Сигнал-1 для работы с цифровыми модулями

В первом разделе были рассмотрены два варианта принципиальной схемы передатчика Сигнал-1. Какой же из них может быть использован для совместной работы с цифровыми модулями?

Вспомним, что у передатчика варианта 1 мультивибратор выполнен на транзисторах структуры p-n-р, а у варианта 2— n-p-п. Поэтому напряжение на коллекторе транзисторов мультивибратора в первом варианте отрицательно, а во втором — положительно. Учитывая, что на коллекторе транзистора усилителя тока всех рассмотренных цифровых модулей напряжение положительно, а также принимая во внимание, что выходная мощность передатчика Сигнал-1 варианта 2 больше варианта 1, то остановим выбор на передатчике варианта 2.

Модуль передатчика сигнал-1

Обратимся к рис. 7. На нем изображена принципиальная схема передатчика Сигнал-1 варианта 2. Посмотрите: вывод от контактной точки 2 подключен к верхнему гнезду разъема ХТ 2. К этому выводу в дальнейшем будет подключен эмиттер транзистора усилителя тока всех модулей шифратора (кроме модуля М5, где подключен коллектор). А вывод от контактной точки 3 (подключенный к подвижному контакту выключателя SB1 (будет подключен к общему проводу устройства. Представим теперь передатчик Сигнал-1 (варианта 2) в виде модуля (рис. 40). Назовем его модулем передатчика и присвоим ему номер 6, так как до этого уже были рассмотрены пять модулей шифратора. Напомним, что в модуль Мб не входят источник питания и командная кнопка.

Структурная схема передающей аппаратуры из модулей

На рис. 41 представлена структурная схема передающей аппаратуры, составленная из первого и шестого модулей. Если теперь начертить на листе бумаги принципиальные схемы обоих состыкованных модулей, то можно будет коротко рассмотреть принцип работы этого передающего устройства.

Во время работы шифратора (модуля Ml ) на эмиттере транзистора VT1 появляются командные импульсы. Каждый импульс запускает мультивибратор, который вырабатывает импульсы с частотой 1000 Гц и скважностью 2. Антенна WA1 передатчика Сигнал-1 (модуля Мб) излучает в пространство импульсно-модулированный радиочастотный сигнал команды.

Зная, по какому принципу происходит стыковка шифратора с модулем передатчика, можно без труда составить структурную схему нужного передающего устройства, состоящего из модуля Мб и одного из рассмотренных шифраторов.

А теперь перейдем к очень важному подразделу, касающемуся частотной совместимости работы передающего и приемного устройств.

О выборе частоты тактового генератора шифратора и мультивибратора

В каждом шифраторе есть тактовый генератор, вырабатывающий прямоугольные импульсы: в первом модуле с частотой 200 Гц, в третьем — 250 Гц и в четвертом — 400 Гц. Почему выбраны именно эти частоты? Чтобы ответить на этот вопрос, займемся простыми вычислениями при условии, что скважность импульсов равна 2.

Вычислим длительность тактового импульса для частоты 200 Гц.

где Тт — период тактовых колебаний, с;

FT — частота, Гц.

Так как тактовый импульс запускает мультивибратор, вырабатывающий сигнал частотой 1000 Гц, то длительность импульса мультивибратора:

где Тм — период колебаний мультивибратора, с ;

FM — частота, Гц.

импульсов мультивибратора.

Для тактовой частоты 400 Гц в одном импульсе тактового генератора содержатся уже не пять, а только два импульса мультивибратора.

Как показывает практика, если в одном тактовом импульсе укладывается менее двух импульсов мультивибратора, работа всего приемопередающего комплекса становится неустойчивой, ухудшается его помехозащищенность. Казалось бы, самый простой выход из положения — понизить тактовую частоту. И этот выход вполне приемлем, но только для простых систем с малым числом команд. Для моделей с большим числом команд цикл работы (цикл — это число тактовых импульсов за время между двумя смежными исходными состояниями шифратора) будет таким протяженным во времени, что становится слишком заметным запаздывание в выполнении команды моделью. Так, например, при тактовой частоте 100 Гц и цикле 50 импульсов (как у модуля М5) задержка будет:

Поэтому приходится соответственно увеличивать частоту мультивибратора передатчика. Это решение тоже имеет свои недостатки. Оно требует замены в готовом передатчике двух конденсаторов и точной подгонки частоты и скважности колебаний мультивибратора подборкой резисторов в цепи базы транзисторов.

Все эти трудности натолкнули автора на мысль отказаться от мультивибратора вообще. Как показали эксперименты, система оказалась более надежной, схематически более простой, заметно более экономичной по питанию. Она устойчиво работает при частоте тактового генератора 400 Гц.

В дальнейшем передатчик Сигнал-1 мы будем использовать как с мультивибратором, так и без него.

Для того чтобы удалить мультивибратор, нужно выпаять с платы передатчика (см. рис. 9) транзисторы VT3, VT4, конденсаторы С 7, С8 и резисторы R6...R9, а общую точку резисторов R3 и R5 соединить с общим проводом. Когда необходимо использовать передатчик с мультивибратором, а когда без него — будем оговаривать в каждом конкретном случае.

При использовании передатчика без мультивибратора потребуется внести соответствующие коррективы и в приемник. Об этом будет рассказано в следующем разделе.