Каталог радиолюбительских схем

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.