Проект незабудка

Микромощный радиопередатчик, находящийся в портфеле, рюкзаке, сумке, и миниатюрный радиоприемник у владельца, реагирующий на исчезновение контакта с "радиофицированными" вещами, образуют охранную систему, способную обнаружить пропажу на самом раннем этапе.

Принципиальная схема микропередатчика "Радионезабудки" показана на рис. 1. Мультивибратор на элементах DD1.1 и DD1.2 генерирует меандр с частотой 0,25...0,3 Гц. Дифференцирующая цепь R3C2 и элемент DD1.4 формируют короткие импульсы длительностью 20 мс. Эти импульсы управляют работой высокочастотного генератора на транзисторе VT1.


Проект незабудка
Puc.1

Передатчик работает в импульсном режиме. Лишь при появлении на выходе DD1.4 высокого уровня будут созданы условия его возбуждения: откроется электронный ключ (транзистор VT2) в цепи питания, а в базе транзистора VT1 возникнет необходимый начальный ток. Рабочая частота передатчика определяется усановленным кварцевым резонатором ZQ1 (26 945 кГц). Время вхождения передатчика в рабочий режим и соответственно фронт излучаемого им радиоимпульса - около 4 мс. Относительно медленное вхождение в рабочий режим кварцованных автогенераторов обусловлено высокой добротностью кварцевых резонаторов.

В паузе между импульсами энергопотребление высокочастотной части передатчика сведено практически к нулю. Для его уменьшения в цепь питания микросхемы DD1 введен резистор R4, снижающий напряжение на ней до величины, при которой сквозные токи через КМОП-структуры становятся малыми.

В качестве VT1 может быть применен любой кремниевый п-р-п-транзистор, имеющий граничную частоту не менее 200 МГц. Требование к VT2: Uкэнас <0,2 В. Если этот транзистор будет иметь меньшее усиление по току, то для введения его в режим насыщения потребуется уменьшить сопротивление резистора R7. Катушку L1 - "магнитную антенну" передатчика - наматывают виток к витку на стеклотекстолитовой пластине размерами 20х8 и толщиной 1,5 мм. Катушка содержит 30...35 витков, намотанных проводом ПЭВШО 0,25.

Кварцевый резонатор ZQ1 должен иметь частоту, разрешенную Госсвязьнадзором для охранных систем: 26 945 кГц или 26 960 кГц. Желательно, чтобы это был основной его резонанс. На резонаторах, рабочая частота которых является гармоникой основного резонанса (чаще третьей), она обычно обозначается иначе: 26,945 МГц или 26,960 МГц. При работе с таким кварцем дроссель-антенну L1 потребуется заменить полноценным колебательным контуром, включенном так, чтобы его сопротивление, приведенное к коллектору VT1, не превышало 1...1.5 кОм (возможно шунтирование резистором).

Микропередатчик работает, как правило, без какой-либо внешней антенны -при "незабудочных" расстояниях она просто не нужна. Но при необходимости "дальнобойность" может быть немного увеличена. Для этого достаточно подключить к коллектору транзистора VT1 10... 15-сантиметровый кусок монтажного провода.

Источником питания передатчика может служить любая 6-вольтная батарея. Зависимость потребляемого тока Iпотр от напряжения источника питания Uпит показана в табл. 1. Можно применить миниатюрную 6-вольтную батарею типа Е11А (диаметр 10,3 мм, высота 16 мм). В выключателе питания нет необходимости -достаточно ввести батарею в специальное гнездо, имеющее подпружиненные контакты. Если передатчик должен быть в работе постоянно, то батарею лучше припаять.

Uпит, В

Iпотр, мка

2,5

3,5

3.7

13

4,2

36

5

46

5,5

55

6

62

Все элементы микропередатчика располагают на печатной плате, изготовленной из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм (рис. 2). Фольга со стороны деталей служит общим проводом (с ней соединен минусовый вывод батареи питания). Соединения с фольгой выводов резисторов, конденсаторов и др. показаны черными квадратами, "зеземляемый" вывод микросхемы - черным квадратом со светлой точкой в центре.


Проект незабудка
Puc.2

Кварцевый резонатор ZQ1 устанавливают в вырезе печатной платы, а "заземляемый" вывод припаивают к фольге. Электролитические конденсаторы СЗ (его диаметр 4 мм, а высота 8 мм) и С6 (диаметр 8 мм, высота 12 мм) монтируют в положении "лежа": СЗ - над микросхемой, С6 - на плате. Все резисторы -МЛТ-0,125. Типы конденсаторов: С1 -К10-176, С2 и С6 - КМ6, С4 - КД.


Проект незабудка
На рис. 3 показана смонтированная плата передатчика.

Радиоприемник "Радионезабудки" представляет собой супергетеродин с однократным преобразованием частоты (рис. 4). Микросхема DA1 - смеситель, входной контур которого настроен на частоту радиоканала охранной сигнализации 26 945 или 26 960 кГц. Частота гетеродина задана и стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Эта частота смещена относительно рабочей частоты канала на 465 кГц. Сигнал разностной (промежуточной) частоты 465 кГц, выделенный пьезофильтром ZQ2, поступает на вход микросхемы DA2, в которую входят усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор и усилитель низкой частоты.


Проект незабудка
Puc.4

Операционный усилитель DA3 представляет собой компаратор, преобразующий импульсный сигнал малого уровня в импульс с амплитудой, близкой к Uпит. Неинвертирующий вход DA3 отслеживает напряжение источника питания. Сигнал с детектора поступает на инвертирующий вход DA3 через интегрирующую цепь R10C15, которая существенно снижает чувствительность приемника к импульсным помехам. В компараторе особенно важен резистор R9: падение напряжения на нем задает порог срабатывания компаратора. Так, при указанных на схеме номиналах напряжение на резисторе R9 будет равно 30 мВ и компаратор будет реагировать лишь на входные сигналы, амплитуда которых превысит это значение.

Устройство, генерирующее тревожный сигнал при исчезновении микропередатчика, содержит задающий генератор на элементах DD1.1, DD1.2 и звуковой генератор (DD1.3, DD1.4). Импульс на входе R счетчика DD2 устанавливает его в нулевое состояние. В счетчик введена блокировка: при появлении высокого уровня на входе CN он перестает реагировать на сигналы, поступающие на вход СР. В этом состоянии создаются условия для периодического возбуждения звукового генератора - он возбуждается лишь при высоком уровне на выходе 10 DD1.1 и высоком уровне на выходе счетчика DD2.

Импульсы микропередатчика периодически возвращают счетчик в нулевое состояние. При исчезновении сигналов микропередатчика тревожная сигнализация включится, а при их возобновлении -немедленно прекратится.

Магнитная антенна L1 намотана на ферритовом стержне МЗОВН диаметром 8 и длиной 40 мм. Можно использовать отрезок магнитной антенны МЗОВН-Д9001, разломив сердечник по нужному месту после легкого надреза алмазным надфилем. Обмотка имеет 5 витков провода МГШВ-0,15, уложенных в ряд. Резонансная емкость контура Ср и его добротность Q мало зависят от размещения катушки на сердечнике: Ср=32 пф и Q=260 -если она находится в средней части сердечника, Ср=34 пф и 0=280 - если в 5...6 миллиметрах от края.

Частоту кварцевого резонатора ZQ1 рекомендуется выбирать ниже рабочей частоты. В таком случае канал "зеркального" приема оказывается в малозагруженной сетке В диапазона гражданской связи.

Резистор R6, от которого зависит чувствительность приемника (она растет с перемещением движка R6 вниз), может быть выполнен как подстроечным, так и переменным - с удобной ручкой.

Экран, показанный на рис. 4 штриховой линией, предназначен не столько для защиты радиоприемника от внешних наводок (его чувствительность относительно невелика), сколько внутренних: сигналы с крутыми фронтами, циркулирующие в DD1 и DD2, имеют высокочастотные составляющие, которые при неудачном монтаже могут влиять на приемный тракт. Экран не должен образовывать короткозамкнутого витка на магнитной антенне!

Все постоянные резисторы в приемнике-МЛТ-0,125. Типы конденсаторов: С1 -КТ4-23; С12, С17 - К50-35 или К50-40; С14 - К53-30; остальные - КД, КМ6, К10-176 или аналогичные. Излучатель ВП-ЗП-22.


Проект незабудка
Puc.5

Приемник монтируют на печатной плате из двустороннего фольгированно-го стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 5). Она имеет три выреза: для размещения питающей батареи, кварцевого резонатора ZQ1 и обмотки магнитной антенны. Монтаж выполнен подобно тому, как это сделано в микропередатчике (черными квадратами со светлой точкой в центре здесь отмечены и проволочные перемычки, соединяющие с "общей" фольгой те или иные фрагменты печатного монтажа).


Проект незабудка
Puc.6

Экран изготавливают из тонкой латуни или жести, его раскрой показан на рис. 6. Три его стороны отгибают по линиям, показанным штриховой, а четвертую - плавным перегибом на 10...11-миллиметровой болванке. Экран пропаивают по стыкам, выравнивают низ и крепят на печатной плате пайкой в четырех точках.


Проект незабудка
На рис. 7 показан вид собранной платы приемника со снятым экраном.

В безошибочно собранном радиоприемнике необходимо лишь настроить входной контур L1C1C2 на частоту выбранного радиоканала. Это можно сделать с помощью генератора стандартных сигналов и вольтметра со шкалой 1 ...2 В. Подать сигнал с генератора можно, например, подключив к его выходу отрезок монтажного провода (своего рода антенну) и расположив рядом приемник. Вольтметр надо подключить к выводу 9 микросхемы DA2, Вращая ротор конденсатора С1, находят такое положение, которому соответствует максимальное показание вольтметра.

Генератор стандартных сигналов можно заменить работающей на передачу Си-Би радиостанцией, если она имеет канал 39 в сетке В европейского стандарта (этому каналу соответствует частота 26 945 кГц) или канал 1 сетки С российского стандарта (26 960 кГц).

Настройка входного контура радиоприемника может быть проведена и непосредственно по сигналам микропередатчика, расположенного в 1,5..,2 метрах: установив движок резистора R6 в среднее положение, находят такое положение ротора С1, при котором сигнал тревоги исчезает. При настройке приемника по сигналам микропередатчика полезен и осциллограф - с его помощью легко проследить прохождение импульсного сигнала по приемному тракту, настроить входной контур (по максимальной амплитуде импульсов на инвертирующем входе ОУ DA3), проконтролировать работу задающего и звукового генераторов и др.

Источником питания радиоприемника служит 6-вольтная гальваническая батарея типа 476А или аккумулятор. В табл. 2 показана зависимость потребляемого приемником тока Iпотр от напряжения источника питания Uпит.

Uпит, В

Iпотр., mА

4,2

3,5

4.5

3,7

5

4

5.5

4.4

6

4,7

Р. БАЛИНСКИЙ, г. Харьков, Украина

(Р 11/97 )

 
 
Rambler''s Top100