ДВУХКОМАНДНАЯ АППАРАТУРА “ОРБИТА” ДЛЯ РАДИОУПРАВЛЯЕМЫХ МОДЕЛЕЙ

В. Плотников, В. Галин, г.Москва

Начинающие авиамоделисты в первых своих моделях обычно используют однокомандную аппаратуру радиоуправления. Однако небольшие по размерам модели слишком чувствительны к изменению положения руля и при однокомандном управлении их полет неустойчив, они кренятся и “рыскают”. Применение двухкомандной аппаратуры, которая обеспечивает автоматическую установку руля в нейтраль, позволяет избавиться от указанных недостатков. При этом также уменьшается риск повредить модель во время первых полетов.

Известные в практике моделистов двухкомандные системы управления, как правило, содержат приемник сложной конструкции и сравнительно большого веса, что препятствует использованию этих систем для управления небольшими моделями. При разработке описываемой ниже системы управления основной задачей было создание относительно простого и легкого приемника, обеспечивающего плавную перекладку руля и механический возврат его в нейтральное положение. Вся аппаратура для радиоуправления состоит из передатчика, приемника с дешифратором и рулевой машинки. Работа аппаратуры основана на принципах частотно-импульсной и широтно-импульсной видах модуляции при передаче команд. С помощью этой системы можно осуществлять развороты модели направо и налево, полет прямо, управлять скоростью перекладки руля. Для управления моделью используются три вида сигналов (команд). При полете модели прямо применяется немодулированная несущая. Несущая, модулированная импульсами с частотой порядка 1000 гц, содержит команду поворота направо, а несущая, модулированная заполненными частотой 1000 гц “пачками” импульсов, имеющих частоту повторения около 10 гц и переменную скважность,— команду поворота налево. Изменяя скважность “пачек” импульсов, можно управлять скоростью поворота руля.

Для уменьшения веса приемной аппаратуры дешифраторы и исполнительный механизм выполнены по схеме, не содержащей реле и резонансных LC фильтров. Принципиальная схема приемника показана на рис. 2-26. Приемник выполнен по схеме сверхрегенератора и имеет рабочую частоту 28,1 Мгц и чувствительность 5—9 мкВ. Для повышения устойчивости работы сверхрегенеративного каскада, собранного на транзисторе T1, его рабочая точка стабилизирована с помощью кремниевого диода Д1. Продетектированный низкочастотный сигнал поступает на двухкаскадный усилитель на транзисторах Т2 и Т3 с непосредственной связью. Такое схемное решение позволило сократить количество деталей при достаточно высокой стабильности работы усилителя.

Дешифратор собран на двух кремниевых транзисторах T4 и Т5 и диодах Д2 и Д3- Выход дешифратора гальванически соединен со входом сервоусилителя рулевой машинки. Дешифратор работает следующим образом. При подаче на вход (база транзистора Т4 импульсов частотой 1000 гц они детектируются транзистором Т4 и конденсатор С11 заряжается почти до полного напряжения источника питания. Напряжение пульсаций на этом конденсаторе меньше порога открывания транзистора T5 и он закрыт. При этом на вход сервоусилителя через резисторы R11 и R12 поступает управляющее отрицательное напряжение, соответствующее команде “поворот направо”.

При подаче “пачек” импульсов с частотой повторения порядка 10 гц на конденсаторе С11 после детектирования появится импульсное напряжение этой частоты с амплитудой, достаточной для открывания транзистора T5. Напряжение на конденсаторе упадет почти до нуля и на вход сервоусилителя будет подано положительное (относительно средней точки источника питания) напряжение, которое заставит вращаться моторчик рулевой машинки в соответствии с командой “поворот налево”.

При отсутствии низкочастотных импульсов на входе дешифратора транзисторы T4 и T5 закрыты. Управляющее напряжение на входе сервоусилителя отсутствует. Рулевая машинка с помощью возвратной пружины занимает нейтральное положение, и модель летит прямо.

Принципиальная схема передатчика приведена на рис. 2-27. Рабочая частота передатчика — 28,1 Мгц — стабилизирована кварцем. Выходная мощность—около 150 мВт. Задающий каскад передатчика работает на транзисторе T5 по схеме с кварцевой стабилизацией. Кварц KB1 включен между коллектором и базой транзистора T5, а в коллекторную цепь включен резонансный контур, настроенный на частоту кварца. Усилитель мощности (выходной каскад передатчика) собран по схеме с общим эмиттером на транзисторе Т6. Высокочастотный сигнал подается через катушку связи L2 между эмиттером и базой транзистора Т6, а нагрузка включена в эмиттерную цепь. Такое несколько необычное включение нагрузки позволило использовать в каче-

стве радиатора металлический корпус передатчика, обеспечив тем самым эффективное охлаждение транзистора. Для согласования с антенной использован контур C7, L3, C8. Питание выходного каскада и подача модулирующего напряжения производится через дроссель Др.1.

Модулятор передатчика (Т3, T4) представляет собой несимметричный мультивибратор, генерирующий импульсы с частотой около 1000 гц. База транзистора Т3 через диод Д1 связана с выходом симметричного мультивибратора (Е3, Т4), которым с помощью выключателей В1 и В2 осуществляют управление работой модулятора. В исходном состоянии (как показано на схеме) транзистор T2 закрыт. В этом случае отрицательное напряжение от общего провода через резистор R4 и диод Д1 поступает на базу транзистора Т3 — он открывается. Передатчик начинает излучать немодулированные высокочастотные колебания, что соответствует команде “прямо”. При замыкании контактов B2 к базе транзистора T2 через резистор R2 подается открывающее напряжение, потенциал коллектора T2 уменьшается практически до нуля, а диод Д1 закрывается. Модулятор-генератор (Т3, T4) начинает вырабатывать импульсы с частотой около 1000 гц, которые модулируют высокочастотные колебания передатчика. Такой режим работы соответствует команде “направо”.

Замыкание контактов B1 создает условия для работы мультивибратора (T1, T2), который через диод Д1 периодически с частотой около 10 гц выключает модулятор-генератор. Передатчик в таком режиме будет излучать “пачки” модулированных колебаний высокой частоты, что соответствует команде “налево”. С помощью переменного резистора R3 можно регулировать скважность “пачек” и соответственно скорость разворота модели.

Детали аппаратуры монтируют вертикально на печатных платах из фольгированного стеклотекстолита. Транзисторы должны иметь Всп в пределах 30—100. Размеры плат зависят от типа примененных деталей. При использовании малогабаритных дета-

лей (резисторов УЛМ или МЛТ-0,125, электролитических конденсаторов К50-6, керамических конденсаторов КМ или К10-7) размеры монтажных плат могут быть выбраны такими, как показано на рис. 2-28 и 2-29. Передатчик монтируют на двух платах (отдельно модулятор и высокочастотные каскады).

Для приемника необходимо самостоятельно изготовить две детали: катушку L1 и дросель Др2. Катушка содержит 8 витков провода ПЭЛШО 0,35, намотанных на полистироловый каркас диаметром 6 мм, длиной 15 мм. Внутрь каркаса введен стержень

из феррита 100НН диаметром 2,8 мм. Дроссель Др2 наматывают на ферритовом кольце 1000НН с внутренним диаметром 7 мм проводом ПЭВ-1 0,12. Обмотка содержит 350 витков.

Для передатчиков нужно изготовить катушки контура L1 и связи L2, которые должны иметь соответственно 8 и 2 витка провода ПЭЛШО 0,35, и катушку L3, имеющую 14 витков того же провода. Катушки L1 и L2 намотаны на общем каркасе. Этот каркас и каркас катушки L3 такие же, как и у катушки L1 приемника.

Высокочастотные дроссели Др1 приемника и Др1 передатчика применяют готовые или выполняют самостоятельно. Индуктивность дросселей Др1 приемника и передатчика 30 и 50 мгн соответственно.

Плату приемника устанавливают на модели; место и способ крепления платы, батарей и моторчика выбирают при конструирования. Платы передатчика крепят на шасси, изготовленном из стали толщиной 0,5 мм и имеющем форму буквы Z. С одной стороны крепят модулятор (T1—Т4), с другой—медный радиатор транзистора T6 и детали ВЧ каскадов. На этом же шасси крепят выключатели В1 и В2, выполненные в виде кнопок, и телескопическую антенну в корпусе из эбонита, на котором в свою очередь крепят выключатель В3, включающий питание при выдвижении антенны. Переменный резистор R3 укреплен рядом с кнопками. Корпус антенны приклеивают к шасси эпоксидной смолой. Антенна применена от приемника “Банга”.

Конструктивно передатчик может быть оформлен в экранирующем металлическом корпусе. Его можно сделать из латуни и покрасить, предварительно пропаяв углы. На рис. 2-30 приведен внешний вид передатчика, корпус которого изготовлен из дюралюминия Д-16Т. Он имеет размеры 115Х65Х34 мм и состоит из двух половин, отфрезерованных из куска металла. Готовый корпус полируют и анодируют.

Наладка приемника производится обычным способом. Оптимальный режим сверхрегенератора подбирают резистором R1. Режим усилителя НЧ устанавливают резистором R5. Дешифратор и сервоусилитель при исправных деталях, как правило, наладки не требуют.

Наладку передатчика начинают с модулятора, для чего отключают кварц и временно между коллектором транзистора Т3 и плюсом источника питания припаивают резистор сопротивлением 150 ом. Затем включают питание и с помощью осциллографа проверяют работу мультивибраторов во всех режимах

работы. Частота 10 гц симметричного мультивибратора (T1, Т2) определяется сопротивлением резисторов R3 и R2 и емкостями конденсаторов C1 и С2. Частота генерации (1000 гц} несимметричного мультивибратора-модулятора зависит от сопротивления резистора R6 и кондесатора С3. В некоторых случаях для получения устойчивой генерации потребуется подобрать резистор R5. Первоначальную настройку высокочастотных каскадов передатчика производят с помощью миллиамперметра (на 250—300 ма), включенного в общую цепь питания передатчика. Настройка производится при положении кнопок В1 и В2, соответствующем излучению немодулированных колебаний высокой частоты. Вращением сердечника катушки L1 добиваются максимального потребления тока, а подстройкой выходного контура — минимального. Окончательную настройку передатчика производят с помощью индикатора напряженности поля, подстраивая контур L3, c7, С8 по максимуму излучения.

Наш баннер
Вы можете поставить наш баннер на своем сайте или блоге, чтобы помочь развитию проекта.
Каталог радиолюбительских схем
Получить код
Навигация
  • Вся информация на сайте структурирована по темам.
  • Каждый тема имеет свою общую страницу с ссылками на материалы.
  • Выбранный материал открывается в новом окне, которое вы можете после просмотра закрыть.
Друзья сайта
Статьи