ЧОТИРИ РЕЛЕ — ВІСІМ КОМАНД

Іграшковий автофургон, оснащений цією апаратурою, виконує команди: “I швидкість вперед”, “II швидкість вперед”, “Назад”, “Поворот наліво”, “Поворот направо”, “Фари”, “Сигнал” та “Стоп”. Причому останні п’ять можна подавати і під час руху іграшки на І чи ІІ швидкості.

Команду “Стоп” модель виконує після натискання в будь-якій послідовності кнопок “II швидкість вперед” та “Назад”. Але після зупинки модель починає рух лише за командою “I швидкість вперед”.

Потужність передавача – 5 мВт. Радіус дії приймально-передавальної апаратури – близько 10 м. Ось як вона працює.

Вісім радіокоманд виконує іграшковий автофургон, оснащений саморобною апаратурою телекерування. Вона розроблена інженером А. Проскуріним.

1 – передавач, 2 – рульова машинка, 3 – плата приймача, 4 – динамік звукового сигналу.

Передавач складається з генератора, що задає, і модулятора – симетричного мультивібратора на транзисторах V1 і V2 (рис. 1). Навантаженням V2 служить еквівалентний опір генератора, що задає. Елементи R2-R11, С1, С2 визначають частоту прямокутних імпульсів, що виробляються мультивібратором.

генератор, Що Задає, зібраний за схемою індуктивної «трьохточки» на транзисторі V3. Режим роботи підбирають за допомогою дільника R12, R13.

Контур L2, С5 налаштований частоту 14,05 МГц, а L3, С7 — на 28,1 МГц (друга гармоніка).

У вихідному стані напруги на базах транзисторів V1-V3 близькі до нуля. Але як тільки натискають на одну з кнопок S1-S8, прямокутні імпульси з мультивібратора надходять через П-подібний фільтр, що складається з дроселя L1 і конденсаторів С3, С4 на генератор, що задає. В результаті він починає виробляти відеоімпульси з частотою заповнення, що дорівнює 28,1 МГц, які з обмотки L4 через узгоджуючий контур L5, С8 потрапляють в антену W1.

Приймач складається з надрегенеративного каскаду, підсилювача-обмежувача та дешифраторів команд.

Надрегенератор зібраний на транзисторі V1 за схемою із загальною базою (рис. 2). Чутливість каскаду – щонайменше 10-15 мкВ на частоті 28,1 МГц.

Електромагнітні ВЧ коливання, промодулированные з частотою командного сигналу передавача, приймаються алтейною W1 і через конденсатор зв’язку С1 надходять колектор V1. У його ланцюг включений коливальний контур L1, С4, налаштований частоту передавача 28,1 МГц.

За допомогою резисторів R3, R4 задають робочу точку транзистора V1, конденсатор С5 фільтрує високочастотну складову сигналу. Елементи R1, С3 задають частоту гасіння і одночасно є навантаженням надрегенеративного детектора. Ланцюжок R2, С7 виконує функції фільтру частоти гасіння детектора та високочастотної складової сигналу.

Виділений контуром L1, С4 електричний сигнал посилюється, детектується з самогасінням і потім подається на базу транзистора V2.

Підсилювач-обмежувач – двокаскадний, виконаний на транзисторах V2 та V3 з безпосереднім зв’язком між ними. В емітерних ланцюгах обох напівпровідникових тріодів включені термостабілізуючі елементи С9, R7 та С10, R10. Підсилювач охоплений негативним зворотним зв’язком через резистор R8.

Дешифратор команди “Фари” виконаний на транзисторах V4, V5 з безпосереднім зв’язком. Навантаженням V4 служать лампи розжарювання Н1 та Н2. Контур L3, С13 налаштований на середню частоту 2500 Гц. Резистор R12 визначає смугу частот цього сигналу, що дорівнює 400 Гц.

У вихідному стані, коли командний сигнал відсутня транзистор V4 закритий, а V5 відкритий не повністю. Якщо на вхід дешифратора подати командний сигнал Фари, через резистор R12 він надійде на базу V5 і контур L3, С13, а потім, посилений, приходить через конденсатор С12 на діод V6. Виділена на ньому негативна напівхвиля змінної напруги через котушку L3 потрапляє на базу V5 повністю відкриває його. В результаті транзистор V4 починає проводити електричний струм і лампи Н1, Н2 світяться.

Аналогічно працює дешифратор команди «Сигнал» (V8, V9). Контур L4, С14 налаштований на частоту 3200 Гц. Його смугу, що дорівнює 400 Гц, визначає резистор R13.

Якщо подати команду «Поворот наліво», реле К1 спрацьовує дешифратора на транзисторі V10 (контур L5, С17 налаштований на частоту 4050 Гц при смузі 400 Гц, що визначається величиною R15). В результаті контактні пластини К1.1 подають живлення на електродвигун M1 від батарей G1, G2.

Вимикач S1 діє у випадку, коли передні колеса моделі повернені на кут 30°. Тоді S1 закорочує ланцюг бази транзистора V10 на «загальний» дріт і реле K1 відключає двигун М1.

Аналогічно діє дешифратор на транзисторі V13 для команди “Поворот праворуч”. Резонансна частота контуру L6, С19 становить 4700 Гц. Ширину його смуги, що дорівнює 400 Гц, встановлюють резистором R16.

Дешифратор на транзисторах V14, V16 та V19 має чотири стійкі стани. Контур L7, С22 команди «Назад» налаштований на частоту 9050 Гц, L10, С26 команди «1 швидкість вперед» — на 6500 Гц. Ширина смуги частот обох цих фільтрів становить 700 Гц (її підбирають відповідно резисторами R17 і R20). У контуру L11, С27 дешифратора команди «II швидкість вперед» з резонансною частотою 5600 Гц ширину смуги частот, рівну 600 Гц, встановлюють за допомогою резистора R22.

У вихідному стані транзистори V14, V16, V19 відкриті, оскільки напруги на їх базах близькі до нуля. Такому положенню відповідає команда I швидкість вперед. У цьому випадку через контакти реле К3 К4 напруга від джерела живлення G1 надходить на двигун М2.

Даний стан легко порушити, якщо в будь-якій послідовності на вхід дешифратора подати сигнал II швидкість вперед або Назад. При команді, наприклад, “Назад” транзистор V14 відкривається і спрацьовує реле К3. Воно перебуватиме в такому стані за рахунок надходження через резистор R18 додаткової негативної напруги на базу V14 колектора транзистора V16. В результаті двигун М2 через контакти реле К3 і К4 надійде напруга в протилежній полярності з батареї G2.

Якщо тепер подати команду II швидкість вперед, спрацює реле К4 в ланцюгу колектора транзистора V19. Цей стан зберігатиметься за рахунок додаткової негативної напруги, що надходить з колектора V16 через резистор R21 на базу V19. Електродвигун М2 у разі виявляється знеструмленим (контакти реле К3 і К4 переключені), що відповідає команді «Стоп».

Якщо знову подати командний сигнал I швидкість вперед, спрацює дешифратор на транзисторі V16, і потенціал на його колекторі зменшиться. В результаті дешифратори V14 та V19 повернуться у вихідний стан. Коли після цього включають сигнал II швидкість вперед, спрацьовує реле К4, і на електродвигун М2 через резистор R23 надійде напруга від двох послідовно з’єднаних батарей G1 і G2.

Струми в ланцюгах приймача позначені на схемі дробовим числом: у режимі спокою – чисельником, і при прийомі сигналу – знаменником.

Для усунення перешкод, викликаних іскрінням тягового електродвигуна М2, застосовані іскрогасні пристрої на дроселях L8 та L9 спільно з конденсаторами С23 та С24.

Деталі передавача. Транзистори КТ301Ж, що мають ≥ 50, можна замінити на КТ315 з будь-яким буквеним позначенням, а напівпровідниковий тріод П401 з ≥ 60 — на П402, П403, П416, П423.

Конденсатори: С1-С4 К-10-7В, КЛС або МБМ, С5-С7 КТ, С8 КПМ-МП. Постійні резистори: УЛМ-0,125 або МЛТ-0,25.

L1 – дросель Д-0,1 з індуктивністю 60 мкГ. Його можна виготовити самим, намотавши внавал 120-140 витків дроту ПЕВ-2 0,1 на корпусі резистора МЛТ-0,5 опором не менше 100 кОм. Котушки L2 – L5 намотані на полістиролових каркасах Ø 8 мм, довжиною 12 мм, що мають підстроювальні феритові сердечники марки СЦР-1. L2 містить 12 витків дроту ПЕВ 0,35 з відведенням від 4-го витка, рахуючи знизу. L3 має 14 витків ПЕВ 0,51 з відведенням від середини. Обидві обмотки укладено виток до витка. Поверх L3 розташована котушка L4 – по два витки дроту ПЕВ 0,51-0,7, намотаних кроком 1 мм у кожній половині L3. Котушка L5 містить 12 витків дроту ПЕВ 0,51-0,7, покладених виток до витка.

Антенною служить кулькова ручка-указка або мідний дріт Ø2 – 3 мм, довжиною 500-600 мм.

Командні кнопки S1 – S8 саморобні (рис. 3). Два циліндричні магніти Ø 7 мм від гри «Магнітні шашки (або шахи)» звернені один до одного однойменними полюсами, взаємно відштовхуючись. Один із магнітів вклеєний у плату, а інший служить «гудзиком» кнопки, до неї приклеєна тонка металева пластина Ø 9 мм. При натисканні на кнопку пластина замикає пару провідників, що розташовані поверх нерухомого магніту.

G1 – батарея “Крона”.

Деталі приймача. Транзистор П401 (V1), що має ≥ 60, допустимо замінити на П402, П403, П416 або ГТ308; ГТ108В (V2, V3) з ≥ 50 – на МП14 – МП16; МП39 – МП42; V4 КТ315В (В≥40) – на КТ315 або іншої тієї ж структури з урахуванням того, що струм, споживаний лампами Н1 і H2, повинен становити 0,7 від максимально допустимої величини струму колектора обраного транзистора (потрібного значення Iк можна досягти шляхом паралельного з’єднання менш потужних напівпровідникових тріодів); МП39 з ≥ 40 — на будь-які низькочастотні pnp структури за умови, що величина максимально допустимого струму колектора повинна бути не менше 50 мА, і, нарешті, транзистор V9 ГТ404А (≥ 40) — на такий же прилад, враховуючи, що величина струму , споживаного динамічною головкою, повинна становити 0,7 Iк транзистора, що замінюється. Причому струм спокою колектора (Iко) у всіх напівпровідникових тріодів не повинен перевищувати 10 мкА.

Конденсатори: Cl, С4 – КТ або КД, С2 – КПК-МП, С3, С5 – С7, С12-С28 К10-7В, КЛС або МБМ, С8 – С11 К50-6 або ЕМ з робочою напругою не менше 10 В. Постійні резистори – УЛМ-0,125 або МЛТ-0,25, R23 – відрізок ніхромового дроту Ø1 мм.

Котушка L1 з феритовим сердечником СЦР-1 містить 15 витків дроту ПЕВ-2 0,51-0,7, намотаних виток до витка на полістироловому каркасі Ø 8 мм, довжиною 12 мм. Дроселі: L2 – Д-0,1, L8, L9 – Д-0,6 або 40-60 витків ПЕВ-2 0,1 намотаних внавал на корпусі резистора МЛТ-0,5 опором не менше 100 кОм. Котушки L3-L7, L10, L11 намотані кожна на сердечнику з трьох склеєних кілець К7X4Х2 фериту марки 1000НН і мають по 300-400 витків ПЕВ-2 0,08. Можливо використовувати кільця інших розмірів за умови, що їх магнітна проникність знаходиться в межах 1000-2000.

На малюнку 4 показаний спосіб кріплення висновків тороїдальних котушок, що забезпечує жорстке встановлення їх на монтажній платі.

Реле-РЕМ-10 (паспорт РС4.524.302) або будь-які інші малогабаритні з опором обмотки 500-700 Ом, що мають контактну систему, що перемикає.

Перед збиранням приймача необхідно відрегулювати все реле так, щоб вони спрацьовували при напрузі 6 В. Для цього з реле знімають корпус і підключають обмотку до джерела постійної напруги 6 В. Відгинаючи по черзі поворотні пружини, добийтеся замикання контактних пластин. Вимкніть джерело струму (контакти реле повинні роз’єднатися) і знову увімкніть. Якщо пластини замкнуться, то реле готове до роботи. В іншому випадку операцію з відгинання зворотних пружин треба продовжити.

H1, Н2 – лампи типу СМЗ-0,2. G1, G2 – батареї 3336Л, G3 – батарея “Крона”. M1 – електродвигун кермової машинки РУМ-2, М2 – ДП-10.

Антенною служить кулькова ручка-указка або мідний дріт Ø 2-3 мм, довжиною 250-350 мм.

Приймач попередньо збирають на налагоджувальній платі. Замість одного резистора, відміченого зірочкою (див. рис. 2, «М-К» № 6), впаюють два (за винятком R18 і R21): постійний, опором вдвічі менше вказаного на схемі, і змінний, приблизно рівний йому за величиною.

Налаштовувати приймач починають із підсилювача-обмежувача. Осі всіх змінних резисторів поверніть у бік максимального опору та переконайтеся, що контакти S1, S2 розімкнені. До позитивного висновку конденсатора С11 підключіть осцилограф, а до бази транзистора V2 підключіть через конденсатор С9 звуковий генератор, налаштований частоту 1000 Гц. (Амплітуда сигналу становить 2 мВ.) Змінюючи величини резисторів R6, R9, а потім R7, R10, досягніть двостороннього обмеження синусоїди таким чином, щоб тривалість імпульсів дорівнювала тривалості пауз.

Потім перевірте працездатність пристрою. Зменшіть величину вихідної напруги генератора до 1 мВ. Якщо синусоїдальні коливання не будуть обмежені згори чи знизу, підсилювач налаштований правильно.

Після заміни тимчасових резисторів на постійні перевірте якість роботи обмежувача за допомогою осцилографа.

Дешифратор на транзисторах V4, V5 налаштовують в такий спосіб. До колектора V5 підключають осцилограф, встановлюють величину вихідного сигналу від ЗГ рівною 2 мВ і, перебудовуючи генератор в діапазоні 1000-10 000 Гц, визначають резонансну частоту контуру L2, С13 різкого зростання розмаху синусоїдальних коливань на екрані осцилограф. Налаштування цього контуру на розрахункову резонансну частоту роблять підбором величини конденсатора С13. Лампи Н1 та Н2 повинні світитися на частотах 2300-2700 Гц. Аналогічно налаштовують дешифратори на транзисторах V8 – V10, V13, V14, V16 і V19. При цьому слід пам’ятати, що після налаштування кожного дешифратора резонансну частоту необхідно встановити відповідні смуги пропускання контурів.

Щоб підібрати величину резистора R19, підключіть осцилограф до колектора транзистора VI6 і встановіть на генераторі середню частоту контуру L10, С26. Змінний резистор, тимчасово послідовно включений з R19, переведіть в положення мінімального опору. Потім, обертаючи двигун реостату у бік збільшення опору і спостерігаючи одночасно за екраном осцилографа, підберіть таку величину R19, при якій подальше її зростання не буде суттєво впливати на збільшення розмаху коливань.

Дешифратори на транзисторах V14, VI6 налаштовують так. Встановіть на генераторі середню частоту контуру L7, C22 та підключіть між виходом приладу та конденсатором С9 вимикач. Зменшіть на невелику величину опір резистора R18, а потім на короткий проміжок часу увімкніть і знову вимкніть встановлений тумблер. Якщо стан реле КЗ, зображений на схемі, зміниться, налаштування дешифраторів на транзисторах VI4, V16 закінчено. В іншому випадку операцію з поступовим зменшенням величини R18 та з маніпуляцією вимикачем слід продовжити. Перекомутувати контактні пластини К3.1 можна, якщо відключити джерело живлення G3 або подати на вхід дешифратора короткочасний сигнал із частотою контуру L10, С26.

Дешифратори на транзисторах V16, V19 налаштовують за допомогою резистора R21 методом, аналогічним попередньому.

Тепер приступають до налаштування надрегенеративного каскаду. Негативний висновок конденсатора С8 припаяйте на колишнє місце, а до позитивного висновку С11 підключіть осцилограф. Встановіть на генераторі сигналів типу Г4-17 частоту 28,1 МГц, промодулювавши її амплітудою частотою 1000 Гц (вихідна напруга дорівнює 500 мВ). Намотайте на виведення антени W1 2 витка дроту у хлорвінілової ізоляції. Один кінець його залиште вільним, а інший вставте у вихідне гніздо генератора. Змінюючи величини резистора R3, конденсатора С2 і положення осердя котушки L1, досягайте появи на екрані осцилографа модульованих коливань частотою 1000 Гц. Далі зменшіть вихідну напругу генератора до такої величини, щоб коливання частотою 1000 Гц на екрані осцилографа були помітні. Після цього процес налаштування повторіть.

Чутливість надрегенеративного каскаду залежить від величини транзистора V1, а також точності налаштування. Зверніть увагу, що зі зміною ємності С2 і опору R3 частота налаштування контуру L1, С4 відхиляється від свого початкового значення.

На закінчення всі змінні резистори замініть на постійні, перенесіть деталі на друковану плату (рис. 1) і перевірте роботу приймача загалом. Ротор конденсатора С2 зафіксуйте нітрофарбою, а сердечник котушки L1 парафіном.

На монтажну плату передавача (рис. 2), виготовлену з одностороннього фольгованого гетинаксу або склотекстоліту, припаяйте з боку струмопровідних смуг всі радіодеталі, за винятком резисторів R2 – R9. Замість них підключіть змінний резистор опором 22 кОм. Встановіть осердя котушок у середнє положення, закріпіть монтажну плату в корпусі передавача та приєднайте антену. Замкніть один із вимикачів S1 – S8, увімкніть джерело живлення G1, а до колектора транзистора V2 підключіть осцилограф. Повертаючи ручку змінного резистора з одного крайнього положення в інше, переконайтеся, що мультивібратор працює. Він має генерувати прямокутні імпульси. Якщо в одному з крайніх положень двигуна генерації немає, змініть в невеликих межах величини конденсаторів С1, С2 або підберіть транзистори з великим В. Підключіть осцилограф до контрольної точки КТ приймача, встановіть в передавачі ручку тимчасового змінного резистора в середнє положення і, обертаючи сердечники – L5, ротор конденсатора С8, а також підбираючи величину R12, досягайте, щоб на екрані осцилографа виникли коливання мультивібратора. Потім видаліть передавач від приймача на відстань, при якому розмах коливань мультивібратора на екрані осцилографа буде мінімальним, і повторіть операцію налаштування знову. Змінний резистор замініть на постійний.

Точно величини резисторів R2 – R9 передавача підбирають методом порівняння частот мультивібратора та звукового генератора. Для цього вертикальні пластини осцилографа (вхід “У”) підключають до контрольної точки КТ приймача, а горизонтальні (вхід “X”) – до ГЗ. На звуковому генераторі встановлюють по черзі середні частоти командних сигналів і, змінюючи величину тимчасового змінного резистора, домагаються появи на екрані осцилографа замкнутої нерухомої кривої (фігура Лісажу). Визначають величини опорів, що відповідають командним сигналам, і потім встановлюють еквівалентні постійні резистори R2 – R9.

Конструкція. Передавач (рис. 3) змонтований у корпусі від приймача «Мальчиш», на лицьовій панелі якого виріз виріз розміром 104X40 мм. Він закритий хромованою латунною пластиною розміром 108x44x1,5 мм, в якій просвердлено 8 отворів Ø8 мм під командні кнопки (рис. 3). З зворотного боку до пластини припаяно шість гвинтів М2, за допомогою яких кріплять монтажну плату і встановлюють зазор величиною 1 – 1,5 мм між контактними пластинами кнопок.

Плата приймача та динамічна головка звукового сигналу закріплені за допомогою скоб усередині моделі (див. вкладку, “М-К” № 6). Там розташовані батареї G1, G2, а рульова машинка встановлена під капотом фургона. Батарея G3 – штатна: знаходиться вона під кабіною.

А. ПРОСКУРІН