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

Теперь собственно об удлинителе. Разностные импульсы, при любом соотношении τ ки появляются на одном и том же выходе временного различителя (вывод 11 DD3.4). Они имеют отрицательную полярность. Инвертированные вторым элементом микросхемы DD3, эти импульсы (пропорциональные величине переданной команды), поступая на вывод 6 DD3.3, разрешают работу тактового генератора, собранного на этом элементе.

Период тактовых импульсов (Т1) с помощью потенциометра R8 выбирается таким образом, чтобы при максимальной величине команды (Δ τ = 0,5 мс) на выходе генератора успели сформироваться ровно 15 импульсов (рис. 7.21, а, б ). Их полярность отрицательная, поэтому они инвертируются элементом DD3.4, что необходимо для нормальной работы реверсивного счетчика DD4.

Рис. 7.21. Графики, поясняющие работу цифрового удлинителя

Через развязывающий диод VD5 положительные импульсы поступают на счетный вход микросхемы (вывод 15 ). В течение времени Δ τ на переключающем входе микросхемы (вывод 10 ) присутствует высокий потенциал с вывода 3 DD3.2, что обеспечивает счет на увеличение. Счет ведется по переднему фронту тактовых импульсов.

В первый же момент, в соответствии с логикой работы счетчика, на выходе переноса (вывод 7 ) появляется высокий уровень, сохраняющийся там все время, пока содержимое счетчика не равно нулю (рис. 7.21, в ). Именно этот импульс и управляет выходными транзисторами. Покажем, что его длительность пропорциональна длительности разностного импульса Δ τ .

Выходной импульс, помимо прочего, подается на вывод 12 второго тактового генератора, собранного на элементе DD3.1, разрешая его работу. Период следования этих импульсов (Т 2) устанавливается потенциометром R5 в соответствии с равенством Т 2= 40∙ T 1(рис. 7.21, г ). Короткие положительные импульсы с выхода дифференцирующей цепи, соответствующие положительным перепадам (рис. 7.21, д ), подаются на счетный вход счетчика.

К моменту прихода первого из них высокий потенциал на переключающем входе (вывод 10 ) уже отсутствует, и счетчик работает на вычитание. Процесс продолжается до тех пор, пока содержимое счетчика не обратиться в нуль. В этот момент заканчивается положительный импульс на выводе 7 счетчика, и работа второго тактового генератора прекращается.

Из графиков видно, что длительность выходного импульса будет составлять величину, в сорок раз большую длительности Δ τ . Хотя длительность будет изменяться дискретно, шаг дискретизации настолько мал, что на плавности регулировки скорости вращения двигателя практически не сказывается.

При изменении Δ τ в пределах 0–0,5 мс, количество импульсов, генерируемых обоими тактовыми генераторами, будет пропорционально изменяться в пределах 0—15 с сохранением коэффициента удлинения выходного импульса (в нашем случае — 40).

Схема выходного ключевого усилителя никаких особенностей не имеет.

Детали и конструкция

Печатная плата изображена на рис. 7.22 и никаких комментариев не требует. Перед монтажом деталей необходимо впаять перемычки П1—П6. Конденсаторы С10 и СИ устанавливаются непосредственно на двигателе. Требования к деталям такие же, как и в предыдущем варианте. Напомним, что времязадающие конденсаторы C1, С4 и С7 должны быть пленочными.

Рис. 7.22. Печатная плата

Настройка

Ждущий мультивибратор настраивается по вышеописанной методике на опорную длительность τ оп= 1,5 мс. Далее, обеспечив разность Δ τ = 0,5 мс, потенциометром R8 необходимо добиться, чтобы на выводе 10 DD3.4 вырабатывалось 15 импульсов. Аналогичное количество импульсов, но гораздо большей длительности, устанавливается на выводе 11 DD3.1 с помощью потенциометра R5. При исправных деталях и правильном монтаже остальная часть схемы в проверке не нуждается. Настройки производятся при отключенном двигателе.

7.2.8. Восьмой вариант регулятора хода

Принципиальная схема

Мостовые схемы управления двигателями имеют несомненные достоинства, однако при любом направлении вращения двигателя, последовательно с ним, включаются коллекторные переходы двух транзисторов, на которых создается падение напряжения порядка 0,5–2,5 В, что снижает КПД устройства.

Для экономии энергии бортовых источников питания можно с успехом применять регуляторы хода с релейным реверсом. В этом случае используется один ключевой транзистор, и потери можно существенно уменьшить. Так, у транзистора КТ863А сопротивление насыщенного коллекторного перехода составляет всего лишь 0,06 Ом.

Даже при токе нагрузки в 2 А на нем будет падать всего 0,12 В и рассеиваться мощность не более 240 мВт. Наилучший же выбор — современные полевые транзисторы с изолированным затвором. На рис. 7.23 приведена схема регулятора хода с релейным реверсом и аналоговым удлинителем импульсов.

Рис. 7.23. Принципиальная схема регулятора хода с релейным реверсом

Ждущий мультивибратор реализован на первом триггере DD1. Длительность опорных импульсов определяется постоянной времени R2C2. Временной дискриминатор DD2 обеспечивает формирование разностных импульсов отрицательной полярности на выводе 4 DD2.4 при любом соотношении длительностей опорного импульса и принятого канального. Разностные импульсы поступают на удлинитель, собранный на компараторе DA1. Потенциометром R8 устанавливается требуемый коэффициент удлинения.

Если длительность канального импульса превышает длительность опорного (движение модели вперед), то разностные положительные импульсы формируются на выводе 10 DD2, а на выводе 11 присутствует нулевой потенциал. RS-триггер DD1.2 устанавливается в единичное состояние, на его инверсном выходе (вывод 14 ) — нулевое напряжение, и транзисторный ключ VT1 закрыт. Реле К1 обесточено, и его нормальнозамкнутые контакты коммутируют обмотку двигателя для вращения вперед. Если есть импульсы с выхода удлинителя, двигатель вращается.

При обратной ситуации с длительностями импульсов, что соответствует движению назад, положительные разностные импульсы появятся на выводе 11 DD2, и RS-триггер установится в нулевое состояние. Единичный уровень с инверсного выхода откроет транзистор VT1, реле сработает, переключив выводы двигателя на вращение в обратную сторону. Поскольку модель движется в обратном направлении значительно меньшее время, чем вперед, расход энергии на удержание реле в сработанном состоянии при данной логике работы минимизируется. Для еще большей экономии релейный каскад можно сделать по схеме, изображенной на рис. 7.1, б.