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無線電遙控電路

admin @ 2014-03-26 , reply:0

概述

   無線電遙控電路是利用無線電信號作為遙控指令來完成各種指定動作,按規定.業餘頻段有28.0~29.7MHz、50~54MHz、144~148MHz和420~448MH……

    無線電遙控電路是利用無線電信號作為遙控指令來完成各種指定動作,按規定.業餘頻段有28.0~29.7MHz、50~54MHz、144~148MHz和420~448MHz等,頻率愈高對器件的要求也就愈高,本文先介紹在28.0~29.7MHz範圍內採用分立元件組成的無線電遙控單元電路
    無線電遙控電路由無線電發射器與接收器兩大部分組成,發射器按調製方法分類可以分為無調製式、調幅式、調頻式和調相式等;接收器按接收方式來分,可以分為直接放大式、超再生式和超外差式等。本文介紹無調製式與調幅式無線電遙控發射器,然後介紹無線電遙控接收器的單元電路。

無線電遙控發射器
    圖1是一個最簡單的電感三點式無線電遙控發射器,振蕩頻率由L2與C2決定,L1、L2繞在同一個Φ8有磁芯的線圈管上,L2繞10匝,在第2匝抽頭接三極體VT集電極,L1為5匝。該電路為無調製式,按下按鈕SB,電路即起振,天線就向空中輻射高頻載波。該電路發射功率僅幾十毫瓦,遙控範圍可達幾十米。VT為截止頻率200MHz以上的超高頻管.如9018、3DG12型等。
  
    圖2是基極接地的電容三點式振蕩器,用它作為無線電遙控發射器,電路工作穩定,振蕩頻率可以做得較高,但電路輸出功率略小,L2與L3為高頻扼流線圈,可用Φ0.1漆包線在阻值1MΩ以上電阻上亂繞50匝,然後將兩線頭焊在電阻兩引腳上即可,設置高頻扼流線圈的目的可有效減小人手按動開關SB時所造成的人體感應現象,該電路也為無調製式。
  
    圖3是一個輸出功率較大的推挽式無線電遙控發射器,輸出功率可達幾十至幾百毫瓦,遙控距離可達數百至上千米,它也是無調製式,直接利用高頻載波作為遙控指令,為使電路良好工作,要求VT1與VT2兩隻管子的特性儘可能一致。L2可用Φ1漆包線間繞6匝,線圈直徑12~15 mm,採用無骨架繞制,中心抽頭至電源,線圈兩端直接焊在瓷介微調電容器C2的兩焊片上,L1用同號線繞2匝,間繞在L2之間。
  
    圖4是一個採用石英晶體穩頻的無調製式無線電遙控發射器,電路特點是起振容易、頻率穩定度高、結構簡單等,B採用28.750MHz鋁殼封裝的石英晶體,上述各電路的發射天線均可採用晶體管收音機用的拉杆天線,長度在0.6~1.5m均可,長度不同的天線對發射距離略有影響,最佳長度為高頻載波波長的1/4。
 
    下面將向讀者介紹兩款實用的帶音頻調製(均為調幅式)的無線電遙控發射器。圖5是一個單通道無線遙控發射器,可裝在塑料煙盒內,勿鬚髮射天線,直接利用線圈L2向周圍空間輻射電磁波,當配用超再生式無線電遙控接收器時,可自由遙控室內電器的開與關。
 
    VT1構成電感三點式高頻載波振蕩器,為提高發射效率本機振蕩頻率選擇在144~148MHz業餘頻段內,發射功率不大於10mw。VT2為調製器。VT3與VT4組成自激多諧音頻振蕩器,改變R3(或R4)可改變振蕩頻率,C4與C5容量不等,目的是使VT3的截止時間比導通時間長一些,因這種調製信號有利於接收器的接收,可提高接收靈敏度。
    電路工作過程是按下發射按鈕SB,VT3與VT4起振.即交替導通與截止,當VT3導通時,調製管VT2也導通,VT1起振,L2即向外發射;當VT3截止時,VT2也截止,故VT1停振,所以該電路能完成對VT1發射的高頻電磁波進行開關式幅度調製。
    L2用Φ1漆包線在Φ15的圓木棒上間繞5匝,然後脫胎,將其拉長到10mm,在中心引線作為抽頭。線圈兩頭直接焊在瓷介微調C1的兩焊片上固定。L1為高頻扼流線圈,可用Φ0.1漆包線在阻值1MΩ以上、1/8W電阻上亂繞30匝,GB用3節7號電池,SB為微動開關。由於本電路工作在脈衝狀態,3節電池可使用半年以上。
    圖6是一個多通道無線電遙控發射器,圖中雖然只畫出3個通道,但依次類推可以擴充到任意路,所以它可以遙控多組電器工作。
 
    VT1、VT2組成推挽式高頻振蕩器,振蕩頻率由L2、C1與C2決定,L3為高頻扼流線圈。VT3為調製管以完成對高頻振蕩器的開關式幅度調製,其工作過程與前者相同,VT4與VT5組成自激多諧音頻振蕩器,其振蕩頻率由C6、C7、R4、R5及RP1~RP3決定。
    S1~S3為3隻微動開關,它們是用來選擇不同調製頻率,同時也是三個通道的發射按鈕。當這些按鈕都不按動時,即圖示位置時,VT4與VT5因無基極偏流.均處於截止態,VT3也截止,電路處於靜態,整機不耗電,當按下任一個按鈕開關,如按下S1(S1轉向1),電源經RP1、R4、R5向VT4、VT5注入偏流,電路即起振,因RP1阻值調得最大,此時調製頻率最低,亦即天線向空中發射的電磁波搭載的音頻頻率最低;若按下S2,電源則通過RP2等向VT4、VT5注入基極電流,因RP2阻值調得較小,其調製頻率稍高;若按下S3,因RP3阻值調得最小,所以此時發射的電磁波搭載的音頻頻率最高。所以本電路可以發射3種調製頻率(但其高頻載波是一樣的),以實現3路遙控控制。

無線電遙控接收器
    上面我們介紹了無線電遙控發射器,下面繼續介紹相配套的無線電遙控接收器。
    圖1是一個簡單的直接放大式無線電遙控接收器,用來接收發射器發射的遙控指令,但需注意L1與C2的諧振頻率必須與發射器發射的高頻載波頻率相一致。它接收到的高頻載波經L2、C3耦合,VT1檢波與VT2放大,直接驅動繼電器K完成遙控動作,但電路靈敏度較低,接收距離為幾米,只適合在同一室內使用。

    為提高接收靈敏度,通常無線電遙控接收器都採用超再生式或超外差式電路,只需一個三極體,接收靈敏度就能達到和超過一級獨立本機振蕩、一級混頻和二級中放的標準超外差接收器電路水平,所以民用無線電遙控接收器大多採用超再生接收電路。
    圖2是一個典型的超再生接收電路,C4構成正反饋使電路處於強烈再生狀態,淬滅頻率由高頻扼流圈L2及R2、C5決定,其取值大小對接收靈敏度影響極大,L1、C2決定的接收頻率必須與發射器一致。超再生檢波器解調后的音頻調製信號經低通濾波器L3、C6由C7輸出。低通濾波器濾除超再生檢波器所特有的超雜訊。高頻扼流線圈L2、L3製作同發射器。

    圖3是另一種超再生接收電路。解調信號是從三極體集電極負載電阻R2取得,再經R4、C6濾除超再生接收器所特有的超雜訊,后經C7輸出,該電路接收靈敏度較前者略低。

    圖4所示電路是與無線電遙控發射器中圖5配套的接收器,VT1構成超再生檢波器,當按下發射器發射按鈕時,它就接收到來自發射器的電信號,解調后的音頻信號由C6輸出送至VT2放大后,經T送至VT3的發射結,VT3偏壓直接來自T次級線圈的音頻信號,該信號經VT3發射結整流后達到0.25V左右,使鍺三極體VT3獲得正偏置而導通,集電極電流在R5上的電壓降作為VT4的基極偏壓,VT4也導通,繼電器K得電吸合。鬆開發射器按鈕,電路回復到靜態,K失電釋放。由上面分析可知,只有按下發射按鈕,K才吸合,鬆開發射按鈕,K即釋放。
 
    如果我們將繼電器K改換成ZS-01FS型新型自鎖繼電器,情況就不一樣了。自鎖繼電器是一種靜態不耗電的雙穩態繼電器,它靠自身特殊結構可完成動作記憶、觸點自鎖功能 即繼電器每通電一次,其狀態即被鎖定,即使斷電,狀態也不會變化一再次通電,狀態翻轉又自鎖 所以採用這種繼電器后,原來觸點打開時, 按一下發射按鈕,觸點即閉合, 被控電器通電工作;如果再按一下發射按鈕,觸點又打開,被控電器停止工作。
    L1要求同無線電遙控發射器圖5電路中的L2,但不需要抽頭。L2要求同無線電遙控發射器圖5電路中的L1。T可用普通晶體管收音機里的小型輸入變壓器。
    圖5是與無線電遙控發射器圖6配套的多通道無線電遙控接收器。VT1構成超再生檢波器,VT2~VT4組成音頻放大器,VT5則構成選頻放大器,有多少個通道就要有多少個選頻放大器,圖中只畫了一個,其他按虛線框依次添加即可。現主要介紹選頻放大器的工作過程:L4與C12組成選頻迴路,其諧振頻率應與發射器調製的音頻頻率相一致,當輸入陔放大器的解調音頻信號等於其選頻頻率時,該同路呈現最大阻抗,此信號順利送至VT5基極進行放大,並由集電極輸出又經電容C13反饋到接在基極迴路里的二極體VD2上進行來複檢波,其正半周經VD2入地,負半周使VT5基極電流加強,從而使集電極電流加大,最終使繼電器K吸合。選好每個通道里選頻迴路的電感、電容值,當按下發射器任一通道發射按鈕時,就能使對應通道里的選頻放大器導通,使繼電器吸合。
 
    L4用Φ0.09漆包線在MX-2000、Φ10×Φ6×5錳鋅鐵氧體磁環上繞制,匝數與選頻頻率及選配電容C12有關,詳見下表。

通道 諧振頻率(Hz) L4電感量(mH) C12 uF L4繞制匝數
1 1080 203 0.112 457
2 1610 137 0.069 370
3 2400 100 0.044 316
    L2、L3為高頻扼流線圈,要求同前。L1與C5決定接收器接收的高頻載波頻率。RP2調整音頻放大器直流工作點,RP3調整全部通道的靈敏度,RP4微調每個通道的靈敏度。


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