Описываемая аппаратура может быть использована для управления авиа- и судомоделями по радио в диапазоне частот 27,6—28 Мгц. Дальность действия аппаратуры в воздухе до 3—5 км, на земле — до 400—500 м. Аппаратура испытана на модели ракетоносца на гусеничном ходу, получившей приз на 22-й Всесоюзной выставке радиолюбителей-конструкторов.
Передатчик
Принципиальная схема передатчика показана на рис. 43. Задающий генератор собран на транзисторе Т1. Его колебательный контур L1C2 настроен на частоту 13,8—14 Мгц. Колебания высокой частоты через катушку связи L2 подаются на базу транзистора Т2 каскада удвоения частоты. Смещение на базе транзистора автоматическое, за счет детектирования токов высокой частоты эмиттерным переходом. Колебательный контур L3CC6 в цепи коллектора настроен на частоту 27,6—28 Мгц. Напряжение высокой частоты с этого контура подается на эмиттер транзистора Т3 выходного каскада передатчика.
В коллекторную цепь транзистора Т3 включен выходной контур L5C9, настроенный на частоту 27,6—28 Мгц. Связь антенны с выходным контуром емкостная, через конденсатор С10. Для увеличения отдачи энергии в антенну применена «удлинительная» катушка L6, которая вместе с антенной настраивается в резонанс с частотою выходного контура передатчика.
Антенной служит телескопическая антенна длиной 1 м от переносных приемников.
Модулятор на транзисторах Т4 и Т5 представляет собой генератор звуковых частот. Включая в цепь базы транзистора Т5 при помощи кнопок Кн—Кн4 конденсаторы С12—C15, можно получить четыре фиксированные звуковые частоты: 4 500, 4 000, 3500, 3000 гц, необходимые для подачи команд.
Рис. 43. Схема передатчика радиоуправления моделями.
В коллекторную цепь транзистора Г5 выходного каскада модулятора включен трансформатор Тр1. Напряжение звуковой частоты с вторичной обмоткой этого трансформатора подается в цепь базы Транзистора Т3 выходного каскада передатчика, осуществляя модуляцию несущей. При таком подключении модулятора к передатчику мощность модулятора может быть небольшая, а глубина модуляции выходного каскада достигает 70—85%.
Выходная мощность передатчика 1,5—2 вт.
Конструкция и детали. Детали передатчика монтируют на плате из листового гетинакса или стеклотекстолита размерами 130 X Х120 мм. Монтажную плату вместе с батареей питания (4 шт. Л-0,5) размещают в металлическом корпусе размерами 200X140X55 мм.
Расположение основных деталей на плате показано на рис. 44, а внешний вид передатчика со стороны передней панели — на рис. 45.
Данные катушек и дросселей передатчика приведены в табл. 4.
Транзисторы П403 можно заменить транзисторами П420— П423, П416, а МП40 — транзисторами МП39, МП41, МП42.
Рис. 44. Расположение деталей на панели передатчика.
В качестве выходного трансформатора модулятора применен согласующий трансформатор От карманного приемника, вторичная обмотка которого используется как модулирующая. Конденсаторы Са, С3, С6 и С9 типа КПК-1. Все резисторы, кроме R5, типа УЛМ или МЛТ, Резистор R3 проволочный (2,5 мм провода ПЭЛ 0,1), намотан на корпусе резистора ВС-0,25 сопротивлением не менее 10 ком. Кнопки Kн1—Kн4 любого типа.
Настройку передатчика начинают с проверки задающего генератора. При включении питания миллиамперметр в коллекторной цепи транзистора Т1 должен показывать ток в пределах 5—12 ма, а при замыкании катушки L1 уменьшиться на 2—3 ма. Если при замыкании катушки ток не изменяется, что указывает на то, что задающий генератор не работает, генерации добиваются подстроеч-ным конденсатором С3.
Частоту задающего генератора проверяют с помощью ГИР, она должна быть в пределах 13,8—14 Мгц. Изменением емкости конденсатора С3 добиваются, чтобы ток, потребляемый этим каскадом от батареи, был в пределах 10—12 ма. Такой ток соответствует наилучшему режиму работы задающего генератора.
Рис, 45. Расположение органов уп равления на панели передатчика.
Контур L3C5С6 конденсатором С5 настраивают на частоту 27,6—28 Мгц. Момент резонанса можно определить по ГИР, настроенному на эту частоту, поднеся его катушку к катушке L3. В момент резонанса стрелка прибора должна максимально отклониться. Можно также воспользоваться простейшим высокочастотным пробником — витком провода ПЭВ 0,8, замкнутым на лампочку накаливания 25 в X 0,075 а. Если виток пробника надеть на катушку Л3, то в момент резонанса лампочка должна слабо светиться. Не исключено, что для точной настройки контура L3C5C6 на частоту 27,6—28 Мгц придется подбирать емкость конденсатора С5.
После этого настраивают выходной каскад передатчика. При настройке контура L5C9 конденсатором С9 на частоту 27,6—28 Мгц в момент резонанса миллиамперметр в цепи этого контура должен показывать минимальный ток, а лампочка высокочастотного пробника, поднесенного к катушке L5 ярко светиться.
Для настройки антенны потребуется простейший волномер, схема которого показана на рис. 46.
Для контроля настройки антенны в резонанс с выходным каскадом передатчика параллельно дросселю Др2 подключают миллиамперметр на ток до 15 ма. Волномер, снабженный антенной в виде отрезка провода длиной 1 м, настроенный на частоту 27,6—28 Мгц, относят от передатчика на такое расстояние, при котором стрелка его прибора находится в середине шкалы. Поворачивая сердечник «удлинительной» катушки L6, добиваются наибольшего отклонения стрелки прибора волномера. Ток, потребляемый транзистором Тз при настройке антенны в резонанс с частотой выходного каскада передатчика, должен увеличиться в 1,5—2 раза.
При настройке антенны может понадобиться подстройка выходного контура передатчика конденсатором С9.
Последним проверяют работу модулятора. При нажатии любой из кнопок в телефонах, включенных параллельно вторичной обмотке Тр1, должен появиться звук. Если звука нет, то проверяют детали и монтаж модулятора. Одной из ошибок в модуляторе может быть неправильная полярность включения диода Д1.
Для проверки частоты модулятора к обмотке II трансформатора Тр1 параллельно телефонам через конденсатор емкостью 0,01 подключают звуковой генератор. Нажав кнопку Кн1 изменяют частоту генератора, подгоняя ее под частоту модулятора. При равенстве частот генератора и модулятора в телефонах слышен звук одного тона.
Частота модулятора при нажатии кнопки Kh1 должна быть близкой к 3 000 гц. Подогнать эту частоту модулятора можно подбором емкости конденсатора С12.
Точно так же настраивают модулятор на другие командные частоты; при нажатии кнопки Кн2- на частоту 3 500 гц, кнопки Кн3 — на частоту 4 500 гц и кнопки Кн4 — на частоту 4 000 гц.
При нажатии любой из кнопок модулятора ток выходного каскада передатчика должен возрастать на 20—30%.
Настроенный передатчик вставляют в металлический корпус.
Приемник
Принципиальная схема приемника радиоуправляемой модели, рассчитанного на совместную работу с описанным передатчиком, показана на рис. 47. Первый каскад приемника является сверхрегенеративным детектором. После детектирования сигнал усиливается трех-каскадным усилителем низкой частоты и подается на вход блока электронных реле дешифратора.
Преимущество сверхрегенератора — его большая чувствительность при малом числе деталей. Так как несущая командного сигнала не стабилизируется кварцем, то незначительный уход частоты передатчика существенно не скажется на работе приемника.
Сверхрегенеративный детектор собран на транзисторе Т1. Обратная положительная связь между коллекторной и базовой цепями осуществляется через конденсатор С3. По высокой частоте нагрузкой каскада служит колебательный контур L1C3. Дроссель Др1 преграждает путь токам высокой частоты в Усилитель низкой частоты.
Резистор R3 является нагрузкой детектора по низкой частоте. Одновременно на нем выделяется напряжение частоты гашения сверхрегенератора, которому путь к усилителю низкой частоты преграждает фильтр C6R4C7.
С выхода усилителя низкой частоты сигнал через конденсатор С12 и резисторы R13 —R16 поступает на электронные реле дешифратора. Если на колебательный контур электронного реле, например на контур L2C13, подать переменное напряжение частотой 4 500 гц, причем колебательный контур настроен на эту частоту, на нем выделится максимальное напряжение этой частоты. При этом между базой и эмиттером транзистора Т5 потечет переменный ток, частично выпрямленный диодом Д1. Создающееся на диоде напряжение со знаком минус подается на базу, а плюс— на эмиттер, обеспечивая необходимое смещение рабочей точки транзистора. Усиленный транзистором переменный ток создает на обмотке реле Р1 падение переменного напряжения, которое через конденсатор С14 подается в колебательный контур. Чем больше напряжение на контуре, тем больше будет Выпрямляемое диодом напряжение, тем отрицательнее напряжение на базе и больше ток через транзистор. Наступает насыщение транзистора. В этот момент напряжение источника питания почти полностью оказывается приложенным к обмотке реле. При этом реле срабатывает, его контакты замыкаются и включают ходовой электродвигатель.
Точно так же работают три других электронных реле на транзи-сторах Т6—Т8, только их контуры настроены на другие командные частоты передатчика: контуры L3C15—на частоту 4 000 гц контур L4C7 на частоту 3500 гц, контур L5C20 —на частоту 3 000 гц. Резисторы R13—R16 устраняют взаимосвязь между контурами реле.
Рис. 47. Схема приемной аппаратуры радиоуправления моделями.
В приемной аппаратуре три исполнительных электродвигателя. При замыкании контактов P1 когда включается электродвигатель ЭД1 модель будет поворачиваться вправо или влево. При замыкании контактов Р2, когда включается электродвигатель ЭД2, модель делает поворот в другую сторону, когда же сработает реле Р4 и его контакты включат два электродвигателя — ЭД1 и ЭД2, модель будет двигаться прямо. Электродвигатель ЭД2 предназначен для выполнения любой другой команды. В модели ракетоносца, где работала эта аппаратура, он применялся для подъема ракет. Выключатели Bki и Вк2 для этого случая являются конечными выключателями, разрывающими цепь питания электродвигателя при полном подъеме или опускании ракеты.
Электролитические конденсаторы С21—С26 снижают уровень помех приемнику, создаваемых работающими электродвигателями.
Электродвигатели питаются от двух соединенных параллельно батарей КБС-Л-0,5.
Детали и конструкция. Детали приемника и электронных реле дешифратора смонтированы на плате размерами 135X80 мм (рис. 48).
Катушка L1 сверхрегенеративного детектора намотана на полистироловом каркасе диаметром 6 мм с алюминиевым сердечником диаметром 4 мм. Катушка содержит 12 витков провода ПЭЛ 0,6, длина намотки 10 мм.
Дроссели Др1 и Др2 имеют одинаковые конструкции: на корпус резистора ВС-0,25 сопротивлением не менее 100 ком намотаны четыре секции из 2,5 м провода ПЭЛ 0,12.
В высокочастотной части приемника следует применить конденсаторы типа КТК или КДК. Контурные катушки электронных реле намотаны проводом ПЭЛ 0,1 на четырехсекционных каркасах с сердечниками СЦР-1 (каркасы фильтров промежуточной частоты радиовещательных приемников). Катушки L2 и L3 содержат по 1 200 витков, L4— 1 400 витков, L5 — 1 500 витков. Электромагнитные реле Р1 Р2, Р4 типа РЭС-10 или, в крайнем случае, типа РСМ, Р3 — типа РЭС-6. Сопротивление обмоток реле должно быть в пределах 400—600 ом. Контактные пружины нужно так отрегулировать, чтобы реле надежно срабатывали при токе 10—14 ма.
Монтаж приемника должен быть механически прочным.
Рис. 48. Расположение деталей приемника и дешифратора на монтажной плате.
Настройку приемника начинают с проверки усилителя низкой частоты. На вход усилителя параллельно конденсатору С7 через резистор сопротивлением 100 ком подают сигнал звукового генератора частотой 1 000 гц, а к выходу усилителя (между плюсовым проводником и положительной обкладкой конденсатора С12) подключают высокоомные телефоны. Изменяя сопротивление резистора R6, добиваются наибольшего неискаженного усиления сигнала генератора. При отключении звукового генератора в телефонах должен прослушиваться характерный для сверхрегенеративного детектора шум, напоминающий звук примуса. Подбирая номинал резистора R1 добиваются максимальной громкости этого шума. Далее по сигналу генератора высокой частоты контур L1C3 приемника настраивают на частоту 27,8 Мгц сердечником катушки L1. Если частота контура значительно отличается от сигнала генератора, то сжимают или, наоборот, раздвигают витки катушки, добиваясь, чтобы настройка контура на частоту 27,8 Мгц была при среднем положении сердечника в катушке L1.
Если сверхрегенератор не работает, то надо заменить транзистор Т1 — не все высокочастотные транзисторы хорошо работают в режиме сверхрегенеративного детектирования.
Окончательная настройка приемника производится при совместной работе с передатчиком. Включив передатчик, нажимают кнопку Кн4 (частота модуляции 4 500 гц). Приемник, не подключая к нему антенну, располагают на расстоянии 20—80 см от передатчика и сердечником катушки L1 настраивают его на несущую частоту передатчика. При точной настройке контура L1C3 на частоту передатчика сверхрегенеративный шум должен исчезнуть, а в телефонах, подключенных к выходу усилителя низкой частоты, должен громко прослушиваться тон модуляции. При этом на резисторе R10 должно развиваться переменное напряжение с частотой модуляции передатчика в пределах 1—4 в.
Теперь последовательно с обмоткой реле Р1 надо включить миллиамперметр на ток 50 ма и подбором конденсатора C13 контура L2С13 добиться наибольшего тока через реле Р1. Затем изменяют сопротивление резистора R1 (вместо него полезно поставить переменный резистор на 50 ком), устанавливают ток через реле Р1 10—12 ма — ток четкого срабатывания реле. Нужно добиться, чтобы с увеличением сопротивления резистора R1 ток через реле резко уменьшался, а при уменьшении возрастал бы незначительно, а всякое изменение положения сердечника в катушке L2 вызывало уменьшение тока в коллекторной цепи транзистора Т5.
Точно так же настраивают колебательные контуры трех других электронных реле. Может оказаться, Что только сердечниками катушек не удается настроить контуры в резонанс с частотами модуляции передатчика. В таких случаях изменяют емкости конденсаторов, входящих в колебательные контуры, на 2 000—5 000 пф.
Хорошо налаженный приемник без подключения к нему антенны должен принимать сигналы передатчика на расстоянии до 50 м от него.
В зависимости от размеров модели устанавливаемые на ней приемник и блок электронных реле дешифратора могут быть смонтированы на отдельных платах. Антенной приемника может служить любой провод длиной около 1 м с хорошим изоляционным покрытием.
Вознюк В.В.
