В. Днищенко - 500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

Рис. 2.36. Эпюры напряжений в характерных точках таймера

При этом комбинация сигналов на входе триггера становится противоположной исходной, и состояние его выхода изменяется с нуля на единицу. На выходе инвертора соответственно начинается фаза формирования отрицательного импульса (см. рис. 2.36, б ). Кроме того, единица с выхода триггера прикладывается к базе транзистора VT1. Читателя не должна смущать непосредственная подача высокого потенциала на базу транзистора.

На схеме отражены только функциональные связи без излишней детализации. В реальной схеме, разумеется, предусмотрены соответствующие базовые цепи. Ключ открывается, подключая точку соединения резисторов R1 и R2 к корпусу. Начинается разряд конденсатора С1 через резистор R2.

Практически сразу же напряжение на прямом входе ОУ1 становится меньше опорного, а на его выходе скачком опять устанавливается логический «0». К опрокидыванию триггера это не приводит, так как меняется состояние только одного входа «R». Триггер как бы подготавливается к опрокидыванию. Когда же напряжение на конденсаторе уменьшится до величины 1/3 U п(момент t 2на рисунке), изменится состояние на выходе ОУ2 и входе «S» триггера — произойдет его обратное переключение, и напряжение на выходе инвертора опять станет высоким. Ключ VT1 разомкнется, и начнется заряд конденсатора С1.

Далее процессы будут повторяться. Очевидно, период следования вырабатываемых импульсов будет равен сумме длительностей положительного и отрицательного импульсов. В свою очередь, длительность положительного импульса определяется постоянной времени C1(R1 + R2) и может быть приближенно вычислена по формуле τ += 0,685∙(R1 + R2)∙C1; длительность отрицательного определяется постоянной времени разряда конденсатора и вычисляется по формуле τ -= 0,685∙R2C1.

Из рис. 2.36, а видно, что если с помощью внешних цепей принудительно менять напряжение на выводе 5 микросхемы, то будут меняться опорные уровни и, как следствие, длительность обоих импульсов. Этот факт используется для электронного управления длительностями. Работа схемы в режиме ждущего мультивибратора во многом аналогична рассмотренной ранее, поэтому здесь не приводится.

Следует только упомянуть, что формирование выходного положительного импульса в этом случае может быть в любой момент прервано подачей короткого отрицательного импульса на вход 4 , который должен быть подключен к плюсу источника через резистор величиной 1–3 кОм. Отрицательный импульс вызовет отпирание ключа VT2, что в свою очередь — отпирание VT1 и быстрый разряд накопительного конденсатора. Схема подключения конденсатора в режиме ждущего мультивибратора отличается от рассмотренной (см. рис. 2.37, например канал № 1).

Рис. 2.37. Принципиальная схема многоканального шифратора

Теперь собственно о шифраторе. Его схема приведена на рис. 3.36. Генератор тактовых импульсов реализован на DA1 по схеме автоколебательного мультивибратора. Требуемый период повторения устанавливают подбором величины R1 или R2. Вывод 5 микросхемы зашунтирован конденсатором СЗ для предотвращения попадания на опорный вход помех, что приводило бы к хаотическому изменению периода повторения.

Импульсы с выхода генератора (рис. 2.38, а ) дифференцируются цепью C4R3, на выходе которой формируются короткие всплески, соответствующие фронтам (рис. 2.38, б ).

Рис. 2.38. Эпюры напряжений в различных точках шифратора

Отрицательные всплески, следующие с периодом Т п, запускают ждущий мультивибратор, собранный на таймере DA2. Исходная длительность его импульсов определяется постоянной времени τ = R4C8, а регулировка в пределах ±0,5 мс — изменением постоянного напряжения на выводе 5 с помощью потенциометра R6.

Точная подгонка границ изменения достигается подбором R5 и R7. Канальный импульс формируется на выводе 3 микросхемы (рис. 2.38, в ). После его дифференцирования цепью C7R8 отрицательный всплеск, соответствующий заднему фронту, запускает полностью аналогичную схему формирователя второго канального импульса (рис. 2.38, г ). В случае восьмиканального варианта последующие каскады строятся по точно таким же схемам.

Отрицательные импульсы с дифференцирующих цепей всех трех каскадов через диоды VD1—VD3 поступают на ждущий мультивибратор формирования кодовой посылки DA4. Последний вырабатывает короткие импульсы стандартной длительности τ = 0,5 мс (рис. 2.38, д ).

Параметры этих импульсов определяются постоянной времени τ = R15C11. Расстояние между передними фронтами соседних пар равно длительностям соответствующих канальных импульсов.

Детали и конструкция

Печатная плата двухканального варианта изображена на рис. 2.39, а восьмиканального — на рис. 2.40.

Рис. 2.39. Печатная плата двухканального варианта

Рис. 2.40. Печатная плата восьмиканального варианта

Перед установкой микросхем DA1 необходимо впаять перемычку со стороны расположения деталей, на рисунках она изображена пунктирной линией. Микросхемы таймеров можно заменить импортным аналогом, например LM555. Оптимально использовать микросхемы типа 556, содержащие в одном корпусе по два таймера.

Разводку платы, естественно, придется изменить. Наилучший выбор — микросхемы типа 7555 и 7556, выполненные по технологии КМОП и имеющие существенно меньшие токи потребления. Все времязадающие конденсаторы (С2, С5, С8, C11) должны быть пленочными. Диоды — любые малогабаритные.

Стабилизатор, используемый в схеме, допускает повышение входного напряжения вплоть до 20 В. Потенциометры R6, R11 должны обладать повышенной износостойкостью, их характеристика регулирования — типа А (линейная).

Настройка

Временно припаяв вместо R1 переменный резистор на 100 кОм, устанавливают период повторения равным 20 мс для восьмиканального варианта и 10 мс для двухканального. В последнем случае емкость конденсатора С1 можно уменьшить до 0,22 мкФ.

Далее, установив ручку управления, связанную с движком R6, в нейтральное положение, подбором величины R4 необходимо установить длительность канального импульса на выводе 3 микросхемы равной 1,5 мс. Для этой цели удобно временно припаять вместо постоянного резистора переменный.