Иногда для дистанционного оповещения при охране гаража или машины достаточно простейшей системы. В этом случае может пригодиться предлагае мое устройство, состоящее из радиопередатчика, работающего на фиксированной частоте 26945 кГц и узкополосного приемника.
Электрическая схема передатчика приведена на рис. 1. Высокочастотная часть состоит из 2-х каскадов на транзисторах VT1, VT2 и имеет минимальное число настроечных элементов.
Pиc. 1. Радиопередатчик
Это упрощает его изготовление и обеспечивает работу схемы без подстройки передатчика в диапазоне частот 26…30 МГц при смене задающего рабочую частоту кварца.
Катушки дросселей L1 и L2 наматываются проводом ПЭЛ диаметром 0,12 мм на корпусе резистора МЛТ-0,5 с номинальным сопротивлением 1…1.8 кОм и содержат 50 витков (конструкция показана на рис. 2.56). Катушки L3, L4 и L5 выполняются на диэлектрическом каркасе диаметром 5 мм с резьбой для вкручивания латунного сердечника с резьбой М4. Они содержат соответственно 14, 14 и 15 витков провода ПЭЛ диаметром 0.4…0,5 мм. Катушка L4 располагается горизонтально на монтажной плате. В качестве сердечника можно использовать латунные винты (для этого потребуется спилить головку и выполнить прорезь — шлиц для отвертки). Перед вкручиванием сердечников их смазываем любым несохнущим вязким герметиком.
В схеме применены резисторы МЛТ. неполярные конденсаторы К10-17 (с минимальным ТКЕ), подстроечный С10 типа К4-236, электролитический С4 — К52-1 на 22 В.
Модулирующая часть передатчика выполнена на одной цифровой микросхеме КМОП серии. На элементах D1.2 и D1.3 собран генератор низкочастотных импульсов с частотой (около 1000 Гц), которые коммутируют с помощью электронного ключа на элементе микросхемы D1.4 питание на высокочастотный автогенератор. Модулирующую частоту можно с помощью изменения элементов С2, R2 и R3 устанавливать любую в диапазоне от 300 до 2000 Гц.
Когда цепь датчика F1 замкнута — генератор не работает и вся схема в ждущем режиме потребляет микроток (не более 0,05 мА). При размыкании F1 — включается передатчик. Работающий передатчик с импульсной 100% модуляцией потребляет ток не более 100 мА.
Напряжение питания схемы передатчика может находиться в диапазоне 9…13 В. При этом выходная мощность передатчика в импульсе составляет не более 0,8 Вт.
Настройка схемы заключается в получении с помощью подстроенных сердечников катушек максимальной амплитуды выходного ВЧ сигнала. Для этого сначала подключаем эквивалентную антенне активную нагрузку, рис. 2, и сердечником катушек L3, L4 и конденсатором С10 добиваемся резонанса в контурах П-фильтра.
Окончательная подстройка выполняется при подключенной антенне по индикатору электромагнитного поля с помощью ферритового сердечника катушки L5 и конденсатора С11. Простейшая схема широкополосного индикатора поля показана на рис. 3.
Антенной передатчика может служить металлический штырь (800…1200 мм) или же любой натянутый провод длиной примерно 1…2.5 м. При установке устройства на стационарном объекте антенна из провода меньше привлекает внимание и иногда позволяет сделать ее по размерам соизмеримой с длиной волны (до 10 м), что повышает эффективность излучения сигнала.
При переносном варианте конструкции передатчика в качестве антенны удобно использовать телескопическую, от любого бытового радиоприемника или телевизора. А для питания устройства подойдут 8 аккумуляторов типа НКГЦ-0,5.
Рис. 2. Подключение эквивалентной антенне нагрузки для настройки передатчика
Рис. 3. Широкополосный индикатор поля
Все элементы схемы радиопередатчика расположены на печатной плате размером 105х35 мм из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1…2 мм, рис. 4.
Высокочастотная часть приемника выполнена на аналоговой интегральной микросхеме DA1 (К174ХА2) по супергетеродинной схеме, рис. 5. Внутренний гетеродин стабилизирован по частоте кварцем ZQ1 (26480 кГц), что обеспечивает надежность приема при изменении температуры и питающего напряжения. Частота гетеродина выбрана ниже частоты принимаемого сигнала на 465 кГц. Выделяемая внутренним смесителем промежуточная частота усиливается и поступает на детектор VD2. Диод VD1 улучшает работу встроенной системы автоматической регулировки усиления при приеме импульсно-модулированных сигналов. Что обеспечивает работоспособность приемника и на близком расстоянии от передатчика.
Предварительный усилитель высокочастотного сигнала на транзисторе VT1 позволяет увеличить чувствительность приемника до 3…5 мкВ (внутренние шумы микросхемы ограничивают дальнейшее увеличение чувствительности). Входной контур L1-C2-C3 и коллекторный транзистор VT1 (C5-L3) настраиваются на частоту передатчика с помощью ферритовых сердечников. Антенной приемника может быть штырь из жесткой проволоки длиной 400 мм.
Рис. 4. Топология печатной платы и расположение элементов радиопередатчика
Рис. 5. Высокочастотная часть приемника
Низкочастотные импульсы после детектора VD2 поступают на усилитель, собранный на транзисторах VT2…VT3, рис. 6. Номинал резисторов R13 и R18 подбирается так, чтобы при входном низкочастотном сигнале амплитудой 20 мВ (для настройки синусоидальный сигнал подать от генератора) — выходной имел симметричное ограничение амплитуды.
Для того чтобы приемник давал сигнал оповещения лишь при приеме своего (на фоне других сигналов и помех), на элементах С26…С28, L7 собран узкополосный фильтр на частоту примерно 1000 Гц. Полоса фильтра составляет 200 Гц. В случае появления на выходе детектора приемника частоты в данном диапазоне с уровнем более 20 мВ на выходе логического элемента DD1.2/8 появятся короткие импульсы. Они заряжают конденсатор С30 до уровня лог. «1». В этом случае на выходе инвертора DD1.3/12 появится лог. «О». Диод VD4 запирается, что разрешает работу звукового автогенератора на DD1.4, DD1.5. Частоту генератора можно подстроить с помощью резистора R23 так, чтобы получить максимальную громкость работы пьезоизлучателя ЗГИ 8 (ЗП-25). Обычно эта частота около 2 кГц (внутренний резонанс излучателя).
Топология односторонней печатной платы приемника приведена на рис. 7. Элементы R22, R23 и С31 расположены над микросхемой DD1. Для получения высокой плотности монтажа большинство резисторов устанавливаются вертикально на плате.
При монтаже использованы постоянные резисторы типа С2-23, подстроечный R18 типа СПЗ-19а, конденсаторы типа К10-17 и КМ-4, полярные С9, С12…С14, С20 типа К50-35 на 22 В. Пьезоизлучатель ЗГИ 8 можно заменить на ЗП-25. Диоды КД521 заменяются любыми импульсными.
Катушки L1 и L3 выполнены на каркасе диаметром 5 мм проводом ПЭВ-2 диаметром 0,23 мм и содержат по 14 витков. Катушка L2 имеет конструкцию для горизонтальной установки на плате. Она содержит в обмотках: 1—12 витков, 2—3 витка над первичной обмоткой, проводом диаметром 0,4 мм. Для настройки используется любой высокочастотный ферритовый сердечник.
Конструкция катушек контуров промежуточной частоты L4…L6 могут использоваться уже готовые, от миниатюрных радиоприемников, или — при наличии всех входящих узлов — выполняются самостоятельно проводом ПЭЛ диаметром 0,1 мм и содержат по 80 витков.
Для изготовления катушки фильтра L7 использованы две броневые ферритовые (600…2000НМ) чашки типоразмера Б14 (без подстроечного сердечника). Обмотка наматывается проводом ПЭЛ диаметром 0,08 мм до заполнения диэлектрического каркаса и располагается внутри ферритовых чашек. Резонансная частота контура L7-C27 (1000 Гц) может отличаться от указанной. В этом случае потребуется в передатчике при настройке установить такую же частоту модуляции.
Настройку приемника начинаем с дешифратора при питании схемы на пряжением 7,5 В. Подавая синусоидальный сигнал с НЧ генератора (15…20 мВ) на вход дешифратора, резисторами R13 и R18 добиваемся симметричного ограничения сигнала на резисторе R19 при изменении питающего напряжения.
Рис. 6. Дешифратор приемника
Рис. 7. а) Топология печатной платы приемника
Рис. 7. б) Расположение элементов
После этого определяем резонансную частоту фильтра (измеряем ее).
Налаживание высокочастотной части приемника сводится в основном к настройке контуров при помощи ферритовых сердечников. Для чего потребуется высокочастотный генератор.
Приемник должен сохранять работоспособность при изменении напряже ния в диапазоне 6,6…9 В.
Потребляемый схемой ток составляет не более 12 мА. В случае использования для питания приемника шести аккумуляторов типа Д-0.26Д непрерывная автономная работа может составить 20 часов.
Конструкция корпуса приемника аналогична показанной для электрошокового устройства. Элементы питания размещаются в склеенных из картона стаканах. Вторая печатная плата крепится на боковых стенках из оргстекла толщиной 4…5 мм (эта же плата обеспечивает электрическое соединение между аккумуляторами). Образованный из 2-х плат каркас оборачивается картоном и проклеивается (он должен легко сниматься). После этого придать приятный вид корпусу поможет декоративная пленка под цвет дерева (удобнее, если она будет самоклеящаяся).
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
Pиc. 1. РадиопередатчикD1
МикросхемаК561КТ31
VT1
Биполярный транзисторКТ603Г1
VT2
Биполярный транзисторКТ608Б1
VD1
ДиодКД521А1
С1, С3
Конденсатор0.33 мкФ2
С2
Конденсатор1000 пФ1
С4
Электролитический конденсатор22 мкФ1
С5
Конденсатор16 пФ1
С6, С11
Конденсатор100 пФ2
С7, С9
Конденсатор0.1 мкФ2
С8, С13
Конденсатор51 пФ2
С10
Подстроечный конденсатор6-25 пФ1
С12
Конденсатор4700 пФ1
R1
Резистор270 кОм1
R2
Резистор2 МОм1
R3
Резистор1.5 МОм1
R4
Резистор47 кОм1
R5
Резистор36 Ом1
0.5 ВтR6
Резистор6.8 кОм1
R7
Резистор5.1 кОм1
R8, R9
Резистор110 Ом2
ZQ1
Кварцевый резонатор1
L1-L5
Катушка индуктивности5
WA1
Антенна1
SA1, F1
Выключатель2
G1
Батарея питания12 В1
Экранированный корпус1
Рис. 2. Подключение эквивалентной антенне нагрузки для настройки передатчикаVD1
ДиодД21
Д9С1, С12
Конденсатор4700 пФ2
С3
Конденсатор51 пФ1
R1, R2
Резистор120 Ом2
1 ВтL5
Катушка индуктивности1
WA1
Антенна1
PV
Вольтметр0…..10 В1
Рис. 3. Широкополосный индикатор поляVD1
ДиодГД507А1
РА1
Микроамперметр0…100 мкА1
Антенна1 метр2
Рис. 5. Высокочастотная часть приемникаDA1
МикросхемаК174ХА21
VT1
Биполярный транзисторКТ368БМ1
VD1, VD2
ДиодД92
С1
Конденсатор4.7 пФ1
С2
Конденсатор75 пФ1
С3
Конденсатор200 пФ1
С4, С6-С8, С11, С15, С16
Конденсатор0.047 мкФ7
С5, С10
Конденсатор68 пФ2
С9, С12-С14
Электролитический конденсатор22 мкФ4
С17, С19, С23
Конденсатор1000 пФ3
С18
Конденсатор8.2 пФ1
С20
Электролитический конденсатор47 мкФ1
С21
Конденсатор5.6 пФ1
С22
Конденсатор4700 пФ1
С24
Конденсатор0.33 мкФ1
R1
Резистор3.9 кОм1
R2, R12
Резистор22 кОм2
R3
Резистор5.6 кОм1
R4, R6, R11
Резистор240 Ом3
R5, R8
Резистор1 кОм2
R7
Резистор82 кОм1
R9
Резистор100 Ом1
R10
Резистор39 кОм1
ZQ1
Кварцевый резонатор26480 кГц1
L1, L3-L6
Катушка индуктивности5
L2
Согласующий контур1
Х1
Разьем выхода1
Х2
Разьем для антенны1
WA1
Антенна1
SA1
Выключатель1
G1
Батарея питания8.4 В1
Рис. 6. Дешифратор приемникаDD1
МикросхемаК561ЛН21
VT2
Биполярный транзисторКТ3102В1
VT3, VT4
Биполярный транзисторКТ3107И2
VD2, VD4
ДиодКД521А2
С25, С27, С29, С30
Конденсатор0.33 мкФ4
С26, С28
Конденсатор0.047 мкФ2
R13
Резистор390 кОм1
R14, R22
Резистор47 кОм2
R15, R23
Резистор22 кОм2
R16
Резистор1 кОм1
R17
Резистор15 кОм1
R18
Подстроечный резистор10 кОм1
R19
Резистор3.2 кОм1
R20, R24
Резистор510 кОм2
R21
Резистор820 кОм1
L7
Катушка индуктивности1
HL1
ТелефонЗП-181
Добавить все