500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

11. Величина резистора R1, устраняющего перекос импульсов коллекторного тока, равна

R₁ = h₂₁/(2π_mC_э) = 100/(6,28∙28∙10⁶∙30∙10^-12) ~= 2,5 кОм.

12. Амплитуда тока базы

здесь γ(θ) = α(θ)∙(1 — cos θ).

13. Активная составляющая входного сопротивления каскада

14. Требуемая входная мощность

Р_вх = 0,5/I_б²∙r_вх = 0,5∙0,07

²∙8 = 0,02 Вт.

Рассчитанные r_вх и Р_вх являются исходными данными для расчета предшествующего каскада по точно такой же методике.

Действительно, Р_вх является требуемой выходной мощностью предшествующего каскада, а r_вх для него играет ту же роль, что и R_a для выходного каскада.

3.7.4. Расчет выходного П-образного фильтра

Исходными данными являются: требуемое номинальное сопротивление нагрузки выходного каскада R_н. Такое сопротивление должен иметь фильтр со стороны входа; активная составляющая сопротивления антенны R_a. Такое сопротивление фильтр должен иметь со стороны выхода; частота выходного сигнала f₀.

Проведем расчет для рассмотренного в предыдущем параграфе примера. R_н = 33,6 Ом, f₀ = 28 МГц (λ

= 10,7 м). В качестве антенны выберем штырь диаметром d₀ = 4 мм и длиной l = 150 см.

По формуле (3.5) вычислим сопротивление излучения

R_Σ = 1600∙(0,75/10,7)² = 8 Ом

Активное сопротивление антенны равно R_a = R_Σ + R_п, КПД — соответственно η = R_Σ/R_a. Для антенны рассматриваемого размера η ~= 30 %, поэтому R_a= 8/0,3 = 27 Ом.

Эквивалентная схема выходной цепи имеет вил, изображенный на рис. 3.45, а. Расчету подлежат величины C1, С2 и L1, обеспечивающие согласование R

_a и R_н. Расчетные формулы для этих величин имеют вид [5]

В этих формулах R₀— вспомогательная величина, которую задают в 2–5 раз меньше, чем наименьшее из R_а и R_н. Выбрав R₀ = 9 Ом, получим: С1 = 280 пФ, С2 = 297 пФ, L1 =0,16 мкГн.

На рис. 3.45, б изображена АЧХ рассчитанной выходной цепи, полученная в системе схемотехнического моделирования Micro-Cap7. По вертикали отложен коэффициент передачи цепи по напряжению, по горизонтали — частота в мегагерцах. Если требуется увеличить крутизну спада характеристики для более эффективного подавления высших гармоник, к выходной цепи можно добавить еще точно такое же звено. Порядок его расчета полностью аналогичен описанному. Вводится еще одна дополнительная величина R_д, которая должна фигурировать в расчетах первого звена вместо R_a, а при расчетах второго — вместо R_н. Необходимо только иметь в виду, что КПД выходной цепи не равен 100 % и уменьшается с увеличением количества звеньев.

Рис. 3.45.Выходная цепь: а — схема; б

— АЧХ

Глава 4

ПРИЕМНИКИ КОМАНД УПРАВЛЕНИЯ НЕРАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ДИАПАЗОНОВ

Эта глава завершает обзор схемотехники каналов связи конструкциями приемников. Приведены схемы приемных устройств, способных взаимодействовать с соответствующими передатчиками (гл. 3): индукционным; инфракрасным; лазерным.

4.1. Индукционный приемник

Принципиальная схема

К входу приемника (рис. 4.1) подключена магнитная антенна L1, которая совместно с конденсатором С1 образует колебательный контур, настраиваемый на частоту поднесущей передатчика — 30 кГц. Это обеспечивает дополнительную помехозащищенность устройства. Сигнал с антенны усиливается примерно в 100 раз операционным усилителем DA1 и поступает на детектор, реализованный на диоде VD1.

С его выхода положительные импульсы подаются на компаратор DA2 для нормализации, т. е. для придания им стандартной амплитуды и прямоугольной формы, что необходимо для нормальной работы последующих устройств.

Рис. 4.1.Принципиальная схема индукционного приемника

Детали и конструкция

Катушка входного контура наматывается на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 6—10 см. Между двумя щечками внавал наматывают по всей длине стержня 650 витков провода диаметром 0,1–0,12 мм. Микросхему компаратора можно заменить отечественной К554САЗ или импортной LM311 с соответствующей коррекцией печатной платы. Для основного варианта плата изображена на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Печатная плата индукционного приемника

Настройка

Чувствительность компаратора настраивается изменением опорного напряжения на инверсном входе с помощью потенциометра R10. При отсутствии полезного сигнала на входе это напряжение превышает напряжение смещения на прямом входе, в результате на выходе уровень логической единицы.