приемника, в которых работают транзисторы V1-V3 вполне обеспечивают такое напряжение, так как каждый из них дает примерно 30-35-кратное усиление.
В третий каскад усилителя введен диод V6 (может быть любой точечный), ограничивающий наибольшее выходное напряжение этого каскада. Дело в том, что по мере уменьшения расстояния от модели до источника звука напряжение на выходе усилителя быстро увеличивается и может составить 50-100 мВ. Казалось бы, что при таком напряжении на входе усилителя СЭР дешифраторы должны работать более надежно, на самом же деле этого не происходит. При более высоком выходном напряжении усилителя могут срабатывать сразу все СЭР. Кроме того, при ложных срабатываниях исполнительных механизмов будут обгорать контакты электромагнитных реле.
Чтобы этого избежать, на третий каскад, собранный на транзисторе V3, возложена задача не только обеспечить усиление сигнала, когда он слабый, но и ограничить его усиление по максимуму. Это и достигается с помощью диода V6, работающего как детектор, автоматически снижающего усиление каскада при сильных сигналах. В целом же данные деталей каскада подобраны таким образом, чтобы, начиная с напряжения 100 мВ на его входе, которое развивают первые два каскада усилителя, амплитудное значение напряжения на его выходе (на схеме — точка а) не превышала 4 В.
Зависимость выходного напряжения ограничительного каскада от напряжения на его входе изображена графически на рис. 345. На графике видно, что как бы ни повышалось входное напряжение, начиная с 0,1 В, напряжение на выходе ограничительного каскада не увеличится более чем до 4 В.
Рис. 345. Зависимость выходного напряжения ограничительного каскада от напряжения на его входе
С выхода ограничительного каскада усиленный сигнал через конденсатор С4 подается одновременно на входы обоих СЭР. Срабатывает же электромагнитное реле того СЭР, фильтр которого настроен в резонанс с частотой командного сигнала.
Приемник монтируй на гетинаксовой или текстолитовой плате толщиной 2–2,5 мм. Чертеж платы с разметкой отверстий на ней приведен на рис. 346, а.
Увеличив чертеж до натуральной величины, наклей его на плату и уже по нему сверли отверстия. Отверстия диаметром 4 мм предназначены для крепления электромагнитных реле, диаметром 3 мм — для крепления платы на модели, отверстия меньшего диаметра — для проволочных монтажных стоек-шпилек.
Размещая детали на плате и соединяя их, придерживайся схем, показанных на рис. 346, б и в. Соединения деталей делай медным проводом диаметром 0,4–0,5 мм в поливинилхлоридной изоляции.
Рис. 346. Монтажная плата двух командного приемника звукоуправляемой модели:
а — плата; б — вид на монтажную плату сверху; в — вид на монтажную плату снизу
Для приемника используй малогабаритные детали, иначе они не уместятся на монтажной плате или придется увеличивать ее размеры. Электромагнитные реле типа РЭС-10 (паспорт РС4.524.302), РЭС-6 (паспорт РФО.452.145) или самодельные. Диоды V6-V8 серии Д9 или Д2 с любым буквенным индексом. Статический коэффициент передачи тока h21Э всех транзисторов может быть от 40 до 100. Электролитические конденсаторы К50-3 или К50-1. Их емкости могут быть больше, чем указаны на схеме. Если будешь использовать конденсаторы К50-6, разметку отверстий для них в плате придется изменить.
Катушки L1 и L2 фильтров СЭР намотай на кольцах из феррита марки 1000НМ или 2000НМ с наружным диаметром 10–13 мм. Всего на каждое кольцо с помощью челнока намотай около 1000 витков провода ПЭВ-1 0,08-0,1. Если кольца из феррита марок 400НН или 600НН, тогда для каждой катушки фильтра придется использовать два кольца, склеив их вместе торцами клеем БФ-2. Катушки фильтров, намотанные на ферритовых кольцах, крепи на монтажной плате винтами диаметром 2–2,6 мм с гайками (рис. 347).
Рис. 347. Крепление деталей фильтра СЭР приемника на монтажной плате
Микрофон — электромагнитный типа M1 (от слухового аппарата). Размещай его на амортизаторе, роль которого может выполнять пористая резина или поролон. Иначе от сотрясений модели могут быть ложные срабатывания приемника. Роль микрофона может также выполнять телефонный капсюль ДЭМ-4м или ТА-56М.
Даже при использовании малогабаритных деталей монтаж приемника получается очень плотным. В связи с этим принимай все меры, предупреждающие случайные соединения между деталями при ударах, которые неизбежны при испытании модели. На электролитические конденсаторы надень отрезки изоляционной трубки, чтобы избежать замыкания их корпусов с соседними деталями или монтажными стоиками. На выводы транзисторов надень более короткие отрезки изоляционной трубки, что исключит замыкание базовых цепей.
С особой осторожностью производи пайку, чтобы не повредить детали, изоляционные трубки.
Налаживание приемника начинай с проверки работы фильтров СЭР дешифратора. Сначала проверь фильтр СЭР первого, затем второго канала управления. На вход селективного электронного реле СЭР1 через электролитический конденсатор С4, предварительно отпаяв его от резистора R7 и поменяв полярность его включения, подай от звукового генератора сигнал напряжением 3 В, а в коллекторную цепь транзистора V4 включи миллиамперметр РА на ток 20–30 мА (рис. 348).
Рис. 348. Снятие частотной характеристики фильтра СЭР дешифратора
Входное напряжение контролируй вольтметром переменного напряжения. При отсутствии сигнала на входе СЭР ток коллектора транзистора должен составлять 1,5–2 мА. Если этот ток значительно меньше, то уменьшай сопротивление резистора R10. При подключении параллельно этому резистору другого сопротивлением 1–2 кОм коллекторный ток транзистора должен резко возраст, а реле сработать.
После этого приступай к настройке контура L1C6 на частоту одного из командных сигналов. А для этого придется, пользуясь звуковым генератором, прежде всего снять частотную характеристику фильтра. Работа эта кропотливая, требует большого внимания и точности, но без нее не удастся заставить модель быть послушной звуковым командам. Кроме того, это поможет тебе прочно закрепить в памяти сущность работы дешифратора и получить наглядное представление о роли его деталей.
Следя за тем, чтобы напряжение сигнала на входе СЭР все время было равно 3 В, плавно изменяй частоту генератора примерно от 500 до 5000 Гц. Миллиамперметр в коллекторной цепи транзистора вначале будет показывать ток 1–2 мА. Затем на каком-то участке диапазона звуковых частот ток резко возрастает до 8-12 мА, а при дальнейшем изменении частоты генератора снова уменьшится до 1–2 мА. Вот этот участок возрастания и спадания тока транзистора, который тебе надо изобразить графически, и есть частотная характеристика фильтра. Тебе надо знать, какой она получится и что надо сделать, чтобы настроить фильтр на частоту командного сигнала.
Возьми лист миллиметровой или клетчатой бумаги, начерти на ней две взаимно перпендикулярные линии - оси координат — и раздели их на одинаковые участки длиной по 5-10 мм (рис. 349).
Рис. 349. Частотные характеристики фильтров