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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 비례 원격 제어 시스템. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
우리 잡지는 개별 원격 제어 장비에 대해 반복해서 이야기했습니다. 작동이 안정적이고 인코더와 디코더는 제조 및 설정이 쉽지만 개별 시스템에는 한 가지 중요한 단점이 있습니다. 즉, 복잡한 제어 알고리즘의 구현을 허용하지 않습니다. 소위 비례 시스템에 의해 더 큰 유연성이 제공될 수 있습니다. 이 기사에서는 독자에게 옵션 중 하나를 소개합니다. 평소와 같이 인코더와 디코더만 설명합니다. 인코더는 시분할 다중화와 함께 현재 가장 일반적인 펄스 폭 코딩 방법을 사용합니다. 정보 펄스의 평균 지속 시간(ti = 2ms)과 그 사이의 일시 중지(tp = 0,3ms)는 이와 크게 다르지 않습니다. 산업 장비에서 허용됩니다. 그러나 전기 모터를 보다 원활하게 제어하기 위해 제어 노브의 극단 위치에서 정보 펄스(dt)의 지속 시간 증가분은 일반적으로 허용되는 것보다 많은 ±1ms입니다. 전기 모터의 제어를 단순화하기 위해 정보 패킷의 반복 주기 T는 일정하고 16ms와 동일하게 선택됩니다. 각 정보 패킷의 끝에서 수신기 분배기의 동기화에 필요한 일시 중지가 형성됩니다. 컨트롤 노브를 움직일 때 동시 일시 중지(tsp)의 지속 시간은 3~11ms입니다. 인코더의 개략도는 그림 1에 나와 있습니다. 및 일부 지점에서의 신호 - 그림 2. 그림 2의 하단 다이어그램은 XNUMX채널 장비에서 한 명령 전송 주기에 대한 정보 패키지를 보여줍니다.
인코더의 주 노드는 직사각형 펄스의 생성기입니다. 이것은 트랜지스터 VT3의 소스 팔로워와 요소 DD4.3, DD4.4의 슈미트 트리거로 구성됩니다. 생성기는 또한 저항기 R11-R14 및 디코더 DD2를 포함합니다.
전원을 켜면 DD4.4 소자의 출력에 로우 레벨 신호가 설정됩니다. 커패시터 C2는 개방 트랜지스터 VT2를 통해 충전되고 커패시터 C4는 저항 R4.3를 통해 요소 DD9의 흐르는 입력 전류에 의해 충전됩니다. 커패시터 C2의 충전 시간 상수가 C4의 시간 상수보다 작기 때문에 슈미트 트리거가 단일 상태로 전환될 때까지 커패시터 C2는 약 5V의 전압으로 충전됩니다. 커패시터 C4의 충전 시간은 일시 중지를 결정합니다. 정보 펄스 사이. 요소 DD4.4를 단일 상태로 전환한 후 트랜지스터 VT2가 닫히고 커패시터 C2가 디코더 DD2에 의해 선택된 리모콘의 저항 중 하나를 방전하기 시작합니다. 소스 팔로워 VT2 및 다이오드 VD3을 통해 커패시터 C1의 전압이 슈미트 트리거에 공급됩니다. 이 전압이 트리머 저항 R7의 위치에 의해 결정된 스위칭 임계값으로 감소하면 트리거가 XNUMX 상태로 전환됩니다. 정보 펄스가 형성됩니다. 디코더 DD2의 상태는 트리거 DD1.1 및 DD1.2의 카운터에서 오는 신호에 의해 결정됩니다. 카운터는 각 정보 펄스가 감소할 때 전환되고 저항 R11--R14를 발전기에 교대로 연결합니다. 트리거 DD1.1의 반전된 출력일 때. DD1.2는 신호 1이 되고 DD3 요소의 출력에 낮은 수준의 신호가 나타나 슈미트 트리거의 작동을 금지합니다. 이 시간 간격에서 동기화 일시 중지가 형성됩니다. 다시, 생성기는 트랜지스터 VT1 및 요소 DD4.1 및 DD4.2에 조립된 클록 생성기의 펄스에 의해 시작됩니다. 인코더는 트랜지스터 VT4, VT5 및 제너 다이오드 VD2로 만들어진 전압 조정기에서 공급됩니다. 이 안정제를 사용하면 전체 장치의 안정성을 높일 수 있습니다. 인코더는 전압이 7V에서 15V로 변경될 때 작동합니다. 장치에서 소비하는 전류는 10 ... 11mA입니다. 다이어그램에 표시된 바이폴라 트랜지스터 대신 적절한 구조의 실리콘 저전력 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 트랜지스터 KP303G는 KP303D, KP303E로 교체할 수 있습니다. KP303A 대신 차단 전압이 1,5V 이하인 이 시리즈의 모든 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 다이오드 VD1 - 모든 게르마늄. K134LA2 칩은 K106 또는 K136 시리즈의 칩으로 교체할 수 있습니다. 나머지 칩을 교체하면 인코더를 다시 계산해야 하므로 바람직하지 않습니다. 인코더의 안정성이 C1 - K2-3에 따라 달라지므로 커패시터 C50 및 C3는 종이, 금속 종이 또는 필름이어야 합니다. 서미스터 MMT-1(RK1)은 KMT-12, MMT-9로 교체할 수 있습니다. 저항 R11-R14 - SP-1. 저항은 68 ~ 150kOhm이 될 수 있지만 모든 제어 노브의 전체 회전 각도가 동일하게 선택되면 모든 저항의 값은 동일해야 합니다. 다이어그램에 표시되지 않은 DD3 칩의 입력(핀 3, 5, 8, 9, 그림 1)은 연결된 입력 중 하나에 연결해야 합니다. 인코더를 설정하기 전에 콘솔 저항의 초기 저항(Rini)을 설정해야 합니다. 이 저항은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
여기서 R은 원격 제어 저항의 공칭 저항, a는 엔진의 전체 회전 각도, da는 제어 손잡이가 중립에서 극단 위치 중 하나로 이동할 때 엔진의 회전 각도입니다. 1°와 동일한 da에서 255kOhm의 저항을 갖는 저항 SP-100(a=45°)의 경우 초기 저항은 35kOhm이어야 합니다. 저항 R3은 클록 주기가 16ms가 되도록 선택됩니다. 네거티브 클럭 펄스의 지속 시간이 4±0.5ms와 다른 경우. 저항 R2를 선택하여 지정된 한계 내에서 설정해야 합니다. 그 후 오실로스코프가 인코더의 출력에 연결되고 튜닝 저항 R7을 회전시켜 정보 패킷을 생성합니다. 저항 R7은 컨트롤 노브의 중립 위치에서 각 정보 펄스의 지속 시간이 2ms인 위치로 설정됩니다. 무선 제어 장비는 넓은 온도 범위에서 안정적으로 작동해야 하므로 저항 R8을 올바르게 선택하는 것은 인코더를 설정하는 중요한 마지막 단계입니다. 먼저 저항 R1-R14 대신 Rini와 동일한 고정 저항이 인코더에 연결됩니다. 그런 다음 인코더 보드를 기준 온도계와 함께 여러 겹의 천(단열용)으로 싸서 전원 및 주말 도체가 자유롭게 되도록 하고 냉장고의 냉동실에 5시간 동안 둡니다. 그런 다음 보드를 제거하고 펼치지 않고 전원 및 오실로스코프에 연결합니다. 온도계가 10 ... XNUMX ° C를 표시하면 정보 펄스의 지속 시간이 측정됩니다. 그런 다음 보드를 펼치지 않고 천천히 가열합니다(예: 가열 패드에 싸여 있음). 45 ... 50 "C의 온도에서 동일한 펄스의 지속 시간이 다시 측정됩니다. 저온 인코더와 가열 인코더 간의 지속 시간 차이가 0,1ms를 초과하면 저항 R8의 저항을 약 100만큼 증가시켜야 합니다. 0,1ms 차이마다 옴 가열된 기판의 펄스가 더 짧아지면 저항의 저항은 동일한 비율로 감소해야 합니다. 수신기에서 검출기 출력의 신호는 정보 패킷을 XNUMX개의 개별 채널 펄스로 나누고 디코더에 공급되는 분배기의 입력으로 공급됩니다. 분배기의 개략도가 그림 3에 나와 있습니다. 1.1. DD1.2 요소에 의해 강화되고 DD1.4 요소에 의해 TTL 레벨이 된 정보 패킷은 동기 일시 중지(DD1. VD1, C1.3)를 선택하는 선택기로 들어가고 DD2.1 인버터를 통해 카운터 입력(DD1, 02.2) 3). 그리고 디코더-디멀티플렉서 DD4, DD0에 추가로. 수신기에 의해 수신된 정보 펄스의 레벨이 1.4이므로 DD1 요소의 출력은 레벨 1이 됩니다. 일시 중지가 커패시터 C1.4을 충전할 만큼 충분히 길지 않기 때문에 펄스 사이의 일시 중지에도 동일한 레벨이 유지됩니다. 높은 수준으로 변경하고 DD2.1 요소 .four의 상태를 변경합니다. 카운터 DD2.2, DDXNUMX는 각 정보 펄스가 감소할 때 상태를 변경하여 디코더-디멀티플렉서의 각 출력으로 교대로 전달할 수 있습니다.
동기 정지 시작 후 1ms 후에 커패시터 C1은 소자 DD1.4의 스위칭 전압으로 충전됩니다. 출력에서 로우 레벨이 설정되고 DD2.1, DD2.2 스위치를 첫 번째 채널 선택에 해당하는 상태 0으로 트리거합니다. 다음 정보 패킷이 도착하면 DD1.4 요소가 단일 상태로 전환되고 펄스 분배 프로세스가 반복됩니다. 조정 분배기는 필요하지 않으며 즉시 작동하기 시작합니다. 수신기에 연결할 때만 저항 R1을 선택해야 할 수 있습니다. 수신기의 신호 진폭의 가장 큰 변화로 분배기의 안정적인 작동을 달성하기 위해 선택되었습니다. 분배기 출력의 음의 정보 펄스는 4개의 동일한 채널 디코더에 공급됩니다. 무화과에. 5는 그 중 하나의 다이어그램을 보여주고 그 특성 지점의 신호는 그림 XNUMX에 나와 있습니다. XNUMX.
리피터 DD1.1, DD1.2 및 미분 회로 C1R2를 통과한 음의 폭 변조 정보 펄스는 단안정(VT1, DD1.3, VD1)을 트리거하여 음의 기준 펄스를 생성합니다. 다음 공식에 의해 결정됩니다.
여기서 Ucontrol - 입력 제어의 전압. 디코더. 음의 정보 및 양의 예시적인 펄스는 일치 노드 DD2.1, DD2.2에 공급됩니다. 동일한 노드에서 DD3.1, DD3.2 요소에서만 양의 정보와 음의 예시 펄스를 수신합니다. 정보 펄스가 예시적인 펄스보다 긴 경우. 그러면 차동 양의 펄스가 순간 DD3.2의 출력에 나타나고 그 반대의 경우 - 요소 DD2.2의 출력에 나타납니다(그림 5 참조, 요소 DD3.2 및 DD2.2의 출력 신호 .XNUMX). 일치 노드의 차이 펄스는 두 개의 동일한 펄스 확장 장치에 도달합니다. 첫 번째는 적분기(C3, R5, VD4, R4), 이미터 팔로워(VT2) 및 슈미트 트리거(DD2.3.DD2.4)로 구성되고, 두 번째는 적분기(C4, R11, VD6, R10), 이미터 팔로워(VT3) 및 슈미트 트리거(DD3.3, DD3.4). 커패시터 C3의 충전 시간 상수 이후. C4는 방전 시간보다 훨씬 짧으며 슈미트 트리거의 출력에 양의 펄스가 형성되며 그 지속 시간은 차이 펄스의 지속 시간에 비례합니다. 양의 펄스 지속 시간은 차이 펄스의 지속 시간보다 16~40배 더 깁니다. 전압 안정기(VT1, VT2, VB2, C2)는 분배기와 모든 디코더에 전원을 공급하도록 설계되었습니다(그림 3 참조). 분배기와 각 디코더는 6mA 이하의 전류를 소비합니다. 디코더 트랜지스터 및 전압 조정기 트랜지스터 VT1은 임의의 실리콘일 수 있습니다. 안정기의 KP303G 트랜지스터는 KP303D로 교체할 수 있습니다. 분배기의 KP303E 및 K134LB2 미세 회로 - K106LB2. 디코더를 설정하려면 지속 시간이 1 ... 3ms이고 반복 기간이 16ms인 펄스를 생성하는 생성기가 필요합니다. 이러한 생성기가 없으면 분배기를 연결하여 인코더를 사용할 수 있습니다. 인코더의 신호는 분배기 요소 DD1.2의 입력으로 공급되고 DD1 요소의 출력 1.1은 일시적으로 비활성화됩니다. 디코더 단일 진동기는 제어 입력의 전압에서 조정됩니다. 2,2V. 신호 입력에 음의 펄스가 적용되고 저항 R3이 선택되어 요소 DD1.3의 출력에서 음의 펄스 지속 시간이 2ms가 됩니다. 디코더가 특정 시간 동안 모터를 켜도록 설계된 경우 저항 R5, R11 대신 점퍼가 설치됩니다. 2,3ms 지속 시간의 펄스가 디코더에 적용되고(3.2ms 지속 시간의 차이 펄스가 DD0,3 요소의 출력에 나타남) 저항 R10이 선택되어 출력에서 펄스 지속 시간이 DD3.4 요소는 12 ... 15ms입니다. 그런 다음 입력 펄스의 지속 시간은 1,7ms(차동 펄스 0,3ns)로 줄어들고 저항 R4는 DD2.4 요소의 출력이 12 ... 15ms의 지속 시간을 갖는 펄스를 갖도록 선택됩니다. 디코더가 모터의 속도를 제어하는 데 사용되는 경우. 그런 다음 입력 예. 2,2V의 전압도 인가해야 하며 출력 펄스의 지속 시간은 2,8ms여야 합니다. 저항 R11은 커패시터 C4가 2,5V의 전압으로 충전되도록 선택됩니다. 저항 R10은 요소 DD3.4의 출력에서 펄스 지속 시간이 약 15ms가 되도록 선택됩니다. 저항 R4, R5는 R10, R11과 동일한 방식으로 선택되지만 1,2ms 지속 시간의 펄스가 디코더 입력에 적용되어야 합니다. 배포자는 모든 유형의 수신기와 함께 작동할 수 있습니다. 수신기 출력의 정보 펄스는 1V 이상의 진폭으로 음수여야 합니다. 수신기의 출력은 닫혀 있거나 TTL 레벨의 출력 신호가 있어야 합니다. 문학
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