500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

Короткий отрицательный импульс, соответствующий переднему фронту канального, через развязывающий диод VD1 запускает ждущий мультивибратор, в состав которого входят транзистор VT1, инвертор DD1.1 и времязадающий конденсатор С2. Принцип действия этого устройства описан в разделе 7.2.1. Из-за замены микросхемы DD1 разностные импульсы на выходе временного дискриминатора теперь имеют отрицательную полярность.

Далее разностные импульсы необходимо подвергнуть удлинению. Рассмотрим эту процедуру для ситуации, когда τ_к > τ₀. Удлинитель для этого случая реализован на интегрирующей цепи R7R8C6 и верхней части операционного усилителя DA2, работающего в режиме компаратора напряжений. В исходном состоянии конденсатор С6 заряжен до некоторого напряжения U_c(рис. 731, б), которое прикладывается к инверсному входу ОУ.

Рис. 7.31.Графики работы удлинителя

Опорное напряжение на прямом входе (вывод 2) компаратора выбрано с помощью потенциометра R15 несколько ниже (U_оп). В результате потенциал на выходе ОУ (вывод 10) практически равен нулю, транзистор VT2 заперт, заперты и управляемые им выходные транзисторы мостовой схемы VT4 и VT7. По аналогичной причине закрыта и другая пара выходных транзисторов. Напряжение питания на двигатель не поступает.

Отрицательный разностный импульс с выхода временного дискриминатора (рис. 7.31, а) разряжает конденсатор С6 через резистор R8. Постоянная времени разряда выбрана таким образом, чтобы даже при максимальной величине Δτ разряд был практически линеен. В этом случае уменьшение напряжения на конденсаторе пропорционально величине передаваемой команды.

В момент пересечения уровня опорного напряжения, практически совпадающего с передним фронтом разностного импульса, на выходе компаратора устанавливается высокий потенциал (рис. 7.31, в), что приводит к отпиранию транзисторов VT4, VT7. По окончании разностного импульса начинается медленный заряд конденсатора через большое сопротивление резисторов R7 и R8. В момент обратного пересечения порогового уровня напряжение на выходе компаратора возвращается к исходному значению, формируя удлиненный импульс (рис. 7.31, в).

Удлиненные импульсы следуют с периодом повторения равным 20 мс, обеспечивая вращение исполнительного двигателя со скоростью, пропорциональной постоянной составляющей этих импульсов. Двигатель поворачивает рулевое устройство и ось потенциометра обратной связи R1 до обращения в нуль разностного импульса. При этом рулевое устройство занимает новое устойчивое положение, пропорциональное углу отклонения ручки управления в передатчике команд.

Стабилизатор напряжения DA1 обеспечивает стабильность временных процессов в одновибраторе и удлинителе импульсов. Конденсаторы С9, С10 снижают уровень помех от коллекторного узла двигателя и предотвращают перегрузки выходных транзисторов от ЭДС самоиндукции, возникающей в обмотке двигателя вследствие питания его импульсным напряжением.

Детали и конструкция

Печатная плата устройства приведена на рис. 7.32. На ней предусмотрены места для конденсаторов С0 и С26, отсутствующих на принципиальной схеме. Необходимость в них может возникнуть при использовании двигателей с сильно искрящим коллектором. Оба конденсатора по 0,1 мкФ. Выходные транзисторы устанавливаются вертикально и радиаторов для охлаждения не требуют.

Рис. 7.32.Печатная плата

Транзисторы КТ814 и КТ815 могут быть заменены КТ816 и КТ817 соответственно. Операционный усилитель К140УДЗ заменяем К140УД2 без ухудшения качества работы. Потенциометр обратной связи должен быть как можно более износоустойчивым. Наилучший тип из отечественных — РП1-46Д, имеющий гарантированную износостойкость 100000 циклов.

Можно обойтись и СПЗ-4М либо СП4-1, имеющими надежность 25000 циклов. Важной характеристикой потенциометра является также величина усилия, требуемого для поворота оси. Чем оно меньше, тем меньшей мощности можно использовать двигатель в рулевой машинке. Выше получается и точность отработки команд.

Времязадающие конденсаторы С2, С5 и С6 должны быть обязательно пленочными, например типа К73-17, остальные — любого типа. Постоянные резисторы — типа MЛT или С2 мощностью 0,125 Вт (R20 и R21 — 0,5 Вт).

Настройка

Для настройки устройства понадобится генератор импульсов положительной полярности амплитудой 2–3 В, длительность которых можно было бы менять в пределах 1–2 мс. Для этой цели можно воспользоваться формирователем команд самой аппаратуры управления.

Канальный импульс подают на вход устройства и контролируют наличие коротких импульсов с выхода дифференцирующей цепи на катоде диода VD1. Двигатель рулевого устройства временно отсоединяют от выходных транзисторов и, поворачивая шестерни редуктора, устанавливают рулевое устройство (например передние колеса автомобиля) в нейтральное положение.