Схема. Кодово-импульсный шифратор

Основное преимущество кодово-импульсной модуляции перед импульсной заключается в существенно большем числе передаваемых команд при том же количестве импульсов в кодовой посылке. Если в только что рассмотренном шифраторе десятью импульсами можно передать лишь десять разных команд, то при использовании десятипозиционного двоичного кода — 210 = 1024 команды.

Такой тип кодирования широко используется в различных системах охранной сигнализации, для которых выпускаются специализированные микросхемы кодеров и декодеров. Часто одна и та же микросхема выполняет обе эти функции и называется
кодеком.

Как правило, в них заложена возможность генерации сотен тысяч кодов, но программирование конкретного варианта производится однократно, и оперативная перестройка не предусматривается. Это затрудняет их использование в качестве
многоканальных шифраторов, да и такое количество кодов при дистанционном управлении не требуется.

Кроме того, пульты управления моделями не настолько миниатюрны, чтобы отказаться от построения шифраторов на более доступных универсальных цифровых микросхемах. Именно такой вариант исполнения шифратора и рассмотрен ниже.

Принципиальная схема

Принципиальная схема девятиканального шифратора приведена на рис. 2.15.
Логика функционирования и технические характеристики устройства предполагают его использование совместно с дешифратором, описанным в разделе 6.1.3.

Рассмотрим принцип действия шифратора. Заявленное количество каналов требует использования четырехразрядного двоичного кода. Принцип формирования модифицированной кодовой посылки проиллюстрирован ранее (рис. 1.2). Из рисунка видно, что вначале необходимо сформировать последовательность тактовых
импульсов, расстояние между которыми будет определять интервал времени, отводимый на передачу одного разряда двоичного числа.

Эта задача решается с помощью тактового генератора, представляющего собой автоколебательный мультивибратор, реализованный на элементах DD3.2, DD3.3. Величина разрядного интервала тр определяется постоянной времени RIO, C1 и выбрана
равной 5 мс.

Как известно, мультивибратор на логических элементах вырабатывает последовательность прямоугольных импульсов, близкую по форме к меандру. Для формирования узких тактовых импульсов последовательность пропускается через
укорачивающее устройство, реализованное на базе дифференцирующей цепи С2, R11 и элемента DD5.1.
Принцип укорачивания импульсов иллюстрирует рис. 2.16

Настройка

Настройка устройства заключается в установке периода следования импульсов на выводе 4 элемента DD3.3 равным 5 мс (контролируется на экране осциллографа). Для этого подбирается величина резистора R10. Далее щуп осциллографа переносят на вывод 3 DD5.1, и подбором величины резистора R11 устанавливают длительность тактовых импульсов равной 0,5 мс.

При исправных деталях и аккуратном монтаже на выходе шифратора должна наблюдаться картина, аналогичная изображенной на рис. 1.2, в. Двоичное число (младший разряд справа) соответствует номеру нажатой командной кнопки. Кодовая посылка будет повторяться с периодом 40 мс все время, пока будет нажата командная кнопка. Если ни одна из кнопок не нажата, при включенном питании шифратор все время вырабатывает кодовую комбинацию 0000.