Схема. Аппаратура пропорционального управления (2)

Продолжение. Начало —   www.radioelectronika.ru/?mod=cxemi&sub_mod=full_cxema&id=729

КОНСТРУКЦИЯ И ДЕТАЛИ

Печатные платы всех узлов аппаратуры изготавливают из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1…1.5 мм. Постоянные резисторы МЛТ-0,125, подстроенные -СПЗ-386 или РП1-63Мг. Оксидные конденсаторы — К50-35 или их импортные аналоги. Неполярные конденсаторы — КМ-6 или другие керамические, если ниже в описании конкретного устройства не сказано иное. Имеющиеся на платах проволочные перемычки монтируют со стороны деталей до установки микросхем.

Чертеж печатной платы передатчика приведен на рис. 5. Она рассчитана на установку переменных резисторов СПЗ-16а (R5 и R15). Для прохода насаженных на их оси рукояток управления в плате предусмотрены прямоугольные отверстия. В корпусе передатчика плату размещают таким образом, чтобы обе рукоятки вышли на переднюю панель. При необходимости можно применить и другие переменные резисторы, например, СП4-1, если соответствующим образом закрепить их на плате или в корпусе.
Транзисторы VT1, VT2, VT4 можно заменить на КТ3102, a VT3 — на КТ3107 с любыми буквенными индексами. Диоды VD1, VD3—VD5 заменимы любыми кремниевыми малогабаритными, варикапная матрица VD2 — двумя отдельными варикапами КБ 109 с любыми (но одинаковыми) буквенными индексами. Конденсаторы С5, С7, С8, С14 обязательно должны быть пленочные, например, К73-17.

Катушки L1 и L2 намотаны на каркасах диаметром 5…7 мм с подстроечниками М4 из карбонильного железа. L1 — 20 витков провода ПЭВ-2 0,2, L2 — 10 витков провода ПЭВ-2 0,5. Бескаркасная катушка L3 намотана проводом ПЭВ-2 0,8 на оправке диаметром 6 мм и состоит из 10 витков с отводом от середины L4 — стандартный дроссель индуктивностью 4…5 мкГн. Антенной передатчика служит штырь длиной 500…600 мм (телескопический или из жесткого одножильного провода большого диаметра).
Печатная плата приемника изображена на рис. 6. Катушка L1 — 6 витков провода ПЭВ-2 0,5, L2 — 20 витков провода ПЭВ-2 0,16 на каркасах, аналогичных использованным в передатчике. Антенна приемника — отрезок гибкого провода длиной 150…300 мм.

Конденсаторы С13, С14 — пленочные К73-17, а керамические С2, С4 и С5 обязательно должны относиться к группам с малым ТКЕ (ПЗЗ или М47). Если принято решение отказаться от УРЧ в приемнике и не устанавливать на плату транзистор VT1 и резистор R2, конденсатор СЗ переносят в позицию СЗ’, обозначенную на рис. 6 штриховыми линиями.
Кварцевый резонатор ZQ1 на частоту 26,655 МГц. Фильтр ZQ2 — ФП1П1-61-01 или аналогичный на частоту 465 кГц, ZQ3 — пьезокерамический резонатор на ту же частоту. В случае замены резонатора ZQ3 колебательным контуром выводы катушки последнего вставляют в отверстия, предназначенные для ZQ3 и конденсатора С4, а контурный конденсатор — вместо резистора R3. Катушку из 78 витков провода ПЭВ-2 0,12 помещают в броневой ферритовый магнитопровод от контура ПЧ вещательного радиоприемника. Экранировать ее, как и другие катушки приемника, нет необходимости.

Чертежи печатных плат сервоусилителя и регулятора хода приведены соответственно на рис. 7 и 8. Конденсаторы С4, С7, С8 сервоусилителя и С2, С6, С7 регулятора хода должны быть пленочными (К73-17). В регуляторе хода микросхему DA3 можно заменить на К157УД2, DA4 — на ВА6219, ВА6222, ВА6229 без изменений в печатной плате.
Переменный резистор обратной связи сервоусилителя R17 —линейный (с характеристикой А) и повышенной износостойкости, например, СП4-1 (выдерживает 25000 циклов поворота) или РП1-46д ( 100000 циклов). Механизм рулевой машинки должен быть устроен таким образом, чтобы перевод руля из одного крайнего положения в другое приводил к повороту оси резистора R17 не менее чем на 60 град.

В качестве исполнительного двигателя для рулевой машинки подойдет мотор постоянного тока с током потребления не более 300 мА и напряжением питания 1,5…6 В, например, от плеера. Двигатели от обычных электромеханических игрушек, к сожалению, малопригодны из-за большого момента трогания.
Тяговый электродвигатель должен быть более мощным. Можно воспользоваться, например, двигателем механизма заправки ленты от видеомагнитофона «Электроника ВМ-12».

НАСТРОЙКА ПЕРЕДАТЧИКА

Приступая к настройке передатчика, движки подстроечных и переменных резисторов следует установить в среднее положение. Включив питание, убедитесь в наличии напряжения 3 В на выходе стабилизатора DA1. Подключив осциллограф к выводу 10 DD1, проверьте, имеются ли здесь импульсы, а затем подстроечным резистором R2 установите период их повторения равным 10 мс, при необходимости подберите С5. Переключите вход осциллографа на базу транзистора VT1 и вращайте ось переменного резистора R5, пока размах наблюдаемого на экране осциллографа пилообразного напряжения не составит приблизительно 1 В. Это соответствует среднему (нейтральному) положению рукоятки управления. Зафиксируйте ее на оси в этой позиции.

Подстроенным резистором R8 установите длительность отрицательных импульсов на выводе 3 DD1 равной 1,5 мс. Убедитесь, что с переводом ручки управления в крайние положения длительность импульсов изменяется от 1 до 2 мс. Если интервал изменения длительности меньше, с помощью R5 уменьшите размах «пилы» на базе транзистора VT1, а если больше — увеличьте его. Затем повторите процедуру настройки, зафиксировав рукоятку управления на оси переменного резистора в новом положении.
Аналогичным образом с помощью переменного резистора R15 установите интервал изменения длительности второго канального импульса. Учтите, что полярность напряжений на коллекторе и базе p-n-р транзистора VT3 противоположна аналогичным на транзисторе VT1.

Подключите осциллограф к выводу 12 DD2 и убедитесь в наличии здесь коротких положительных импульсов. Если их амплитуда меньше 2 В, следует увеличить до 1500…2200 пф емкость конденсаторов С4, С12, С19. Подборкой емкости конденсатора С8 добейтесь длительности положительных импульсов на выводе 10 DD2 приблизительно 0,5 мс.
Для настройки высокочастотных узлов передатчика необходим индикатор напряженности электромагнитного поля, в качестве которого можно воспользоваться осциллографом. Замкнув его входные щупы, расположите образованную ими петлю на расстоянии 50…100 мм от антенны WA1. При достаточно высокой чувствительности канала вертикального отклонения на экране будет видна «дорожка» шириной, пропорциональной напряженности поля, создаваемого передатчиком. Поочередной подстройкой катушек L1 —L3 (индуктивность последней изменяют, растягивая и сжимая витки) добейтесь максимальной ширины «дорожки». Если в сигнале передатчика наблюдается паразитная амплитудная модуляция, сопровождающая частотную, ее минимизируют подстройкой катушки L1.

НАСТРОЙКА ПРИЕМНИКА

Приемник с подключенной антенной разместите на расстоянии 0,5…1 м от работающего передатчика. Соедините вход осциллографа с выводом 5 микросхемы DA1. На экране должны наблюдаться синусоидальные колебания промежуточной частоты (465 кГц). Вращая подстроечники катушек L1 и L2, добейтесь максимальной амплитуды наблюдаемого сигнала. По мере ее роста рекомендуется удалять приемник от передатчика, оставляя размах колебаний минимально достаточным для наблюдения.

Отсутствие сигнала на выводе 5 DA1 свидетельствует, что гетеродин приемника не работает. Если в монтаже нет ошибок, попробуйте подобрать емкость конденсатора С5 в пределах 24…75 пф. При отрицательном результате придется заменить резонатор ZQ1. Проверять осциллографом наличие колебаний непосредственно на выводах 1 или 2 микросхемы не следует, так как входная емкость прибора существенно изменит режим работы гетеродина.
Следующий этап — настройка частотного детектора. От тщательности его выполнения зависит качество работы системы в целом. Подключите осциллограф к точке соединения резистора R4 с конденсаторами С6 и С7. При выключенном передатчике здесь должны наблюдаться шумы, при включенном — отрицательные импульсы треугольной формы. Отсутствие импульсов либо их положительная полярность свидетельствуют о необходимости подборки конденсатора С4.

Чтобы избежать многочисленных перепаек, временно замените этот конденсатор подстроенным максимальной емкостью 25… 150 пф. Длинные соединительные провода недопустимы. Добившись правильной (отрицательной) полярности импульсов при амплитуде 0,3… 0,4 В, измерьте найденную емкость подстроенного конденсатора и замените его постоянным. Если вместо резонатора ZQ3 применен колебательный контур, того же эффекта достигают подстройкой его катушки.
Переключите осциллограф на вывод 11 DA1 и подстроенным резистором R6 добейтесь подавления шумовой дорожки в интервалах между импульсами. Логические узлы приемника при отсутствии ошибок монтажа настройки не требуют.

НАСТРОЙКА СЕРВОУСИЛИТЕЛЯ И РЕГУЛЯТОРА ХОДА

Настройку производите при отключенных двигателях. Перед подачей питания на сервоусилитель установите в среднее положение движки подстроечных резисторов R2, R15 и переменного R17. Включите питание и убедитесь, что напряжение на выходе стабилизатора DA1 лежит в пределах 2,8…3,2 В. Вращая ось резистора R17, установите на его среднем выводе напряжение 1,25 В. Это соответствует нейтральному положению руля.
Подайте на вход сервоусилителя положительные импульсы длительностью 1,5 мс, амплитудой 3 В и периодом повторения 10 мс. В качестве источника импульсов можно использовать передатчик, соединив вывод 10 его микросхемы DD2 со входом сервоусилителя. Естественно, необходимо соединить и общие провода этих устройств. Проверьте осциллографом наличие положительных импульсов на коллекторе транзистора VT1. Небольшое «затягивание» спада этих импульсов вполне допустимо.

Переключите осциллограф на вывод 3 DD1 и подстроечным резистором R2 установите длительность наблюдаемых здесь отрицательных импульсов равной 1,5 мс. В крайних положениях руля длительность импульсов должна уменьшаться или увеличиваться на 0,5 мс. Если она изменяется больше, вращением оси резистора R17 увеличьте напряжение на его среднем выводе в нейтральном положении руля, а рост длительности импульса скомпенсируйте регулировкой подстроечного резистора R2. Аналогичным образом, но уменьшая напряжение на среднем выводе резистора, поступают, если пределы изменения длительности импульсов меньше требуемых.

При отсутствии импульсов на входе сервоусилителя измеренные высокоомным вольтметром напряжения на выводах 6 и 9 микросхемы DA2 должны находиться в пределах 1,6…2 В. Подстроечным резистором R15 установите на входах 7 и 8 DA2 напряжение на 0,1 В ниже меньшего из измеренных. Вновь подав на вход сервоусилителя импульсы от передатчика и отклоняя рукоятку управления, установите длительность «разностного» импульса на выводе 10 DD1 равной 0,1 мс. Подстройкой резистора R15 добейтесь, чтобы длительность импульса на выводе 2 DA2 достигла 8…9 мс.

Подключите двигатель рулевой машинки к сервоусилителю и убедитесь, что положение руля изменяется пропорционально отклонению рукоятки управления на передатчике. Если направление отклонения руля не соответствует перемещению рукоятки, необходимо поменять местами крайние выводы переменного резистора R17. Резкие переходы руля из одного крайнего положения в другое устраняют изменением полярности подключения двигателя к сервоусилителю. Скорость отработки рулем отклонений рукоятки растет с увеличением напряжения на выводах 7 и 8 DA2, устанавливаемого с помощью R15. Если руль колеблется около положения равновесия, это напряжение необходимо уменьшить.

Регулятор хода настраивают аналогичным образом. Длительность импульсов одновибратора DA1 устанавливают подстроечным резистором R2. При длительности импульсов на выводе 10 DD1, равной 0,5 мс, положительные импульсы на выводе 13 DA2 должны «сомкнуться» (их длительность станет равной периоду повторения 10 мс). Этого добиваются с помощью подстроечного резистора R15. О правильной настройке свидетельствует плавное изменение частоты вращения тягового двигателя от нулевой до максимальной в зависимости от положения рукоятки управления.
Для уменьшения помех, создаваемых коллекторными узлами двигателей, непосредственно к их выводам необходимо припаять керамические конденсаторы емкостью 0,01…0,1 мкФ. Если корпус двигателя металлический, лучше установить два конденсатора (от каждого вывода на корпус).

В. ДНИЩЕНКО, г. Самара
«Радио» №12 2001г.