Дистанционное управление моделями. Пособие моделиста и радиолюбителя - Войцеховский Януш

Author: Войцеховский Януш

Tags: электротехника дистанционное управление

Year: 1977

Similar

500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями

Модульная аппаратура радиоуправления

Корабли без капитанов

Краткий словарь по радиоэлектронике

Text

Я Войцеховский

ДИСТАНЦИОННОЕ
УПРАВЛЕНИЕ
МОДЕЛЯМИ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «СВЯЗЬ»
ZDALNE
KIEROWANIE
MODELI

Foradnik modelarza
i radioamatora

Wydanie trzecie poprawione i uzupelnione

Wydawnictwa Komunikacji i LsjcznoSci
Warszawa 1974

Inz. Janusz Wojciechowski
Я. Войцеховский

ДИСТАНЦИОННОЕ
УПРАВЛЕНИЕ
МОДЕЛЯМИ

Пособие моделиста
и радиолюбителя

ИЗДАТЕЛЬСТВО «СВЯЗЬ»
МОСКВА 1977
6Ф2

ВОэ

УДК 796:621.396(075.3)

Войцеховский Я.

В65 Дистанционное управление моделями. Пособие мо-
делиста и радиолюбителя. Пер. с польск. Под ред.
А. П. Павлова и Н. Н. Путятина. М., «Связь», 1977.

432 с. с ил.

Рассматривается комплекс вопросов техники дистанционного управле-
ния спортивными моделями н другими малыми объектами, связанных с
задачами политехнического воспитания молодежи. В книге описано совре-
менное состояние техники радиоуправления моделями в мире, показаны
перспективы се развития, на примере многочисленных схем н рисунков
анализируются системы, устройства.

Предназначена для радиолюбителей, моделистов и преподавателей
системы политехнического обучения в области техники дистанционного
управления моделями.

30402—130

В------------8-77

045(01)-77

6Ф2

И Б № 2

Janusz Wojciechowski

Zdolne kierowanie modeli. Poradnik modelarza i radioamatora.
Wydawnictwa Komunikacji i Lacznosci, 1974 Warszawa

Януш Войцеховский

ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ МОДЕЛЯМИ.
ПОСОБИЕ МОДЕЛИСТА И РАДИОЛЮБИТЕЛЯ

Пер. с польск. Р. Е. Мельцера
под ред. А. П. Павлова и Н. Н. Путятина

Редакторы T. П. Коврова, В. В. Елисеев
Художник И. А. Дутов
Художественный редактор А. И. Моисеев
Технический редактор Е. Р. Черепова

Корректор Л. И. Чскрыжова

Сдано в набор 8,'VII 1977 г. Поди, в печ. 12,X 1977 г.

Формат 60 X 90,'ю Бумага тин. № 2 27,0 усл.-печ. л. 30.fi! уч.-изд. л.

Тираж 25 000 экз. Изд. № 17242 Зак. тиа. 2137 Цена 2 руб. 50 коп.

Издательство «Связь». Москва 101000. Чистопрудный бульвар, д. 2

Отпечатано с набора типографии издательства «Связь»
Госкомиздата СССР в Московской типографии ?й 4 Союзполиграфпрома
при Государственном комитете Совета Министров СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли

г. Москва, И-41, Б. Переяславская ул., дом X» 40

gWKL, 1974.

Перевод на русский язык, предисловие, примечания, список литературы,
издательство «Связь», 1977 г.
Три издания тиражом 28000 экземпляров и очень благосклон-
ные рецензии, появившиеся в различных специальных журналах
Польши и других стран, приятно поразили автора. Такой благо-
желательный прием книги читателями позволил заняться подго-
товкой настоящего издания, улучшенного и дополненного при-
мерами новейших технических решений. Дело в том, что дистан-
ционное управление — это область техники с большим будущим,
находящаяся в стадии постоянного совершенствования.

Замысел написать эту книгу созревал долго. Ей предшествова-
ло издание в период 1958—1963 гг. нескольких работ, вызвавших
в Польше интерес к дистанционному управлению моделями. Этот
факт, в свою очередь, дал возможность накопить очень много
цепных оригинальных сведений.

Более чем тридцатилетний опыт работы автора в области ди-
станционного управления облегчил отбор технических материалов
и помог заняться рассмотрением и оценкой основных направлений
в технике дистанционного управления моделями.

Кинга является своего рода итогом достижений в области дис-
танционного управления, которое развивается около пятидесяти
лет. Поразительно, что многие решения, предложенные в 1900—
1918 гг. были реализованы лишь в течение последних пятнадцати
лет. Это прежде всего относится к электромеханическим конст-
рукциям. В этом, пожалуй, нет ничего удивительного: их первыми
изобретателями были люди, имена которых можно теперь найти
в каждой энциклопедии или в школьных учебниках. Книга содер-
жит много примеров, которые, по существу, являются современ-
ными вариантами старых хороших идей.

Техника дистанционного управления моделями в настоящий
момент — это прежде всего системы пропорционального управле-
ния. Этим вопросам уделено самое пристальное внимание. Рас-
смотрены и важные вопросы использования аппаратуры радиоуп-
равления моделями в народном хозяйстве и вопросы промышлен-
ного производства такой аппаратуры.

В книге описаны отдельные узлы аппаратуры дистанционного
управления от простейших до современных сложных схем. Боль-
шинство описаний иллюстрировано рисунками с примерами раз-
личных практически возможных решений. Поэтому подрисуночные
подписи являются неотъемлемой частью книги и содержат ряд
дополнительных сведений. Иначе говоря, проблемные и общие воп-
росы обсуждаются в тексте книги, а технические детали — в под-
рисуночных подписях. Исходя из этого, и следует пользоваться
книгой.
В век научно-технического прогресса быстро развиваются раз-
личные направления науки и техники, человечество осваивает
космическое пространство, совершенствует окружающую среду.
Естественно, что молодежь, школьники все чаше обращаются к
прикладным исследованиям. Стремительно расширяется диапазон
творческих интересов нашей молодежи.

Одним нз наиболее привлекательных направлений техническо-
го творчества является моделирование, а именно создание моделей
с дистанционным управлением.

Книга «Дистанционное управление моделями», написанная из-
вестным польским автором Я. Войцеховским, послужит хорошим
пособием как для начинающих юных техников, так и для опытных
мастеров-спортсменов и руководителей кружков.

Собранный в книге, систематизированный и представленный
автором материал по созданию и эксплуатации систем дистан-
ционного управления моделями охватывает значительных период
развития этого вида технического творчества. В книге описаны
системы и устройства дистанционного управления от самых прос-
тых одноканальных до сложных многоканальных пропорциональ-
ных систем, выполненных на современном научно-техническом
уровне с применением передовой интегральной технологии.

В гл. 1 и 2 книги автор знакомит читателей с основами дистан-
ционного управления моделями, принципами построения таких
систем.

В гл. 3—15 дастся анализ различных схемотехнических реше-
ний с рекомендациями по изготовлению и наладке, а также при-
водятся описания и принципиальные схемы наиболее распростра-
ненных в модельной практике систем радиоуправления, выпускае-
мых серийно различными зарубежными фирмами и промышлен-
ностью Советского Союза.

Следует обратить внимание на то, что во всех схемах и уст-
ройствах, представленных в книге, приводятся марки различных
зарубежных полупроводниковых приборов и названия деталей,
которые иногда не имеют отечественных аналогов, к тому же и
аналоги необходимо проверить в каждом конкретном случае, по-
этому редакторы посчитали благоразумным сохранить зарубеж-
ные марки, чтобы избежать неверных рекомендаций. Следователь-
но, прежде чем приступить к моделированию, рекомендуется вни-
мательно изучить принцип работы схемы, ее режимы и по опуб-
ликованным в различных изданиях переводным таблицам подо-
брать соответствующие полупроводниковые приборы и детали.

Приведенный в оригинале список литературы содержит назва-
ния иностранных изданий, не известных широкому кругу совет-
ских читателей, поэтому предлагаются источники, доступные для
ознакомления с излагаемым вопросом.

Отзывы и замечания по книге следует направлять в издатель-
ство «Связь»: 101000, Москва, Чистопрудный бульвар, 2.

А. П. Павлов
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
И СОКРАЩЕНИЙ

Al. А2—типы излучения
передатчика
— антенна

АРУ — автоматическая
регулировка уси-
ления

вх—вход (схемы, ус-
тройства)

Вых — выход (схемы, ус-
тройства)

Г— гетеродин

Г»— генератор низкой
частоты

/ —генератор высо-

кой частоты (квар-
цевый)

ГТИ —генератор такто-
вых импульсов

Д — детектор (в струк-
турных схемах)

Д/. Д2, ДЗ — диоды 1. 2. 3
и т. д. (в принци-
пиальных схемах)

Дискр— дискриминатор
ДК — дополнительный
канал

ДМ — двухпозицнонный
мультивибратор
(триггер)

Др — дроссель
ДШ — дешифратор
/К И — ждущий мульти-
вибратор

ИМ — исполнительный
механизм

ИП — источник питания
К — ключ (выключа-
тель)

Кан1, Кан2.

КанЗ — каналы 1. 2. 3
и т. д.

Кн — кнопка (переклю-
чающая)

КТ — ключ транзистор-
ный

М — микродвигатель
электрический

Мод — модулятор

ИМ — нестабильный
мультивибратор

Огр — ограничитель

ОЛ1 — однопозиционный
мультивибратор

Пер — передатчик

ПК — переключатель ка-
налов

ПОС — потенциометр об-
ратной связи

ПП — полоса пропуска-
ния

Tip — приемник

ПФ — пьезокерамиче-
ский фильтр

Г1Ч — промежуточная ча-
стота

Нг — кварцевый резона-
тор

Р — реле

РВ — руль высоты

Р// — руль направления
РОД — регулятор оборо-
тов двигателя

РР — резонансное реле
РУ — ручка (рычаг) уп-
равления

С.и — смеситель

СС — схема сравнения
Т — транзистор

Те — см. ДМ

Тр — трансформатор

Т РВ— триммер руля вы-
соты

ТРН—триммер руля на-
правления

Т РОД — триммер регулято-
ра оборотов дви-
гателя

ТЭ — триммер элеронов
У — усилитель

УВЧ — усилитель высо-
кой частоты
УНЧ — усилитель низкой
частоты

УПЧ — усилитель проме-
жуточной частоты

УС — усилитель селек-
тивный

Ф — фильтр

ФД — фазовый детектор

ФПЧ — фильтр промежу-
точной частоты

Ш — шифратор

Э — элероны

Э.Ан — эквивалент антен-
ны

Эл — элемент логиче-
ский

р — статический коэф-
фициент передачи
тока транзистора

С — конденсатор

Примечание. Обозначение на схемах
что длина антенны 0,3 м.

CLC — антенна со сред-
ней удлинительной
катушкой

L — катушка индук-
тивная

/ — частота электро-
магнитных коле-
баний

Ge — германиевые

Si — кремниевые

• — точка у символа
катушки означает
начало данной об-
мотки

* — звездочка у симво-
ла элемента озна-
чает, что его зна-
чение следует по-
добрать экспери-
ментально

рядом с антенной, например 0,3 м, означает.
Глава 1

Очерк развития техники
дистанционного управления
моделями

1.1. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС

В старых журналах, книгах и патентных описаниях эти публи-
кации появились еще на пороге нашего века, встречаются много-
численные упоминания о работах в области дистанционного уп-
равления моделями.

Сравнение истории развития техники радиоуправления моде-
лями с историей развития общей радиотелемеханики позволяет
заключить, что изучение радиоуправляемых моделей полезно,
стимулирует научные исследования и технический прогрес, не го-
воря уже о спортивных, воспитательных и политехнических проб-
лемах радиомоделирования.

Развитие дистанционного управления моделями было связано
с внедрением новых технических средств и прошло большой путь
от искровых передатчиков и приемников с когерерами до совре-
менных устройств с полупроводниковыми и интегральными схе-
мами.

Подлинное развитие дистанционного управления моделями на-
чалось лишь после второй мировой войны. В 1948 г. в США впер-
вые было организовано серийное производство надежной лампо-
вой аппаратуры для радиоуправления моделей. Это была однока-
нальная аппаратура конструкции братьев Гуд (Good). Двухлампо-
вый передатчик, собранный по двухтактной схеме, работающей с
излучением типа А| в диапазоне 54 МГц, стал классическим ре-
шением. Одноламповый сверхрегенеративный приемник повторялся
в разных вариантах моделистами (а также заводами) до 1962 г.

В 1946 г. появилась одноканальная аппаратура, работающая с
излучением типа А1, оснащенная сверхрегенеративными приемника-
ми с газоразрядными электровакуумными приборами — миниа-
тюрными тиратронами RK61 и RK62. Аппаратура этого типа бы-
ла сравнительно надежной, хотя срок службы газоразрядного
электровакуумного прибора не превышал одного-двух часов. Позд-
нее небольшие предприятия стали выпускать такую аппаратуру
в США, Англии и Франции, она также изготовлялась радиолюби-
телями в одно- и двухламповых вариантах. В 1950—1957 гг. ти-
повой лампой для таких устройств был субминиатюрный европей-
ский тиратрон XFG1.
Период 1954—1957 гг.— это период попыток увеличения на-
дежности работы одноканальной аппаратуры путем применения
излучения типа А2. Как правило, это были двухламповые прием-
ники, часто с преобразователями напряжения.

Первые опыты по применению транзисторов относятся к 1954—
1956 гг. Сначала это были усилители постоянного тока для релей-
ного каскада одноканальных ламповых приемников. По мере
распространения полупроводников начали применять лампово-
транзисторные приемники, в которых в качестве сверхрегенера-
тивных детекторов работали субминиатюрные вакуумные лампы,
а в УНЧ и релейных каскадах использовали транзисторы. Такой
тин одно- и многоканального приемника промышленность выпуска-
ла серийно, а моделисты строили сами вплоть до 1967 г. Передат-
чики все еше оставались ламповыми.

Тут надо добавить, что интенсивное развитие многоканальной
аппаратуры началось с работ американца Роквуда (Rockwood)
в 1951 г., а в Европе — с 1954 г., с работ англичанина Хоннест-
Редлиха (Honnest-Redlick), Это были ламповые приемники с виб-
рационными (язычковыми) резонансными реле и ламповые пере-
датчики с блокипг-генераторами НЧ (рис. 1.1). Этот тип лампо-
вой аппаратуры сохранялся в серийном производстве до 1957 i.,
а в любительских конструкциях — до 1963 г. Вариантом чтого
типа были лампово-транзисторные приемники, а затем полностью
транзисторные приемники, но все еще с язычковыми резонансны-
ми реле. Чем это объяснялось?

После внедрения транзисторов в технику дистанционного уп-
равления моделями сначала разрабатывали такие схемы, в кото-
рых было бы как можно меньше этих элементов. Тогда они стои-
ли очень дорого, причем часто были несовершенными. Поэтому
сохраняли язычковые резонансные реле, благодаря которым мож-
но было использовать транзисторы в УНЧ. В этом случае один
выходной транзистор обслуживал от четырех до десяти каналов.
Позднее появились транзисторы и во входных каскадах сверхре-
генеративных приемников, но в течение долгого периода их при-
меняли для этого неохотно, предпочитая субминиатюрные лампы.

В 1958 г. в США стали применять в более широком масштабе
полностью транзисторные супергетеродинные приемники с язычко-
выми резонансными реле. Число каналов возросло до десяти —
двенадцати с возможностью посылки двух, реже трех команд од-
новременно. Начали заменять промежуточные реле (реле на выхо-
де дешифратора приемника) транзисторами, что еше больше по-
высило надежность работы устройств (отсутствие контактов, стой-
кость к механическим вибрациям и т. п.).

В Европе развитие дистанционного управления моделями про-
текало иначе. Тут первую серийную одноканальную аппаратуру,
работающую с излучением AI и с одноламповым приемником, на-
чали выпускать в 1949 г. С 1950 г. началось производство лампо-
вой одноканалыюй аппаратуры, а с 1954 г.— многоканальной с
язычковыми резонансными реле.
Рис. 1.1. Развитие аппаратуры для управления моделями:

а) передатчик (катушка Румкорфа) и приемник (когерер) периода 1900—1930 гг.:

1 — затухающие радиоволны, 2 — индукционная катушка Румкорфа. 3 — химический или другой прерыватель, 4 — электрический звонок.
.5—когерер. 6—строение когерера, 7—стекло, 8— опилки (90% никелевые 4- 10% серебряные);

6) сверхрсгснсративный приемник 1940—1962 гг. (излучение AI); в) сверхрегенеративный приемник с газоразрядным электровакуумным
прибором периода 1940—1957 гг. (излучение Л1); г) сверхрегенеративный многоламповый приемник периода 1952—1960 гг. (излучение AI);
д) сверхрегенератмвный лампово-транзисторный приемник периода 1956—1962 гг. (излучение j\2)
В 1960 г. в Европе начали производство схем с электрически-
ми фильтрами, в которых каждый канал ИЧ имел отдельный вы-
ходной транзистор. Когда транзисторы стали дешевле, решено бы-
ло заменить ими и электромеханические реле. Таким образом, в
бесконтактных реле с электрическими фильтрами стали приме-
нять уже по два-три транзистора на каждый канал НЧ, а сам
приемник содержал еще по четыре-восемь транзисторов. Устрой-
ства с электрическими фильтрами нашли самое широкое распро-
странение.

Когда появилась возможность использовать в каждом канале
по пять — десять транзисторов, диодов и других полупроводнико-
вых приборов, начали думать о системах пропорционального уп-
равления — аналоговых и цифровых. Впервые такие системы ста-
ли производить в США в 1960 г., а с 1963 г. их стали выпускать
в широких масштабах. Конечно, серийное производство такой
сложной аппаратуры — это дело промышленных предприятий. В
1964—1965 гг. появились первые устройства этого типа и в Ев-
ропе (Великобритании и ФРГ), а с 1965 г. — в Японии.

Аппаратура для пропорционального управления в аналоговой
и цифровой системе содержит только в приемных схемах по
30—50 транзисторов и других полупроводниковых приборов.
Возникает вопрос: почему число транзисторов столь велико, ког-
да раньше их было значительно меньше. Ответ прост: если для
каждого канала использовать большее число полупроводниковых
приборов, то можно внедрять двухпозицибнные элементы, в кото-
рых каждый транзистор будет работать только в двух состояниях
(включено — выключено). Благодаря этому возрастает стабиль-
ность и надежность работы всей аппаратуры.

В передатчиках радиолампы дольше всего не хотели уступать
дорогу транзисторам. Первые серийные транзисторные передатчи-
ки появились в Европе (в ФРГ в 1960 г.), позднее в США (в
1961 г.). Однако лампы в передатчиках, особенно в каскадах уси-
лителей мощности ВЧ, встречались еще в 1968 г. даже в приборах
заводского изготовления. Американские передатчики отличались
большей мощностью излучения, чем передатчики европейского
производства. Большое влияние на увеличение надежности рабо-
ты низкочастотных устройств в передатчиках оказало применение
высокодобротиых ферромагнитных материалов.

Существенно изменились также исполнительные механизмы:
от обычных электромагнитов через звездообразные распределители
(«звездочки:») с резиновым приводом до современных исполни-
тельных механизмов.

Среди источников электропитания аппаратуры радиоуправления
теперь доминируют миниатюрные кадмисво-никелевые аккумуля-
торы.

Кратко характеризуя развитие техники дистанционного управ-
ления моделями в мире за период 1945—1973 гг., можно констати-
ровать, что в США совершенствуется многоканальная аппаратура,
работающая с язычковыми резонансными реле, тогда как в Евро-
12
пе большой упор был сделан на развитие аппаратуры с электри-
ческими фильтрами. Примерно до 1960 г. легкость сбыта на об-
ширном европейском рынке простой аппаратуры радиоуправления
не заставляла заводы-изготовители разрабатывать более сложные
системы пропорционального управления. Совершенно другое поло-
жение сложилось на американском рынке, в результате чего уже
с 1964 г. началось массовое внедрение аппаратуры для пропор-
ционального управления. В Европе это произошло лишь в сере-
дине 1966 г.

Еще десять или пятнадцать лет назад аппаратура для пропор-
ционального управления могла быть только ламповой. Она была
громоздкой и тяжелой. В 1964 г. ее попробовали реализовать па
транзисторах и германиевых диодах. В то время эта аппаратура
также получилась слишком тяжелой и дорогой, для нее были не-
обходимы многие дополнительные элементы, обеспечивающие
стабильность и надежность. Теперь аппаратура, в которой исполь-
зуются главным образом полупроводниковые кремниевые элемен-
ты, стала дешевле и надежней. Помимо классических кремниевых
элементов, используются также тиристоры, а с 1968 г.— интеграль-
ные схемы. Они обладают большей надежностью, чем схемы на
классических элементах, и притом весьма миниатюрные.

В 1967 г. становится популярной простая одноканальная аппа-
ратура, обслуживающая пропорционально один или два руля в
модели, а также приводной двигатель. Эта аппаратура известна
под названием системы IT («Galloping Ghost»). Рули в модели
непрерывно вибрируют под влиянием импульсов передатчика. Эта
аппаратура использовалась со специальными исполнительными
механизмами. С 1970 г. система ГГ все более вытесняется простой
аппаратурой для пропорционального управления с одним испол-
нительным механизмом или же с регулятором оборотов двигателя
в модели.

С 1968 г. в Европе наметился возврат к дешевой обычной
одно-и двухканальной аппаратуре с электрическими фильтрами.
Эта тенденция сохранилась и до настоящего времени.

Другой довольно характерной чертой последних лет развития
дистанционного управления моделями является появление все
большего числа комплектов деталей различных приборов, входя-
щих в систему пропорционального управления для самостоятель-
ной сборки.

1.2. ПРОМЫШЛЕННЫЙ ВЫПУСК АППАРАТУРЫ
РАДИОУПРАВЛЕНИЯ МОДЕЛЯМИ

В настоящее время проблемы дистанционного управления мо-
делями решаются на профессиональном уровне. Начало этому по-
ложили модслисты-конструкторы наиболее удачных устройств, ко-
торые начали поставлять на рынок свои разработки. С течением
времени производство такой аппаратуры перешло к более круп-
ным радиоэлектронным заводам, для которых она являлась побоч-
ной продукцией. Наконец, появились предприятия, специализиру-
ющиеся на проектировании и производстве устройств и аппарату-
ры для дистанционного управления моделями.

В Советском Союзе до 1958 г. была выпущена для моделис-
тов серия в 20 000 комплектов шестиканальной аппаратуры
РУМ-1 с язычковыми резонансными реле, в 1965 г. — несколько
тысяч комплектов одноканальной аппаратуры «Сигнал», а с
1970 г. выпускается двухканальная аппаратура «Пилот». В 1973 г.
запущена в серийное производство аппаратура для пропорцио-
нального управления с четырьмя—семью исполнительными меха-
низмами и обычная шестиканальная аппаратура РУМ-2 (с пере-
дачей двух команд одновременно).

Теперь несколько слов об организации производства. В США
на сборку и регулирование субмипнатюрного одноканального без-
релейного приемника на пяти транзисторах затрачивают 30—
40 мин. Пристальное внимание обращают на технический конт-
роль. В фирме Grundig каждый комплект аппаратуры трижды
проходит измерительный контроль, проводимый через определен-
ные промежутки времени. Ферритовые элементы предварительно
подвергают искусственному старению. Фирма Orbit применяет трех-
кратный конечный контроль и строгий междуоперационный конт-
роль. Испытанию подвергают дальность действия: каждый пере-
датчик, приемник и исполнительные механизмы комплектуют раз-
дельно, а затем в собранном виде испытывают на вибростенде.
Фирма гарантирует надежность работы аппаратуры в течение
90 дней.

Старейший европейский завод по производству аппаратуры
для пропорционального управления — английский PCS — всегда
сначала готовит опытную серию нового устройства из шести комп-
лектов, которые подвергаются всесторонним исследованиям. За-
тем выпускается нулевая серия из 50 комплектов для продажи.
Две эти фазы испытаний и накопления опыта длятся около 18 мес.
Лишь после этого начинается крупносерийное производство. Ка-
чественный контроль каждого передатчика включает проверку
мощности излучения ВЧ, частоты и др. В приемнике проверяют
чувствительность, температурную стабильность (от —20 до
Ч-65°С), а также стойкость к вибрациям. В исполнительных меха-
низмах проверяют центрирование, симметрию выхода, потребле-
ние тока, температурную стабильность и устойчивость к вибра-
циям.

На многих заводах после трехкратных контрольных лабора-
торных измерении выпускаемых приемников проверяют дальность
их действия на открытой местности. Эти приемники должны ра-
ботать на расстоянии 20 м во взаимодействии с типовым передат-
чиком, нагруженным на эквивалент антенны. На заводе ЕК
Products в США каждый аппарат для пропорционального управ-
ления «Logictrol» перед отправкой проверяют па функциониро-
вание в макете модели. Этот макет находится на земле на откры-
той местности, огороженной металлической сеткой. В качестве ус-
ловкого стандарта принимаются дальность действия (вдоль по-
верхности земли) 450—500 м и надежность работы в диапазоне
температур от —8 до + 65°С. Приемники должны быть стойки к
влиянию вертикальных ускорений до 20g, а исполнительные меха-
низмы должны выдерживать без повреждений до 10 000 непрерыв-
ных рабочих циклов в диапазоне температур от —10 до +40с'С.

Познакомимся с результатами испытаний механизмов завод-
ского изготовления на долговечность. Так, исполнительные меха-
низмы фирмы Bonner, «Duramile» и «Transmite», а также и
«Duomalic» обеспечивали долговечность до 100 000 включении
Это способствует примерно пяти годам нормального использова-
ния. Подобную долговечность (100000 включений с нагрузкой
0,5 кгс) имели хорошие исполнительные механизмы, выпускавшие-
ся до 1967 г. Конечно, резисторные дорожки потенциометров об-
ратной связи надо было менять чаще (сначала через каждые 40
полетов, потом через каждые 150—200 полетов). Теперь современ-
ные исполнительные механизмы с потенциометрами обратной свя-
зи для аппаратуры цифровой системы выдерживают от полумил-
лиона до миллиона включений с нагрузкой 0,5 кгс.

Практически исполнительные механизмы пригодны в течение
полутора лет интенсивных полетов или же пяти лет при условии
тридцатиминутного управляемого полета в неделю. Исполнитель-
ные механизмы с индукционной или емкостной обратной связью
обладают еще большей долговечностью.

Контрольные посты на заводах снабжены специально разра-
ботанными измерительными устройствами для комплексных испы-
таний нескольких параметров одновременно. Все чаще встречают-
ся контрольно-измерительные автоматы для таких испытаний.

Все подобные устройства обязательно испытывают на вибро-
стенде. На заводе фирмы Simprop каждому приемнику и исполни-
тельному механизму сообщают вертикальные ускорения в 36 g
при частоте до 250 Гц и амплитуде колебаний, превышающей
0,5 мм Исполнительные механизмы фирмы Rowan RS-9 и RS-10
выдерживают в течение одного часа колебания с ускорением 30g
и частотой до 300 Гц. Это же относится и к исполнительным ме-
ханизмам KPS-10. Приемник «Airgame» удовлетворительно вы-
держивает вертикальные ускорения до 5g при частоте колебаний
от 20 до 2000 Гц.

Простые системы для пропорционального управления
«Pulsmite» проверяются на вибростепде, чтобы при вертикальных
ускорениях до 8g приемник обеспечивал правильное центрирова-
ние рулевых механизмов.

На заводе фирмы Orbit каждый приемный аппарат для пропор-
ционального управления проходит перед отправкой конечное ис-
пытание 50000 сигналами управления в высокотемпературной ка-
мере.

Отдельный вопрос — это вопрос производства готовых узлов
и частей аппаратуры радиоуправления а также исполнительных ме-
ханизмов и моделей, которые окончательно собираются самими
любителями. Это область промышленности, выпускающей аппа-
ратуру радиоуправления моделями (а частично и игрушки), ко-
торая характеризуется постоянной тенденцией роста. Фирмы вы-
пускают комплекты деталей для оборки одно-десятиканальной
аппаратуры с LC-фильтрами.

В качестве конструкционного материала в комплектах само-
лептных деталей господствует бальза, дополняемая такими гото-
выми элементами, как фюзеляжи и крылья, изготовляемые из
стекло- или пенопластов. В плавающих моделях чаще всего при-
меняется бальза или же готовые корпуса из указанных материа-
лов. Все чаще встречаются в продаже готовые летающие и пла-
вающие модели, изготовленные из пластмасс.

1.3. ТЕХНИКА РАДИОУПРАВЛЕНИЯ МОДЕЛЯМИ
НА СЛУЖБЕ НАУКИ И НАРОДНОГО ХОЗЯЙСТВА

Надежность аппаратуры радиоуправления и моделей достигла
теперь такого уровня, что их все чаше стали использовать в на-
родном хозяйстве, науке и технике. Вот несколько примеров кон-
кретных областей применения.

Здравоохранение. Дистанционное управление тележек с ин-
струментами в операционном зале (Франция).

Промышленность. Дистанционное управление тележками с со-
бираемыми деталями и инструментами, обслуживающими рабо-
чие посты у производственного конвейера. Отдельные цветные те-
лежки движутся по соответственно окрашенным трассам. Они уп-
равляются дистанционно с диспетчерского пункта одним операто-
ром по сигналу рабочего, который на своем рабочем посту имеет
кнопку, сигнализирующую о нехватке данных деталей, и кнопку,
подтверждающую их получение. Другое решение: тележки дви-
жутся все время по одним и тем же трассам, задерживаются и
пускаются в ход отдельными рабочими по радио (США).

Транспорт. Дистанционное управление в радиусе до 1,5 км ло-
комотивами при маневрировании на железнодорожных станциях
(Бельгия, Швеция, ФРГ). Дистанционное управление светофора-
ми (США). Борьба с птицами, гнездящимися на стартовых дорож-
ках аэродромов и представляющими опасность для самолетов
(Великобритания).

Сельское хозяйство. Дистанционное управление сельскохозяй-
ственными тракторами. Один тракторист может обслуживать од-
новременно до трех тракторов без экипажа, работающих на поле
(СССР, Великобритания, ФРГ, Новая Зеландия, Нидия, Австра-
лия). Дистанционное управление летательными аппаратами на
воздушной подушке, обслуживающими небольшие пахотные поля
и плантации (Япония).

Строительство. Дистанционное управление погрузочными и
строительными подъемными кранами. Дистанционное управление
несколькими строительными механизмами, например бульдозера-
ми, одним оператором. Дистанционное управление тягачами > на
16
больших строительных площадках и па заводах строительных ма-
териалов. Дистанционное управление устройствами для мытья
окон и стен в небоскребах и крупных универмагах. Дистанцион-
ное управление машинами, обрубающими ветви высоких деревь-
ев перед их вырубкой. Прокладка телефонных линий в труднодос-
тупной местности (ПНР, СССР, ЧССР, ГДР, Дания, Австрия, Ита-
лия, ФРГ, США, Австралия, Канада).

Домашнее хозяйство. Дистанционное управление радиоприем-
никами и телевизорами, полотерами, пылесосами, устройствами
для стрижки газонов. Дистанционное открывание дверей гаража
(Великобритания, Швеция, Голландия, ФРГ, США, Канада, Япо-
ния).

Образование. Дистанционное управление передвижными клас-
сными досками и экранами в классах, а также использование уст-
ройств и моделей в качестве учебных пособий (ПНР, СССР, Ве-
ликобритания, ФРГ, США, Япония).

Наука. Использование радиоуправляемых летающих моделей
для фотосъемок объектов и для контроля хода археологических
и строительных работ. Использование летающих моделей для ре-
гулярных метеорологических и радиологических измерений на ма-
лых высотах, над водоемами и над откосами гор. Использование
плавающих моделей при модельных исследованиях проектируемых
морских портов и кораблей. Использование моделей для исследо-
ваний новых летательных аппаратов в полете (в частности, лета-
тельных аппаратов на воздушной подушке, самолетов с гибким
крылом, парашютов и т. и.). Дистанционное управление автома-
шинами при опасных испытаниях прочности машины в условиях
катастрофы. Дистанционное управление тренажерами для подго-
товки космонавтов. Использование летающих моделей для наст-
ройки гражданских радиолокационных устройств (ПНР, ЧССР.
1ДР, Голландия. Швеция, Дания, ФРГ, Великобритания, Фран-
ция, Япония).

Противопожарная охрана. Патрульные самолеты, летающие
над лесами, имеют подвешенные планеры — баки с водой, снаб-
женные крыльями. Когда пилот замечает огонь, он сбрасывает
бак и управляет им по радио на расстоянии. Большие баки нап-
равляются с расстояния в очаги огня командами с самолетов, ле-
тающих на безопасном удалении (США, Канала).

Органы информации. Дистанционное управление кинокамера-
ми и фотоаппаратами для спортивных съемок (например, автомо-
бильных гонок) и природоведческих съемок (например, диких
животных). Одновременное включение большого числа фотовспы-
шек для фотосъемок внутри больших помещений. Использование
плавающих моделей для съемок морских битв в кинофильмах
(СССР, Великобритания, ФРГ, Япония, Австралия). Использова-
ние радиоуправляемых моделей в фильмах об авиации (Великоб-
ритания).

Реклама. Дистанционное управление подвижными экспонатами
на ярмарках и выставках (ПНР, СССР, ЧССР, ГДР, Франция,
Великобритания, Австрия, Италия, Швеция, Голландия, ФРГ,
США, Япония).

1.4. ТЕХНИКА РАДИОУПРАВЛЕНИЯ МОДЕЛЯМИ
В АРМИИ

Современные армии уже много лет используют летающие, пла-
вающие и колесные радиоуправляемые модели для обучения в
учебных классах и на полигонах. Это — модели танков, автома-
шин, кораблей, изготовленные в соответствующем масштабе и
движущиеся на макетах местности. Однако наибольшее значение
имеет использование крупных летающих моделей. Познакомимся
в общих чертах с их назначением на примере американских воо-
руженных сил. В 1966 г. в США было шесть заводов радиоуправ-
ляемых моделей для военных нужд. Один из них выпустил около
десяти различных типов радиомоделей с поршневыми двигателя-
ми. Эти модели использовались в качестве:

летающих мишеней для тренировок наземных войск противо-
воздушной обороны и радиолокационной службы;

беспилотных разведывательных самолетов, оборудованных ав-
томатическими фотокамерами или же непосредственно передаю-
щих телевизионные избраження;

летающих устройств для прокладки линий проводной связи
по опасным или труднодоступным трассам;

летающих радиотелевизионных ретрансляторов;

летающих лабораторий для отбора проб воздуха и для радио-
электронных измерений;

летающих объектов, сбрасывающих листовки на позиции про-
тивника;

дистанционно управляемых самолетов-снарядов, кабины кото-
рых заполнены взрывчатым материалом.

Впрочем, есть еще много других областей применения, напри-
мер обнаружение подводных судов радиоуправляемыми моделя-
ми вертолетов и автожиров и борьба радиоуправляемых моделей
против этих подводных объектов. Имеются также большие радио-
управляемые модели с реактивными двигателями.

1.5. СПОРТИВНЫЕ СОСТЯЗАНИЯ
С РАДИОУПРАВЛЯЕМЫМИ МОДЕЛЯМИ

Первые удачные попытки участия летающих дистанционно уп-
равляемых моделей в спортивных соревнованиях были предприня-
ты еще в 1936—1937 гг., однако подлинным признанием этот
спорт стал пользоваться с шестидесятых годов. Одновременно воз-
растал спортивный уровень соревнующихся, совершенствовались
модели. •

18
Спортсмены-авиамоделисты организационно объединены Меж-
дународной авиационной федерацией (ФАИ). Эта федерация объе-
диняет национальные аэроклубы. Спортсмены-судомоделисты
объединены Европейским союзом судовых моделистов (НАВИ-
1А), автомоделисты — Европейской федерацией (ФЕМА).

Международная авиационная федерация (ФАИ) регистрирует
мировые и международные рекорды разных категорий дистанци-
онно управляемых летающих моделей и организует чемпионаты
мира, проводимые с 1960 г.

Судя по разрешениям на использование аппаратуры радиоуп-
равления, выданным ФАИ, общее число активных спортсменов-
авиамоделистов в мире достигает примерно 40—65 тыс. В США в
1965 г. было зарегистрировано около десяти тысяч авиамоделис-
тов (в это число не входят моделисты, не состоящие членами
ФАИ, а их насчитывалось тогда около полумиллиона), в Англии
было около семи тысяч таких объединенных авиамоделистов, в
ФРГ — свыше 1000, в ЧССР — около 800, в ГДР — свыше 300,
в Швейцарии свыше 100, а в остальных странах Европы — около
100. Конечно, число авиамоделистов этих стран, не имеющих раз-
решений на использование аппаратуры радиоуправления, было в
3—5 раз больше.

Регистрирует европейские рекорды по разным классам плава-
ющих радиоуправляемых моделей и руководит чемпионатами Ев-
ропы, разыгрываемыми с 1960 г., НАВИГА. Считают, что общее
число зарегистрированных судомоделистов, соревнующихся с ра-
диоуправляемыми моделями, во всем мире около 15 000.

Общее число лиц, активно интересующихся дистанционным
управлением моделями всякого рода, во всем мире составляет при-
мерно два миллиона. Это число постоянно растет.

Характерной чертой настоящего этапа развития модельного
спорта по классам радиоуправляемых моделей является постанов-
ка все более трудных условий международных соревнований.

Глава 2

Системы дистанционного
управления моделями

2.1. КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Все устройства для дистанционного управления моделями не-
зависимо от их схем предназначены для любых изменений нап-
равления движения модели или выполнения других определенных
команд на расстоянии беспроводным путем. Это могут быть изме-
нение скорости движения, • выключение двигателя, запуск уст-
19'
ройств, передающих звуковые или оптические сигналы, сбрасы-
вание грузов, фотографирование, научные измерения и другие опе-
рации.

Рис. 2 1 Системы управления моделями:

а) управление с помощью магнитной петли (пере-
датчиком является генератор НЧ 0.5—2 кГц или транс-
форматор для питания игрушечной электрической же-
лезной дороги); б) управление с помощью звуковых
волн:

/— передатчик (пищалка или элсктрозвукоиоП преобразова-
тель), 2—микрофон. 3 —усилитель НЧ и реле:

с) гальваническое управление:

/ — передяюшие электроды. 2—приемные электроды, X —
генератор НЧ (например, зуммер) или только источник постоян-
ного тока, 4 — плавающая модель с приемником;

г) управление с помощью света:

I — передатчик (лампочка с рефлектором) с модулятором
снегового потока. 2 —приемник с оптической системой, свето-
чувствительным элементом, усилителем и реле;

д) самонаведение модели на цель:

/ — передатчик, 2—приемник в модели (с системой антенн
или датчиков направления);

е) программное управление:

! — управляющие кулачки, 2 — приводной механизм, 3
руль модели, 4 — пружина
Область техники, которая занимается комплексом вопросов
передачи команд управления на расстоянии, называется телемеха-
никой. Различаются следующие системы управления: дистанцион-
ное управление, самонаведение и программное управление. Дис-
танционное управление — пост управления находится впе модели.
Самонаведение — пост управления находится в самой модели, и
опа наводится на определенную точку или направление (рис. 2.1(3).
Программное управление — программа движений модели задана
заранее перед стартом (рис. 2.1е). Иногда эти системы связаны
друг с другом.

В каждой системе дистанционного управления можно выделить
следующие основные части:

Передающее устройство, в котором формируется определенная
команда, передаваемая на модель с помощью электромагнитных
или звуковых волн, вырабатываемых в передатчике.

Соединительная линия образует как бы группу каналов, соеди-
няющих передающее устройство с приемным; по этой линии с по-
мощью электромагнитных или звуковых волн передаются коман-
ды от передатчика к приемнику модели. Различают системы одно-
канальные и многоканальные.

Приемное устройство, в котором с помощью соответствующих
узлов происходят обнаружение и распознавание команд, поступа-
ющих от передающего устройства; затем эти команды через се-
лективные устройства, промежуточные схемы и исполнительные
механизмы приводят в движение соответствующие рули или уст-
ройства модели.

Источники питания обеспечивают передающему и приемному
устройствам постоянное поступление электроэнергии, необходимой
для их работы.

Как уже упоминалось, для беспроводной передачи команд от
передатчика к приемнику модели используются различные волны
и физические явления. В зависимости от природы волн, исполь-
зуемых в устройстве, различают и системы дистанционного управ-
ления.

2.2. УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНОЙ ПЕТЛИ

Схема системы управления с помощью магнитной петли при-
ведена па рис. 2.1л. Для изготовления и использования такой си-
стемы не нужны какие-либо специальные разрешения. Эту систе-
му охотно используют для управления колесными и плавающими
игрушками, а также макетами в витринах магазинов, торговых
стендов пли музеев.

2.3. УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ ЗВУКОВЫХ ВОЛН

Структурная схема системы управления с помощью звуковых
воли приведена на рис. 2.16. Применяя разнотональные пищалки
и дополняя приемник рядом LC-фильтров (см., например, на
рис. 7.8), можно получить многоканальное устройство.
2.4. ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Гальваническое управление — это вариант системы управле-
ния с помощью электрических волн, распространяющихся в тол-
ще воды. Структурная схема системы представлена на рис. 2.1 в.

2.5. УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ СВЕТОВЫХ ВОЛН

Структурная схема этой системы представлена на рис. 2.1г. В
этой системе различают управление с помощью видимых и неви-
димых световых лучей (управление инфракрасным излучением).

2.6. УПРАВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ РАДИОВОЛН

В настоящее время для дистанционного управления моделями
все чаще используют радиоволны — электромагнитные колеба-
ния с частотой от десятков мегагерц и выше. Для использования
радиопередающих устройств требуется специальное разрешение.

Различают радиоволны: немодулированные и модулированные.
Для дистанционного управления моделями используют и те и дру-
гие. Как модулированные радиоволны, так и немодулированные
могут передаваться либо в виде непрерывных, либо в виде преры-
вистых сигналов, например в виде импульсов (в простейшем слу-
чае это телеграфные знаки). В этом случае периодическое вклю-
чение и выключение передатчика называют манипуляцией, кото-
рая может быть ручной, полуавтоматической или автоматической.

Устройства для дистанционного управления моделями подраз-
деляют в зависимости от характера передаваемых команд и спо-
соба их передачи (рис. 2.2).

В самых простых системах управления сигнал, преобразован-
ный приемником в импульс тока, вызывает срабатывание реле
или исполнительного механизма, а исчезновение сигнала вызывает
его выключение, т. е. возврат в исходное состояние. В этом случае
говорят об управляющих импульсах (токовых и бестоковых), чис-
ло их признаков равно двум. Однако управляющие импульсы мо-
гут иметь и другие признаки. В дистанционном управлении ис-
пользуют:

полярные признаки — импульсы положительные и отрицатель-
ные; число признаков равно двум;

временные признаки — импульсы различной длительности;
число признаков равно двум, если используют импульсы короткие
и длинные; временные признаки могут также относиться к паузам
между импульсами, т. е. к коротким и длинным паузам (число
признаков равно двум);

частотные признаки — импульсы отличаются друг от друга
частотой несущего колебания;

кодовые признаки — команды посылаются в виде импульсов,
а конкретная команда определяется числом импульсов в каждой
пачке.
Дистанционное упрабненн! моделями с помощью родиодолн

Рис 2 2 Классификация систем дистанционного управления моделями с помощью радиоволн
Командные импульсы бывают одиночными (каждый импульс
является командой, принимаемой исполнительной системой) и
групповыми (команде соответствует кодовая группа, составленная
из отдельных импульсов, которые вырабатываются по определенно-
му закону). Непрерывные аналоговые команды применяют тогда,
когда необходима большая точность управления (например, при
пропорциональном управлении). Важно также взаимное расположе-
ние импульсов в пределах группы.

Наиболее распространено частотное и временное разделение
сигналов.

Теперь приведем несколько определений, касающихся систем
связи.

Одноканальная система — это такая система, в которой коман-
ды передаются на модель с помощью радиоволн одной и той же
частоты, для чего могут использоваться как немодулированные,
так и модулированные колебания.

Многоканальная система отличается от одноканальной тем,
что команды поступают на модель одновременно или поочередно
с помощью одной несущей волны, модулированной несколькими
звуковыми частотами, следовательно, по многим каналам.

Укажем способы распознавания сигналов, т. е. селекции уп-
равляющих импульсов.

Простая селекция используется тогда, когда посылаются от-
дельные импульсы, причем как неодновременно, так и одновремен-
но. Число каналов в соединительной линии пропорционально чис-
лу управляемых механизмов, следовательно, эта линия является
многоканальной. Командные импульсы различаются качественны-
ми признаками (например, частотными).

Распределительная селекция применяется тогда, когда посыла-
емые импульсы являются дискретными и проходят поочередно.
Система связи в этом случае одноканальная (или двухканальная).
Распределители синхронизированы (на передающей и приемной
стороне) пли не синхронизированы (распределитель может быть
только на приемной стороне). Командные импульсы различают-
ся по временным или по кодовым признакам

П араллельно-кодовая селекция применяется тогда, когда пере-
даваемые команды составлены из групп импульсов, образующих
соответствующий код, причем эти импульсы приходят одновремен-
но. В этом случае на передающей стороне находится шифратор, а
на приемной стороне — дешифратор. Соединительная линия в
этом случае — многоканальная. Командные импульсы различают-
ся по кодовым, частотным и временным признакам.

Последовательно-кодовая селекция применяется тогда, когда
передаваемые команды состоят из групп импульсов, образующих
соответствующий код, но импульсы из отдельных групп проходят
поочередно, один за другим. Распределители на приемной и пере-
дающей стороне синхронизированы. Система связи, по существу,
является одноканальной, но она обеспечивает практически одно-
временную передачу очень многих команд. Командные импульсы
24
могут различаться по кодовым, частотным и временным призна-
кам. Для всех этих случаев число признаков, характеризующих
командный сигнал, равно двум, поскольку в дистанционном уп-
равлении моделями нас интересуют только два состояния: вклю-
чено и выключено.

Ьолее сложным вариантом схем дистанционного управления
моделями являются так называемые цифровые и аналоговые сис-
темы.

Цифровые системы используют так называемую двоичную ло-
гику, в которой действуют переменные, принимающие только два
состояния, обозначаемые через «О» и «1». Всевозможные релей-
ные элементы (контактные, бесконтактные) являются двухпози-
ционными, так как они могут находиться в состоянии включено
или же выключено. Включенное состояние реле или постоянное
замыкание релейной электрической цепи обозначают «1», а выклю-
ченное состояние реле и постоянное разомкнутое состояние це-
пи — через «О». Соединяя друг с другом определенным способом
отдельные элементы релейных схем, можно реализовать следую-
щие логические действия: умножение, сложение и отрицание.

В технике дистанционного управления моделями применяются
цифровые системы, построенные на основе конктактных реле
(очень редко) и бесконтактных реле (полупроводниковые диоды,
транзисторы, тиристоры и магнитные элементы). Они использу-
ются прежде всего в схемах многооперационного и пропорцио-
нального управления. Здесь требуемое движение руля задается по-
следовательными сериями импульсов, которые затем считываются
в приемном устройстве и теоретически могут обеспечить любую
точность управления. Однако следует отметить, что схемы, встре-
чающиеся в аппаратуре радиоуправления моделями, являются
не вполне цифровыми схемами. Это скорее смешанные аналого-
цифровые схемы.

Аналоговые схемы характеризуются тем, что действующие в
них сигналы непрерывны (а не двухпозиционны, как описано вы-
ше). Аналоговые схемы встречаются в системах пропорционально-
го управления, но значительно реже, чем цифровые.

В зависимости от режима управления рулями модели разли-
чают:

дискретное управление, т. е такое, при котором нет промежу-
точных фиксированных положений (например, отклонение руля
«от упора до упора»);

каскадное управление, т. е. такое, при котором существуют
промежуточные фиксированные положения (например, при от-
клонении руля его движение совершается скачками):

пропорциональное управление (установочное или следящее),
т. е. такое, при котором есть возможность полного повторения
(слежения) рулем модели положений и перемещений колеса или
ручки управления командного поста. Отклонения руля пропорци-
ональны движениям командных рулевых элементов (манипулято-
ров), обслуживаемых моделистом-оператором.
В зависимости от числа обслуживаемых рулей или других ме-
ханизмов в модели различают управление однооперационное и
многооперационное.

Глава 3

Передающие устройства

3.1. ВВЕДЕНИЕ

Радиопередающее устройство (рис. 3.1) состоит из передатчи-
ка и манипулятора. В свою очередь, передатчик состоит из гене-
ратора колебаний ВЧ, антенны, излучающей эти колебания, и ис-
точника питания. Часто в передающее устройство входит еще в ге-
нератор НЧ вместе с модулятором.

Во всем мире вопросы изготовления и использования радиопе-
редающих устройств для дистанционного управления моделями
(независимо от их конструкции или мощности) регламентирова-
ны соответствующими правовыми нормами.

3.2. ПРАВОВЫЕ НОРМЫ

В Польше обязательно соблюдение следующих требований, ка-
сающихся изготовления и использования радиопередающих уст-
ройств для управления моделями:

а) максимальная мощность — 2 Вт (мощность излучения ВЧ);

б) рабочая частота — 27,12 МГц (11,06 м) с допусками час-
тоты ±0,6% (26,957—27,282 МГц);

в) вид излучения А1 и А2 (манипулированная немодулирован-
ная несущая частота и манипулированная несущая частота с мо-
дулированной амплитудой);

г) уровень радиопомех от гармонических и паразитных излуче-
ний на расстоянии 30 м от передатчиков не должен превышать
30 мкВ/м.

Технические условия, действующие в других странах, приводят-
ся в табл. 3.1. Следует добавить, что условия, указанные в пп. «в»
и «г», обязательны во всем мире

Разделение полосы частот 27 МГц ±0,6% на каналы ВЧ в
МГц:

канал
канал
канал
канал
канал
канал
канал

1 — 26,965,
2 — 26,975,
3 — 26,985,
4 — 26,995,
5 — 27,005,
6 — 27,015,
7 — 27,025,

капал 8 — 27,035,
канал 9 — 27,045,
капал /6 — 27,055,
канал // — 27,065,
канал 12— 27,075,
канал /3 — 27,085,
канал 14 — 27,095,
канал 15 — 27,105,
канал 16 — 27,115,
канал 17 — 27,125,
канал 18 — 27,135,
канал 19 — 27,145,
канал 2(7 — 27,155,
канал 2/ —27,165,
канал 22— 27,175,
канал 23 — 27,185,

канал 24 — 27,195,
канал 25 — 27,205,
канал 26 — 27,215,
капал 27 —27,225,
канал 28 — 27,235,
канал 29 — 27,245,
капал 30 — 27,255,
канал 31 — 27,265,
канал 32 — 27,275.

Рис. 3.1. Структурные схемы простых передающих радиоустройств для дистан-
ционного управления моделями:

л), б), в) одноканальпые ]а) — одпокаскадная, б) — двухкаскадная, о)—с
модулированной несущей]; г) многоканальная для неодновременного управ-
ления; О), е), ж) многоканальные для одновременного управления с параллель-
ной передачей сигналов
ТАБЛИЦА 3.!

Страна Рабочая частота. МГц, передатчиков Мощность передатчи- ков. Вт. до! Страна Рабочая частота, МГц. передатчиков Мощность пе- редатчиков. Вт. до
Австрия 27,12±0,6% 5 Турция 27,12± 0,6% 5
Бельгии 27,12 5 40.68±0.5%
30,5—32.25 Финляндия 27.12±0.6% 5
72-72,5 Франция 27,12±0.6% 5
Велико- 72.08-75.64
брчтапия 27,12±0.6% 1,5 ФРГ 27,i2±0,6% 5
Венгрия 27,12±0.6% 5 40,68±0.5%
ГДР 27,12+0.6% 5 ЧССР 27,12±0.6% 1
461,04 ±0,2 % 40,68 ±0,1 %
Голландия 27.12±0,005% 5 132.25 ±0.1 %
Дания 27,12+0.6% 5 Швейцария 27.12+0,6% 5
Италия 27,12+0,6% 1 40.68±0,5%
72,08; 72.24 Швеция 27,12 + 0,6% 5
Норвегия 27.12+0.6% 5 । ЮАР 27.12 ±0,6% 5
НРБ 27,12+0,6% 5 53,1—53,5
СРР 27,12 + 0.6% 5 Япония 27,12+0,6% 5
СССР 27,12 ±0,05% 28—28,2 144—146 1
США 27,12±0,6% 5
53.1—53,5 72,08—75,64 0,75

Примечания: I, Максимально допустимые частоты модуляции: ЧССР — 30 кГц,
Голландия — 8 кГц, США — 4 кГц, Великобритания — 4 кГц. остальные страны — 10 кГц
или бея ограничений.

2. В США и во многих странах Западной Европы мощность радиопередающих устройств
заводского изготовления — до 5 Вт, а любительских — до 1 Вг.

Несколько замечаний по поводу разделения полосы частот
27 МГц на каналы ВЧ. Эту классификацию пришлось разрабо-
тать тогда, когда сильно возросло число моделистов и распро-
странились супергетеродинные приемники. Однако эта классифи-
кация разработана в расчете на будущее.

Дело в том, что междуканальный интервал в 10 кГц предъяв-
ляет к приемникам высокие требования с точки зрения избира-
тельности, а это удорожает их стоимость. Поэтому радиозаводы
установили, что с 1965 г. все радиоприемники будут работать толь-
ко на шести (США, Великобритания) или двенадцати (ФРГ) ка-
налах ВЧ. В первом случае это каналы 4. 9, 14, 19, 24 и 30; во
втором — 2, 4, 7, 9, 12, 14. 17, 19, 22, 24, 27 н 30. К антеннам пе-
редатчиков, работающих в отдельных каналах, прикреплены раз-
ноцветные флажки (черный—для канала 2, красный —для ка-
нала 9 и т. д.), оповещающие других моделистов. Однако на прак-
тике оказалось, что если на старте работают одновременно радио-
аппараты американского или английского производства и запад-
ногерманского, то они мешают друг другу. Например, мешать
друг другу будут передатчики, работающие на каналах 2—1—7,
7—9—12, 12—14—17, 17—19—22, 22—24—27 и 27—30.
В 1972 г. появилось много супергетеродинных приемников с
двойным преобразованием частоты или других типов (например, с
частотной модуляцией) с шириной полосы 3 кГц и избирательно-
стью по соседнему каналу, превышающей 80 дБ. Это позволило
увеличить число используемых каналов до 19 и даже до 23 (при-
бавились каналы 1, 3, 5, 8, 10, 13, 20. 23, 25, 28 и 31) из общего
числа в 32 канала ВЧ.

Следует ожидать, что в будущем приемники будут оснащены
канальными кварцевыми ключами, вынимая которые отключают
питание каскада ВЧ. Кварц-ключи будут выдаваться начальника-
ми авиамодельных аэродромов. Введение такого решения преду-
сматривается в ближайшие годы в Австралии с одновременным
разделениехМ полосы 27 МГц на каналы ВЧ с интервалами по
15 кГц (для сравнения укажем, что в США и в Великобритании
интервалы между каналами равны 25 кГц, в ФРГ — 10 кГц).
Следует добавить, что середина полосы (27,125 МГц) отведена в
некоторых странах (например, в ФРГ) исключительно для пере-
дающих устройств со сверхрегенеративными приемниками.
Из других диапазонов частот широкое применение (в США, Фран-
ции и Бельгии) находит только диапазон в 72 МГц.

3.3. ГЕНЕРАТОРЫ ВЧ

Для передачи командных сигналов используют электромагнит-
ные колебания, генерируемые ламповыми (теперь очень редко)
или полупроводниковыми схемами.

Автогенераторы ВЧ (простые передатчики) могут иметь лам-
повые (рис. 3.2в) и транзисторные (см. рис. 14.66а) схемы. Теперь
они встречаются довольно редко, чаще всего — в устройствах для
дистанционного управления игрушками. Это простейшие системы,
взаимодействующие только со сверхрегенеративными приемника-
ми. Применяются схемы как однотактные, так и двухтактные

Двухтактная схема должна быть симметрична как в электри-
ческом отношении (что в любительских условиях трудно дости-
жимо), так и в отношении механического монтажа. Правильно вы-
полненный двухтактный генератор ВЧ обеспечивает без исполь-
зования кварцевого резонатора стабильность рабочей частоты по-
рядка 10-5 при сохранении стабильности напряжений питания в
пределах ±1% и в интервале изменений температуры от 18 до
28,JC, Единственным видом лампового передатчика, сохранившим-
ся в любительских конструкциях до сих пор, является комбиниро-
ванная схема — с транзисторным преобразователем. Схема тако-
го передатчика и преобразователя (он может быть одновременно
модулятором) приводится па рис. 3.2а, в. В качестве трансформа-
тора Тр1 можно использовать выходной трансформатор от радио-
вещательного приемника. Дроссель Др1 с индуктивностью 0,8—
1.2 Г определяет вместе с конденсатором С1 (40—60 нФ) рабочую
частоту 700—800 Гц. Если использовать другой выходной транс-
форматор от лампового приемника с сопротивлением первичной
обмотки 5—8 кОм, то следует понизить напряжение питания до
1,5—4 В и уменьшить величину резистора /?. Дроссель может
быть намотан на ферритовом сердечнике сечением 8X8 мм или
броневом — диаметром 47X32 мм. Обмотка содержит 1540 вит-
ков ПЭВ 0,1. Воздушный зазор (бумажная прокладка) —
0,065 мм. Можно также использовать дроссель с вдвое-втрое боль-
шей индуктивностью и с возможно большей добротностью Q. При-
чем, чем больше коэффициент р транзисторов, тем больше может

б)

Рис. 3.2. Схемы транзисторных преобразователей напряжения — модуляторов
для ламповых передатчиков:

а) однокапальная система [можно преобразовать в многоканальную путем
добавления двух —четырех выключателей (/(2) и конденсаторов (С2), как по-
казано пунктирной линией на схеме]: Д1—DZG1, 7/—BF504—520, 12 — AD365.
TG70—72; б) многоканальная система: Тр1 — обмотка / содержит 40 витков
провода ПЭВ 0,7—I, обмотка II—1200—1800 витков ПЭВ 0,1 (в зависимости ог
требуемого напряжения 90—150 В), ферритовый броневой сердечник диамет-
ром 45X28 мм или обычный сердечник из пермаллоя, +А — к аноду лампы в
передатчике через дроссель ВЧ 22—50 мкГ; а) ламповый двухтактный автогене-
ратор (L1 содержит 11 витков посеребренного провода диаметром 2 мм, ка-
тушка диаметром 20x32 мм; L2—3 витка того же провода, катушка—16х
Х12 мм; Др — 80 витков провода ПЭВ 0,1 на каркасе диаметром 6x8 мм);
Л —питание анода (67,5—135 В); Н — накал ламп (1,5 В) Л1 и Л2 — 3S4T;

Tl, Т2, 73-BSY52; Т4 — АД365
быть индуктивность дросселя (этим улучшается стабильность)
или меньше его добротность.

В качестве 1'1 может работать любой транзистор л-р-п-типа,
который имеет максимальный ток коллектора около 80 мА. Тран-
зистор Т2 должен выдерживать нагрузку по току 1 А и иметь
при этом токе |3=10. Если применить транзистор Т2 с большим
коэффициентом |3, то можно увеличить величину резистора R
(лучше всего включить последовательно с R потенциометр 200—
500 Ом). При этом уменьшается потребление тока, т. е. возрас-
тает КПД преобразователя.

Преобразователь (с потенциометром) подключают непосред-
ственно к зажимам 4-/1, —А, — Н и + Н передатчика, а вместо
антенны в передатчике временно подсоединяют пробник с бес-
цокольной лампочкой, например, 6 В (0,5 А) между антенным
гнездом и металлическим корпусом. Сопротивление потенциометра
увеличивают до того момента, когда лампочка начнет слабо све-
титься. Тогда надо несколько уменьшить сопротивление потенцио-
метра и после измерения впаять вместо него постоянный резистор.

Преобразователь может питаться от сухих батарей и обеспе-
чивать выходное напряжение постоянного тока 90—100 В. От кон-
денсатора СЗ (1000 мкФ) можно отказаться, так как он только
несколько повышает общий КПД преобразователя и увеличивает
срок службы батареи.

Генераторы ВЧ с независимым возбуждением (сложные пе-
редатчики) представляют собой типовые схемы современных тран-
зисторных передатчиков для дистанционного управления моделя-
ми. Задающий генератор ВЧ вырабатывает электрические колеба-
ния с рабочей частотой, например 27,12 МГц, которые непосредст-
венно или через УВЧ управляют выходным каскадом усилителя
мощности ВЧ передатчика. Задачей такого каскада является по-
лучение на выходе (в антенне) как можно большей мощности,
которая наряду с другими факторами обусловливает радиус дей-
ствия передатчика. Конечно, каскад усилителя мощности еще до-
полнительно усиливает сигнал, подаваемый от задающего генера-
тора ВЧ.

От качества задающего генератора ВЧ зависит работа всего
передатчика. Этот генератор должен вырабатывать возможно ста-
бильные колебания ВЧ постоянной частоты и амплитуды. Стабиль-
ность частоты достигается применением кварцевых резонаторов

В схемах с кварцевой стабилизацией используются свойства
пластинок кварца различных срезов, которые в зависимости от
размеров имеют строго определенные частоты собственных коле-
баний, что, в свою очередь, обеспечивают стабильность рабочей
частоты генератора ВЧ.

Кварцевый резонатор имеет две резонансные частоты — после-
довательного и параллельного резонанса,— расположенные близко
друг к другу. Обычно кварц работает вблизи частоты параллель-
ного резонанса.
Наилучших результатов добиваются, применяя так называе-
мые обертонные кварцы, работающие на третьей гармонике.

По способу применения кварцевые резонаторы делятся па:
впаянные — большая надежность, более высокая помехозащи-
щенность в приемниках, а также более узкие междуканальные
интервалы ВЧ;

вставляемые — относительная простота изменения канала ВЧ;
переключаемые — передатчик и приемник имеют микропере-
ключатели для двух или трех впаянных кварцев.

Следует применять кварцы с большой активностью. Это мож-
но предварительно проверить в приборе, показанном на рис. 13.2в.
В генераторе ВЧ в качестве нагрузки транзистора чаще всего
включается колебательный контур, настроенный па частоту квар-
ца (27,12 МГц). С этого контура напряжение ВЧ обычно пода-
ется через катушку связи на промежуточный или окончательный
каскад усилителя мощности ВЧ.

Основной причиной неустойчивости амплитуды генерируемых
колебаний являются, помимо колебаний напряжения питания, сме-
щение рабочих точек и изменение параметров транзисторов вслед-
ствие колебаний температуры. Во избежание этого применяют ста-
билизацию рабочей точки транзистора путем включения резисто-
ра, зашунтироваииого конденсатором в его эмиттерную цепь, и де-
лителя напряжения в цепь базы (резисторы делителя включают
между базой « + » и «—» питания). Чем больше величина сопро-
тивления резистора в эмиттере, тем лучше стабилизация, но при
этом уменьшается амплитуда генерируемых колебаний. В устрой-
ствах заводского изготовления используют методы температурной
стабилизации с помощью термисторов и других полупроводнико-
вых элементов.

Связь генератора ВЧ с выходным каскадом усилителя мощ-
ности или усилителем ВЧ может быть индуктивной или емкостной.
Первая более эффективна, она дает возможность лучшего согла-
сования обоих каскадов (путем изменения числа витков), но ее
труднее регулировать. Транзистор, работающий в генераторе ВЧ,
должен иметь соответственно большую граничную частоту. Хо-
рошую работу генератора ВЧ на частоте 27 МГц обеспечивает
только транзистор с максимальной граничной частотой /т по мень-
шей мере 90—100 МГц, а лучше — 250—500 МГц. Транзисторы с
меньшей граничной частотой должны включаться по схеме с общей
базой, а с большей — по схеме с общим эмиттером.

Если кварцевый автогенератор непосредственно управляет вы-
ходным каскадом, то следует обратить внимание на допустимую
мощность рассеивания транзистора, применяемого в задающем ге-
нераторе. Мощность рассеивания этого транзистора должна быть
равна или ненамного меньше мощности рассеивания транзистора,
используемого в выходном каскаде передатчика (чтобы не «за-
глох» автогенератор).

Выходной каскад должен обеспечить необходимую выходную
мощность при наименьшем потреблении тока. Схема предпазначе-
32
на для преобразования энергии постоянного тока от источника
питания в энергию тока ВЧ. Управляет этим преобразованием
сигнал, вырабатываемый генератором ВЧ.

Приводимая в каталогах допустимая мощность рассеивания
коллектора Рц.макс определяет, какой может быть максимальная
мощность, выделяемая на коллекторе транзистора, без опасности
его повреждения. Для подбора транзистора необходимо прежде
всего знать мощность, теряемую в транзисторе, работающем в
схеме, а также КПД каскада, который зависит прежде всего
от режима работы усилителя (класс В или С). Каскады, рабо-
тающие в классах В или С при закрытом транзисторе, не потреб-
ляют тока от источника питания, а при росте амплитуды управля-
ющего сигнала от генератора ВЧ этот ток возрастает пропорцио-
нально. При работе в классах В и С ток течет в виде импульсов
только в течение части периода (в классе В — через каждую вто-
рую половину, синусоиды, а в классе С усиливаются только вер-
шины каждой второй синусоиды).

На практике КПД составляет около 60% в классе В и 75% в
классе С. В среднем можно принять и = 70%.

Имея, например, транзистор AF426 мощностью Рк.макс=
= 50 мВт, можно при i] = 70% получить выходную мощность в
мВт

Р. = Рк MW—— = 50=116.

1 к,"акс1-п 1-0,7

Для транзистора 11423 с />к.макс= Ю0 мВт выходная мощность
составит около 230 мВт.

Подводимую мощность Ро можно определить, зная напряжение
U батареи и ток I, потребляемый каскадом усиления мощности:

P0 = U/.

Мощность, теряемая в транзисторе, Рс=/’о(1—ц).

Поскольку ток, получаемый на выходе выходного каскада,
имеет импульсный характер, то резонансная цепь должна выде-
лить из тока искаженной формы синусоидальную составляющую с
частотой 27,12 МГц. Указанные выше значения КПД относятся,
собственно говоря, именно к этой синусоидальной составляющей,
выбранной резонансной цепью.

По какой схеме должен работать транзистор в каскаде усили-
теля мощности: по схеме с общей базой или с общим эмиттером?

Первая схема обеспечивает получение более высокой частоты,
имеет очень малое входное сопротивление и большое входное.
У второй схемы входное и выходное сопротивления близки. По-
скольку обычно применяемые кремниевые транзисторы имеют до-
статочно высокую граничную частоту, то не обязательно приме-
нять схему с обшей базой. Если схема с общей базой работает
вблизи предельных значений (частоты, напряжения, мощности),
то она склонна к самовозбуждению. Схема с общим эмиттером
значительно более стабильна (влияние /?С-элемента в эмиттере).

2 Зак. 2137 33
Для правильной работы кварцевого генератора в схемах с об-
щей базой и общим эмиттером необходим ВЧ дроссель в цепи
коллектора.

Если выходная мощность, получаемая с одного транзистора,
недостаточна, то можно использовать параллельное или двухтакт-
ное включение двух транзисторов.

Желая увеличить мощность любого генератора ВЧ при отсут-
ствии соответственно более мощного транзистора, можно исполь-
зовать параллельное соединение двух, а в исключительных случа-
ях трех-четырех однотипных транзисторов. Мощность возрастает
с ростом числа используемых транзисторов Однако надо доба-
вить, что могут встретиться некоторые затруднения при настрой-
ке и регулировании такого генератора, вызываемые увеличенными
междуэлектродными емкостями. Для усилителя с параллельно
включенными транзисторами требуется удвоенная мощность воз-
буждения, чтобы ввести их в рабочий режим. Увеличение мощ-
ности возбудителя достигается повышением напряжения питания
или же включением дополнительного усилителя мощности ВЧ меж-
ду генератором ВЧ и выходным каскадом, иначе мощность воз-
растет только на 35—60%. Параллельно можно включать транзис-
торы только одного и того же типа с возможно более близкими
параметрами. Лучше всего проверить транзисторы в работе, при-
чем оба они должны иметь одинаковую температуру. Если дело
обстоит иначе, то в эмиттерную цепь более разогретого транзисто-
ра следует включить резистор с сопротивлением в несколько ом.

Двухтактное соединение тоже увеличивает вдвое выходную
мощность, и эта схема имеет то достоинство, что выходной ток
сразу имеет синусоидальную форму. Кроме того, при идеально
идентичных транзисторах в выходном сигнале нет четных гармо-
ник. Следовательно, такая схема выгоднее, чем параллельное сое-
динение транзисторов, по ее сложнее регулировать.

Транзисторы, работающие в выходных каскадах, должны иметь
радиаторы — дополнительные охлаждающие поверхности. Не сле-
дует превышать допустимое напряжение коллектора (указанное
для данного тина транзистора в справочной литературе). Макси-
мальный ток коллектора можно несколько превысить, если одно-
временно не превышается мощность, допустимая для данного ти-
па транзистора. Выходной каскад передатчика не должен быть пе-
регружен по входу. Это достигается путем слабой или регулируе-
мой связи с генератором ВЧ. Входное напряжение ВЧ не должно
быть большим и по другим соображениям. Дело в том. что герма-
ниевые транзисторы ВЧ имеют допустимое обратное напряжение
перехода база—эмиттер около 0.5 В. Превышение этого значения
может повредить транзистор. Кремниевые транзисторы менее
чувствительны к таким перегрузкам,так как имеют допустимое об-
ратное напряжение база — эмиттер в пределах 5—7 В.

Транзистор, обладающий сравнительно малым выходным соп-
ротивлением, шунтирует колебательную цепь, даже не будучи пол-
ностью открытым. Шунтирование можно уменьшить путем под-
34
ключения транзистора не к концу, а к отводу из середины катуш-
ки выходного колебательного контура.

Обычные транзисторы позволяют без особых трудностей полу-
чать мощность ВЧ около 1—2 Вт. Однако если моделист поль-
зуется передатчиком такой большой мощности, то это не характе-
ризует его с хорошей стороны. Дело в том, что вместе с ростом
мощности несущей частоты увеличивается также излучение гар-
моник. Большая выходная мощность ВЧ требует значительной
мощности возбуждения, а это влечет увеличение потребления то-
ка от источников питания (что связано с увеличением массы ис-
точников или сокращением времени их работы). Чтобы увеличить
дальность действия вдвое, следует увеличить мощность передатчи-
ка в 4 раза. Следовательно, данный способ не оправдай. Правиль-
ным путем является тщательное согласование отдельных каскадов
ВЧ в передатчике и приемнике вместе с антеннами, чтобы таким
образом практически получить эффект, эквивалентный увеличе-
нию мощности ВЧ. Опыт показывает, что мощность передатчика
200—300 мВт вполне достаточна для управления моделью в пре-
делах прямой видимости. Увеличение мощности до 0,5—1 Вт тре-
буется только для надежной работы аппаратуры в условиях вы-
сокого уровня внешних помех со стороны других передающих ра-
диоустройств.

3.4. АМПЛИТУДНАЯ МОДУЛЯЦИЯ

Командные сигналы могут передаваться не только путем ма-
нипулирования несущей частоты, по также путем модуляции ко-
лебаний с несущей частотой. Модуляция — это процесс переноса
сигнала НЧ на несущую частоту ВЧ. Сигналы, модулирующие
колебания несущей частоты, вырабатываются в узле передатчика,
так называемом транзисторном модуляторе.

Модуляция в транзисторных передатчиках. Амплитудная моду-
ляция высокочастотных колебаний командным сигналом в транзис-
торных передатчиках может быть осуществлена разными спосо-
бами. Обычно модуляция осуществляется в выходном каскаде
путем подачи модулирующего сигнала в цепь базы (рис. 3.3),
эмиттера или коллектора. При указанных способах модуляции
нелинейные искажения модулирующего сигнала невелики, если
используются маломощные передатчики и малые модулирующие
сигналы.

Обычно модуляция осуществляется в каскаде с наибольшей
амплитудой высокочастотных колебаний. При этом наименьшие
нелинейные искажения командного сигнала будут при подаче мо-
дулирующего сигнала в цепь коллектора. Мощность модулирую-
щего сигнала должна быть несколько больше мощности передат-
чика в режиме излучения немодулировапных высокочастотных ко-
лебаний. При модуляции в цени базы транзистора мощность мо-
дулирующего сигнала значительно меньше выходной мощности
передатчика, по в этом случае средняя мощность излучения пере-
датчика при модуляции снижается.

2* ' 35
В двух-трехкаскадных передатчиках модуляция производится
или в выходном каскаде усилителя мощности ВЧ, или во всех
каскадах одновременно. Только в каскаде кварцевого генератора
модуляция мало пригодна из-за появления нелинейных искаже-
ний.

Рнс. 3.3. Схема двухканалыюго пере-
датчика (с возможностью расшире-
ния до пяти каналов путем прибав-
ления конденсаторов и кнопок; даль-
ность действия 1000 м):

Др1 — содержит 9 витков пропила
ПЭВ 0,8 на каркасе диаметром 5 мм с
ферритовым сердечником (вывод от второ*
го витка, считая от конца, соединенного
с минусом схемы); Др2 — 8,5 витков;
Др-3 — 820 витков провода ПЭВ 0,1 на
ферритовом броневом сердечнике 18X11 мм
(зазор — 0,3 мм); Т1 — AFI26, ОС 170;
72-BSF52-56; ТЗ. 74 - AS У 35-37, TG3A.

Транзистор 77 можег быть заменен
транзисторами П403, ГН 16. П423, AF107,
AFII8. CFI22, а Т2 — BF5I9-521. ВС527,
ВС528. 2N70G-7U8

Следовательно, модуляция в транзисторных передатчиках весь-
ма затруднена, особенно если требуются высокий КПД и малые
искажения. Иногда необходимо применять дополнительные эле-
менты или модулировать одновременно в нескольких точках, на-
чиная от кварцевого генератора. Это трудно в связи с возникно-
вением фазовых сдвигов, а также требует подбора амплитуды и
мощности модулирующего сигнала НЧ.

Введение более жестких требований, касающихся частоты
спектра излучения передатчиков для радиоуправления моделями,
заставило многих изготовителей аппаратуры применять модуля-
цию в каскаде кварцевого генератора. Это особенно относится к
устройствам для пропорционального управления в цифровой сис-
теме. Иногда применяют смешанную модуляцию — одновремен-
но в цепи коллектора и эмиттера, базы и коллектора или эмит-
тера и базы.

Хорошие результаты дает схема модуляции с транзистором,
работающим в режиме ключа (см. рис. 14.1а). В этом случае дос-
тигается прямоугольная модуляция со 100%-ной глубиной. Недос-
татком этой системы является наличие многих гармоник в спект-
ре сигнала ВЧ. Следует добавить, что для насыщения транзистор-
ного ключа необходим одно-трехкаскадный предварительный
УНЧ (рнс. 3.4).

Модуляция в ламповых передатчиках. При амплитудной моду-
ляции в случае, когда работой передатчика управляет амплитуд-
ный манипулятор, электромагнитное реле или транзисторный
ключ, выходной сигнал имеет форму импульсов (см. рис. 13.6—2).
Передатчик (или его каскад усилителя мощности ВЧ) включается
36
и выключается в ритме модулирующего колебания от генератора
НЧ. Схема на рис. 3.2а показывает такую возможность модуля-
ции в ламповом передатчике. При таком решении рабочая часто-
та транзисторного преобразователя не отфильтровывается, а пи-
тает анодную цепь лампы передатчика, служа в качестве моду-

Рис. 3.4. Схемы транзисторных модуляторов и LC-геператоров НЧ. которые
взаимодействуют с приемниками, имеющими резонансные реле или электриче-
ские фильтры:

а) модулятор из рис. 3.3 в варианте с транзисторным ключом КТ, в качест-
ве Др1 можно использовать первичную обмотку трансформатора от приемников
«Неиа-2», «Сельга» и т. п. или же намотать 300—500 витков провода Г1ЭВ
0.09—0,1 мм на каркасе, установленном в ферритовый броневой сердечник диа-
метром 14X8 мм; б) модулятор с КТ и с кремниевыми транзисторами в гене-
раторе НЧ, когда транзистор Тб имеет большой коэффициент усиления по току,
можно исключить транзистор Т5\ в) два генератора с переключателем, позво-
ляющим одновременное управление на двух каналах; контуры L2CI и L3C2
могут быть расширены до пяти каналов каждый, данные L3 и Др1 такие, как
на схемах рис. 3.3 и 3.4а; ТЗ, Т4 — генератор с частотой переключения 300 Гц
лирующей частоты. Эта высокоэффективная импульсная модуля-
ция со 100%-ной глубиной. В паузах передатчик не излучает, та-
ким образом схема работает весьма экономично. Имеется также
возможность применения ламп с косвенным накалом, питаемых
вместе с преобразователем напряжением 6—6,3 В.

Недостатком этой системы является малая стабильность мо-
дулирующей частоты, зависящая от колебаний напряжения пита-
ния, что практически ограничивает возможность применения сис-
темы только для одно- и трехканальных аппаратов с LC-фильтра-
ми.

3.5. ГЕНЕРАТОРЫ НЧ

В передающих устройствах, работающих с амплитудной моду-
ляцией, необходим, помимо, выходного каскада ВЧ и модулятора,
блок, в котором вырабатываются командные сигналы НЧ. Этим
блоком является генератор НЧ.

В технике дистанционного управления моделями используют
звуковые частоты в интервале от 100 до 16 000 Гц или ультра-
звуковые — до 30 кГц (в зависимости от технико-правовых норм,
действующих в данной стране). Частоты 100—600 Гц предназна-
чены для аппаратуры с язычковыми резонансными реле, 400—
16 000 Гц — для многоканальной аппаратуры с электрическими
фильтрами, а 400—6000 Гц — для одпоканальной аппаратуры.

Выходной сигнал от генератора НЧ может быть синусоидаль-
ным или прямоугольным. Важным фактором является стабиль-
ность частоты такого генератора, которая должна быть как мож-
но большей.

Допустимая нестабильность рабочей (модулирующей) НЧ
каждого командного канала в передатчике при работе с приемни-
ком, цмеющим дешифратор — язычковое резонансное реле, рав-
на ±0,54-1% от средней резонансной частоты резонансного
язычка.

Приемные устройства с электрическими фильтрами допускают
нестабильность частоты отдельных каналов НЧ в пределах ±2,54-
±7,5% от резонансной. Одноканальные устройства в этом отно-
шении менее критичны.

Типовые значения допустимых изменений рабочей частоты ка-
налов НЧ приведены в табл. 3.2.

ТАБЛ И 1.1 А 3.2

Избирательное устройство в де- шифраторе приемника Чистота. Гц
минимальная поминальная максимальная
Язычковое резонансное реле Электрический фильтр Одноканальный приемник 247,5 1400,0 400.0 250,0 1500.0 1000,0 252,5 1800,0 2600,0
ТЛЕЛИ ЦЛ 3.3
Гнп генератора Достоинепм Недостатки
LC-блокииГ'Гене- рагоры Z.C-генераторы спе- циальные /?С-гсиераторы (мо- стовая схема) ЛС-генераторы с фа- зовращателем /?С-генераторы (схе- ма двойного Т-моста) /?С-гсперагоры мульгивибраторные Камертонные гене- за торы Генераторы с одно- тереходными транзи- сторами Просты в изготовлении наладке, дешевы. Легко пе- рестраиваются потенциомет- рами в отношении 1:2—1:3 и даже 1:4,5 (например, 1 — 3 кГц). Термостабильны. Выходной сигнал синусои- дальный Очень устойчивы в рабо- те Колебания напряжения питания на ±30% и темпе- ратуры от —10 до +50°С вызывают изменения рабо- чей частоты лишь на 1%. Выходной сигнал синусои- дальный Очень устойчивы при ус- ловии неизменности напря- жения питания. Выходной сигнал синусоидальный Просты в изготовлении Устойчивы в случае приме- нения разделительного (бу- ферного) каскада. Выход- ной сигнал синусоидальный Очень устойчивы даже при значительных колеба- ниях напряжения питания. Просты в изготовлении. Вы- ходной сигнал синусоидаль- ный Очень просты в изготовле- нии и наладке. При тща- тельном подборе деталей могут взаимодействовать даже с язычковыми резо- нансными реле Очень устойчивы в рабо- те. Выходной сигнал сину- соидальный Имеют простую схему и легки в подстройке. Воз- можно разнообразное при- менение, в том числе и в системах пропорционально- го управления Чувствительны к колеба- ниям напряжения питания. Падение напряжения пита- ния на 15% вызывает изме- нение рабочей частоты на 5—10%. В транзисторных схемах увеличение диапазо- на перестройки требует при- менения транзисторов ВЧ с • большими коэффициентами р и граничной частотой Требуют значительного числа индуктивных элемен- тов очень высокого качест- ва (по одному для каждою или хотя бы для двух кана- лов НЧ), сложны в наст- ройке Требуют применения тран- зисторов с большим коэф- фициентом Р, а также эле- ментов высокого качества и стабилизации напряжений питания Требуют применения тран- зисторов с большим коэф- фициентом р элементов вы- сокого качества и сопря- женных потенциометров, а также буферного каскада для устранения влияния пе- регрузки. Их довольно труд- но регулировать и подстраи- вать Требуют применения транзисторов с большим ко- эффициентом р или же со- ставных транзисторов Их довольно трудно под- страивать. Выходной сигнал прямоугольный. Требуют применения элементов вы- сокого качества, а также стабилизации напряжения питания Очень трудоемки в нзю- тоалении. Для каждого ка- нала НЧ требуется отдель- ный генератор Дороги. Выходной сигнал пилообразный
39

г)

Рис. 3.5. Схемы транзисторных модуляторов и /?С-генераторов НЧ, взаимодейст-
вующих с приемниками с язычковыми резонансными реле и с электрическими
фильтрами:

и) схема с германиевыми транзисторами; б) схема с кремниевыми тран-
зисторами (/, 2, 3 — формы напряжения в различных точках схемы); в) узел
мультипибраторных генераторов для одновременного управления по двум кана-
лам (в середине переключатель с частотой 300 Гц), а также транзисторный
ключ КГ-, кремниевые транзисторы обозначены Si; г) узел мультипибраторных
1енераторов с плавной перестройкой частоты и переключателем для одновремен-
ною управления но двум каналам, может служить для пропорционального уп-
равления (например, во взаимодействии со схемой, показанной на рис. 15.10);

Е — к усилителю мощности ВЧ

Наиболее распространенные полупроводниковые генераторы НЧ
сравниваются в табл. 3.3.

Примеры схем генераторов НЧ показаны на рис. 3.3—3.6.

Генераторы НЧ, схемы которых приведены па рис. 3.4, состоят
из генератора синусоидальных колебаний и ограничителя, форми-
рующего прямоугольный сигнал. Возможны два способа подсое-
динения генератора к передатчику. Первый заключается в том,
что колебания с несущей частотой излучаются передатчиком без
подачи модулирующего сигнала, а второй — в том, что колебания
с несущей частотой излучаются только в момент передачи сигнала
управления. Оба способа обладают преимуществами и недостат-
ками (рис. 3.6), В первом случае выходной каскад передатчика
всегда предельно нагружен. Это обеспечивает уменьшение посто-
ронних помех в первом каскаде приемника, которые подавляют
сигнал с несущей частотой. Второй случай энергетически более
экономичен и допускает небольшие перегрузки выходного тран-
зистора. В любом из этих случаев выходной транзистор генера-
тора НЧ должен быть шунтирован конденсатором 10 нФ для про-
хождения тока ВЧ.
Величина резистора R в схеме (рис. З.Оп) должна быть такой,
чтобы потребление тока выходным каскадом ВЧ было немного
меньшим того потребления, которое бывает при непосредственном
подключении этого каскада без управляющего транзистора.

Моделисты из тропических стран размещают транзисторные ге-
нераторы НЧ в обычных термосах, пропуская выводы через проб-

Рис. 3.6. Схемы транзисторных
ключей, соединяющих генератор
НЧ из рис. 3.56 с ВЧ каскадом
усилителя мощности передатчика:
а) для системы с постоянным
излучением колебаний несущей
ВЧ; 6) с прерыванием колебаний
несущей частоты

ку, закупоривающую баллон. Это обеспечивает стабильную работу
даже при прямых солнечных лучах.

Основным условием получения удовлетворительной стабильнос-
ти работы генераторов НЧ является применение детален самого
высокого качества. Резисторы — металлизированные. Они должны
быть мало чувствительны к изменениям температуры (сопро-
тивление углеродистых и бороуглеродистых резисторов уменьшает-
ся с повышением температуры). Потенциометры должны быть с
линейной характеристикой (типа А). Желательно применение
проволочных потенциометров, так называемых прецизионных, они
могут быть поворотными или движковыми. Лучше, чтобы они бы-
ли заключены в корпус. Конденсаторы должны быть стирофлскс-
ными с допусками 0,5—5%, лучше всего в металлическом корпусе
или залитыми эпоксидной смолой. Следует избегать применения
бумажных конденсаторов и тем более керамических. Алюминие-
вые электролитические конденсаторы довольно чувствительны к
низким температурам. Лучше применять танталовые конденса-
торы. Емкость конденсаторов увеличивается с повышением темпе-
ратуры (понижается частота контура). У индуктивных элементов
индуктивность растет по мере повышения температуры окружа-
ющей среды (понижается частота). Добротность используемых
индуктивных элементов должна быть по меньшей мере 20—30 при
частоте 400 Гц. В качестве сердечников для генераторов с часто-
той 100—800 Гц применяют кольца из пермаллоевой лепты или
необходимо применять ферритовые сердечники (броневые или
кольцевые). Индуктивные элементы должны иметь механически
прочные конструкции, в противном случае возможно нарушение
работы генератора при тряске и вибрациях.

При настройке генераторов НЧ на рабочие частоты в случае
LC’-генераторов лучшие результаты дает экспериментальный ме-
тод с использованием броневых сердечников, показанных на
рис. 3.7. Сердечник рис. 3.76 с катушкой, намотанной 1300 витка-
ми провода ПЭВ 0,1, позволяет плавно перестраивать'генератор
НЧ в диапазоне 800—4000 Гц.
Следует применять транзисторы с возможно большим коэффи-
циентом усиления по току р с минимальным обратным током кол-
лектора. Чаще всего используют германиевые высокочастотные
транзисторы, но еще лучше применять кремниевые транзисторы.
Для стабилизации напряжений используют стабилитроны (см.
рис. 3.5). Стабилизировать нужно только напряжение, питающее

Рис. 3 7. Конструкция перестраиваемых
ферритовых броневых сердечников:

а) броневой сердечник, перестраи-
ваемый поворотом чашки (/ — оста-
вить, 2 — сошлифовать); с конденсато-
ром 0,1 мкФ и катушкой 400 витками
провода ПЭВ 0,1 можно получить диа-
пазон изменений частоты 1 : 3; б) сер-
дечник, перестраиваемый путем пере-
движения чашек (воздушный зазор до

4 мм)

А — латунь, алюминий, Б — клей,
В — гайка

ей

генератор НЧ, но не высокочастотные каскады передатчика. При
плавной перестройке генераторов отношение частот для LC-схем
равно 1 :2->1 :3 (в исключительных случаях 1 :4,5).

Зависимость стабильности колебаний генераторов НЧ от изме-
нения температуры и напряжения питания приведена в табл. 3.4.

таблица зл

Схема на риз. Изменения чяетоты при изме- нении температуры Изменения частоты при изме- нении напряжения питания
д f к f.G д /. % да. а
3.4« 1 — Юч-1-50 1 ±30
3.5а,б 1,7 4-204-35 4.3 ±30
3.5в 4-Ю-е-60 0.5 ±30
14 44 1 — 10-е—|-60 0.4 ±20
14.616 1.5 0-Н-60 <1 ±20

Диапазон частот, генерируемых LC-схемой, зависит от гранич-
ной частоты транзистора. На практике применяют соответственно
диапазоны 300—1200 (и более) Гц и 300—900 Гц. Если использу-
ют готовый миниатюрный трансформатор с Ш-образными плас-
тинами, то целесообразно сложить все пластины сердечника од-
ной стороной и только две или три пластины вставить другой сто-
роной. Это дает возможность повысить верхнюю рабочую частоту
генератора. Если требуется частота выше 1000—2000 Гц, то луч-
шие результаты обеспечивает трансформатор с катушкой, разме-
щенной в броневом сердечнике 18X14 или 14X8 мм.

3.6. МАНИПУЛЯЦИЯ

Манипуляцией называют прерывание определенным способом
колебаний высокой или низкой частоты, вырабатываемых в пере-
43
дающих устройствах, для получения однозначно определенных сиг-
налов-команд для дистанционно управляемой модели. В зависи-
мости от принятой системы передачи команд применяют манипу-
ляцию ручную, полуавтоматическую или автоматическую.

Ручная манипуляция (рис. 3.8) — это в простейшем случае

Рис. 3.8. Конструкция ручек управления:

л), 6) рычаг управления двух-, трех- или четырехканальный с мнкровыклю-
чателями; в) с герконами и постоянными магнитами; г) ручка управления для
систем «один импульс — вправо, два — влево»

(/—кулачок, задающий импульсы, металлический или пластмассовый, 2 — центрирую-
щие пружины. J — микрпиыключатель); движение ручки управления влево не должно быть
слишком быстрым, а возврат в нейтральное положение должен быть как можно более
быстрым.

// — лево, П — право, // — нейтраль. А — твердая мнкрорезииа. Б — металл, В — твер-
дая резина или пружина

нажатие и отпускание кнопки, вызывающей посылку сигнала пере-
датчиком. Поскольку величины токов и напряжений в прерывае-
мых цепях невелики, то в простейших одноканальных передат-
чиках можно применять любые электротехнические кнопки, напри-
мер звонковые. Для многоканальных же аппаратов важным фак-
тором является манипуляция отдельных каналов НЧ. Включаю-
щие кнопки должна быть самого высокого качества, причем луч-
ше применять микровыключатели. В противном случае тон от
включенного генератора будет нечистым, что вызовет много труд-
ностей с селекцией этих сигналов в приемнике. Сказанное выше
относится главным образом к генераторам, в которых манипуля-
ция происходит непосредственно в контуре звуковых колебаний
(см. рис. 14.44). Плохое качество кнопок очень часто является ис-
точником неполадок в многоканальной аппаратуре.

Для облегчения работы по управлению можно применять дис-
петчерские манипуляторы (рис. 3.9). Они размещаются на корпу-
се передатчика.

Типовой ручной манипулятор (для одноканальных аппаратов)
имеет визуальный индикатор посылаемой команды, вследствие че-
го отпадает необходимость в запоминании предыдущих отклоне-
ний ручки и соответственно руля модели и устраняется возмож-
44
Рис. 3.9. Простые полуавтоматические манипуляторы:

а) манипулятор непрерывных (П) и прерывистых (Л) сигналов; б) мани-
пулятор непрерывных (л), прерывистых (л) сигналов и (П) выключающий
передатчик, резистор R служит для регулирования частоты импульсов; в) элек-
тронный манипулятор с интегральными схемами для систем управления «одни
импульс — вправо, два — влсво>

CD
«ость ошибок. Манипуляторы этого типа применяются при управ-
лении всякого рода звездообразными распределителями, а также
одноканальными исполнительными механизмами на борту моде-
ли. Такие ручные манипуляторы имеют ограниченную скорость
формирования команд, что может удовлетворять моделиста, при-
меняющего простейшие системы управления.

Полуавтоматическая манипуляция заключается в замене руч-
ной манипуляции передающих устройств соответствующей меха-
нической, электромеханической или электронной схемой, которая,
будучи раз включенной, исполняет работу оператора вплоть до
момента ее выключения. Все эти схемы позволяют передавать
сигналы, состоящие из командных импульсов с заданным (часто
регулируемым) отношением их длительности к паузе между от-
дельными импульсами или же с определенным числом импульсов
(см рис. 3.9).

ЛА е х а н и ч е с к а я система предназначена прежде всего
для управления в системе распределительной селекции. Для этого
можно использовать, например, обычный телефонный цифровой
диск (номеронабиратель). Цифровые диски используют в каче-
стве манипуляторов для управления всеми стационарными про-
мышленными моделями, кроме того, колесными, а иногда и пла-
вающими. Манипулятор с цифровым диском работает с неболь-
шой скоростью. В простых устройствах для пропорционального
управления можно применять механические манипуляторы с регу-
лируемым отношением пауза/длительность импульса, несколько
вариантов которых показано на рис. 3.10. Достоинством их яв-
ляются отсутствие искажений сигналов при крайних отклонени-
ях ручки управления и малая стоимость; недостатком — большая
трудоемкость изготовления и быстрый износ трущихся частей.

Вращающийся манипулятор позволяет одновременно обслужи-
вать несколько органов модели с их автоматическим возвратом
в нейтральное положение. Подобный же манипулятор, показанный

Рис. 3.10. Простые манипуляторы для пропорционального управле-
ния в одноканальной системе:

а) импульсатор с регулированием отношения пауза/импульс
(П/И) (цепь передатчика следует подключить к тем контактам реле,
которые замыкаются позднее); 6) мультивибратор с возможностью
передачи дополнительных сигналов с определенным отношением
пауза/импульс, что бывает целесообразно и системах многоканаль-
ного управления; в) примерный диапазон регулирования манипуля-
тора с помощью потенциометра (для схем рис. 3 106 и рис 3.11а),
видна неблагоприятная взаимозависимость в крайних положениях
ручки управления, но расширение диапазонов регулирования лаже
до Ю-^-90% можно получить, используя сх. 3.106; г), 6), е) меха-
нические мании ул я гор ы

(/—рычаги регулирования сигналов, связанные с ручкой управления,
2 — изолятор):

ж) механический манипулятор в простой одноканальной систе-
ме для пропорционального управления двумя рулями я моделях,
соединенных, как показано на рис. 8.5. и для регулирования припод-
ного двигателя

(3 — триммер, « — проволочное сопротивление 2 Вт)
па рис. 3.11, служит для пропорционального управления в много-
канальной системе. В манипуляторах необходимо применять кон-
такты очень высокого качества (для чего нередко используют зо-
лочение). Кроме того, требуется высокая точность исполнения
всей конструкции.

Гис. 3.11. Электромеханический манипулятор для пропорционального управле-
ния в обычной многоканальной системе:

«) манипулятор для одновременного пропорционального обслуживания двух
рулей при использовании четырех каналов НЧ, включенных последовательно,
взаимодействует с приемниками с £С-фнльтрами и с исполнительными механиз-
мами с центрирующей пружиной: на схеме переключателя со скользящим кон-
тактом 1 контактный диск 2 может быть наклонен движениями ручки управле-
ния в пределах 3—5°, центрируемой четырьмя пружинами; при отклонении руч-
ки по диагонали включаются два канала. Контакты позолоченные; б) вариант
с одним генератором НЧ; о) распределение времени цикла работы манипулято-
ра, приведенного на сх. 3.11а, показывает включение двух каналов при полном
отклонении ручки управления по диагонали при одном обороте контактного

диска

Рис. 3.12. Составные манипуляторы для пропорционального управления в одно-
канальной системе:

а) манипулятор для одновременного обслуживания двух рулей с коррек-
цией триммерами (показано два способа включений канальных кнопок А'н/ и
Кн2 для непрерывного сигнала и пауз); б) безрелейный вариант (для сх. 3.12а)
с генератором НЧ; в) принцип действия ручки управления к сх. 3.12а: В—
верх, Н — низ, Л — лево, /7 —право; г) манипулятор для одновременного об-
служивания двух рулен с коррекцией триммерами и с регулированием привод-
ного двигателя: В1 — выключатель руля высоты, обеспечивающий моментальное
отключение руля высоты после старта, что облегчает пилотаж для начинающих;
схема не имеет неблагоприятных взаимодействий рулей при крайних (по диаго-
нали) отклонениях ручки управления (рис. З.Юв); О) изменение сигнала при
движении ручки управления
Электромеханическая система основана на исполь-
зовании реле времени. Ее основным дефектом являются трудность
регулирования длительности импульсов и пауз и большая зави-
симость от колебаний напряжения питания. Самые простые мани-
пуляторы (рис. 3.9а) могут найти применение в одно- и многока-
нальных передатчиках пропорционального управления (рис. 3.96).

Электронные системы манипуляции являются самыми
прогрессивными. Основным блоком в них является электронный
манипулятор на базе мультивибратора с электромагнитным реле
или же безрелейный. Эта система позволяет плавно регулировать
длительность импульсов в большом диапазоне с помощью потен-
циометров, поэтому ее применяют в системах пропорционально-
го управления. Манипулятор может быть выполнен с применени-
ем транзисторов или тиристоров. Примеры решений электронных
манипуляторов приведены на рис. 3.12.

Описанные выше манипуляторы различных типов можно в
случае надобности сочетать друг с другом. В качестве диспетчер-
ского органа управления применяются ручки (воротки), рычаги уп-
равления, рули или штурвальные колеса, связанные с регулиро-
вочными потенциометрами манипулятора (рис. 3.13—3.16).

Рис. 3.13. Основные конструктивные решения ручек управления в манипулято-
рах для пропорционального управления:

а) потенциометр 1, жестко закрепленный; б), в), г) потенциометры закреп-
лены жестко; д) способ центрирования ручки управления, опа может быть
также центрирована спиральной пружиной 2, снизу (рис. 3.13а); е) центриро-
вание четырьмя пружинами по диагонали; ж) центрирование с помощью плоских
пружин 2; з) центрирование при использован ин возвратной пружины 2 из
стальной проволоки диаметром 0,75 мм.

А — резина. Б — корпус передатчика, В — шайбы.

Направляющие рычагоа (из рис. 3.136 и и) могут быть выполнены пз листового металла
или пластмассы
Сформулируем требования, предъявляемые к ручкам управле-
ния для систем пропорционального управления: точное электри-
ческое и механическое центрирование; корпус должен быть не-
ржавеющим; ручка должна поворачиваться в обе стороны на 35°;

Рис. 3.14. Конструкция ручки управления для пропорционального управления
«Micro-Avionics». Все наружные элементы хромированы. Ручка двигает двт
иогенциометра без зубчатой передачи, благодаря чему осуществляются мягкость
отклонения и точность центрирования:

1 —• ручка управления, 2— триммер

Рис. 3.15. Конструкция ручки управления передатчика для пропор-
ционального управления «Airlite»
коррекция триммерами в диапазоне 25% полного отклонения руч-
ки; при коррекции ручка остается в нейтральном положении; лег-
кость свертывания (закрытые потенциометры, закрытое лобовое
отверстие, использование пластмасс); малые размеры, занимае-
мые па передней панели (50X50 мм или диаметр 50 мм) и по вы-
соте (около 40 мм); возможность регулирования длины ручки
(например, телескопическое перемещение); применение центриру-
ющей пружины, имитирующей легкое сопротивление руля при от-
клонениях ручки.

Рис. 3.16. Конструкция трехпозиниониой ручки управ-
ления пропорциональной системы

Преимуществом электрической коррекции триммерами положе-
ния ручки управления является то, что движения исполнительных
механизмов в этом случае всегда одинаковы и не ограничены с
одной стороны, как при механической коррекции. Однако имеют-
ся механические триммеры, которые не поворачивают ось ручки,
а только наклоняют ее.

Ручки триммеров обычно размещаются ниже ручек управле-
ния и со стороны вертикальной оси передатчика (ближе к цент-
ру). Отдельное трехпозиционное устройство управления (вместе
с потенциометрами 5 или 10 кОм) имеет размеры 67X67X44 мм.

Современные ручки управления можно легко преобразовать
из автоматически центрируемых в нецентрируемые и наоборот.
Для этого следует вынуть или вложить возвратную пружину
(рис. 3.17). Встречаются также пружины с регулируемой сте-
пенью нажима. Хорошие устройства управления центрируются
даже при обратном нажиме в 55 гс. Зова нечувствительности ис-
полнительного механизма (мертвая зона) возникает главным об-
разом из-за люфта в ручках управления. Этот люфт на торце
руля составляет обычно около 1,2 мм. При таком люфте можно
получить точность установки исполнительного механизма ±1°.
52
Для противодействия этим люфтам применяют ручки специальной
конструкции (рис. 3.18). Триммер в передатчике простой аппара-
туры для пропорционального управления должен охватывать 10-

Рис. 3.17. Регулирование ручки управления передатчика пропорциональной сис-
темы «Simprop» (вид снизу):

/ — опиты, регулирующие степень легкости движения руля; 2 — центрирующая пружина
выключена; И — ручка управления; 4 — направляющая ручка; 5 — центрирующая пружина
включена

Рис. 3.18 Конструктивное решение ручки управления, увеличивающее точность
управления вблизи нейтрали путем регулирования натяжения центрирующей
пружины:

а — классическое решение; б — решение, используемое в передатчике I.K
«Pro Series»
15% полного диапазона отклонения рулей, а в устройствах с ис-
полнительными механизмами — 15—25%.

Автоматическая манипуляция. Автоматические системы управ-
ления представляют сложные электронные устройства. Они сос-
тавляют большую часть передающих устройств современных сис-
тем многоканального пропорционального управления.

Наиболее простое устройство автоматического управления
можно сделать, применив для этого магнитофон. Записав на маг-
нитную ленту сигналы работающего передатчика, их можно впос-
ледствии проконтролировать или сравнить. Магнитофон может по-
мочь при испытании на местности.

Рис. 3.19. Схема автоматического манипулятора — приставки к магнитофону.
Запись па ленте сигнала от генератора НЧ происходит через гнезда /, II н
входное гнездо магнитофона. При считывании этой записи сигнала с ленты по-
ступает через контакт 3 п усилитель и приводит в действие реле Р, которое
через выходы 111 и IV автоматически включает и выключает передатчик

Пользуясь магнитной записью сигналов и передатчиком одно-
временно, возможно сочетать ручное управление с автоматичес-
ким. Схема передающего устройства с автоматическим управле-
нием от магнитофона представлена на рис. 3.19.

Глава 4

Антенны

4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Надежность работы аппаратуры радиоуправления моделями и
дальность связи во многом зависят от антенны, поэтому при кон-
струировании большое внимание сделует уделить как передаю-
щей, так и приемной антеннам.
Передатчик мощностью 100 мВт наводит в антенне приемника
мощность 10-12 Вт. Для работы исполнительного механизма тре-
буется мощность около 1 В г, следовательно, усиление приемной
части аппаратуры должно быть примерно в 1012 раз больше сиг-
нала в антенне.

Естественно, что выходная мощность передатчиков, в том
числе и радиомодельных, не может увеличиваться бесконечно. В
таком случае повышения надежности работы и увеличения дально-
сти связи можно добиться только усовершенствованием антенн.
Эффективность работы аппаратуры радиоуправления на 90% за-
висит от характеристик антенн.

Работая с передатчиком мощностью 50—60 мВт, имеющим эф-
фективную, согласованную антенну, можно добиться такой же
дальности связи, как и с передатчиком мощностью 300—600 мВт
с короткой или ненастроенной антенной.

Короткие или ненастроенные антенны имеют очень низкий
КПД — около 10%, а малая высота их над землей и постоянное
изменение положения снижают ВЧ мощность такого передатчика
От 0,1 Вт до 30 мВт. Таким образом, учитывая КПД антенны, та-
кой передатчик будет излучать мощность 3 мВт. Поэтому в типо-
вом радномодельном передатчике с потребляемой от источника
питания мощностью 200 мВт вырабатываемая ВЧ мощность рав-
на 100 мВт, а эффективная мощность излучения — лишь 3 мВт.
Эти результаты подтверждены многочисленными измерениями.

Применение антенны GP (США) (с искусственной «землей»)
повышает эффективность излучения с 10 до 90% и защищает от
расстройки оконечный каскад передатчика. Благодаря этому мощ-
ность излучения возрастает с 3 до 90 мВт.

К сожалению, антенны этого тина используются только в спе-
циальной аппаратуре. Следовательно, надо стремиться к умень-
шению потерь, возникающих вблизи передатчика. Хорошие ре-
зультаты может дать применение антенны с противовесом, подсо-
единенным к корпусу передатчика с одновременным согласовани-
ем удлинительной катушки в антенне. Противовесом может быть
медный провод (или группа проводов) в поливинилхлоридной
изоляции, подвешенный под антенной и подключенный к «корпу-
су» передатчика. Его длина равна примерно длине антенны или
больше ее (до 0.3—0,5 длины волны). Противовес часто бывает
необходим для миниатюрных транзисторных передатчиков в пла-
стмассовом корпусе. Он может свободно свисать или же разме-
щаться в корпусе передатчика. Противовес иногда можно заме-
нить подключением «корпуса» схемы к массивному металлическо-
му корпусу передатчика или к медной пластинке. Более высокий
КПД имеет и дипольная антенна (даже сильно укороченная), она
нс нуждается в заземлении или противовесе. Малые потери в ан-
тенне можно получить при подключении к выходному контуру
передатчика с одной стороны антенны, а с другой — противовеса.
Таким образом получается дипольная антенна, которая при нор-
мальном ручном обслуживании данного передатчика позволяет
увеличить мощность излучения до 10 мВт. Провод противовеса
может быть заменен стержнем, что позволит дополнительно ис-
пользовать эффект направленного излучения антенны.

Чаще всего на практике мощность, подводимую к оконечному
каскаду передатчика, увеличивают без противовеса. При хорошо
настроенной аппаратуре дальность действия комплекта достаточ-
на, если приемник имеет чувствительность 5 мкВ, а передатчик —
мощность 30—100 мВт и мощность излучения от 1 до 3 мВт Од-
нако при появлении помех в полосе 27,12 МГц от сигналов ко-
ротковолновых радиостанций возможны отказы. Такие условия
дальнего распространения электромагнитных волн возникают
время от времени, поэтому на старте целесообразно пользоваться
контрольным приемником, работающим в этом же диапазоне.

Одним из наиболее важных параметров радиоаппаратуры для
управления моделями является дальность ее действия. Это —
расстояние от передатчика до приемника, измеряемое по земле, в
пределах которого надежно действуют исполнительные механиз-
мы приемного устройства.

Обычно дальность действия зависит прежде всего от чувстви-
тельности приемника, и лишь затем от мощности передатчика (и,
возможно, от качества его модуляции). Например, увеличение
мощности передатчика вдвое увеличивает напряженность элект-
ромагнитного поля в месте приема лишь на 40%. Для удвоения
напряженности поля в точке приема надо было бы увеличить мощ-
ность передатчика в 4 раза. Следовательно, выгодно увеличивать
дальность действия, повышая чувствительность приемника. Если
улучшить чувствительность приемника в 2 раза со 100 до 50 мкВ,
то можно получить увеличение дальности действия аппаратуры
такое же, как и при четырехкратном увеличении мощности пере-
датчика. Таким образом, видно, что увеличение дальности дейст-
вия аппаратуры за счет увеличения чувствительности приемника
более просто и экономично. Однако и в этом случае имеются труд-
ности, связанные с тем, что более чувствительный приемник более
подвержен воздействию помех.

Следует, однако, добавить, что точное определение дальности
действия практически невозможно, поскольку опа зависит от мно-
гих посторонних факторов. Из теории следует, что для обеспече-
ния наземной дальности управления 1 км необходима мощность
передатчика около 1 Вт, что дает интенсивность электромагнит-
ного поля на этом расстоянии примерно 160 мкВ/м. Передатчик
мощностью 5 Вт обеспечивает дальность действия до 2,2 км. Фак-
тически дальность действия передатчика, управляющего моделью,
находящейся в воздухе, всегда в 2—4 раза больше, чем на земле
(это зависит в числе прочего, от высоты полета).

Комплект аппаратуры с передатчиком мощностью 250 мВт и
приемником чувствительностью 20 мкВ имеет такую же дальность
действия, как и передатчик мощностью 1 Вт с приемником 40 мкВ
или передатчик мощностью 62,5 мВт с приемником 10 мкВ.
4.2. ПЕРЕДАЮЩИЕ АНТЕННЫ

Передающая антенна излучает в окружающее пространство
радиоволны. Чаще всего в радиомоделизме применяется простей-
шая вертикальная антенна.

В упрошенном виде антенну можно представить как резонан-
сный контур с распределенными параметрами (индуктивность и
емкость). Изменяя индуктивность и емкость, антенну можно на-
строить в резонанс, в этом случае ее входное сопротивление наи-
более велико. Входное сопротивление антенны — это комплекс-
ная величина, которую называют также полным сопротивлением
(импеданс) антенны. Выбор антенны производят по значению это-
го сопротивления. Штыревая антенна длиной 1/2 волны имеет
входное сопротивление 50—60 Ом, а длиной 1/4 волны — около
36 Ом. Применение еще более короткой антенны (например, 1/5
длины волны, имеющей входное сопротивление 15 Ом) приводит
к значительным потерям энергии ВЧ передатчика по сравнению с
указанной выше антенной, так как требует увеличения тока.

Применение в передатчиках антенн короче полуволновых
(5,53 м) приводит к потерям мощности и снижению КПД. Для
увеличения излучаемой мощности короткие антенны удлиняют в
электрическом отношении (ставят удлинительную катушку).

Как следует из рис. 4.1, эффективнее всего излучает та часть
антенны, в которой ток имеет наибольшую интенсивность — верх-
ний конец вертикальной антенны излучает слабее всего. Чтобы
переместить точку наибольшей интенсивности как можно дальше
вверх при одновременном укорочении длины антенны, используют
удлинительные катушки. На рис. 4.1д показаны три чаще всего
применяемые короткие антенны с удлинительными катушками, при
правильной подгонке которых такая антенна соответствует по-
луволновой. Нижняя удлинительная катушка имеет мало витков,
но точка наибольшей интенсивности расположена довольно низко.
Средняя катушка лучше, чем нижняя, ио для нее требуется боль-
шее количество витков. Наконец, с верхней катушкой точка наи-
большей интенсивности высоко, это лучше всего, но для нее тре-
буется самое большое количество витков, что, в свою очередь, вы-
зывает потери и делает антенну невыгодной с точки зрения конст-
рукции. На практике чаше всего применяют антенны со средней
или с нижней катушкой.

Конструкция удлинительных катушек показана па рис. 4.2.
Следует подчеркнуть, что КПД антенны длиной меньше 1,2 м да-
же при использовании удлинительных катушек меньше КПД по-
луволновой антенны, хотя, в свою очередь, первая излучает бо-
лее эффективно, чем короткая антенна без катушки.

Вот что показали сравнительные измерения двух антенн оди-
наковой длины, одна из которых имела нижнюю катушку (поме-
щенную внутри корпуса передатчика), а другая — среднюю удли-
нительную катушку. После подстройки антенны со средней катуш-
кой в резонанс напряженность электромагнитного поля возросла
Рис. 4.1. Передающие антенны:

«) вертикальная (штыревая) (/ — баллон с газом, 2—передатчик): б —
вертикальная или горизонтальная дипольная (самые лучшие результаты даю,
удлинительные катушки Lya, расположенные в центре каждого радиуса укоро-
ченного диполя); е) вертикальные антенны с удлинительными катушками Ауа и
распределения токов ВЧ; г) характеристика излучения вертикальной антенны в
типовом передатчике

Рис. 4.2. Конструкция укорочен-
ных вертикальных антенн с цент-
ральной удлинительной катушкой
(так называемые антенны CLC):
а) без ферритового сердечни-
ка; б) с ферритовым сердечником;
в) правильное размещение гнезда
антенны и точки массы передат-
чика

[/ — медная трубка днамыром
3 мм; 1 — пластмасса диаметром
12(15); 3 — провод 33 ВИТКОВ ПЭВ 0,(1
(26 витков): 4 — сталь диаметром
2,5—3; 5 — пайка; 1 — латунь, медь;
7 — полистирол; 3—12 витков ПЭВ
0,4; 9 — пайка; 10 — латунь, медь,
алюминий; И — стержень или трубка
диаметром 4X700; /2 — изолятор; 13 —
металл!
в 2.32 раза, что соответствует четырех-, пятикратному увеличению
уровня излучаемой энергии. Подчеркиваем, что речь идет об ан-
теннах, работавших при одном и том же передатчике.

Скажем несколько слов о взаимной зависимости параметров
антенны. Излучаемая мощность антенны пропорциональна квадра-
ту тока ВЧ, питающего антенну, и се входному сопротивлению:

Р пзлуч— /2Z.

Поэтому даже небольшие изменения тока в антенне вызывают
значительные колебания излучаемой мощности. Например, для
антенны с входным сопротивлением 50 Ом и током 0,1 А эта мощ-
ность составляет 0,5 Вт. Увеличение тока вдвое дает четырехкрат-
ное увеличение мощности излучения. Важно также иметь как мож-
но большее значение входного сопротивления антенны.

Чтобы из выходной цепи передатчика передавать в антенну
максимум ВЧ энергии, полное сопротивление обоих должно быть
примерно одинаковым. Поэтому говорят, что антенна должна
быть согласована с передатчиком.

Связь передатчика с антенной может быть емкостной или ин-
дуктивной. К сожалению, и то, и другое решения не дают хоро-
шего согласования полных сопротивлений, причем в обоих слу-
чаях возникают нежелательные гармоники. Поэтому необходимо
использовать трансформатор, согласующий полное сопротивление
выходного контура с полным сопротивлением антенны. Таким
трансформатором является антенный П-фильтр, называемый так-
же фильтром Коллинза (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схемы антенных П-фнльтров:

а) типовой фильтр для транзисторного передатчика:

1.1 —20 витков ПЭВ .0.3 на каркасе диаметром 7 мм. 7.2 — 3 витка ПЭВ 1.0 па каркасе
диаметром 15x5 мм, ГЛ — 15 витков ПЭВ 0.4 на каркасе диаметром 8x15 мм:

о) типовой фильтр для лампового передатчика (например, на рнс. 3.2в):

1Л — 4 витка ПЭВ 2.0 па каркасе диаметром 26X16 мм, 1 — экран (35X40X40 мм)
Оконечный каскад передатчика и антенна представляют собой
одно целое, именно так и следует их рассматривать. Чаще всего
встречаются такие два решения:

1. Параллельный колебательный контур в каскаде ВЧ мощно-
сти и индуктивная связь с антенной. В этом случае согласование
заключается в подборе правильного соотношения числа витков в
катушке контура и в катушке связи с антенной. Подстройка ан-
тенны в резонанс осуществляется с помощью нижней или сред-
ней удлинительной катушки.

2. 11-фильтр и непосредственное подключение антенны (нлн
через конденсатор). Согласование обеспечивается подбором вто-
рого конденсатора полупеременной емкости. Антенну подстраи-
вают с помощью удлинительной катушки в резонанс только при-
ближенно, а точнее согласование достигается путем изменения
емкости элементов П-фильтра. Дополнительная настройка антен-
ны удлинительной катушки становится излишней и даже вред-
ной, так как противодействует согласованию, уже достигнутому в
П-фильтре.

Однако следует помнить, что даже идеальный П-фильтр погло-
щает около 10% ВЧ энергии передатчика. Если П-фильтр плохо
построен и согласован, это ухудшает положение.

П-фильтр — это, по существу, обычный колебательный контур,
настраиваемый емкостью двух конденсаторов, подключенных по-
следовательно. Поэтому, если, например для контура требуется
емкость 30 пФ, то в фильтр ставят два последовательно соединен-
ных конденсатора 60 пФ. Причем каждый из них влияет на ре-
зонанс контура и степень связи с антенной. Конденсатор С1
(рис. 4.3а) служит для настройки в резонанс, конденсатор С2
обеспечивает подстройку антенны.

П-фильтр подавляет гармонические частоты тем более эффек-
тивно, чем больше емкость конденсатора, находящегося на сторо-
не питания элемента постоянным напряжением от батареи, или
когда сумма обеих емкостей в 4 раза больше емкости конденсато-
ра С настройки выходной цепи передатчика. Катушка L3 прак-
тически служит дросселем для гармоник. Увеличивая С1 и одно-
времено уменьшая С2, чтобы контур был построен в резонанс,
можно получить различные результаты.

Полное сопротивление в точке 2 меньше, а в точке 1 больше,
чем в точке 3. П-фильтр тогда действует как трансформатор, сог-
ласующий большее входное сопротивление в точке / с меньшим вы-
ходным сопротивлением в точке 2 (например, выходная цепь тран-
зистора — входная цепь антенны). Как известно, чем лучше элект-
рическое согласование, тем более эффективно излучает антенна и
тем ббльший КПД имеет передатчик. С помощью П-фильтра мож-
но настроить в резонанс каждую антенну определенной длины и
увеличить КПД передатчика.

На практике в качестве С1 используют конденсатор перемен-
ной емкости 35 пФ, а в качестве С2 — постоянный керамическим
60
конденсатор емкостью от 70 до 120 пФ. Антенну соединяют с точ-
кой 2 через керамический конденсатор емкостью 1000—5000 пФ,
который отделяет ее от постоянной составляющей выходного
напряжения передатчика. Однако в этом не всегда есть надоб-
ность. Следует помнить, что на работу оконечного каскада пере-
датчика с 11-фильтром влияет также внутренняя емкость транзи-
стора, поэтому при замене транзистора или изменении напряже-
ния питания надо настроить II-фильтр на резонансную частоту.
Емкости С1 и С2 должны быть как можно большими, а доброт-
ность контура Q= 104-15, чтобы обеспечить эффективное подавле-
ние гармоник.

Таким образом. П-фильтр решает три задачи: 1) выполняет
функцию колебательного контура каскада мощности ВЧ; 2) эф-
фективно служит для подавления гармоник; 3) позволяет согла-
совать антенну с выходным каскадом ВЧ.

В передатчиках мощностью более 300 мВт часто встречается
дополнительный колебательный контур, служащий для лучшего
подавления гармоник. Такой контур имеется во многих передатчи-
ках заводского изготовления для пропорционального управления.

Его применяют для уменьшения вредного излучения передат-
чика (гармонических составляющих). Рассмотрим этот вопрос
подробней.

При амплитудной модуляции сигналом синусоидальной формы
в спектре выходного сигнала наряду с несущей имеются две сим-
метрично расположенные боковые полосы частот. Следовательно,
в спектре передатчика, например десятиканального, имеется де-
сять верхних и десять нижних боковых частот. Если напряжение
передатчика модулируется сигналом прямоугольной формы, то в
нем содержится еще больше боковых частот, которые расширяют
боковые полосы сигнала.

В то же время отведенная для радиомоделей частота 27,12 МГц
разделена на 12 (или 32) каналов ВЧ. Таким образом, можно ис-
пользовать одновременно 12 (или 32) действующих рядом друг с
другом управляющих устройств. Однако из этого следует, что ши-
рина обеих боковых полос сигнала не должна превышать 10 кГц,
иначе они будут находиться в зоне частоты соседнего канала, что
создаст помехи для приема. Добавим, что именно такие высокие
требования вынуждают пользоваться узкополосными супергетеро-
динными приемниками.

Ширина полосы 27,12 МГц ±0,6%О равна 325 кГц, так что
можно применить модуляцию сигналом прямоугольной формы при
условии, что рабочая частота несущей удалена по меньшей мере
на 30 кГц от нижней или верхней границы полосы.

В юридических технических правилах эксплуатации радиомо-
дельных передатчиков идет речь о гармонических и паразитных
колебаниях. При искажениях чистой синусоидальной формы в

ЧВ СССР для ралномодслей отведена частота 27,12 МГц ± 0,05%. (Прим,
ред.).
сигнале передатчика (например, прямоугольником или трапецией)

появляются следующие новые частоты:

Основная частота.............................27,12 Мгц

Первая гармоника (2X27.12 МГц) . . . 54,25 МГн

Вторая гармоника (3X27,12 МГц) . . . 81,35 МГц

Третья гармоника (4X27,12 МГц) . . . 108,50 МГц

и т. д,: 135,6; 163; 190; 217 МГн

В этом отношении хуже всего одиночные генераторы без квар-
цевой стабилизации. Однако двухтактный автогенератор ВЧ, ра-
ботающий на частоте 27,12 МГц, хотя и гасит четные гармоники
рабочей частоты, подает нечетные гармоники к антенне и излуча-
ет их. Правда, напряженность электрического поля, создаваемого
этими колебаниями, обычно невозможно измерить приборами ра-
диомоделиста, по тщательные исследования показывают, что она
может превысить допустимую величину 30 мкВ/м на расстоянии
30 м от передатчика. Для выполнения правил необходимо, чтобы
гармоники были более чем в 8 000 раз «слабее» основной часто-
ты — рабочей. На практике встречаются передатчики, содержа-
щие в гармониках 1/50 и даже 1/10 излучаемой мощности!

Нельзя утешаться тем, что амплитуды гармоник равны лишь
небольшой доле значения амплитуды основной частоты. В этом
отношении государственные органы связи предъявляют жесткие
требования; например, амплитуды напряжении ВЧ в каждой гар-
монике должны подавляться в отношении 1 : 100 (а мощности —
в отношении 1 : 10 000) к предыдущим.

Все выше изложенное необходимо учитывать при постройке
передатчиков. Прежде всего надо подчеркнуть, что не всегда мак-
симальная глубина модуляции полезно влияет на качество сигна-
ла, так как это приводит к излучению боковых гармонических
частот.

Боковые частоты могут возникнуть в генераторе ВЧ по следую-
щим причинам; слишком сильная обратная связь (генератор на-
чинает возбуждаться); неустойчивость частоты. В оконечном кас-
каде ВЧ боковые частоты могут возникнуть по следующим причи-
нам: неправильный монтаж или же наличие связей, приводящих к
возбуждению каскада; плохая модуляция (возникают широкие и
интенсивные боковые частоты); периодические колебания, возбуж-
даемые в /?С-цепях, в базе и эмиттере транзистора. Дефектное пли
загрязненное соединение с передатчиком тоже может вызвать ис-
кажения сигнала ВЧ (его амплитуды).

Однако особенно жесткие требования предъявляются к огра-
ничению излучаемых гармоник. Поэтому следует правильно выб-
рать рабочую точку транзисторов в генераторе ВЧ и каскаде уси-
лителя мощности, работать па прямоугольном отрезке характе-
ристики. Колебательные контуры в передатчике должны обладать
большой добротностью и иметь узкие полосы пропускания частот
(однако на эти параметры отрицательно влияет нагрузка сле-
дующим каскадом, так что приходится идти на компромисс). Эле-
менты ВЧ каскадов должны быть экранированы, передатчик по-
62
мещен в металлический корпус, в схеме использован П-фильтр.

Одним из факторов, вызывающих неустойчивость колебаний
ВЧ, как раз и является возникновение гармоник. Это особо от-
носится к схемам с плоскостными транзисторами. Полевые тран-
зисторы дают лучшие результаты в генераторах ВЧ.

Усилитель ВЧ или оконечный каскад передатчика не должен
быть перегруженным, так как это приводит к образованию гармо-
ник, что влечет за собой неустойчивость частоты колебаний. Если
в генераторе с кварцем имеется резонансный контур, то он повы-
шает селективность схемы, увеличивает усиление и подавляет па-
разитные процессы кварца.

При работе выходного ВЧ каскада передатчика с подключен-
ной антенной выходной транзистор не перегружен. При отключе-
нии антенны или уменьшении ее длины увеличивается перегрузка
выходного транзистора, что может привести к его отказу. Поэтому
передатчик нельзя включать без антенны или ее эквивалента.

4.3. ПРИЕМНЫЕ АНТЕННЫ

Общим принципом для радиомоделей является применение ан-
тенн с максимальной длиной, допускаемой размерами и конст-
рукцией модели.

Для передачи сигнала ВЧ от антенны на вход сверхрегенера-
тивпого приемника имеется несколько способов. Одним из луч-
ших является вариант с усилителем ВЧ (вернее, с разделитель-
ным буфером), см., например, рис. 14.14, где собственная емкость
антенны настроена в последовательный резонанс катушкой с от-
водом, согласующей одновременно ее выходное сопротивление с
входным сопротивлением каскада приемника.

В простейшем решении антенна подключается непосредствен-
но к колебательному контуру приемника. В этом случае КПД ан-
тенны приемника зависит от того, находится модель на земле, в
воде или в полете. Нельзя получить самые благоприятные усло-
вия для всех случаев (как в решении, показанном на рис. 14.14).
Компромисс вызывает чрезмерно сильную связь антенны с коле-
бательным контуром приемника и его расстройку. Это может при-
вести либо к прекращению работы сверхрегеперативпого детекто-
ра, либо к появлению многократного резонанса, уменьшающего
дальность действия

На практике стремятся к достижению самых благоприятных
условий приема в полете. Учитывая различные случайные воз-
можности расположения антенны, параллельно с ней монтируют
керамический конденсатор емкостью 5—15 пФ (тогда как для ан-
тенны длиной около 0,5 м самой благоприятной была бы емкость
2—6 пФ). Это приводит к уменьшению дальности действия аппа-
ратуры, но предохраняет от упомянутых отрицательных посторон-
них" влияний на работу сверхрегеперативпого детектора. Разуме-
ется, здесь идет речь о приемниках без буферного каскада (УВЧ).
Хорошие результаты дает индуктивная связь антенны с приемни-
ком. Тогда влияние длины антенны больше, нет произвольных ко-
лебаний якоря или язычка реле при взаимодействии с передатчи-
ком. не излучающим непрерывную несущую ВЧ.

В сверхрегенеративных приемниках для каждого устройства,
уже смонтированного в модели, следует подбирать длину антенны
экспериментально. Начинают с длинной антенны. В подключен-
ных наушниках шум сверхрегенерирования должен исчезнуть. За-
тем постепенно укорачивают антенну до момента, когда шум по-
явится снова, а прикосновение рукой к изолированному концу ан-
тенны перестанет влиять на интенсивность шума в наушниках.
На практике часто отказываются от этих опытов и применяют
типовые антенны длиной 0,8 м от транзисторных приемников. Ко-
нечно, такая «настройка» антенны не имеет ничего общего с наст-
ройкой антенны в резонанс. Антенна остается ненастроенной, апе-
риодической.

Для полосы 27,12 МГц оптимальной длиной приемной антенны
является 1 м. Важное значение имеют также диаметр антенны и
материал, из которого она изготовлена. Самые лучшие результа-
ты согласования дает вертикальная антенна из нержавеющей
стали (серебрянки) диаметром около 1 мм, но чаще всего ис-

Рие. ‘1.4. Варианты антенн с удлинительными катушками н встроенных н прием-
ники:

а) с вентральной удлинительной катушкой (/- содержит 25 витков провода
ПЭВ 0.2 на каркасе диаметром 6 мм с ферритовым сердечником; если оба вер-
тикальных штыря антенны имеют длину 200 мм, то L — 24 витка провода ПЭВ
0.3 на каркасе 7 .мм с ферпнтовым сердечником; при длине штыря 100 мм L —
29 витков провода ПЭВ 0,3 на таком же каркасе); б) с нижней удлинительной
катушкой (L — 18 витков провода ПЭВ 0,3 на каркасе диаметром 7,5 мм с фер-
ритовым сердечником); в) антенна для приемника на рис. 14.60s; L — 38 витков
провода ПЭВ 0,2 на каркасе диаметром 5 мм с ферритовым сердечником, рас-
положенным в центре катушки (катушка может быть вклеена в модель);
антенны па рис. 4.4а—в сначала включают в передатчик (вместо его настроен-
ной антенны) и настраивают на максимальное отклонение указателя напряжен-
ности электромагнитного поля и лишь потом соединяют с приемником; г) ан-
тенный противопомехоный фильтр (L — 30—40 витков провода ПЭВ 0,1 на фер-
ритовом броневом сердечнике диаметром 14X8 мм с экраном из медной фольги;
антенна проверена со сверхрегенеративным приемником, она присоединяется в
точке X па рис. 5.3); д) антенна л/1 (L—II м провода ПЭВ 0,05—0,1):

/ — сталь диаметром 1—1,5 мм; 1 — медпыЛ пропод; J — приемник; Ч — бальза диа-
метром G мм
пользуют мягкие медные жилки в поливинилхлоридной изоляции.
Диаметр провода — 1,2—2 мм.

Антенны, построенные со средними удлинительными катушка-
ми, обеспечивают значительную выгоду как в супергетеродинных,
так и в сверхрегенеративных приемниках с каскадом ВЧ. Эта вы-
года заключается примерно в двукратном увеличении уровня сиг-
нала ВЧ на входе приемника. Приемная антенна из стальной про-
волоки с удлинительной катушкой, расположенной в середине
(рис. 4.4в), дополненная проводом длиной 350 мм. соединяющим
гнездо антенны с приемником, соответствует ио своей эффектив-
ности четвертьволновой антенне. При этом она не расстраивает
приемник. Эксперименты показали, что такая антенна вдвое уве-
личивает дальность действия устройства, причем как для обычно-
го, так и пропорционального управления. Хорошие результаты да-
ет также применение антенного фильтра, показанного на рис. 4.4г.
Этот фильтр намотан на чашечный ферритовый сердечник — от
30 до 40 витков провода в эмалевой изоляции диаметром 0,1 мм —
и присоединен через постоянный конденсатор 4 пФ к эмиттеру
или коллектору транзистора в сверхрегенеративном детекторе. Ка-
тушка фильтра должна быть укрыта экраном из медной фольги.

Противовесом служит все электрическое оборудование модели
(приемник, питание, исполнительные механизмы, соединительные
провода), которое должно быть отодвинуто от антенны приемни-

'Рис. 4.5. Приемные антенны:

а) для летающих моделей: б) для гоночных плавающих моделей с двига-
телем; л) для плавающих мачтовых моделей (например, для парусных яхт)

|/ — шпангоут. У — трубка. 3 — стальная проволока диаметром 1—1.5 мм, а — более
рациональное расположение антенны* нем положение 7. 5 — грузик, а* висячая антенна
длиной ло 5.5 м (для рекордных моделей необходима подстройка входа приемника; наиболее
целесообразное расположение антенны 3+9+4). 7 — мягкий проаод Ml В длиной около 0,8 и.

5 — приемник. 9 — мягкий провод сечением ОД—0.15 мм’, /0 мачга]

3 Зак 2137

65
ка как можно дальше. Соединение «корпуса» — источника пита-
ния приемника — с шасси двигателем или другими металличес-
кими деталями модели (что должно создать противовес, как бы
вторую часть антенны — диполь) чаще всего отрицательно сказы-
вается на работе. Обычно оно приводит к изменениям режима ра-
боты выходного контура на земле и после старта и вместо ожи-
даемого улучшения дает ухудшение дальности действия вследст-
вие отрицательного влияния электростатических зарядов, появля-
ется во время работы двигателя.

В летающих моделях чаще всего используют вертикальные ан-
тенны или же антенны, натянутые между кабиной и килем
(рис. 4.5). Очень редко встречаются свисающие антенны (только
в рекордных радиомоделях).

В надводных плавающих моделях применяют вертикальные ан-
тенны из стальной проволоки или же размещают антенны из мяг-
кого провода в поливинилхлоридной изоляции под палубой или
надстройками как можно выше над линией воды. В моделях под-
водных судов используют, как правило, вертикальные антенны,
проложенные в водонепроницаемой изоляции над поверхностью
воды.

4.4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АНТЕНН

Помимо длины, формы и размещения антенны, важную роль
играет так называемая взаимная поляризация антенн. Лучше все-
го взаимодействуют друг с другом антенны с одинаковой поляри-
зацией, т. с. вертикальная передающая антенна с вертикальной
приемной антенной (рис. 4.6). Взаимное положение антенн имеет
также очень большое влияние на уровень сигнала, поступающего
в приемник. Сигнал будет самым большим, когда антенны парал-
лельны между собой, и самым меньшим, когда антенны перпен-
дикулярны. Это явление соответствует направленному действию
антенны передатчика и приемника. Об этом надо помнить в мо-
менты, когда управляемая модель находится на пределе дальнос-
ти действия аппаратуры. Поэтому соответствующее наклонение
антенны передатчика позволяет несколько увеличить предельное
расстояние для управления моделью.

При согласованной поляризации антенн для получения даль-
ности действия в поле пиления модели достаточно иметь приемник
чувствительностью 5 мкВ и передатчик мощностью излучения
1 мВт. Изменение поляризации антенн вызывает стократное сни-
жение уровня сигнала, поступающего на приемник, что может
вызвать трудности в достижении дальности действия даже 350 м.

Следует также помнить, что вертикальные передающие антен-
ны имеют так называемую мертвую зону. Поэтому в случае уп-
равления летающими моделями, особенно находящимися на боль-
шой высоте, чем ближе модель к передатчику, тем меньше коэф-
фициент полезного действия антенны. Мертвая зона — это конус
66
с наклоном образующей около 15°, расширяющийся кверху. Когда
модель находится над приемником, надо отклонить антенну от
вертикали на угол 20—40°. Это позволит увеличить надежность
связи.

Рис. 4.6 Взаимодействие антенн:

а) взаимодействие антенн; б) влияние тела радноыоделиста на диаграмму
направленности антенны; в) передатчик с противовесом

(/ — приемная антенна. 2 — наиболее целесообразное положение антенн. «У — правиль-
ное положение передающей антенны, '/ — нецелесообразное положение передающей анген-
ны, 5 — направление максимального излучения. 6* — противовес)

Глава 5

Приемные устройства

5.1. СВЕРХРЕГЕНЕРАТИВНЫЕ ПРИЕМНИКИ

В настоящее время в практике радиомоделизма наибольшее
распространение получили сверхрегенератпвные и супергетеродин-
ные приемники. Другие приемники, такие, как детектор-
ные, прямого усиления, применяются крайне редко

3» 67
(рис. 5.1). Сверхрегенеративный приемник — это специаль-
ный генератор ВЧ, охваченный обратной связью, работаю-
щий в возбужденном режиме с частотой гашения,
промодулированной НЧ сигналом. После детектирования такого
ВЧ сигнала необходимо отфильтровать частоту гашения (80—
100 кГц) и получить чистый НЧ сигнал. Встречаются также сверх-

Рис. 5.1. Структурные схемы простых приемных устройств для дистанционного
управления моделями; структурные схемы сложных устройств для одновремен-
ного управления на многих каналах и для пропорционального управления при-
ведены в гл. 7 п 8:

а), б) одпоканальные схемы; в), г) многоканальные схемы; д) схема
с УВЧ

регенеративные детекторы с внешним генератором постоянной час-
тоты гашения. В детекторе с самогашением частота гашения не-
постоянна и зависит от уровня принимаемого сигнала. Примеры
приемников с внешним гашением приведены на рис. 1.16 и 14.14.
Сверхрегенеративный приемник может работать в линейном или
логарифмическом режиме, который распознается по форме им-
пульсов колебаний ВЧ в детекторе (рис. 5.2).

Логарифмический режим (рис. 5.2г) отличается резко выра-
женными искажениями сигнала при глубоких модуляциях, близ-
ких к 100%. Зато это дает как бы автоматическое регулирование
усиления и, следовательно, при малом уровне модуляции (при-
мерно до 60%) сигнала от передатчика амплитуда сигнала с вы-
хода детектора не зависит от амплитуды модулированной несу-
щей ВЧ. Частота гашения может быть малой, но при этом по
меньшей мере вдвое большей максимальной модулирующей час-
тоты принимаемого сигнала. На практике частота гашения равна
25—85 кГц.

Сверхрегенеративный детектор, работающий в логарифмичес-
ком режиме, действует более устойчиво, несмотря на колебания
напряжений питания. Кроме того, он сохраняет свойства ослабле»
63
Рис. 5.2. Сверхрегенерация:

с) характеристики электрических процессов в сверхрегенеративном детекторе: б) селективность детектора

сигнала ВЧ от передатчика: а) зависимость уровня выходного сигнала детектора (Л) в зависимости от уровня
от характера сигналов передатчика; г) зависимость выходного сигнала детектора от глубины модуляции сигнала
передатчика, линейность сохранена до глубины модуляции около 60%

(/ — шум сверхрегенерации, 2 — собственный шум транзистора, 3 — частота гашения. 4 — ВЧ сигнал. 5 — мощный
ВЧ сигнал, 6 — средний. 7 — очень слабый, в—мелкая модуляция, 9 — глубокая модуляция. /0 — слабый сигнал,
но глубоко промодулированньй, 11 — мощный сигнал, ко мелко промодулнрованный)
пия импульсных помех, а также эта схема легка в регулировании.
Поэтому в радномодельном деле используют, как правило, сверх-
регенеративные детекторы, работающие в логарифмическом ре-
жиме.

При работе сверхрегенеративного детектора в линейном режи-
ме необходима стабилизация напряжения питания. Кроме того,
такие детекторы чувствительны к импульсным помехам и трудны
в регулировании. Линейный режим работы обеспечивает неболь-
шие искажения сигнала от передатчика, а усиление тем большее,
чем выше частота гашения (и больше величина положительной
обратной связи). В этом случае частота гашения в 30—50 раз вы-
ше самой большой частоты, модулирующей принимаемый сигнал.
Линейный режим работы обеспечивает детектор с внешним гене-
ратором частоты гашения. Следует добавить, что на практике амп-
литуда выходного сигнала зависит от уровня напряжения вход-
ного ВЧ сигнала, поступающего от передатчика, а это для радио-
моделиста неблагоприятно.

С точки зрения величины КПД любительского приемного уст-
ройства выбор сверхрегенеративпого детектора и режима его ра-
боты практически не имеет значения, разумеется, при условии пра-
вильного исполнения и налаживания схемы. Иначе обстоит дело с
устройствами заводского изготовления, примером может служить
приемник «Varioton» (см. рис. 14.14).

Сложные электрические процессы в контурах приемников вы-
зывают образования так называемого шума сверхрегенерации.
Этот шум, характерный для работы сверхрегенеративных прием-
ников, можно слышать, включая наушники па выходе приемника.
Он похож па шум кипящей воды и исчезает при приеме несущей
ВЧ передатчика. Кроме того, могут быть еще собственные шумы
транзистора в каскаде детектирования. Подытоживая сказанное
выше, мы видим, что в сверхрегеперативном детекторе, работаю-
щем в дистанционно управляемой модели, могут действовать
напряжения следующих частот: частоты сигнала ВЧ, частоты га-
шения, частоты шума сверхрегенерации, частоты собственных шу-
мов транзистора (рис. 5.2а). Из них для нужд передачи сигналов
в приемных схемах используют частоту сигнала ВЧ и частоту
шума. Частота гашения имеет решающее влияние на качество
работы сверхрегенеративного детектора и не может быть исполь-
зована для других нужд. Собственные шумы транзисторов явля-
ются неизбежным злом, с которым борются путем понижения нап-
ряжения и токов, питающих детектор.

Следует еще вспомнить о довольно важной зависимости тока в
коллекторной цепи детектора от сигнала передатчика. С момента
получения сигнала несущей этот ток уменьшается. Значение па-
дения тока зависит от уровня сигнала (следовательно, и от рас-
стояния между приемником и передатчиком), а также от схемы
сверхрегенеративного детектора. Типичным коллекторным током
детектора является ток от 0,2 до 1,5 мА (зависит от типа тран-
зистора).
Преимущества сверхрегенеративных приемников таковы: вы-
сокая чувствительность (близкая к чувствительности супергетеро-
динных приемников); простота схемы для любителя; наличие
автоматического регулирования усиления; возможность приема раз-
личных сигналов (немодулированпой несущей ВЧ, модулирован-
ной по амплитуде и частоте); нечувствительность к помехам им-

пульсного характера.

К недостаткам этих приемников относятся:

плохая избирательность (в смысле легкой настройки с пере-
датчиком без кварцевой стабилизации это может считаться дос-
тоинством) ;

чувствительность к длине антенны (например, слишком длин-
ная антенна вызывает срыв колебаний);

чувствительность к расположению антенны (помехи в работе,
когда антенна изменяет емкость, что иногда имеет место в лета-
ющих и в плавающих моделях);

мешающие излучения (каждый сверхрегенеративный приемник
является маломощным передатчиком, и с этим борются путем тща-
тельного экранирования детектора или добавления каскада уси-
лителя ВЧ, что тоже оказывает некоторое влияние на селектив-
ность) ;

искажение модулированных сигналов (это становится замет-
ным при сигналах НЧ выше 8 кГц и сложных видах модуляции).

Хорошо отрегулированный транзисторный сверхрегенератив-
ный детектор достигает чувствительности 2—10 мкВ (это значит,
что сигнал несущей ВЧ с уровнем 2 мкВ полностью подавляет
шум сверхрегеперанип). Он может работать в значительном диа-
пазоне напряжений питания. Если поминальное напряжение рав-
но 6 В, то детектор работает от 3—4,5 до 7,5—9 В. В транзистор-
ных сверхрегенеративных детекторах антенна может быть подклю-
чена к коллектору или эмиттеру или же может быть индуктивно
связанной тремя — пятью витками с катушкой колебательного
контура (см. рис. 14.21 в). Подключение антенны к коллектору че-
рез конденсатор емкостью 3,5—15 пФ дает несколько большую
чувствительность при короткой антенне, но детектор чувствителен
к соприкосновению с антенной. Антенну можно подключить к
эмиттеру непосредственно (без конденсатора). Она может быть
длинной (около 1 м) и настроенной.

Все электрические контакты в модели следует шунтировать схе-
мами искрогашепия. Если в связи с этим получаются помехи в
является не особенно опасным, поскольку сверхрегенеративный
приемник с самогашением имеет достаточную степень линейности
выходного сигнала в диапазоне глубины модуляции до 60% (см.
рис. 5.2г). Однако максимальная модулирующая частота не долж-
на превышать 10 кГц. При приеме нескольких сипусоидальномоду-
лированных сигналов на выходе приемника одновременно могут
появиться помехи, вызываемые гармониками (особенно второй и
третьей). Поэтому в схемах с ГС-фильтрами необходим ограничи-
тель. Кроме того, нельзя быть уверенным в том, что обычный
сверхрегенеративный приемник сможет принимать четыре сигнала
одновременно.

Рис. 5.3. Схема типового сверхреге-
нсратнвного детектора с германие-
вым транзистором типа р-п-р (ва-
риант с кремниевым транзистором
типа п-р-п приведен на рис. 5 0). Эта
схема отличается эффективным авто-
матическим регулированием уровня
выходного сигнала, мало чувстви-
тельна к перегрузке со стороны
близкорасположенного передатчика
значительной мощности по сравнению
с другой типовой схемой детектора
из рис. 14.116, в которой на работу
детектора влияет качество трансфор-
матора НЧ:

L — 7,5 витков провода ПЭВ 0.3 на
каркасе диаметром 5 мм с ферритовым
сердечником; Дд — 10—35 мкГ; С — 3—
15 пФ; Ci — 47 нФ; С2 — 2 мкФ; СЗ —
15—35 пФ; С-4 —0,01 мкФ; С-5 — 0,039 мкФ;
С6 — 6—30 пФ; С7 — 2200-3300 пФ; С8 —
10,0 мкФ; R/, R2 — 10 кОм; КЗ — 4,7—
5.1 кОм: R4 — 1 кОм; КЗ — 100 Ом. R6 —
50 кОм—680 Ом; вместо R5 — можно ис-
пользовать трансформатор, транзистор
77 -API 11-1.516. П403. П416, 11426.

OC1694-I7I

На рис. 5.3 приведена схема типового транзисторного сверхре-
генеративпого детектора с указанием элементов схемы, влияющих
на чувствительность. Конденсатор С8 блокирует питающую бата-
рею, чтобы изменения ее внутреннего сопротивления не влияли на
изменение частоты генератора, а также для того, чтобы при под-
ключении усилителя НЧ не появились вредные связи.

Резисторы R1 и R2 стабилизируют рабочую точку транзистора,
работающего в схеме ОБ.

Из резонансного контура в коллекторе транзистора, настроен-
ного на частоту 27,12 МГц и состоящего из катушки L и конден-
сатора С1, напряжение положительной обратной связи подается
на эмиттер через конденсатор СЗ для самовозбуждения. Часто
бывает полезно для повышения чувствительности подключать кон-
денсатор СЗ к среднему отводу катушки L, как на рис. 5.4а. Что-
бы подводимое к эмиттеру напряжение обратной связи не замыка-
лось на корпус через конденсатор С4, применяют дроссель Др, ко-
торый должен иметь как можно меньшую собственную емкость,
72
а его полное сопротивление должно быть в 10 раз больше емкост-
ного сопротивления СЗ.

После подключения питания напряжение шума, имеющееся в
цепи коллектора (в результате положительной обратной связи),

Рис. 5.4. Схемы транзисторных сверх-
регеперативпых детекторов:

а) малочувствительный к качест-
ву транзистора (регулирование шума
сверхрегенерации и чувствительности
схемы с помощью R), L содержит
2+2 витка ПЭВ 0,3, диаметр 10 мм;
Др — 80 витков ПЭВ 0,1, диаметр
4 мм; б) с увеличенной селектив-
ностью (регулирование ширины по-
лосы принимаемых частот с помощью
/?), Л—6 + 9 витков ПЭВ 0,3, диаметр
5 мм; «) со свойствами супергетеро-
дина, Пя — кварцевый резонатор.

Детектор, особо стойкий к изме-
нениям температуры, показан па
рис. 7.246, а пригодный для работы
с малыми напряжениями питания —
на рис. 5.6

становится причиной возбуждения колебаний в LC-коитуре на ре-
зонансной частоте. Тогда эмиттер транзистора все еще возбужда-
ется большей амплитудой напряжения ВЧ, поступающего через
конденсатор СЗ, коллекторный ток возрастает, а среднее напря-
жение эмиттера становится (в отличие от исходного состояния)
более отрицательным относительно базы (усилитель класса С).
Амплитудное значение напряжения ВЧ перестанет возрастать, на
некоторое время задержится на данном значении и зарядит кон-
денсатор С4. Это означает, что потенциал эмиттера будет дви-
гаться в сторону больших отрицательных значений до тех пор,
пока положительные значения амплитуды сигнала ВЧ, поступаю-
щего через СЗ, не станут достаточными для запирания транзисто-
ра. Колебания в цепи коллектора все еще будут продолжаться, но
с понижающейся амплитудой. В то время, когда транзистор будет
закрыт, конденсатор С4 разрядится через резистор R.3 вплоть до
момента, когда у базы станет более отрицательный потенциал,
чем у эмиттера, а транзистор снова не начнет усиливать и не воз-
никнут новые колебания.

Конденсатор С4 заряжается через транзистор до отрицатель-
ного значения напряжения па эмиттере, а разряжается через ре-
зистор R3. Длительность заряда и разряда С4 определяет его
емкость и величину резистора R3.

Период возбужденных колебаний ВЧ при запертом транзисто-
ре обусловливают практически только потери колебательною
контура LC1. В случае неправильного регулирования сверхрегеие-
ративпого детектора время запирания транзистора может быть
настолько коротким, что амплитуда напряжения возбужденных
колебаний ВЧ не будет успевать падать в контуре до уровня амп-
литуды напряжения шума, прежде чем начнет нарастать новая
пачка колебаний ВЧ. Приемник, работающий в таком режиме,
имеет малую чувствительность, а его согласование с передатчиком
осуществить достаточно трудно, так как в этом случае непрерыв-
ная резонансная характеристика делится на целый ряд узких ре-
зонансных пиков (многократный резонанс), Дальность действия
также невелика, зависит от температуры окружающей среды и
напряжения источника питания. В таком случае обычно прибега-
ют к временному вспомогательному средству: параллельному под-
ключению к колебательному контуру резистора R6— 600 Ом. Та-
ким образом, замедляется рост возбуждаемых колебаний ВЧ. Это
эффективно улучшает работу сверхрегенератора, но все же не яв-
ляется решением вопроса, так как в этом случае отбирается часть
энергии ВЧ от антенны. Иногда подключение резистора к конту-
ру приводит к полному срыву колебаний вместо устранения явле-
ния многократного резонанса.

Из сказанного выше следует, что на время запирания транзис-
тора для постоянной времени /?С-цепи частоты гашения, обуслов-
ленной значениями R3C4, влияет рабочая точка транзистора. Г.е
регулирование состоит в том, что уменьшают вдвое величину по-
минального напряжения батареи питания и изменяют сопротив-
ление резисторов делителя напряжения R1R2. Регулирование осу-
ществляется До тех пор, пока на выходе детектора R3C4 еще
есть шум сверхрегенерации. При этом резонансный контур в кол-
лекторе должен быть нагружен антенной нормальной длины
(обычно 0,8 м), но без шунтирующего резистора R6. Этим резис-
тором шунтируют резонансный контур. Сопротивление резистора
R6 надо подбирать так, чтобы шум сверхрегенерации полностью
не исчезал (от 4,7 до 2,7 кОм). После этого проверяют работу
детектора, питаемого полным напряжением батареи с помощью ге-
нератора ВЧ и лампового вольтметра или осциллографа. При
этом резонансная характеристика единична, не имеет многократ-
ного резонанса, сужается при подстройке (лучшая селектив-
ность — большее сопротивление помехам), а чувствительность
увеличивается в несколько раз. Контроль за улучшением чувстви-
тельности детектора выполняют методом, описанным в гл. 13.
Необходимо знать амплитуду частоты гашения на выходе де-
тектора (чем она меньше, тем лучше). Тогда легче отделить ее
от полезного сигнала на выходе усилителя НЧ. Предварительное
фильтрование можно выполнять па выходе детектора включением
резистора R4 и конденсатора С5 (например, 1 кОм и 0,039—
0,043 мкФ), ио это не обеспечивает эффективного подавления
частоты гашения. Лучшие результаты дает фильтр с дросселем
НЧ, заменяющим резистор R4 (Др2 па рис. 7.4). Индуктивность
дросселя должна быть 25—30 мГ, для этого, например, исполь-
зуют катушку с намотанным проводом диаметром 0,05 мм до соп-
ротивления 680 Ом; такая катушка содержит около 2000 витков.

Хорошие результаты при подавлении частоты гашения дает
использование польского миниатюрного трансформатора 77/ в
качестве дросселя НЧ (вместо R4) с одной обмоткой и с повышен-
ным сопротивлением (140 Ом). Это трансформатор не нуждает-
ся в каких-либо переделках.

Различие уровней выходных напряжений в сверхрегенератив-
ном детекторе (см, рис. 5.3) в случае использования резистора
R4 и замены его дросселем НЧ Др2 приведена в табл. 5.1.

ТАБЛИЦА 5 1

Эле- мент 11а пряже- ние НЧ В Частота шума сверхрегенера- ции, кГц Напряжение шума сверхре генерации без сигнала, В
R4 0.9 0.5 R/83 1.0
Др2 1.9 0,1523/77 0,15

В сверхрегенеративных приемниках полезна трансформатор-
ная связь (1 : 4,54-5,5) детектора с УНЧ. В этом случае дроссель
НЧ может быть исключен, а конденсатор С5_подбирается для под-
стройки первичной обмотки трансформатора к полосе передавае-
мых сигналов НЧ.

Транзистор первого каскада УНЧ должен иметь как можно бо-
лее высокий коэффициент усиления по току и как можно мень-
ший обратный ток коллектора. Резисторы /?/ и R2 можно заме-
нить монтажным потенциометром 10—25 кОм, что облегчит регу-
лирование.

Конденсатор СЗ можно заменить двумя скрученными провода-
ми диаметром 0,25 мм. Обратную связь регулируют путем скру-
чивания пли раскручивания этих проводов длиной 37 мм. Емкость
конденсатора СЗ можно также подобрать с помощью воздушного
конденсатора полуперемеппой емкости, например 2—8 пФ. Кон-
денсатор устанавливают па минимум емкости и постепенно уве-
личивают ее до тех пор, пока в высокоомных головных телефонах
(1—4 кОм), включенных на выходе детектора, не появится шум
сверхрегенерации. Обычно эта емкость соответствует наибольшей
чувствительности схемы. Тогда измеряют подобранную емкость и
заменяют постоянным конденсатором. Используя конденсатор по-
лупеременной емкости 2—35 пФ или 2—50 пФ, можно аналогич-
ным образом установить вторую точку наибольшей чувствительно-
сти. В этом случае увеличивают емкость до момента исчезновения
шума сверхрегеперации, после чего ее несколько уменьшают. Тео-
ретически более правилен первый способ, ио на практике рекомен-
дуется испробовать оба и выбрать тот из них, который дает луч-
шие результаты. Тут уместно подчеркнуть, что самый громкий
шум сверхрегеперации вовсе не означает точку максимальной
чувствительности схемы.

Емкость конденсатора С4 влияет на частоту гашения сверх-
регенеративного детектора, на ширину полосы ВЧ приемника и
уровень сигнала НЧ па его выходе. Чем больше С4, тем меньше
частота гашения и уже полоса ВЧ. Однако слишком большая
емкость С4 вызывает нарушение устойчивой работы сверхрегене-
ратора.

Сердечник катушки L должен перестраивать приемник за два
поворота на I МГц.

Очень важным элементом сверхрегенератора является также
дроссель Др (10—35 мкГ ±10%; активное сопротивление 2—
4 Ом). Без дросселя схема не работает. В схемы некоторых детек-
торов необходимо включать развязывающий конденсатор С6, С7,
С8 (или вместо них — С9).

Сверхрегенеративный детектор с кремниевым транзистором от-
личается несколькими ценными свойствами: простая схема (см.
рис. 5.46), малый уровень шумов на выходе, отсутствие дросселя
НЧ (Др2 на рис. 7.4). Прием модулированных сигналов при этом
транзисторе исключительно чистый, без следов шума сверхрегене-
рации. При испытании дальности действия но мере удаления от
передатчика детектор с германиевым транзистором имеет ступен-
чато нарастающий уровень шума в телефоне па выходе приемни-
ка вплоть до исчезновения сигнала, а детектор с кремниевым
транзистором имеет почти постоянный уровень шума вплоть до
границы дальности действия, где модулированный сигнал, кото-
рый до сих пор был слышен с полной силой, сразу исчезает. Это
достоинство особенно важно для схем с одновременным обслужи-
ванием двух каналов НЧ.

Сверхрегеперативнып детектор обычно принимает сигналы ВЧ,
отстоящие на ±150 кГц от середины полосы 27,12 МГц без рез-
ких различий в уровне па выходе. Таким образом, приемник с
каскадом ВЧ (например, показанный на рис. 14.14) принимает
сигналы, отстоящие даже на ±250 кГц.

Полное выходное сопротивление детектора, представленного па
рис. 7.4а, равно 20—30 Ом, а полное входное сопротивление усили-
теля НЧ равно около 4 кОм. Таким образом, важно согласование
этих элементов. Двухкаскадный усилитель НЧ обеспечивает уси-
ление сигнала НЧ примерно в 1500 раз, что вполне достаточно для
срабатывания групп резонансных фильтров или реле.
Дополнительные сведения о регулировании сверхрегенератив-
ных приемников даются в табл. 5.2 (измерение трех экземпляров
приемников).

ТАБЛ И Ц А 5.2

Иселедуемый параметр Номг’р экземпляра 11 рисм ни кя
1 2 3
База Т5 0,07 В 0,06 в 0,07 В
Эмиттер Т4 3,60 В 3,90 В 4,20 В
База Т4 3,70 В 3.50 В 3,70 В
Эмиттер ТЗ 1,70 В 1,95 В 1,75 В
База ТЗ 1.80 В 2,04 В 1,80 В
Эмиттер Т2 0,65 В 0,78 В 0,72 В
База Т2 0,75 В 0,89 В 0,82 В
Эмиттер Т1 2,90 В 2.90 В 2,90 В
База Т1 Ч 2,80 В 2.80 В 2,85 В
Ток без сигнала 2,9 мА 3,0 мА 2,9 мА
Ток при сигнале 15,0 мА 15,0 мА 15,0 мА
Р1 (срабатывание) 3,10 В 2.00 В 2,00 В
Р1 (при сигнале) 4,10 В 4,10 В 3,50 В
/ канала НЧ 965 Гц 1080 Гц 1080 Гц
Ширина полосы канала НЧ —20 +15 Гц —40 +20 Гц —30 +20 Гц
Напряжение НЧ при сигнале 1000 Гц
Точка 5 0,36 В 0,40 В 0,50 В
Точка 4 0,36 В 0,35 В 0,46 В
Точка 3 11,0 мВ 6,0 мВ 11,0 мВ
Точка 2 0,35 мВ 0,28 мВ 0,29 мВ
Чувстпителъность приемника
27.12 МГи (1) 12.0 мкВ I 11,5 мкВ 1 15,0 мкВ
40,68 МГц (1) 9,0 мкВ | 8,0 мкВ | 9.0 мкВ

Примечания: 1. Испытания дальности действия на местности показали, что все
исследованные приемники равнозначны. Небольшие различия в чувствительности практиче-
ски нс имеют значения.

2. Измерения выполнены электронным вольтметром и измерительным прибором с сопро-
тивлением 20 кОм/В.

Сверхрегенеративный детектор, как и регенератор, излучает
ВЧ колебания. Два близко расположенных друг к другу сверхре-
генеративных приемника (например, в плавающих моделях) мо-
гут поэтому при работе мешать друг другу. Для уменьшения из-
лучения к сверхрегенеративиому детектору добавляют каскад уси-
ления ВЧ (рис. 5.5), потребляющий ток около 1 мА. Каскад уси-
ления желательно экранировать, а связь с усилителем сделать
как можно слабее. Здесь применяют керамический конденсатор
емкостью 1-9 пФ, значение которой можно подобрать экспери-
ментально. Такой конденсатор можно изготовить путем скручива-
ния друг с другом двух коротких проводов в поливинилхлоридной
изоляции. Усилитель ВЧ, помимо того, что он значительно умень-
шает излучение, увеличивает чувствительность приемника и его
Дальность действия, а также улучшает устойчивость работы де-
тсктора, делая его нечувствительным к внешним влияниям. Регу-
лирование его заключается в подборе связи обоих элементов.

Усилитель ВЧ регулируют после сверхрегенеративного детекто-
ра. Чаще всего встречаемый апериодический усилитель
(рис. 5.5а, б) дает небольшое усиление (около 1,5—2), но тут
важны другие, упомянутые выше, достоинства. Почти все транзис-
торные сверхрегенеративные приемники заводского изготовления
теперь снабжаются каскадом усиления ВЧ.

гиозмт

ГИОЗ, AFi26

JUW

2.0

-и

0,05

-0+

чи-
ЭВ

10.0

Р
•30-50

'2200

2>AFA2S
2^00170

2AFh?5,0Cn0

2,0

-0—

6В

Рис. 5.5. Схемы УВЧ для сверх-
регснеративных приемником (см.

также рис. 14.196):

а) апериодический усилитель:
Др содержит 240 витков ПЭВ
0,06 на резисторе с сопротивле-
нием 2,5 МОм (0,5 Вт), можно
заменить другим дросселе^:; £ —
7 витков ПЭВ 0.86 диаметром
7 мм; б) улучшенный апериоди-
ческий усилитель: Др — 80 вит-
ков ПЭВ 0,1 на резисторе I МОм
(0.1 Вт), £ — 6.5 виткоп ПЭВ
0,6 диаметром 5 мм; в) усилитель

р--160^р ii+j
\1К

5,0

=гС,05

-е> +

с настроенным

контуром:

LI—10-1-7 витков; £2—7 ниткой;
£3—6,5 витков ПЭВ 0,6 па кар-
касе диаметром 5 мм с феррито-
вым сердечником (Др такой, как
на рис. 5.56)

Можно также собирать сверхрегенератнвный детектор с очень
большой избирательностью, нечувствительный к помехам н эко-
номичный (см. рис. 5.4в). Кварцевый резонатор с рабочей часто-
той передатчика может быть заменен конденсатором емкостью
5 пФ там, где не требуется особо высокой избирательности. Двой-
ной 1-фильтр служит для отделения частоты гашения от команд-
ного сигнала. Приемник с детектором этого рода имеет все досто-
инства супергетеродинного приемника, хотя он значительно про-
78
ще. Схема другого сверхрегеперативпого детектора с повышен
ной избирательностью приведена на рис. 5.46.

Па рис. 5.6—5.8 приведены схемы сверхрегенеративных прием
ников.

Рис Г>,6 Схема субминиатюрпого одноканального сверхрегенератппного прием-
ника с кремниевыми транзисторами. Габариты 35X25x15 мм, масса 14 г. На-
земный радиус действия с антенной 0,34 м при напряжении питания 2,4 В с
передатчиком мощностью 0,2 Вт равен 400 м (при более длинной антенне и
большем напряжении питания радиус действия возрастает):

L.1 — 11 витков ПЭВ 0,3 на каркасе диаметром 5 мм с ферритовым сердечником; L2—
2000 вн 1 ков ПЭВ 0,05 мм в ферритовом броневом сердечнике; Др—200 витков ПЭВ 0,1 мм
на резисторе 1 МОм: напряжение питания 1,8—4.8 В. Сопротивление резистора П — 680 кОм,
когда транзистор 7'2 имеет 6-500. для напряжения питания 4,8 В и 470 кОм для напряже-
ния 2,4 В В случае Р-600 соответственно 820 и 560 кОм. Когда 6=700, 1 МОм и 680 кОм.
Когда 6-800, 1,2 МОм и 820 кОм. В качестве транзистора Т-1 могут работать два транзи-
стора BF519—521, соединенных параллельно (ток 300—500 мЛ)

Рис. 5.7. Схема одноканального сверхрегеперативпого приемника с кремниевыми
транзисторами и с интегральной схемой ИС. Габаритные размеры 57X18X15 мм,
масса 17 г. Наземный радиус действия (с антенной 0.4 м) с передатчиком
мощностью 0.2 Вт равен 500 м. С антенной 0,8—1 км.

LI — 10 витков ПЭВ 0.3 на каркасе диаметром 5 мм с ферритовым сердечником; 7-2 —
1500 витков ПЭВ 0.06 в ферритовом броневом сердечнике диаметром 14x8 мм; Др — 103 вит-
ков ПЭВ 0,08 на резисторе 560 кОм (0.1 Вт); интегральная схема марки МАЛ125 (115 или

145) или же ТАЛ111

Существует также способ, благодаря которому можно одно-
временно управлять даже десятью плавающими или колесными
моделями со сверхрегенеративными приемниками, причем в одной
и той же полосе 27,12 МГц. Это — система с так называемым
ключом. При использовании такой системы всегда применяют па
один канал НЧ больше, чем число каналов управления. Это сле-
дует из рис. 5.9. Сигнал НЧ от последнего каскада приемника по-
ступает теперь не непосредственно на все фильтры НЧ, а через
контакты реле канала-ключа. Следовательно, все каналы могут
работать только в момент короткого замыкания контактов реле

Рис. 5.8. Схема одпоканального приемника, работающего с сигналом немодули-
рованной несущей ВЧ (Л1) с использованием шума сверхрегенерации. Габарит-
ные размеры 40X22X15 мм, масса 15 г. Наземный радиус действия с передат-
чиком, представленным на рис. 3.2 мощностью 0,15 Вт, равен 400 м; L — 7,5 вит-
ков ПЭВ 0,3 на каркасе диаметром 5 мм с ферритовым сердечником: ИМ —
звездообразный распределитель с резиновым приводом, электромагнитный меха-
низм (40—100 Ом), микродвигатель «Micromax» с передачей 41:14-60:1, реле
сопротивлением 300 Ом; резистор R служит для регулирования рабочей точки
при приеме сигнала несущей передатчика (тогда затухает шум сверх регенерации
и отпирается оконечный транзистор); в качестве передатчика может работать
каждая ламповая или транзисторная схема (см. рис. 3.3) после отключения ге-
нератора НЧ и модулятора

Рис. 5.9. Схема передатчика
дискретных команд:

а) передающая схема
(ГК — генератор-коммутатор);
б) приемная схема (канальные
фильтры такие, как на
рис. 6.6а)

-я-

канала-ключа. Это происходит незаметно для глаза, примерно за
миллисекундные отрезки времени. В этом случае преобразовыва-
ют имеющиеся типовые многоканальные устройства с электричес-
кими фильтрами одним из следующих способов:

1) если имеется свободный канал НЧ, то его используют в ка-
честве ключа;
2) если использованы все каналы, то надо добавить в передат-
чик один генератор 114, а в приемник — один фильтр с реле.

Должна быть предусмотрена возможность передачи двух сиг-
налов одновременно, все равно в какой системе. Канал-ключ дол-
жен быть подключен одновременно с управляющим каналом. Пе-
редатчик не должен передавать непрерывную несущую.

На рис. 5.9а показана структурная схема передатчика с тремя
генераторами НЧ управляющих каналов — Г1. Г2. ГЗ (что позво-
ляет единовременно передавать три командных сигнала) и с ге-
нератором НЧ ключа /7(, включенным через диодную логическую
схему. Транзистор Т1 — развязывающий, R следует подобрать,
72 — переключатель (если Т2 не закрыт, то не работает и 77).

Следует обратить внимание на то, что каждый оператор дол-
жен пользоваться другой частотой канала-ключа, а исполнитель-
ные механизмы должны быть без самоцентрирования, с временем
перехода из одного конечного положения в другое от 1 до 1,5 с.
Такое решение подходит только для плавающих и колесных ра-
диомоделей.

5.2. СУПЕРГЕТЕРОДИННЫЕ ПРИЕМНИКИ

Это приемники, преобразующие частоту принимаемого сигнала
ВЧ в другую, всегда постоянную и значительно меньшую, так на-
зываемую промежуточную (ПЧ) (рис. 5.10). Промежуточная час-

fc=?.71A

МГЦ J х-
fp=26,655МГц

Гс-Гг=665кГц=ПЧ

гс = 2732 МГц ПЧ пЧ

-l-1^ »|r

2639МГц 26.655МГц 2732МГц

Гм fr , ft
5?

Рис. 5.10. Супергетеродинный приемник для дистанционного управления моде-
лями:

и) структурная схема приемника; на практике встречаются также вариан-
ты схем с меньшим числом каскадов ПЧ. упрошенным АРУ и т. л.; как прави-
ло, ВЧ гетеродина стабилизируется кварцевым резонатором (ФД — фазовый
дискриминатор); б) частоты, действующие в смесителе приемника (J с — частота
сигнала несущей ВЧ передатчика, /г —частота гетеродина); в) зеркальная час-
тота /м отстоит на две промежуточные частоты от требуемой частоты приема.

1 — частота ВЧ передатчика, мешающая приему; 11 — осионная частота ВЧ передатчика
тота затем усиливается и подается на детектор, откуда через УНЧ
поступает па исполнительный механизм. Промежуточная частота
нужна для того, чтобы легче усиливать сигналы НЧ, которая при-
том еще и постоянна. Для смешивания частот в приемнике ис-
пользуется вспомогательный генератор, так называемый гетеро-
дин, который подает на смеситель напряжение с постоянной амп-
литудой. Гетеродин является очень важной частью преобразова-
теля и должен обеспечивать не только постоянное значение амп-
литуды напряжения ВЧ. но и высокую стабильность частоты. От-
клонения частоты гетеродина отрицательно сказываются па ра-
боте приемника. На периодические изменения частоты влияют ко-
лебания напряжения питания и температуры.

Достоинства супергетеродинных приемников: большая и посто-
янная чувствительность, высокая избирательность, возможность
регулирования ширины полосы принимаемых частот и возмож-
ность автоматического регулирования усиления.

К недостаткам этих приемников надо отнести следующее:
склонность к помехам интерференционного типа, сравнительно
большая масса (в типовом любительском исполнении) и высокая
стоимость (такой приемник примерно в 3 раза дороже свсрхреге-
перативного приемника).

Супергетеродинные приемники имеют одно существенное пре-
имущество перед сверхрегенеративными, а именно высокую изби-
рательность, облегчающую выполнение все более жестких тех-
нико-правовых требований и позволяющую одновременно управ-
лять даже 12—32 различными моделями, расположенными по-
близости друг от друга. Супергетеродинный приемник должен
взаимодействовать с передатчиком, частота которого стабилизи-
рована кварцевым резонатором.

Сделаем краткий обзор свойств элементов супергетеродинного
приемника для дистанционного управления моделями.

Рис 5.11. Схема супергетеродинного приемника. Расстояние между каналами
5—10 кГц (при замене кварцевых резонаторов):

LI — витков ПЭВ 0'1 на каркасе диаметром 6 мм с ферритовым сердечником (12 вит-
ков па каркасе диаметром 5 мм); L2 — 1—2 витка ПЭВ 0.1 поверх I.I-. Др! — 20+3 витка
ПЭВ 0.1 па каркасе диаметром 3 мм: н качестве ФПЧ1—ФПЧЗ можно использовать фильтры
от любого карманного приемника
Усилитель ВЧ. Применяют два вида входных устройств супер-
гетеродинных приемников: с каскадом УВЧ или без него (рис. 5.11,
5.12л), Во втором случае обычно применяют селективный входной
контур.

Встречается также экранирование входного контура, а иног-
да и смесителя. Этим способом приемники дополнительно защи-
щают от посторонних помех, а также от помех со стороны ис-
полнительных механизмов. Каскад УВЧ обеспечивает увеличение
чувствительности (что, впрочем, не всегда необходимо), а также
большую возможность АРУ (автоматического регулирования уси-
ления) приемника. Однако этот каскад должен быть выполнен на

Рис. 5.12. Дополнительные или сменные блоки для приемника, показанного на
рис. 5.11:

а) схема УВЧ, который можно присоединить к точке X на рис. 5.11 (£—
134-2 витка ПЭВ 0,4 на каркасе диаметром 6 мм с ферритовым сердечником);
б) схема, улучшающая форму выходных импульсов для схем пропорционального
управления (см. также рис. 15.1); в) схема выходного каскада для ДС-фнльт-
ров; г) схема выходного каскада для резонансного реле; д) схема выходного
каскада для одноканального варианта с реле; е) схема стабилизатора напря-

жения питания
транзисторе с возможно меньшим уровнем собственных шумов.
Регулируемый каскад УВЧ защищает от перегрузки находящийся
вблизи передатчика приемник, но при этом может появиться пере-
крестная (мешающая) модуляция. Дело в том, что чужой передат-
чик, работающий на совершенно другой частоте, может в опреде-
ленных условиях модулировать несущую ВЧ нашего передатчика.
Это является следствием нелинейности характеристики работы кас-
када ВЧ в приемнике, а также глубины модуляции чужого пере-
датчика. Для этого используют корректирующие обратные связи
и фильтры в каскаде ВЧ и смесителе приемника или же отказы-
ваются от АРУ. Помогает также уменьшение усиления каскада
ВЧ, но это уже в крайнем случае. В настоящее время во вход-
ных каскадах ВЧ и смесителях все чаще применяют полевые
транзисторы FET и MOSFET. Так, построен приемник «Varioprop»
(см. рис. 14.28). В приемниках без каскада УВЧ тоже можно ис-
пользовать полевые транзисторы, хотя малые напряжения пита-
ния 4,8 В ограничивают диапазон их применения. Следовательно,
надо использовать лучшие экземпляры полевых транзисторов, пи-
тать их от отдельной субмипиатюриой батареи 9 В или от преоб-
разователя напряжения.

Гетеродин и смеситель. Для обеспечения устойчивой работы
супергетеродинного приемника и для сохранения необходимой ши-
рины полосы от 3 до 10 кГц необходимо применять гетеродины с
кварцевыми резонаторами.

Частоту кварцевого резонатора для гетеродина приемника вы-
числяют следующим образом (для примера выбран канал 19 по
табл. 3.1):

Рабочая частота передатчика . . . > > 27,145 МГц

Промежуточная частота приемника . . . 0,465 МГц

Частота кварцевого резонатора приемника . 26.680 МГц

Большинство кварцевых резонаторов, применяемых в устройст-
вах для дистанционного управления, имеют допуски частоты
±0,01 до ±0,002%. Это значит, что па практике рабочая частота
передатчика может на столько отличаться от рабочей частоты ге-
тродина в приемнике. Что отсюда следует? При наличии самых
неблагоприятных отклонений частот (суммы обоих дополнитель-
ных или отрицательных допусков в кварцевых резонаторах пере-
датчика и приемника) необходимая промежуточная частота равна
не 465, а 455 или 470 кГц.

Следуют выводы:

в супергетеродинных приемниках для дистанционного управле-
ния можно применять любые классические фильтры ПЧ от 455
до 470 кГц;

фильтры ПЧ можно легко перестраивать сердечниками в диа-
пазоне ±2,5% (для частоты 465 кГц от 453 до 472 кГц), чтобы
приспосабливать их к конкретным кварцевым резонаторам;

кварцевые резонаторы для передатчика и приемника можно
подбирать раздельно.
На рнс. 5.13 п 5.14 приведены схемы приемников с кварцевыми
резонаторами.

Для приемников, как правило, применяют субмнниатюриые
кварцевые резонаторы. Это камертонные резонаторы с наконечни-
ками для гнезд или для впаивания в схему.

Ан

Рнс. 5.13. Упрощенный супергетеродинный приемник, предусматриваемый для
использования в разных вариантах. Чувствительность 10 мкВ. избирательность
6 кГц (—6 дБ). Габаритные размеры 46x32x15 мм, масса 30—50 г:
а) схема приемника; значения напряжений замерены относительно «корпу-
са» ( + ) (допуски ±10—15%; LI — 11 витков ПЭВ 0.4 на каркасе диаметром
5 мм с ферритовым сердечником; ФПЧ1, 2, 3 такие же, как на рис. 5.11);
6) одноканальный вариант с реле; в) одноканальный вариант без реле;
г) многоканальный вариант с резонансным реле; другие варианты показаны на
рис. 5.12

Гетеродин должен быть экранирован, а в цепи питания вклю-
чены дроссели. Вырабатываемый сингал должен иметь амплитуду,
достаточную для работы смесителя. Для эффективного подавле-
ния колебаний гармоник гетеродин настраивают с помощью ана-
лизатора спектра, так как настройка с помощью осциллографа
недостаточно точна. Для хорошей работы каскада катушки кон-
тура гетеродина должны иметь добротность 80 и больше, герма-
ниевые транзисторы должны иметь р^80, а кремниевые—больше
150. Это должны быть транзисторы с граничной частотой выше
.90 МГц.

При появлении зеркальной помехи (это разница между ра-
бочей частотой приемника и удвоенной промежуточной частотой,
см. рис. 5.10в) чужой передатчик, работающий вне полосы
27 МГц в диапазоне 26.027—26.382 МГц, может мешать работе
Супергетеродинного приемника. В качестве защиты в приемниках
«5
применяют входные контуры с хорошей избирательностью и ис-
пользуют более высокие промежуточные частоты.

Входные каскады приемников делают обычно широкополосны-
ми, чтобы избежать перестройки при замене кварцев и резонато-
ров каналов. Поэтому зеркальная частота частично подавляется
в предварительном каскаде ВЧ. В этом случае ограничиваются
только одним каналом ВЧ: подстройкой к нему входного каскада
и уменьшением связи между контурами.

Для подавления зеркальных частот применяют следующие ме-
ры: увеличивают число предварительных каскадов при сохранении
малых типовых частот ПЧ; используют большую промежуточную
частоту, что позволяет получить ширину полосы НЧ около
5 кГп с пьезокерамическим фильтром; применяют схемы двойного
преобразования с большой первой промежуточной частотой и
меньшей второй.

Рис. 5.14. Схема супергетеро-
динного приемника с переклю-
чателем канальных кварцевых
резонаторов. Переключатель
кварцевых резонаторов пере-
движной или же с герконами.
Проводные соединения в узле
канальных кварцев должны
быть как можно короче. Эта
схема может найти применение
и в качестве контрольною мо-
нитора канальных частот ВЧ
на старте радиомоделей

Интересно отметить, что для приема сигналов только на одном
постоянном канале ВЧ нет надобности применять супергетеродин-
ный приемник. Тут достаточен сверхрегенеративный приемник с
узкополосным кварцевым фильтром, расположенным между антен-
ной и входом схемы.

Усилитель ПЧ. Усилители ПЧ могут работать в схеме включе-
ния транзистора с ОЭ или с ОБ. В первом случае требуется нейт-
рализация, предотвращающая самовозбуждение усилителя, во
втором случае усилители работают более устойчиво, но обеспечи-
вают меньшее усиление (тут надо применять транзисторы с более
высокими эмиттерными токами).
В качестве фильтров ПЧ обычно применяют детали от транзи-
сторных радиовещательных приемников или же пьезокерамлчсс-
кие фильтры. Последние отличаются механической и электричес-
кой устойчивостью и высокой добротностью. Применение их
уменьшает опасность появления перекрестной модуляции и вред-
ных связей, облегчает согласование и взаимодействие с интег-
ральными схемами. Кроме того, упрощаются сборка и регулиро-
вание приемника. Рекомендуется устанавливать пьезокера.мичес-
кие фильтры на монтажной панели вертикально. Часто встреча-
ются также смешанные системы фильтров ПЧ, состоящие из одно-
го-двух пьезокерамических фильтров и двух-трех классических
фильтров. Это облегчает согласование полных сопротивлений и
.улучшает избирательность приемника.

Схема супергетеродинного приемника с пьезокерамическими
фильтрами приведена на рис. 14.8.

Рис. 5.15. Супергетеродинный приемник с пьозокерамическнм фильтром (ПФ):
а) принципиальная схема (L1— 10 витков ПЭВ 0,27 на каркасе диаметром
10 мм с ферритовым сердечником; L2— 84-2 витка, как £/; L3 — 30 витков ПЭВ
0,2 на ферритовом сердечнике диаметром 2X10 мм; L4— 3 витка ПЭВ 0,2;
б) характеристики полосы пропускания приемника:

I — приемник с тремя классическими ФПЧ, 2—приемник с пьезокерамическим фильт-
ром из рис. Б 15. 3—приемник из рис. 5.5а с дополнительным пьсзоксрамическпм фильтром в
тракте ПЧ (см. рис. Н.8).

Вход для настраиваемой антенны с центральной удлинительной катушкой
(длина антенного провода X до катушки некритична). В случае использования
обычной антенны длиной 0,8 м требуется добавить на входе резонансный кон-
тур. Размеры (без УНЧ) 47X32X12 мм, масса 25 г
Дальнейшее улучшение избирательности усилителя ПЧ может
быть достигнуто использованием миниатюрного ступенчатого пье-
зокерамического фильтра, который обеспечивает ширину полосы
пропускания 10 кГц. На рис. 5.15а приведена схема супергетеро-
динного приемника со ступенчатым пьезокерамическим фильтром,
а на рис. 5.156—характеристика полосы пропускания в сравнении
с приемником с тремя классическими фильтрами ПЧ. Этот прием-
ник (подобно приемнику, представленному на рис. 14.8) можно
применять как для пропорционального, так и для дискретного уп-
равления, он воспроизводит модулирующие частоты примерно до
8 кГц.

В последнее время стали разделять функции фильтров и уси-
лителей ПЧ как совершенно отдельных элементов (рис. 5.16).

Рис. 5.16. Структурные схемы супер-
гетеродинных приемников заводского
изготовления:

a) Grundig «Varioprop» (см.
рис. 14.28); б) Simprop «Alpha-2007«
(см. рис. 14.376); в) с кварцевым
фильтром

Достоинством этого является отсутствие взаимных помех. Приме-
нение кварцевого фильтра с частотой 9 МГц более выгодно с точ-
ки зрения избирательности, чем пятиконтурного LC-фильтра с
частотой 465 кГц.

В классических фильтрах ПЧ на ширину полосы пропускания
влияют добротность контуров, регулирование связи и применение
транзисторов ВЧ с рст=30-т-150 и граничной частотой не менее
15 МГц. Чем меньше граничная частота транзистора, тем больше
должен быть его коэффициент усиления [5. Однако усиление от-
дельных каскадов не должно превышать 22—30. Фильтры ПЧ
должны быть экранированы или размешены на монтажной пане-
ли с учетом взаимных связей.

Приведем ширину полосы пропускания ПЧ для некоторых су-
пергетеродинных приемников заводского изготовления: Metz «Ме-
catron» — 68 кГц, Multiplex—101 кГц, Telecont — 48 кГц, Grun-
dig «Varioton-S» (старый вариант)—20 кГц, Multiplex. Digitron и
Simprop — 18 кГц, Grundig «Varioprop» и «Robbe», Futaba DP —
14 кГц, Grundig «Digital»-RX 14" — 10 кГц, Metz «Digiprop» —
7,5 кГц, «Micro-Prop» и «Prop-Control» — 3 кГц. Следует напом-
нить, что ширина полосы пропускания в сверхрегенеративных при-
88
емниках практически равна 1% частоты сигнала ВЧ, т. е. около
270 кГц.

Детектор, АРУ и усилитель НЧ. Детектирование сигнала не
отличается от обычно применяемых решений с диодом или тран-
зистором. Это относится к принципу автоматического регулирова-
ния усиления (АРУ). Однако требуется очень большой диапазон
регулирования. Чаще всего встречается устройство АРУ, дейст-
вующее с задержкой и охватывающее входной каскад, смеситель
и первый каскад усилителя Г1Ч в приемнике. Введение АРУ в
других каскадах ПЧ лучше, но грозит появлением искажений.

Существует мнение, что лучше, чтобы предварительный каскад
ВЧ имел АРУ, ограниченное только диапазоном около 20 дБ, а
смеситель оставался без регулирования, но тогда основное регу-
лирование осуществляется в УПЧ.

В приемниках первых цифровых аппаратов для пропорцио-
нального управления (например, «Digicon») диапазон действия
АРУ составлял меньше чем 6 дБ. В современных аппаратах диа-
пазон действия АРУ составляет 65 дБ (RCS «Digi-Four/Six») и
лаже 120 дБ («Varioprop»). Благодаря этому компенсируются
колебания напряжений во входном контуре приемника, вызывае-
мые, например, изменением положения модели относительно пе-
редатчика.

Еще одной возможностью для любительского конструирования
супергетеродинных приемников для дистанционного управления
модели является переделка обычных миниатюрных транзисторных
радиовещательных приемников путем добавления к их входу при-
ставки, так называемого конвертера (рис. 5.17).

Приемники с двойным преобразованием частоты. Приемники
для дистанционного управления в течение лишь нескольких лет
прошли такой этап развития, который радиовещательные прием-
ники прошли за несколько десятков лет. Это был путь от диодно-
го детектора до супергетеродинного приемника. В настоящее вре-
мя наступает новый этап развития, заключающийся в переходе
на супергетеродинные приемники с двойным преобразованием ча-
стоты.

Что касается помех, то теоретически коротковолновые передат-
чики, работающие в полосе 26 и 28 МГц, должны мешать прием-
никам для дистанционного управления. На практике же ничего
подобного не происходит. Если на соревнованиях, на которых
125 радиомоделей выполнили 600 полетов примерно по 10 мин
каждый, не было ни одного случая отказа приемника из-за по-
мех, то это дает основание утверждать, что уже в 1971 г. техни-
ческий уровень супергетеродинных приемников был очень высо-
ким.

Однако количество радиомоделистов и различных радиослужб
все возрастает и пора уже думать о ближайшем будущем. Поэто-
му и говорят теперь о приемниках с двойным преобразованием
частоты. Структурная схема такого супергетеродинного приемни-
ка приведена на рис. 5.18. Кварцевая стабилизация применяется
Рис. 5.17. Переделка любого миниатюрного транзисторного радиовещательного
приемника со средневолновым диапазоном в супергетеродинный приемник для
дистанционного управления моделью с двойным преобразованием частоты:

а) самый простой конвертор (LI — 15 витков ПЭВ 0,3—0,4 iia каркасе диа-
метром 10 мм с ферритовым сердечником; 1.2— 2 витка ПЭВ 0.3. расположен-
ные на конце катушки 1.1, соединенном с «корпусом»; частота кварцевого резо-
натора 25,50—26.40 МГц, лучше всего 26,20 МГц; антенна и штекер приставки
для приемника имеют соединения, выполненные из коаксиального кабеля, пита-
ние собственное); б) конвертор без кварцевого резонатора (LI—6 витков ПЭВ
0.6; L2 — 27-1-5 витков ПЭВ 0,6; L3 — 120 витков ПЭВ 0,1; L4 — 3 витка ПЭВ
0,6; L5 — 14 витков ПЭВ 0,6. Все катушки намотаны на каркасах диаметром
7 мм с ферритовыми сердечниками; схема испробована с советским радиовеща-
тельным микроприемником «Космос», дальность действия с передатчиком, мощ-
ность излучения которого 10 мВт, около 400 м); в) типовой конвертор (LI—
3 витка ПЭВ 0,3; L2— 11 витков ПЭВ 0,3; L3— 1 виток ПЭВ 0,3; L4— 18 вит-
ков ПЭВ 0,3; все катушки намотаны на каркасах диаметром 5 мм с ферритовы-
ми сердечниками; частота кварцевого резонатора 25,50—26,62 МГц, лучше всего
около 26 МГц).

Приспособленный таким образом приемник может быть использован также
в в качестве контрольного монитора радпомодельной полосы. Выход приставки
соединяют как можно более коротким проводом с гнездом антенны в радиове-
щательном приемнике. Приставку питают от батареи приемника
в первом или во втором гетеродине, или же в обоих сразу. При
изменении канала ВЧ (переход на другую ВЧ, близкую первой)
достаточно заменить кварц только в одном гетеродине (лучше
всего в первом).

Рис. 5.18. Структурная схема супергетеродинного
приемника с двойным преобразованием частоты

Супергетеродинный приемник с двойным преобразованием ча-
стоты имеет многочисленные достоинства: он хорошо защищен
от зеркальных помех, он очень избирателен и легок в подстройке.
К его недостаткам можно отнести большое количество элементов,
а отсюда новые опасности появления в приемнике собственных
помех.

По сравнению с применяемыми в настоящее время супергете-
родинными приемниками приемники с двойным преобразованием
частоты не имеют особых преимуществ с точки зрения практиче-
ской пригодности. Дальность действия в основном такая же, как
и в обыкновенных приемниках, избирательность (подавление сиг-
налов, отличающихся на ±10 кГц от рабочей частоты приемника
и передатчика) тоже. И, наконец, минимальная ширина полосы
пропускания приемников с двойным преобразованием частоты за-
висит теперь от уровня не техники приема, а техники передачи
информации. Более узкой полосы пропускания приемника уже
нельзя применять, поскольку сигналы были бы отсеченными, сле-
до ва тел ьн о, искажен п ы м и.

Первые серийные супергетеродинные приемники для дистан-
ционного управления моделями с двойным преобразованием ча-
стоты появились в мировой практике уже в 1972 г. (например,
фирмы Kraft). Все указывает на то, что в ближайшие годы такие
приемники станут выпускать многие заводы, производящие уст-
ройства для дистанционного управления. На рис. 5.19 приведена
схема супергетеродинного приемника с двойным преобразованием
частоты. Приемники заводского изготовления с двойным преобра-
зованием частоты имеют, как правило, шесть фильтров ПЧ, экра-
нированный входной контур, полевые транзисторы и 2 или 3 пе-
реключаемых миниатюрных канальных кварцевых резона юра,
впаянных стационарно.

Приемники ЧМ. В 1972 г. появились первые приемники серий-
ного заводского изготовления для пропорционального управления,
работающие с частотной модуляцией (например, Rowan «FM-Spe-
Рис. 5.19. Принципиальная схема супергетеродинного приемника с двойным преобразователем часто-
ты. перестраиваемого в полосе частот 26—28 МГц. Чувствительность 0.5 мкВ (енгнал/шум — 10 дБ).
Ширина полосы пропускания около 7 кГц. Ослабление зеркальной частоты около 65 дБ Усиление око-
ло 75 дБ. Нестабильность настройки ±20 Гц/ч Потребление тока 10 мА. Габариты 150X50X30 мм,
масса 60 г.
zial-7» или WIK «Dirigent-EM-SpeziaI-7»). Главной особенностью
этих приемников является повышенное сопротивление посторон-
ним помехам. Частотная модуляция полностью обеспечивает не-
прерывную связь между передатчиком и приемником при управ-
лении, при этом нет манипуляционных пауз, имеющихся, напри-
мер, при амплитудной модуляции, во время которых в приемник
может попасть сигнал помехи.

Кроме того, аппараты ЧМ отличаются постоянством ширины
полосы пропускания, повышенной дальностью действия и повы-
шенной надежностью.

Супергетеродинный приемник с двойным преобразованием час-
тоты Kraft KPR-7D имеет промежуточные частоты 10,7 МГц и
455 кГц, потребляет ток 20 мА (с сигналом—21 мА); чувстви-
тельность—2,3 мкВ при 0.5 В в детекторе; подавление зеркаль-
ной помехи лучше чем 60 дБ; подавление гармоник лучше чем
90 дБ; подавление мешающих сигналов лучше чем 80 дБ, имеет
полосу 3 дБ для 3 кГц; диапазон рабочей температуры 18—65°С;
особо стоек к коротковолновым импульсным помехам и помехам
со стороны систем зажигания.

Этот приемник имеет два двухвходовых транзистора MOSFET,
пять транзисторов FET, три кремниевых транзистора и два диода
Дешифратор для семи исполнительных механизмов имеет два
кремниевых транзистора, один кремниевый диод и две интеграль-
ные схемы.

Приемник KPR-7D имеет габаритные размеры 71X34X33 мм
массу—68 г.

Глава 6

Электромеханические
устройства

6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В каждой дистанционно управляемой модели, помимо прием-
ника радиосигналов, имеются многочисленные электромеханиче-
ские устройства и схемы, служащие для преобразования команд,
получаемых от передатчика, в соответствующие операции по уп-
равлению. Они образуют простой или сложный узел, соединяю-
щий радиоприемную часть с отдельными исполнительными орга-
нами радиомодели.
Электромеханические устройства подразделяются на следую-
щие три основные группы: реле, распределители (промежуточные
механизмы) и исполнительные механизмы (о которых говорится
в отдельной главе).

6.2. РЕЛЕ

Реле являются важной составной частью многих устройств для
дистанционного управления. Их задача заключается во включе-
нии или переключении одного или нескольких исполнительных ме-
ханизмов при подаче определенных команд от передатчика. В за-
висимости от их расположения в схеме и от выполняемых функ-
ций различают реле первичные и промежуточные.

Первичные реле характеризуются высокой чувствительностью
и скоростью работы, тогда как менее чувствительные промежу-
точные реле имеют обычно контакты, приспособленные для пере-
ключения большого числа отводов, через которые течет довольно
большой ток. Помимо контактных реле, применяют также бескон-
тактные реле, выполненные из полупроводниковых приборов.

Первичные реле. В зависимости от конструкции и принципа дей-
ствия эти реле подразделяются на электромагнитные нейтраль-
ные, электромагнитные поляризованные, электронные и электро-
магнитные резонансные.

Нейтральные реле — это устройства, основанные на
принципе работы обычного электромагнита. Электрический ток,
протекающий через обмотку, возбуждает магнитный поток, при-
тягивающий якорь с контактами, переключающими исполнитель-
ные механизмы.

Надежность радиомодельных устройств зависит в большей
степени от качества первичных реле, поэтому надо по мере воз-
можности применять реле заводского изготовления. Примером ра-
диолюбительской конструкции может служить субм ин напорное
первичное реле массой 3 г (рис. 6.1а, б).

Недавно в радиомодельном деле стали применять миниатюр-
ные трубчатые реле — герконы (рис. 6.1 в). Контакты расположе-
ны в герметически закрытой трубке, заполненной газом. На труб-
ку намотана обмотка, например 200 витков провода 0,12 мм со-
противлением 90 Ом. Масса реле — 9 г, нагружаемость контак-
тов—ЗВ/0,15-?1А.

Поляризованные реле характеризуются повышенной
чувствительностью, стойкостью к сотрясениям и вибрациям (на-
пример, двигателя), а также большим быстродействием и возмож-
ностью реагировать на различную полярность управляющего си-
гнала. Принцип работы поляризованного реле основан на дейст-
вии поляризованного электромагнита, имеющего дополнительное
постоянное магнитное поле, получаемое с помощью постоянного
магнита.

Электронные реле — это, собственно говоря, составные
электронные схемы, содержащие электромагнитное реле (чаще
94
всего нейтральное, реже — поляризованное) и транзистор. Прин-
цип действия электронного реле заключается в использовании
свойств транзистора как усилителя электрических сигналов. Та-

Рис. 6.1. Электрические реле:

о) субмивиатюрпое нейтральное реле размером 19X11X8 мм и массой 3 г;
б) подвеска якоря па консолях (на ярме); а) геркон, катушка наматывается га
зависимости от необходимого напряжения срабатывания, га одной катушке может
находиться несколько герконов

— неподвижные контакты (медно-ссрсбряные диаметром 1X11.5 мм. 2 шт.); 2. 14 — выводы
обмотки (диаметром 1x7 мм. 3 шт.): 3 — основание (пластинка, оклеенная медной фольгой
1.5x8X11 мм. 1 шт); 4 — нижний зацеп для пружины (медный провод диаметром 1x15 мм.
I шт.); 5 — пружина (сталь диаметром 0.15 мм. 1 шт.); « — подвижный контакт (диаметром
0.8,<11 мм, 1 шт.); 7 — якорь (1x6x9 мм. I шт.): S — зацеп пружины (медный провод диа-
метром 11,5X15 мм, I шт.); У —сердечник (диаметром 3X13,5 мм, I шт): 10 — ярмо (диамет-
ром 2X12 мм. 2 шт.); (/—корпус катушки (изолятор 0.15—0.3 диаметром 6X6 мм, 2 ин.);
12 — основание ярма и сердечника (железо армко, пермаллой 1X7X7 мм. 1 шт.); 1.1 — гайка
(латунь диаметром 3XI.fi мм, 1 шт.); 75 — корпус катушки с Ь — 6500 витков ПЭВ 1I.U4
сопротивлением около 1000 Ом, рабочее напряжение 5—20 В. рабочий ток 5—20 мЛ; другие
варианты обмотки: I. — 2200 витков ПЭВ 0,08 сопротивлением 110 Ом (3—6 В), 3500 витков
ПЭВ 0.116 сопротивлением 280 Ом (1.8—10 В), ПЧМ) витков ПЭВ 0.05 сопротивлением 5'6 Ом
(9—Ы В), 10 000 витков ПЭВ 0.03 сопротивлением 2500 Ом (20 —30 В); нагрузка контактов

до 1-2 А)

ким образом, очень малые изменения в управляющем напряже-
нии или токе на входе схемы вызывают очень большие изменения
тока в контуре электромагнитного реле. Иногда реле может быть
заменено исполнительным .механизмом.

Примеры типовых решений электронных реле приведены на
рис. 6.6 и 6.7.
г)

Электронные бесконтактные реле применяются главным обра-
зом в цифровых и аналоговых системах управления, а также в
специальных устройствах. Они построены на полупроводниках и
отличаются высокой стабильностью, надежностью действия и ма-
лой массой. Реле этого типа рассмотрены в гл. 7.

Резонансные реле — это устройства, реагирующие толь-
ко па сигналы определенной частоты. Конструкция реле может
опираться на явление электромеханического или электрического
резонанса. В первом случае это будут механические системы, воз-
буждаемые переменным магнитным полем, во втором — это будут
электронные реле с электрическими фильтрами разного типа.

Резонансные вибрационные реле11 — это электроме-
ханические устройства, очень близкие к резонансным частотоме-
рам. Чаще всего применяемые резонансные реле отрегулированы
так, что при отсутствии сигнала от передатчика контакты не за-

*) Обычно называют просто резонансным реле, имея в виду язычковое реле.
(Прим. ред.).
Рис. 6.2. Резонансные реле;

а) принцип действия; б) без магнита; в) с постоянным магнитом; г) воз-
можность возбуждения язычков резонансных реле под влиянием гармонических
колебаний, вызванных работой двигателя внутреннего сгорания в модели
(Л—диапазон реле с малыми резонансными частотами, Б —с большими резо-
нансными частотами); д) график для расчета длины язычков определенной тол-
щины для различных резонансных частот; е) простой способ определения длины
промежуточных язычков при использовании линейки и крайних рассчитанных
язычков (годится только для трех — восьми язычковых реле); если при сигнале
колеблются два соседних язычка, го следует острее заточить конец одного из
них; ж) обработка формы язычков по параболической липни облегчает их
одновременную работу на нескольких каналах; з) псевдоси.мметричная расста-
новка язычков (показана конструкция резонансного реле с разъемными и изо-
лированными комплектами язычков, что упрощает промежуточные схемы);
и) резонансная частота катушки язычкового реле L, шунтированной кон-
денсатором С (или же собственной емкостью), должна быть больше максималь-
ной резонансной частоты язычков (это позволяет получить приблизительно оди-
наковые амплитуды колебаний всех язычков); к) принцип настройки генерато-
ра 114 в передатчике для данной резонансной частоты язычка; л) точная на-
стройка приемника с передатчиком

(/ — язычок, 2 — контакт. 3 — переменный магнитный поток. I — ток в обмотке катушки,
S— постоянная составляющая магнитного потока, Ч — область работы язычков, 7 — резонанс-
ная кривая LC-контура. в — направление настройки, 1 — амплитуда колебания язычка, И —
амплитуда. определяемая при регулировке. II — идеальная резонансная кривая колебания
язычка, /2, 13 — реальные кривые колебаний)

4 Зак. 2137

97
мыкаются. Контакты замыкаются лишь тогда, когда резонирую-
щий язычок начинает вибрировать с большими отклонениями (ам-
плитудой), а именно с момента получения команды определенной
частоты. Замыкание контактов происходит в ритме частоты сиг-
нала. Получаемый пульсирующий ток подается на промежуточ-
ное реле (рис. 6.2а) или исполнительные механизмы (см.
рис. 7.2а) через транзисторные усилители. Количество язычков,
следовательно, и каналов низкой частоты бывает обычно от 2 до
15, но чаще всего от 4 до 12.

Что касается резонансных реле, то чем больше рабочая часто-
та, тем размер язычков меньше, при этом они более чувствитель-
ны (одновременно и к помехам) и более сложны в изготовлении.
Реле должно быть установлено в модели так, чтобы его язычки
были параллельны приводному валу двигателя внутреннего сго-
рания, причем весь приемник должен быть амортизирован слоем
микропор истой резин ы.

Резонансное реле выполняет роль полосового фильтра, выде-
ляющего низкие частоты сигналов. Наиболее благоприятный диа-
пазон рабочих частот для реле равен 200—300 Гц; при больших
частотах необходимо тщательно выбирать конструкционные мате-
риалы. Полоса пропускания каждого язычка (канала) равна
лишь 3 Гц, что требует от генераторов НЧ в передатчиках ста-
бильности частоты не хуже 1%. В диапазоне частоты от 200 до
300 Гц можно разместить до шести каналов. При желании уве-
личить надежность действия резонансного реле надо расширить
междуканальные интервалы (например, до 30 Гц), а также уве-
личить полосу пропускания каждого язычка до 6 Гц путем увели-
чения мощности сигнала, питающего катушку реле. Контакты ре-
ле должны быть защищены устройствами, ограничивающими их
нагрузку при переключении до 3—4,5 В и 0,2 мА, например тран-
зисторными усилителями постоянного тока.

Междуканальная селекция (разница частоты между соседними
каналами) может быть равной 20—100 Гц, чаще всего применя-
ют 25 Гц. Встречаются гибкие язычки из пластинок толщиной
0,15—0,2 мм и жесткие толщиной 0,25—0,3 мм. Последние более
стойкие к механическим внешним вибрациям, чем гибкие, но
нуждаются в большем токе для возбуждения.

Для работы реле на двух каналах низкой частоты одновремен-
но свободные концы язычков подрубают вдоль общей дугообраз-
ной или конической линии (рис. 6.2е, ж).

Добротность язычка аналогично контуру при частоте 300 Гп
достигает примерно 50, поэтому полоса пропускания равна 6 Гц.
Для верной передачи прямоугольного импульса необходима поло-
са, равная десятикратной ширине импульса. Это означает, что
резонансное реле может работать с прямоугольным сигналом с
частотой лишь 0,6 Гц. Следовательно, возможность пропорцио-
нального управления в этом случае практически очень ограничена.

Изменение температуры окружающей среды от -ф5 до -f-20°C
на частоту собственной вибрации стальных язычков практически
98
не влияет. Повышение температуры вызывает понижение частоты
собственной вибрации стальных язычков на 1—3 Гц.

Для срабатывания резонансного реле достаточен сигнал на
входе приемника 10 мкВ со 100%-ной глубиной модуляции.

Длину язычка выбирают по графику на рис. 6.2г. Резонансная
частота стальных язычков приближенно вычисляется по формуле
8 герцах

f __ (/1/25)-33 000
(Z/25)* '

1 где Л—толщина язычка, мм; I—длина язычка, мм.

Следует добавить, что ширина язычка не имеет никакого вли-
яния на частоту резонансных колебаний при условии, что эта ши-
рина постоянна по всей длине. На практике она чаще всего рав-
на 1,5—3 мм, а интервал между язычками равен 0,3—1.2 мм. На
частоту колебаний язычка несколько влияет конструкция элект-
ромагнита реле. Поэтому окончательную настройку язычков на
резонансные частоты практически выполняют экспериментальным
путем с использованием генератора звуковой частоты. Язычки на-
страивают на резонансную частоту, укорачивая их длину (чем
они длиннее, тем меньше частота, я наоборот); для этого неболь-
шим напильником подпиливают капельки олова, находящиеся
снизу на свободных концах язычков, уменьшая таким образом
их массу.

Если полоса передачи язычка равна 5—6%, достаточен элект-
ронный генератор звуковой частоты в передатчике. Если полоса
уже примерно 1—2%, то необходимы камертонные или электрон-
ные генераторы специальной конструкции, описанные в §.4.

Язычки можно выполнят как из пластинок, так и из стержней
магнитных материалов. На практике более надежными оказа-
лись пластинки.

Примерная конструкция субминиатюрного резонансного реле
для восьмиканальных схем приведена на рис. 6.3. Надо обратить
внимание на наличие в реле постоянного магнита и на правиль-
ную его установку.

Контакты должны быть упругими и самоочищающимися. Луч-
ше всего выполнять их из серебряных пластинок 0,2X1 мм или
же из серебряной проволоки.

Для получения наиболее четкой резонансной характеристики
реле и притом близкой в диапазоне частот всех каналов его ка-
тушку шунтируют конденсатором постоянной емкости около
1—3 мкФ (им может быть электролитический конденсатор). В за-
висимости от направления включения концов катушки в цепь
транзистора меняется чувствительность реле.

Большое сопротивление перехода между язычком и постоян-
ным контактом (60—90 кОм) вынуждает пользоваться конденса-
торами. шунтирующими эти контакты, причем с большой емкос-
тью— не менее 50 мкФ. Благодаря этому выходное сопротивле-
ние падает до 100—300 Ом, но и оно слишком велико для непо-
4* 99
средственного подсоединения электрического микродвигателя,
имеющего сопротивление 3—5 Ом. Поэтому используют промежу-
точные усилительные схемы—транзисторные или релейные.

Рис. 6.3. Миниатюрное язычковое восьмиканальное резонансное реле
(380—560 Гц):

I — крепежные винты (сталь М 1.5. 2 шт.); 2. 3 — крепление неподвижных контактов
(плексиглас 1.6X10X11 мм, 2 шт.): 1 — неподвижные контакты (серебряная проволока 0,5х
Х16 мм. 8 шт.); 5 —язычки (часовая пружина 0.1X1X16 мм. 8 шт.); 6— каркас катушки
(изолятор 0,5X9X11 мм, 2 шт.); 7 —сердечник (1X7, 5ХП мм. I шт.); 8 — пайка: 9— ярмо
(железо армко, пермаллой 1XI1XI9 мм. I шт.); 10— постоянный магнит (4X7X7 мм. 1 шт );
//. /2 — крепление язычков (железо грмко 1X5X11 мм, 2 шт.): катушка — провод ПЭВ 0,05
до заполнения каркаса катушки (около 300 Ом): масса реле 18 г: комплект язычков может
быть разделен на две группы по четыре язычка, изолированных друг от друга (см. рнс.

6.25К). Звездочкой отмечены размеры перед загибанием

Поверхность язычков лучше полностью посеребрить или же
позолотить. Так изготовляли и изготовляют заводские реле. В
последнее время применяют язычки со слоем золота или серебра,
нанесенным (толщиной 1,5 мкм) только в месте контактирования
с верхним контактом. Этим достигается меныпая чувствитель-
ность язычков к деформациям под влиянием высоких или низких
температур окружающей среды, в этом случае нет внутренних
напряжений между стальным сердечником язычка и наружной
пленочкой золота или серебра.
Интересный конструктивный вариант минианорных резонанс
ных реле показан на рис. 6.4.

Рис. 6.4. Субминиатюрное четырехканалыюе резонансное реле (330, 420, 500
и 580 Гц):

I, Н, 16—19—постоянные контакты (серебро или латунь, 6 шт.): 2 — изоляция сердеч-
ника катушки (бумага 0.05Х1ПХ10 мм. I шт ); катушка 2500—3300 впткоп провода ПЭВ 0.07
(200—250 Ом); 3 — сердечник (железо армко, пермаллой. I шт.); 4, 5 — подкладки (железо
армко, пермаллой. 2 шт.); 6 — кожух (пластмасса, I шт ); 7 — винт (мягкая сталь М 1.7Х
Х4 мм. I шт.); 8. /0 — пара резонансных язычков (сталь. 0.15X3x35 мм, I шт.); 9, II —
диски корпуса катушки (текстолит. 2 шт ); /2 — изоляционная прокладка (текстолит, I шт.);
73—основание для крепления контактов (текстолит. I шт.); 7.5 — контакт массы (серебро
или латунь. 1 шт ); контакты 16 я 19 соединены с выводами обмотки катушки, чувствитель-
ность реле 4 мВт. масса 5 г

Время срабатывания этого резонансного реле равно до 0,5 с,
тогда как реле LC-фильтром замыкает контакты через 20—30 мс
и размыкает через 10—20 мс.
На рис. 6.5 показаны схемы с применением герконов. Резонан-
сные реле дают возможность получения простейшего способа
создания многоканальных аппаратов в любительских условиях без
применения специальных измерительных устройств. Сами язычки
выполняют роль стрелок частотомера. Кроме того, многоканаль-
ные аппараты этого типа имеют малые размеры.

Рис. 6.5. Применение герконов, представленных на рис. 6.16, в качестве язычко-
вых резонансных реле:

а) схема двухканалыюй системы с транзисторным выходом; 6) с непосред-
ственным выходом; в) с транзисторным выходом к исполнительному механизму
или реле. Два геркона —один с нормальной длиной 50 мм, резонансная частота
контактов около 2500 Гц; второй — миниатюрный, резонансная частота контак-
тов около 900 Гц. герконы расположены рядом друг с другом в общей катуш-
ке L диаметрами 10 (ви)Х13 (нар)Х32 мм, обмотка — 200 витков ПЭВ 0,12

Электронные реле (резонансные)—это весьма распро-
страненные транзисторные схемы в радиомодельной технике.

Параллельный резонанс. Сигналы звуковых частот поступают
через развязывающий резистор R на базу транзистора, в цепи
которого расположен резонансный АС-контур (рис. 6.6а).

Параллельный резонансный АС-контур оказывает очень малое
сопротивление всем частотам, за исключением резонансной, на
которую он настроен. Поэтому когда частота сигнала отличается
от резонансной частоты LC-контура, на его выходе практически
не будет никакого выделенного напряжения. Контур замыкает
выход фильтра, и все напряжение падает на резисторе R. Эго
напряжение появится тогда, когда частота сигнала будет равна
резонансной частоте АС-контура.

Без сигнала транзистор практически заперт. В его коллектор-
ной цепи протекает ток со значением не более нескольких десят-
ков микроампер (до 1—2 мА, когда используется резистор R1 на
рис. 6.66). Напряжение сигнала с резонансной частотой АС-кон гу-
ра (со значением, равным входному напряжению) поступает па
базу транзистора, который начинает несколько усиливать его, не-
смотря на то, что транзистор продолжает оставаться почти за-
пертым. Коллекторный ток увеличивается на несколько микроам-
пер. Тогда на обмотке реле Р в цепи коллектора, которая ведет
себя как дроссель НЧ большой индуктивности, появляется неко-
торое небольшое напряжение НЧ.

Это напряжение поступает через конденсатор С1 на диод /(/,
где оно будет выпрямлено, и в отрицательной (относительно об-
щей шины) полярности снова возвратится на базу транзистора.
102
Благодаря этому транзистор откроется несколько больше, станет
больше усиливать, вследствие чего па коллекторе появится на-
пряжение низкой частоты с несколько большим значением. Уси-
ленное таким образом напряжение снова через С1 и Д1 попадет
на базу транзистора, но значение отрицательного напряжения на
базе будет теперь значительно большим. Так будет продолжаться

Рис. 6.6. Электронные резонансные реле (LC — параллельный резонанс) — око-
нечные каскады одно- или многоканальных приемников (ем. также рис. 7.8):

а) основная схема и ее типовая резонансная характеристика; б) схема с
составным транзистором, применяемая тогда, когда одиночные транзисторы
имеют слишком малый коэффициент |1 (в данном примере результирующий
коэффициент 0=30-40=1200); н) улучшенный вариант схемы рис. 6.6о (схема
нечувствительна к изменениям напряжения питания и защищена от одновремен-
ного срабатывания двух соседних каналов)

до тех пор, пока транзистор не окажется в состоянии насыщения.
Поскольку в состоянии насыщения сопротивление перехода эмит-
тер—коллектор в- транзисторе не превышает 1 Ом, то все напря-
жение источника питания приложится к катушке реле. Благодаря
такой лавинообразной реакции ток в цепи коллектора возрастет
103
с нескольких микроампер (или миллиампер) до десятка или даже
нескольких десятков миллиампер, а электромагнитное реле при-
тянет якорь. Значение этого тока зависит от сопротивления ка-
тушки реле и напряжения питания. Чем меныпее напряжение НЧ
поступит в резонансный LC-коптур, тем лучше будет избиратель-
ность фильтра.

LC-фильтр с параллельным резонансом имеет тем большую
избирательность, чем больше выходное сопротивление усилителя
НЧ. При большем количестве каналов каждый фильтр должен
иметь отдельный развязывающий резистор (R на рис. 6.6а), а не-
редко и отдельный конденсатор, соединяющий его с выходом уси-
лителя НЧ.

Чувствительность электронного резонансного реле (т. е. наи-
меньшее входное напряжение НЧ, необходимое для срабатывания
первичного реле) обычно равна О,ЗВ. Чувствительность можно
увеличить путем уменьшения значения сопротивления R, но это
влечет за собой ухудшение избирательности схемы. На избира-
тельные свойства схемы сильно влияет значение сопротивления
нагрузки в коллекторе, в нашем случае — активное сопротивление
катушки реле. Чем оно больше, тем меньше усиление схемы по
напряжению, тем более эффективно действует контур обратной
связи и тем острее характеристика избирательности всей схемы.
На практике замена реле с сопротивлением катушки 120 Ом па
реле 630 Ом сужает ширину полосы пропускания фильтра с 12 до
3—5%. Однако во втором случае требуется увеличение напряже-
ния питания схемы, например с 4,5 до 6 В.

Благодаря применению обратной связи (через обмотку катуш-
ки реле) получена весьма чувствительная и устойчивая схема,
не склонная к самовозбуждению. При сопротивлении R = 5 кОм
схема работает уже при мощности управляющего сигнала
2-10-9Вт и запускает реле с чувствительностью 40-10-3Вт. Ре-
лейный каскад дает, следовательно, усиление мощности 20-10-6.
На рис. 6.6а представлена также типовая резонансная кривая
схемы. Ширина полосы пропускания контура—80 Гц обеспечива-
ет его достаточную избирательность, а узкая резонансная кривая
предотвращает одновременное срабатывание нескольких соседних
реле. Недостатком этой схемы является большое входное сопро-
тивление, затрудняющее правильное согласование с выходом уси-
лителя НЧ.

Для схемы электронного реле очень важен правильный подбор
диода. Лучше всего работают точечные диоды, имеющие сопро-
тивление в прямом направлении 50 Ом. Если выбрать транзистор
в качестве диода, то он должен иметь коэффициент [3^:80. Кон-
денсатор С/ регулирует уровень обратной связи. Реле Р—элект-
ромагнитное.

Из исследований температурной устойчивости резонансных
фильтров следует, что броневые ферритовые сердечники (диамет-
ром 14, длиной 8 мм) без воздушного зазора имеют в диапазоне
от 10 до 30°С изменения индуктивности в +4%, при +0,2% на
104
ГС. Наличие воздушного зазора увеличивает температурную ус-
тойчивость, но уменьшает индуктивность. Неплохие результаты
дает зазор (бумажная прокладка) в 0,05 мм. Тогда сердечник с
катушкой, намотанной проводом 0,1 мм, имеет индуктивность до
60 мГ и коэффициент температурной стабильности -)-0,04% на
1°С. Добавим, что зазор 0,05 мм уменьшает в 5 раз максималь-
ную индуктивность фильтра.

Конденсаторы фильтров (стирофлексные или металлобумаж-
ные) имеют в диапазоне температур от + 10 до +30°С изменения
емкости в 4-1% (+0,05% на ГС).

При низкой температуре окружающей среды происходит пони-
жение чувствительности фильтра. Бороться с этим можно включе-
нием термистора (например, 4,7 кОм) между плюсом питания и
базой транзистора фильтра или так, как показано на рис. 14.466
(лучший вариант).

Потенциометры на входах фильтров должны регулировать ши-
рину полосы пропускания каждого из них в диапазоне около 10%
(например, 100 Гц для канала 1 кГц и т. д.). Их значение равно
25-50-100 кОм.

Последовательный резонанс. Схема, показанная па рис. 6.7а,
выполняет, по существу, ту же роль, что и описанная выше схема.
Достоинством этой схемы является малое входное сопротивление,
что облегчает согласование каскада реле с выходом усилителя

Рис. 6.7. Электронные резонансные реле (LC—последовательный резонанс) —
оконечные каскады одно- или многоканальных приемников (см. также
рис. 14.11):

а) основная схема и се типовая резонансная характеристика; 6) схема с
составным транзистором (замечания те же, что и для рис. 6.66), L содержит
600: 100 витков ПЭВ 0,15
НЧ. Недостатком этой схемы является худшая избирательность, в
связи с чем требуется довольно значительное удаление друг от
друга рабочих частот соседних каналов НЧ (не менее 200 Гц).

В схеме, показанной на рис, 6.7а, катушка L1 образует вместе
с конденсатором С последовательный резонансный контур. Вто-
ричная обмотка L2 связи отделяет (по постоянному току) тран-
зистор усилителя НЧ от транзистора фильтра. Несмотря на сход-
ство со схемой рис. 6.6а, эта схема нс имеет обратной связи. Ког-
да па контур L1C поступает сигнал резонансной частоты, напря-
жение НЧ, возбужденное в катушке LI, индуктируется во вторич-
ную обмотку, а оттуда — на базу транзистора. Транзистор при
этом насыщается, и ток коллектора ограничивается при этом
только сопротивлением обмотки реле.

В более простых схемах без переключателя каналов важное
значение для работы схемы имеет диод Д, который должен иметь
сопротивление в направлении пропускания не более 220 Ом и
шунтирующий резистор /?. Значение /? в многоканальных схемах
может колебаться от 270 до 820 Ом.

460
500

600

100

800
ООО

О.1
0.082
0.068
0,059
0,051
0,046

Рис. 6.8. Электронные реле с /?С-фильтром — оконечные каскады одно- пли
многоканальных приемников (практически двух- или трехканальпых):

а) основная схема двойного Т-фильтра и ее типовая частотная характерис-
тика; б) практическая схема (резистор /? устанавливается так, чтобы при дан-
ном канальном сигнале срабатывало реле Р); в таблице приведены значения
элементов схемы для разных частот; селективность схемы зависит от коэффи-
циента р транзисторов (он должен быть как можно большим)
LC-фильтр с последовательным резонансом имеет тем ббль-
шую избирательность, чем меньше выходное сопротивление усили-
теля НЧ. Поэтому фильтры этого тина не нуждаются в конденса-
торах и развязывающих сопротивлениях, соединяющих их с вы-
ходом усилителя НЧ. Следовательно, независимо от числа кана-
лов эти фильтры могут быть соединены гальванически в общей
точке (см. рис. 14.116).

На рис. 6.8 показаны схемы электронных реле с /?С-фильт-
рами.

Промежуточные реле. Эти реле предназначены для выполне-
ния дополнительных и вспомогательных операций в более слож-
ных системах дистанционного управления моделями. Они приме-
няются, когда необходимо увеличить число контактов или время
запаздывания при передаче электрических сигналов из одного
контура в другой и г. д. Они могут взаимодействовать с разли ч-

Рис. 69. Промежуточные реле и регулирование их временных характеристик:
и) тепловое реле (/ — включено последовательно с цепью, например, выклю-
чателя приводного двигателя в модели, // — включено последовательно с обмот-
кой, например, звездообразного распределителя, двигатель выключается непре-
рывным сигналом); б) субминиатюрное ртутное реле (Л — вход или нагрева-
тель 2 В/50 мА, Б—платиновые рабочие контакты — нагрузка до 160 мВт, за-
держка 40—100 мс, запаздывание 100—250 мс); в) пример использования реле
в схеме замедления вместо электролитического конденсатора большой емкости;
реле этою типа используются также в переключателях канальных кварцевых
резисторов (см. рис. 5.14); г) регулирование задержки реле Р2; 6) регулирова-
ние замедления реле Р2; е) электронное реле времени, действующее с задерж-
кой:

1 — слкдл; 2 —никелин: 3 — биметалл: т — медь; 5 — ртуть: 5 — азот 30 кге/см:; 7 —
азот под давлением 34) кгс/сы’; 5x5x28 мм
кого типа первичными реле. Промежуточные реле подразделяют-
ся по характеру работы на разветвляющие и замедляющие. С
конструктивной точки зрения эти реле электромагнитные нейт-
ральные, тепловые и электронные (рис. 6.9). Предельные значе-
ния тока для серебряных контактов реле:

Максимальный ток . . до 1 А; I—1,5 А; 5—10 А

Диаметр контактов . . 1,5—3 мм, 3—5 мм; 5—8 мм

Толщина контактов . . 1 мм; 1,5 мм; 2 мм

Разветвляющие реле предназначены для усиления и для умно-
жения выходных сигналов управления. Применяют реле с несколь-
кими группами контактов, например, телефонного типа. Зачастую
эффект разветвления получают путем использования соответству-
ющего количества малых реле с одной группой контактов, вклю-
ченных параллельно.

Замедляющие реле играют очень важную роль в про-
межуточных и защитных схемах. Их задачей является определе-
ние временных зависимостей между отдельными операциями ор-
ганов управления в модели.

Термин задержка означает, что в реле удлиняется момент
его срабатывания (считая от момента включения реле); замед-
ление означает, что удлиняется время отпускания. Задержка
и замедление определяют временную характеристику данного ре-
ле и могут изменяться в определенных пределах.

Электромагнитные и электронные реле, в принципе, не отлича-
ются от описанных выше первичных реле.

Встречаются также современные субминиатюрные реле массой
только в полтора грамма, в которых переключение рабочих кон-
тактов происходит вследствие движения капельки ртути в капил-
лярной трубке под влиянием температуры нагревателя (рис. 6.9(5).

6.3. РАСПРЕДЕЛИТЕЛИ

Распределители — это чаще всего электромагнитные механиз-
мы, в принципе похожие на телефонные наборные диски (скачко-
образные шаговые распределители) или же они основаны на ис-
пользовании временных характеристик реле (релейные распреде-
лители).

Поскольку релейные распределители состоят из реле, конст-
рукция и регулирование которых описаны выше, мы их рассмот-
рим в гл. 7.

Шаговые распределители. Распределители выполняют только
роль переключателей, служащих для обнаружения и правильного
соединения подводимых к ним исполнительных блоков, в соответ-
ствии с полученной командой, состоящей из серии отдельных им-
пульсов. Чаще всего это упрошенные телефонные наборные диски.

Движение такого переключателя обычно происходит скачками
с помощью электромагнита (соленоида, пружины или электродви-
гателя) и собачки. Количество шагов (скачков) соответствует ко-
личеству импульсов команды.
Встречаются простые распределители с подвижной рабочей
щеткой (рис. 6.10а), с подвижным вращающимся диском (см.
рис. 9.56) и с вращающимся барабаном (см. рис. 9.12а).

Для надежной работы шаговых распределителей с электромаг-
нитом требуется очень большой ток (примерно 0,4—1,5 А) и рабо-
тают они медленно. Их используют редко в колесных и плавающих
моделях.

Шаговые составные распределители — это соединения уст-
ройств, выполняющих функции распределителя, первичного реле
и исполнительного механизма.

Шаговый распределитель с исполнительным механизмом — это
узел, который несколько лет назад повсюду применяли в летаю-
щих и колесных радиомоделях, особенно работающих в простей-
ших одноканальных схемах. Теперь эти устройства используют
только для миниатюрных радиомоделей. Распределители этого ти-
па подразделяются на звездообразные простые и сложные. Иног-
да их называют звездообразными комапдо-контроллерами.

Простые звездообразные распределители. Это устройства,
принцип действия которых показан на рис. 6.106—е. Они могут
приводиться в движение энергией скрученной резиновой ленты
(резиномотор), пружиной, электрическим микродвигателем или
аэродинамически. Примеры отдельных решений приведены на
рис. 6.10. Максимальная частота работы этих распределителей не
превышает 10—20 Гц, что связано с трудностями регулирования.
Самые лучшие результаты дает частота до 3 Гц.

Сложные звездообразные распределители. Это упрощенные
скачкообразные агрегированные переключатели с исполнительны-
ми механизмами, служащие для управления в одноканальной сис-
теме. Пример такого устройства приведен на рис. 6.11а. Оно име-
ет три рабочих плеча и одно положение нейтрали (нейтральное
положение), в которое устройство возвращается автоматически,
когда прекращается сигнал. Один импульс всегда устанавливает
руль, например, влево, два импульса — вправо. Повороты длятся
до тех пор, пока действует непрерывный сигнал от передатчика.
Путем добавления третьего плеча 5 можно при посылке трех оче-
редных коротких импульсов получить еше включение (замыкание
контактов) дополнительного исполнительного механизма, приво-
дящего в движение руль высоты или же регулирующего числа
оборотов двигателя внутреннего сгорания. Распределители этого
типа, приводимые электродвигателем, рассмотрены в гл. 9.

Интересным решением звездообразного распределителя для
управления летающими моделями в одноканальной системе явля-
ется устройство, показанное на рис. 6.116. Оно состоит из звез-
дообразного механизма, взаимодействующего с рулем, вращаю-
щимся во время полета. По команде от передатчика руль уста-
навливается в таких последовательных положениях: влево — впра-
во—вниз и т. д. Когда сигнал исчезает, то руль автоматически
начинает вращаться под влиянием скорости модели, так что он не
влияет на полет модели (положение нейтрали).
Рис. 6 10. Шаговые распределители—селекторы простые и звездообразные:

с) конструкция распределителя для 12 команд с подвижным скользящим щеточным контактом;

б) принцип действия двух-, трех- и четырехплечных звездообразных распределителей (показана поло-
вина полного рабочего цикла): в) конструкция звездообразного распределителя:

/ — плоские пружины ич фосфористой бронзы. 2 — регулятор шага. 8 — изолятор с контиктя.ми, 4 — эксцентриковый
толкатель руля, о — руль. 5 —полоска -.'крученной ретины (достаточно закручивания до появления одного утля на речи-
повой ленте IX4X60U мм). 7 — звезда. 8 — запорная планка звезды. 9 — кагушка (500—100 витков ПЭВ 0,25—0,15. напря-
жение 1.5—4.5 В). 10— контакт. II — катушка (/— 100 «. провод диаметром 0.35 мм. II — 500 ы, провод диаметром 0,25 мм).
И — катушка. 13 — муфта;

г) другое решение с воздушным демпфером, служащим в качестве регулятора частоты вращения
(подобно зубчатому колесу из рис. 6.11а или же ветряку вместе с передачей автоспусков от фотоаппара-
тов); д) допуски в конструкции звезды распределителя; е) экономичное включение распределителей:

/' — с замедляющим резистором, V — с двумя обмотками, 3' — с лампочкой (сопротивление волоска возрастает, когда
лампочка накаляется);

ж) замена резинового привода электрическим микродвигателем (лучше всего с передаточным отноше-
нием 4:1); з, и) примеры конструктивных решений распределителей заводского изготовления
Звездообразный распределитель с первичным реле — составля-
ющий один узел—получается в случае включения обмотки рас-
пределителя непосредственно в контур выходного транзистора
приемника, Таким образом, понижается масса всего устройства и
увеличивается надежность его действия. Следует обращать вни-
мание на подбор сопротивления обмотки катушки распределите-
ля для обеспечения правильной работы и чтобы при этом транзи-
стор не был перегружен.

Звездообразный распределитель, работающий с первичным ре-
ле и исполнительным механизмом, чаше встречается в современ-
ных радиомодельных устройствах, чем звездообразный распреде-
литель только с первичным реле. Применение этого устройства
дает дальнейшее понижение массы, поскольку отпадает надоб-
ность в батарее, питающей исполнительный механизм. Однако
надо обратить внимание на правильное размещение и на легкость
подвижных частей распределителя. Если он окажется слишком
слабым для отклонения руля модели непосредственно, то можно
использовать рычажную систему.

Регулирование звездообразных распределителей. Большинство
звездообразных распределителей имеют резиновые приводы. Ча-
ще всего используют одну резиновую полосу 1X3—5 мм длиной
350—400 мм, которая, будучи скрученной, приводит в действие
распределитель, питаемый напряжением 3—4,5 В и током
0,3—1 А. Длина резиновой полоски должна быть примерно на
20%' больше, чем расстояние между крючками-вводами. В сред-
нем достаточно на шестиминутный управляемый полет модели
закрутить ее на 200 оборотов.

Рис. 6.11. Сложные звездообразные распределители:

а) многоплечный распределитель для управления в одноканалыюй системе
«один импульс—вправо, два импульса влево» с регулированием приводного
двигателя (без сигнала руль возвращается в нейтральное положение) (/—5 —
плечи, А — подвижной якорь электромагнита, Б — храповик, контакты дополни-
тельной цепи замыкаются плечом 5 только при повороте на 350°); б) распреде-
литель с вращающимся рулем направления для одноканалыюй системы (масса —

45 г):

/ — регулятор числа оборотов. 2 — основание со щитками (ялюмнний 1 мм). 3 — сба-
лансированная муфта, обмотанная стильной проволокой диаметром I мм на золотнике (ла-
тунной трубке) 4. пригнанном подвижно к стальной осн 5 диаметром 1—1.5 мм, 5 — подшип-
ник рули (латунь). 7 — вращающийся несимметричный руль с противовесом (бальза, цел-
лулоид; рабочий площадь руля около 20 см’ на I м размаха крыльев модели, частота вра-
щения около 100 об/мин), о — упругая скоба, 9 — катушка (500 витков ПЭВ 0,25 для напря-
жения питания 1.5 В или 1000 витков ПЭВ 0,15—0,18 для 3—4,5 В). Ю — ярмо (мягкая сталь).
11 — якорь (мягкая стчль) соединен упругой скобой 8 из лезвия от безопасной бритвы с
ярмом 10. /2 — муфта, /.?—кулачки. /4 — пружина

После небольшой переделки основания 2 можно без введения других изме-
нений получить четырехплечный распределитель; дополнительный резиновый
привод не нужен; перед встраиванием в модель следует проверить, начинает ли
руль вращаться при скорости движения 15 км/ч (например, проехать на автома-
шине); в) то же, но с четырехплечным распределителем, обслуживающим руль
направления н руль высоты в одноканалыюй системе (без сигнала руль возвра-
щается в нейтральное положение); г) то же, но в трехканальной системе (реле
непосредственно фиксируют вращающийся руль в требуемом положении); рези-
новый привод не нужен; д)—л) примеры конструктивных решений распредели-
телей, сочетаемых с резиновым приводом, для однокаиальпых систем фабрично-
го изготовления с общим свойством — без сигнала рули возвращаются в нейт-
ральное положение (рис. 6.1 )з — с регулятором приводного двигателя;
рис. 6.11м— с управляющим диском с кулачком и переключателем контактов,
включающим цепи других исполнительных механизмов)
Приводная резина теряет свою энергию, если она остается в
скрученном состоянии. За полчаса она может потерять 30—40%
своей энергии. Чем резина старее, тем больше витков надо сде-
лать, чтобы сохранить первоначальный вращающий момент.

Очень важным делом является правильное определение взаим-
ных допусков между щитком и плечами звезды распределителя,
от чего зависит его правильная работа. На рис. 6.10с? показаны
принцип геометрической конструкции звезды, щитков и просветы,
которые необходимо соблюдать при регулировании и использова-
нии устройства.

Время от времени надо слегка сгибать плечи звезды, чтобы
предотвратить захваты их щитками всегда в одном и том же
месте, что грозит истиранием плеч и нарушением регулирования.

Натяжение скрученного резинового двигателя не должно бьнь
слишком сильным, так как это может вызвать большое сопротив-
ление при вращении и нажимы плеч звезды на упор, что затруд-
нит работу электромагнита.

Если щитки прилипают к сердечнику, то надо несколько уве-
личить натяжение оттяжной пружины, а если это не дает резуль-
тата, то надо несколько наискось спилить сердечник, чтобы щи-
ток притягивался только одним краем. Помогает также наклеи-
вание на сердечник слоя лейкопластыря. Разумеется, регулирова-
ние распределителей надо выполнять при напряжении, соответст-
вующем рабочему напряжению источника в модели.

И в заключение одно общее замечание. Несмотря на указан-
ные выше недостатки, звездообразные распределители с резино-
вым приводом, простые и агрегированные, все еше выпускаются
промышленностью и охотно используются радиомоделистами. Их
достоинствами являются простота, легкость и небольшая цена, а
это очень важные показатели для начинающих радиомоделистов.

Глава 7

Дешифраторы

7.1. ДЕШИФРАТОРЫ НЕОДНОВРЕМЕННОГО (ПРОСТОГО)
УПРАВЛЕНИЯ

Команды, получаемые приемником и поданные на первичное
реле, вызывают его срабатывание. В зависимости от принятой
системы посылки команд реле может включать электрические це-
пи исполнительных механизмов непосредственно или косвенно.
Если требуется включать несколько исполнительных механизмов,
114
в приемном устройстве появляется дополнительный элемент—де-
шифратор (переключающая схема). Он может иметь различный
вид.

Различают дешифраторы простые, позволяющие мпогоопераци-
онное управление одновременно, а также сложные, позволяющие
пропорциональное управление. Во всех случаях дешифраторы
преобразуют принятые сигналы в соответствующее воздействие
на исполнительные механизмы согласно полученной команде.

Такие дешифраторы подразделяют па две основные группы:
дешифраторы для одноканальной системы и дешифраторы для
многоканальной системы с простой селекцией.

Дешифраторы для одноканальной системы. Эти дешифраторы
используют промежуточные механизмы, например шаговые или
релейные распределители, для получения возможности взаимоза-
висимого управления несколькими органами модели. В зависимо-
сти от системы, с которой взаимодействуют такие дешифраторы,
их можно подразделить на распределительные и кодо-распреде-
лительные.

Простые распределительные дешифраторы — это самые прос-
тые устройства для управления несколькими органами модели
(рис. 7.1л) Количество этих органов зависит только от конструк-
ции звездообразного или шагового распределителя. Они предназ-
начены для промышленных, плавающих и колесных моделей.

Простые кодо-распределительные дешифраторы позволяют по-
лучить эффект многооперационного управления путем применения
релейных распределителей, действие которых основано на прин-
ципах замедляющих оеле.

На рис. 7.1 приведено несколько схем дешифраторов. Ключом
для получения правильного эффекта многооперационного управле-
ния могут быть сигналы различного характера и различное число
сигналов.

Дешифраторы этого типа применяют в колесных и плавающих
моделях с промышленной аппаратурой, а иногда и в летающих
моделях планеров. Они имеют малую скорость действия. Приме-
нение их связано с трудностью однозначного определения ха-
рактера посылаемых сигналов и с некоторой нестабильностью ра-
боты дешифраторов, например, в связи с понижением напряжения
питания.

Дешифраторы для многоканальной системы можно подразде-
лить на взаимодействующие с системой граничного или косвенно-
го (ступенчатого) управления и пропорциональные, но прежде
всего на дешифраторы распределительные, селективные и простые,
позволяющие многоопсрационное управление одновременно.

Простые дешифраторы. Это дешифраторы, позволяющие толь-
ко последовательное включение во времени отдельных органов
управляемой модели.

Распределительные дешифраторы. Чаше всего встречаются
двухканальные дешифраторы, в которых один канал служит для
116
выбирания положения шагового распределителя, а второй — для
включения нужного исполнительного механизма.

Эти схемы отличаются простотой, но одновременно малой ско-
ростью работы, что ограничивает область их применения плава-
ющими и колесными моделями. В летающих моделях используют
шаговые распределители очень редко и то обычно лишь в мало-
ответственных узлах (сбрасывание листовок, фотографирование и
т. д.), обслуживаемых одним общим соединительным каналом.

Пб
Селективные дешифраторы. Опи могут работать на принципе
использования электромеханического или электрического резонан-
са. В первом случае это будут прежде всего резонансные реле
разного рода, во втором случае—/?С-фильтры и LC-фильтры. При-
меры схем с резонансными реле приведены на рис. 7.2 и 7.3.

Следует еще упомянуть, что вместо, например, одного резонан-
сного реле с шестью язычками можно использовать два трехъязыч-
ковых, соединенных последовательно, если, конечно, они имеют
различные рабочие частоты.

Как мы уже говорили, дешифраторы с резонансными реле от-
личаются легкостью, избирательностью, простотой их изготовле-
ния и настройки в любительских условиях, даже при отсутствии
измерительных приборов. Их недостатками являются необходи-
мость точного исполнения и использование в передатчике гене-
раторов НЧ с очень высокой стабильностью.

На рис. 7.4—7.6 приведены схемы приемников с УНЧ.

Начнем с /?С-фильтров, т. е. составленных из резисторов и
конденсаторов. В зависимости от схемы они имеют различные ха-
рактеристики полосы пропускания частот. Особенно подходящим
может оказаться двойной Т-фильтр (см. рис. 6.8). Однако на
практике /?С-фильтры применяют неохотно в связи с тем, что ра-
бота схемы зависит от изменений температуры окружающей сре-
ды и изменения напряжения питания. Чтобы получить хорошие
результаты, надо пользоваться конденсаторами высокого качест-
ва (лучше всего стнрофлексными) и такого же качества резисто-
рами, стабилитронами, транзисторами с малым обратным током
коллектора и высоким коэффициентом р (лучше всего кремние-
выми). /?С-фильтры могут правильно работать и при малых час-
тотах (около нескольких герц), сохраняя относительно небольшие
размеры. С ростом усиления схемы с /?С-фильтрами возрастает
их селективность, поэтому используют двух- и многокаскадные
усилители.

Больше всего распространены электрические LC-фильтры, со-
ставленные из индуктивности и емкости. На рис. 7.7—7.10 приве-
дены схемы фильтров для многоканальных приемников. Ширина

Рис. 7.1. Простые распределительные схемы и кодо распределительные схемы:
я) структурная схема одиоканальпой распределительной системы (шаговый
распределитель, например, представленный на рис. 6.10а); б) структурная схе-
ма двухканальной распределительной системы; в) триггер, включающий при
одном импульсе реле Р1. а при двух — Р2 (при длительном отсутствии сигнала
происходит автоматический возврат в нейтральное положение); скорость посыл-
ки импульсных сигналов практически любая (С — регулирование времени ожида-
ния следующего импульса — 0,2—1 с); вместо PI и Р2 можно использовать
также электромагниты; диоды—кремниевые или германиевые или любые тран-
зисторы, включенные как диоды (см рис. 12.1а); питание общее с приемником
(например, с любым одноканальным); г) релейный четырехпозиционный рас-
пределитель с двумя триггерами, обслуживаемый одним каналом с любой
скоростью посылки импульсов (они могут быть очень узкими — короткими); дио-
лы такие, как па рис. 7.1в; схема предназначена для плавающих и колесных
моделей
Рис. 7.2. Оконечные каскады приемником с резонансными реле:

а) типовая схема (например, для реле из рис. 6.3 в 6.4); X — выход и пе-
реключающему или исполнительным механизмам; 6) схема без постоянной со-
ставляющей сигнала; о) то же, по с возможностью применения высокоомного
реле в приемнике, питаемом малым напряжением

Рис. 7.3. Промежуточные схемы с язычковыми резонансными реле (см. также
рис. 7.2а):

а) с промежуточным транзисторным реле; б) безрелейная с неразделенным
узлом язычков для исполнительного .механизма с центрирующей пружиной (на-
пример «Bellainatic-П»); диод Д защищает от последствий одновременного сра-
батывания двух язычков; в) безрелейная для исполнительного механизма с
электрическим центрированием (/ — контакты скольжения)
Рис. 7.4. Типовой сверхрегеператнвный приемник, используемый п одно — десяти-
каиальных вариантах с электрическими £С-фильтрами (см. также табл. 5.2);

а) принципиальная схема (Д/—6 витков ПЭВ 0,3 на каркасе диаметром
5 мм с ферритовым или алюминиевым сердечником, Др1—60 витков ПЭВ 0,05
на ферритовом сердечнике диаметром 3 мм; Др2— 2000 витков ПЭВ 0,05);

б) частотная характеристика УНЧ этого приемника

Рис. 7.5. Схема сверхрегеперативного приемника с УНЧ с интегральной схемой
(L1 — 8 витков ПЭВ 0,3 на каркасе диаметром 5 мм с ферритовым сердечни-
ком; ДрI— 70 витков ПЭВ 0,1 на резисторе I МОм/0,1 Вт; Др2 — 2000 витков
ПЭВ 0,05 — выход, например, к канальным фильтрам из рис. 7.8)
Рис. 7.6. Схема сверхрегенеративного приемника с
УНЧ с интегральной схемой (см. также
рис. 14.116) (L1, Др1, Др2 такие, как на

рис. 7.4а)

Рис. 7.7. Простые промежуточные схемы для приемников с электрическим»
фильтрами:

а) безрелейная схема (Др — 0,5—1 Г, например, первичная обмотка 300—
1000 Ом от миниатюрного трансформатора или 800—1000 витков ПЭВ 0,05—0,1
на любом ферритовом броневом сердечнике и даже на гвозде); 6) безрелейная
схема; в) схема, защищенная от одновременного срабатывания двух соседних
каналов (см. рис. 1496 и 14.15); следует применять по одному резистору R для
каждой группы каналов (например, для Кан1—5 и Канв—10), при любом ка-
нальном сигнале ПЧ от передатчика отрицательное напряжение на R должно
быть равно 0,15 В
Рнс. 7.8. Схема промежуточной системы для приемника с тремя электрически-
ми tC-фильтрамн с герконами (PI, Р2), которые могут быть заменены обычны-
ми электромагнитными реле, действующими при напряжении 1,5 В. Эта схема
может работать с любым сверхрегенеративным или супергетеродинным прием
ником. Исполнительный механизм ИМ1 с центрирующей пружиной (например.
«Bellamatic-П»), а ИМ2 работает только в одну сторону (регулирование при
водного двигателя). Система пригодна для пропорционального управления в
простой схеме с манипулятором, например, приведенным на рнс. 3.5а

полосы пропускания каждого фильтра регулируется с помощью
развязывающих потенциометров (резисторов) (см. R на рис. 7.8).

Чем больше сопротивление резистора, гем уже полоса переда-
чи, по одновременно меньше чувствительность данного фильтра.
Чаще всего встречаются схемы, состоящие из уже известных нам
резонансных электронных реле (см. рис. 6.6). В аппаратуре за-
водского изготовления каждый фильтр имеет дополнительные
элементы температурной стабилизации рабочей точки транзисто-
ра, состоящие из резистора и термистора.

Как известно, термистор изменяет свое сопротивление по мере
изменения температуры окружающей среды, в результате чего
происходит соответствующее перемещение установленной рабочей
точки транзистора в направлении, противоположном влиянию тем-
пературы. Таким образом, защищенный фильтр обеспечивает пра-
вильную работу в диапазоне температур от —10 до +50°С. В
любительских устройствах, работающих в диапазоне температур
от +Ю до +40°С, часто обходятся без термистора (см. рис. 7.8).

Основным достоинством дешифраторов с LC-фильтра.ми явля-
ется их достаточно высокая избирательность при одновременно
достаточно широкой полосе пропускания сигнала, благодаря чему
нет надобности применять чрезвычайные средства стабилизации
121
Рис. 7.9. Схемы простых двухканальных мостовых промежуточных систем, пре-
дохраняющих от одновременного срабатывания двух соседних каналов:
а) схема, питаемая от двух батарей; б) схема, питаемая от одной батареи
(LC-фильтры такие, как на рис. 7.9а, Др — провод ПЭВ 0.5—0,1, 300 Ом, сер-
дечник-гвоздь); в) типовая схема; г) упрощенная схема (второй канал такой
же); транзисторы Т .могут служить в качестве входных элементов в случае ис-
пользования мостов в промежуточных схемах с резонансными реле; исполнитель-
ные механизмы с центрирующей пружиной (например, «Bellamatic-П»). Эти схе-
мы могут взаимодействовать с любыми сверхрегснеративпыми и супергетеродин-
ными приемниками
Рис. 7.10. Схемы двухканальпых мостовых промежуточных систем:

о) типовая схема; б) упрошенная схема; а) вариант предыдущей системы
с кремниевыми транзисторами; г) особо экономичная чувствительная схема

('.истомы могут взаимодействовать с любыми сверхрегенеративными н супер-
тетеродиннымн приемниками. Желательны микродвигатели с чашечными рото-
рами (например, «Micromax» или механизм «.Bellamalic-П»)
частоты в генераторе звуковой частоты передатчика. Стабиль-
ность частоты сигнала в пределах ±20 Гц вполне достаточна. Де-
фектом этих схем являются повышенная масса многоканального
приемника (по сравнению, например, с приемником с вибрацион-
ным реле) и некоторая трудность изготовления этих схем в люби-
тельских условиях, так как необходимы магнитные материалы вы-
сокого качества и такие приборы, как генератор звуковой часто-
ты и осциллограф или ламповый вольтметр. Встречаются проме-
жуточные схемы с LC-фильтрами, охватывающими 2—12 каналов
НЧ.

В исключительных случаях соединяют в рамках одного про-
межуточного узла схемы с резонансными реле и схемы с электри-
ческими фильтрами.

7.2. ДЕШИФРАТОРЫ МНОГООПЕРАЦИОННОГО
ОДНОВРЕМЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ

Теперь займемся схемами, позволяющими вести передачу и
прием двух и больше команд одновременно и независимо друг от
друга. Такие схемы обязательно необходимы для аппаратов мно-
гооперационного управления летающими моделями, предназна-
ченными для выполнения фигур высшего пилотажа.

Телетехника знает много методов одновременной передачи ин-
формации, но лишь некоторые из них используются в радиомо-
дельном деле. Рассмотрим их последовательно и детально, по-
скольку они представляют собой основу современных систем ди-
станционного управления моделями и перспективу развития этой
области техники.

Принцип действия различных систем дистанционного управле-
ния можно легче всего понять, проследив путь сигнала—от руч-
ки управления в передатчике до исполнительного механизма и
руля в модели. Выделим на этом пути пять этапов:

вход сигнала (движение ручки управления или замыкание
кнопки па пульте передатчика);

преобразование сигнала (в узле передатчика, где подготавли-
вается определенный сигнал, для каждого движения исполнитель-
ного механизма, например звуковая частота);

передача сигнала (модулятор и генератор ВЧ в передатчике—
прохождение сигнала от передатчика до приемника — приемник
с детектором и усилителем);

воспроизведение сигнала (в узле приемника, где каждому оп-
ределенному сигналу подчинен определенный исполнительный ме-
ханизм, например, через резонансное реле);

выход сигнала (движение исполнительного механизма или
срабатывание соответствующего реле).

Когда мы говорим о сигнале, мы чаще всего подразумеваем
сигнал НЧ, модулирующий несущую ВЧ передатчика. Как прави-
ло, это — амплитудная модуляция, но в некоторых очень редких
случаях мы имеем дело с использованием в качестве сигнала ие-
124
модулированной несущей (система пропорционального управления
с вибрирующим рулем, любительские конструкции и т. п.).

На структурных схемах, представленных на рис. 7.11, виден
порядок формирования двух одновременных командных сигналов.
Число выходов соответствует числу передаваемых команд. Однако
передача сигналов от передатчика происходит только по одной
соединительной линии (каналу), например, посредством несущей
ВЧ передатчика.

Уже давно найден эффективный способ передачи нескольких
сигналов па одной несущей ВЧ. Эго были модулированные сигна-
лы низкой частоты. Появились приемники с резонансными реле, а
несколько позднее — с электрическими фильтрами. Тут отдельные
звуковые частоты служат своего рода вспомогательной несущей,
каждая из них образует собственный канал, хотя все звуковые
частоты модулируют одну и ту же несущую ВЧ. Высокая частота
выполняет теперь все более второстепенную роль «носителя», так
как звуковые частоты невозможно передавать непосредственно и
беспроволочно на большие расстояния.

Поскольку для каждого канала предусмотрена определенная
и разная звуковая частота, то систему выбора этих сигналов на-
зывают частотной селекцией. При этом совершенно безразлично,
происходит ли селекция в приемнике через вибрационное резонан-
сное реле или через электрический фильтр. Однако это не все
равно для эксплуатационника-радиомоделиста.

Структурная схема такой системы показана на рис. З.Ь/с. Ча-
стоты отдельных каналов могут передаваться поочередно или
одновременно после замыкания кнопок, например, К.н1 и Кн2.
Поочередная передача сигнала ничем не отличается от уже рас-
смотренных принципов, но одновременная передача двух и боль-
ше сигналов низкой частоты таит в себе много интересных проб-
лем.

Одновременная передача двух различных звуковых частот по-
средством одной соединительной линии вовсе не означает, что эти
частоты передаются независимо, как бы рядом друг с другом. Из
физико-математических законов следует, что эти частоты накла-
дываются друг на друга (суммируются), и в результате получа-
ется сумма амплитудных значений отдельных колебаний для каж-
дого отрезка времени. Суммированные таким образом колебания
поступают на приемник, где в дешифраторе (блоке фильтров)
происходит выделение отдельных звуковых частот, следовательно,
отдельных сигналов.

Так выглядит дело в теории и на практике, когда мы работа-
ем с малыми частотами и короткими проводными соединениями.
В нашем случае сигналы, передаваемые одновременно по радио
на приемник в модели, могут оказаться совершенно отличающи-
мися по форме от тех сигналов, которые вышли из передатчика.
По пути эти сигналы могли подвергнуться искажениям. Может
даже случиться, что информация, содержавшаяся в сигнале, ста-
нет непонятной для приемного устройства, а этого надо любой
частотами

Несущая промоду/iupijfcutL

несущая 84

Несущая вч

V/я

Несущая промооулиробана
частотами f, и

\\/Ан

УВЧ

Л/с 5

ЛК и КТ

Кан 4, кан 5
или Кан. 6

кан. Т, Кан?

или Кан 3

Кан J, Кан 2
или Кан з

Кан.4,кан.з
или Кан.6

@@©

Кан 1 Кон 2 КанЗ Кань кан.5 кан 6

Пульт управления
а) .

каш кан 2 кан з конукане кан S
Пульт управления

б)

УВЧ

Рис. 7.11. Общие принципы одновременной посылки двух управляемых сигналов:
а) простая селекция; б) простая селекция с переключателем
ценой избегать. Однако, с другой стороны, появление искажений
тесно связано с основными свойствами системы передачи сигна-
лов.

Искажения сигналов. Точность передачи сигналов управления
зависит в большой степени от определенной, неизбежной неста-
бильности работы системы. Эти нестабильности зависят от влия-
ния изменений температуры окружающей среды, а также от необ-
ходимости наличия постоянного радиоконтакта модели с опера-
тором (на практике могут появиться так называемые мертвые зо-
ны с кратковременной потерей связи). Такая кратковременная
потеря связи не играет существенной роли в классическом много-
канальном управлении, но при пропорциональном управлении это
приводит к отклонениям руля, которые могут отрицательно вли-
ять на правильный, спокойный ход полета.

Рассмотрим, что может случиться на пути управляющего сиг-
нала (звуковой частоты или импульса) несущей ВЧ от передат-
чика к приемнику. Различают два вида искажений: нелинейные
и линейные.

Нелинейные искажения происходят на криволинейном (следо-
вательно, нелинейном) участке рабочей характеристики электрон-
ного элемента, например полупроводникового диода. При пита-
нии диода синусоидальным напряжением получим только положи-
тельные полупериоды. Следовательно, часть подаваемого на диод
сигнала может быть сразу же подавлена или даже подвергнуть-
ся полному искажению. Для сравнения укажем, что резистор яв-
ляется линейным элементом, не вызывающим искажения. Пода-
ваемое на него напряжение питания сохраняет на выходе свою
форму, оно только несколько ослаблено.

Искажения форм, происходящие в нелинейных системах пере-
дачи (например, диодах), вообще необратимы, а кроме того, они
происходят уже при чистых синусоидальных колебаниях. Однако-
их можно компенсировать путем соответствующего изменения ха-
рактеристики на приемной стороне. Поскольку этот метод зависит
в большой степени от уровня сигнала, который при линейных ис-
кажениях не играет никакой роли, то коррекция искажений уда-
ется только в отдельных случаях.

Нелинейные искажения вызывают также образование новых
частот вследствие смешивания частот управления. Это может
иметь вредное влияние, например, на работу многоканального
приемного устройства. С другой стороны, принцип смешивания
на изгибе характеристики практически используют в супергетеро-
динных приемниках для дистанционного управления, чтобы мож-
но было из рабочей частоты и частоты гетеродина выделить про-
межуточную частоту.

Линейные искажения. Подобно упомянутому уже резистору
ведут себя другие пассивные элементы: конденсаторы, катушки
и трансформаторы. Проходящий через них синусоидальный сиг-
нал (ток) сохраняет свою форму на выходе, а величина ослабле-
ния зависит от его частоты. Конденсатор, например, оказывает
тем большее сопротивление переменному току, чем меньше часто-
та этого сигнала.

Теперь рассмотрим, почему ослабление сигнала, зависящее ог
частоты, тоже вызывает искажения. Если вместо чистого синусои-
дального сигнала мы имеем сигнал, составленный, например, из
двух звуковых частот—fi и /2 (см. рис. 7.11а), го эти частоты,
хотя они переносятся как суммарные колебания, одновременно
подвергаются индивидуальным ослаблениям в передающем уст-
ройстве в зависимости от их частоты. Если, например, суммарные
колебания проходят через конденсатор, то меньшие частоты /2
будут больше ослаблены, чем большие К, и на выходе получим
линейно искаженные суммарные колебания (пунктирная линия, в
отличие от сплошной линии).

Следует добавить, что хотя линейные системы передачи тоже
могут искажать форму сигнала, они все же по-разному ослабля-
ют отдельные звуковые частоты, содержащиеся в сложном сигна-
ле управления. Эти частоты не изменяются, и не возникают так-
же новые частоты. Применяя соответствующие дополнительные
схемы в приемном устройстве, можно почти всегда восстановить
отдельные частоты сложного сигнала в неискаженном виде.

Простая частотная селекция. Сигналы низкой частоты, посту-
пающие на модель, подвергаются по пути искажениям в каска-
дах низкой частоты передатчика, на входе приемника и в его
усилителе низкой частоты (см. рис. 7.11). О видах этих искаже-
ний мы уже говорили. Ввиду небольшого расстояния между пере-
датчиком и приемником больше не происходят искажения, вызы-
ваемые атмосферными помехами и т. п. Но зато могут иметь
место искажения, вызываемые помехами со стороны других ра-
ботающих передатчиков, и это чаще всего вызывает полный от-
каз работы сверхрегенеративных приемников.

При модуляции ВЧ сигнала передатчика двумя одновремен-
ными сигналами появляются нелинейные искажения, а это влечет
за собой потерю части информации в сигнале. Поэтому в сверх-
регенеративном приемнике после детектирования получится иска-
женный сигнал. В супергетеродинном приемнике на выходе будет
менее искаженный сигнал из-за узкой полосы пропускания. Помимо
этого, линейные отклонения можно скомпенсировать. И всверхреге-
неративных приемниках иногда происходят линейные искажения.
Поэтому применяют низкочастотные фильтры, чтобы отделять ча-
стоты шума сверхрегенерации и частоты гашения от входа уси-
лителя НЧ. Это вызывает резкое подавление больших частот сиг-
нала, что часто приводит к понижению чувствительности приемно-
го устройства при работе на высоких частотах канала НЧ, но
сверхрегенеративные приемники не имеют при этом искажений
выходного сигнала.

Большие нелинейные искажения происходят главным образом
в усилителях НЧ приемников. В сверхрегенеративных приемни-
ках, которые хотя и не имеют автоматического регулирования
усиления, но имеют свойственную им способность к уменьшению
128
влияния колебаний напряженности электромагнитного поля, мо-
жет иметь место при работе вблизи передатчика перегрузка уси-
лителя НЧ и в результате этого — ограничение уровня сигнала
на выходе.

Во многих случаях это ограничение необходимо, если жела-
тельно предотвратить одновременное действие нескольких резо-
нансных реле с электрическими фильтрами при посылке одного
только сигнала с близкой частотой. Из синусоидальных колеба-
ний получаем за ограничителем трапецеидальные или прямо-
угольные колебания. Это вообще не мешает в случае поочередной
посылки управляющих сигналов, если, само собой разумеется, об-
разующиеся при этом гармонические частоты не будут в состоя-
нии вызывать срабатывание других резонансных реле с электри-
ческими фильтрами. Этого можно избегать путем тщательного
подбора звуковых частот для отдельных каналов.

Ограничение сложного сигнала означает (рис. 7.12), прежде
всего, потерю высших частот. Именно поэтому при управлении
моделью со сверхрегенеративным приемником, находящимся
вблизи передатчика (когда мы применяем управление одновре-
менно с простой частотной селекцией), приходится иногда времен-
но укорачивать длину передающей антенны, чтобы предотвра-
тить перегрузку приемника и получить правильную работу де-
шифратора. Нет надобности добавлять, что такое одновременное
управление, зависящее от дальности, не всегда может нас удов-
летворить.

Иначе обстоит дело с супергетеродинными приемниками. Хотя
эти приемники благодаря наличию у них системы автомати-
ческого регулирования усиления могут позволить более правиль-
ный прием одновременных сигналов, все же и гут чаще всего
применяют элемент ограничителя в УНЧ. И вот почему: вследст-
вие перегрузки получается некоторый запас надежности от по-
мех со стороны передатчиков, работающих на немодулированной
несущей ВЧ. Далее это дает постоянный уровень выходного на-
пряжения, достигаемый очень простыми средствами. Поскольку
быстролетающие модели (например, высшего пилотажа) создаю:
условия для резких и больших колебаний напряженности элект-
ромагнитного поля, другие способы регулирования напряжения
выходного сигнала, основанные па использовании динамических
свойств, становятся совершенно неприемлемыми, так как затраты
были бы слишком большими по сравнению с достигаемым резуль-
татом.

О том, что несмотря на происходящие искажения возможна
надежная работа управляемых устройств одновременно на двух
каналах низкой частоты с LC-фильтрами, свидетельствует пример
прежнего варианта восьмиканального аппарата заводского изго-
товления фирмы Grundig «Variophon-Varioton». Тут принцип не-
сколько изменен, так как ограничение отдельных звуковых частот
составного сигнала происходило уже в передатчике перед их сме-
шиванием. Два прямоугольных сигнала с различными частотами
5 Зак. 2137 129

затем смешивались. Образовался циклически изменяющийся сос-
тавной пульсирующий сигнал, в котором, помимо различных слу-
чайных побочных частот смешивания, находились также обе ос-
новные частоты сигналов управления НЧ. Поскольку модулиро-
ванный сигнал ограничен уже в передатчике, то его дальнейшее
ограничение в приемнике нс представляло трудности.

Выходное напряжение УГ1Ч в приемнике, управляющее резо-
нансными реле. ЛС-фильтрами, непостоянно и зависит от двух
различных режимов работы — поочередного или одновременного.
Этот факт, а также наличие случайных эффектов смешивания
вынуждают, е одной стороны, точно устанавливать уровень на-
пряжения, управляющего резонансными реле с LC-фильтрами, а
с другой стороны — очень тщательно разделять модулирующие
частоты отдельных каналов НЧ (чтобы ни одна из случайных ча-
стот, образующихся в результате смешивания, не попадала в ра-
бочую частоту какого-либо фильтра).

В устройствах с одновременной посылкой трех управляющих
частотных сигналов еще более сильно заметны колебания выход-
ных напряжений между поочередной (последовательной) и одно-
временной передачей. Поэтому такие решения принимают очень
редко, преимущественно в устройствах с резонансными реле, ко-
торые благодаря большой селективности отдельных каналов до-
пускают резкую перегрузку составным сигналом НЧ.

Остается теперь рассмотреть практическую проблему того,
как двумя или тремя различными звуковыми частотами промоду-
лировать одновременно несущую частоту ВЧ.

Когда надо посылать одновременно два сигнала НЧ, то сле-
дует обращать внимание на то, чтобы ни один из них в отдельно-
сти не промодулировал в 100% несущей ВЧ, а только в 50%.
При трех одновременных сигналах каждый из них может промо-
дулировать несущую только на 33%'.

*- Рис. 7.12. Сигналы управления и их формы:

синусоидальные колебания — а) форма; б) линейный спектр несущей часто-
ты; в) основная частота и се гармоники; г, е) спектр сигнала при амплитудной
модуляции одной частотой (простым гоном); д) то же, по при одновременной
модуляции двумя частотами (двумя тонами);

прямоугольные колебания — ж) одиночный видеоимпульс (постоянного то-
ка); а)—ею спектр; и) одиночный импульс несущей частоты (ВЧ); к) его
спектр; л) спектр сигнала при амплитудной модуляции прямоугольными им-
пульсами;

серия прямоугольных импульсов— м) серия видеоимпульсов; к) спектр
этой серии; о) серия импульсов ВЧ; л) спектр этой серин; р) формирование
прямоугольных импульсов из синусоид (к описанию в тексте);

амплитудная модуляция — с) немодулнрованная (импульсная и непрерыв-
ная) и модулированная несущая ВЧ сигналом синусоидальной формы; т) то
же, но в случае положительной модуляции;

ограничение сигнала — у) в случае синусоидального сигнала; ф) в случае
прямоугольного сигнала; х) в случае сигнала, составленного из двух частот;

искажения сигналов— ц) сигнал с синусоидальной модуляцией, искажен по
пути от передатчика импульсными электрическими помехами и собственными
шумами на входе приемника (рядом—сигнал на выходе приемника; сравнить с
чистым модулирующим процессом, например, из рис. 7.12п)

131
Результатом этого являются ухудшение коэффициента полез-
ного действия передатчика и уменьшение дальности его эффектив-
ного действия. Следовательно, во-первых, каскад ВЧ передатчи-
ка потребляет значительную электрическую мощность и тогда,
когда не посылается ни один сигнал НЧ (команда). Эта мощ-
ность расходуется бесцельно. Во-вторых, глубина модуляции 50
или 33%-ная приводит к тому, что выделенное после детектирова-
ния в приемнике фактическое напряжение НЧ соответственно
меньше. Кроме того, как в передатчике, так и в приемнике при-
ходится нередко применять упомянутые уже блоки, ограничиваю-
щие амплитуду выходного сигнала НЧ (так называемые ограни-
чители), вследствие чего потери в эффективности модуляции еще
больше увеличиваются. Но этим соображениям одновременная
модуляция несущей ВЧ несколькими синусоидальными сигналами
НЧ не является самым лучшим решением для наших целей.

Применение модуляции прямоугольными формами НЧ дает
большую эффективность (см. рис. 7.12) только в случае неодно-
временной посылки нескольких команд. Дело в том, что прямо-
угольная модуляция не подходит для классических схем с одно-
временной простой селекцией сигналов, хотя она и применялась
раньше в известных аппаратах заводского изготовления Orbit с
резонансными реле. Однако имеются другие решения, дающие
эффект одновременного управления моделью несколькими коман-
дами.

Что касается практической стороны вопроса, то прежде всего
необходимо рассмотреть следующие два момента: сколько команд
и какие именно команды надо посылать одновременно. Разумеет-
ся, это зависит от типа радиомодели. Самыми лучшими в техни-
ческом отношении являются устройства для дистанционного уп-
равления летающими моделями, а потому попробуем рассмотреть
проблему на примере таких моделей. В простых трехпозицион-
ных устройствах (регулирование руля направления, руля высоты
и приводного двигателя) достаточно одновременное обслужива-
ние двух органов. В устройствах с 4—12 и большим числом опе-
раций желательна возможность одновременной посылки трех ко-
манд.

Решение вопроса о том, какие именно команды необходимо
посылать одновременно, сказывается па техническом решении
схемы. Если требуется, чтоб одновременно можно было посылать
любые комбинации команд, что в некоторых случаях применяется
для плавающих моделей (стартующих в классе многокомапдных
моделей или в моделях для эффективной демонстрации), то каж-
дая команда должна иметь отдельный генератор звуковой часто-
ты. Однако в остальных случаях, особенно в отношении летаю-
щих радиомодслей, достаточна значительно более простая груп-
пировка команд. Тут нет надобности высылать одновременно ко-
манду: руль направления влево и руль направления вправо или
руль высоты вниз и руль высоты вверх. Поэтому все командные
операции, которые пет надобности посылать одновременно, груп-
132
пируют при отдельных генераторах НЧ с переключаемыми моду-
лирующими частотами.

Одним из них является так называемая схема с переключате-
лем модуляции, имеющая некоторое сходство с принципом вре-
менной распределительной селекции. В этом решении отдельные
командные операции тоже передаются с помощью определенных
НЧ, по они не модулируют одновременно несущей ВЧ, а подают-
ся на каскад ВЧ передатчика поочередно в определенном ритме.

Одновременное двухоперационное управление. На рис. 7.116
представлена структурная схема системы для одновременного
двухоперационного управления. Два генератора НЧ включаются
кнопками Кн1—Кнв. Переключатель подает попеременно сигнал
то от одного, тоот другого генератора на оконечный каскад пере-
датчика (трапецеидальная или прямоугольная модуляция). Вы-
ходной сигнал от передатчика выглядит примерно так, как на
рис. 7.116. Если один из генераторов НЧ будет выключен, то в
выходном сигнале появится в этом месте пауза.

С помощью такого простого метода можно использовать все
описанные выше преимущества трапецеидальной или прямоуголь-
ной модуляции и одновременно обслуживать два руля в модели.
Надо только найти соответствующий переключатель.

Им может быть, например, электрический микродвигатель со
скользящим щеточным контактом, переключающий контакты, рас-
положенные радиально. Это может быть и реле. Оба эти решения
имеют такие недостатки: частота переключения ограничена 25 Гц,
контакты должны иметь очень высокое качество, переключатели
потребляют ток непрерывно независимо от того, посылаются ли
две команды одновременно или нет, действительно удовлетвори-
тельные результаты могут достигаться только при использовании
дорогих телеграфных реле и, наконец, при этом происходит срав-
нительно быстрый механический износ, что диктует необходимость
постоянного контроля и регулирования переключателя.

Лучше использовать электронный переключатель на транзис-
торах. Перечислим его достоинства: долговечность практически
неограниченная, небольшой расход тока, переключение бескон-
тактное, очень большая частота переключения и, наконец, малые
габариты и масса. Таким почти идеальным переключателем явля-
ется мультивибратор.

Схема блока передатчика с переключагелем, двумя генерато-
рами НЧ и модулятором приведена на рис. 3.4s. Каждый генера-
тор может обслуживать три или четыре канала низкой частоты
(команды). Конденсаторы С определяют частоту переключения.
Это должны быть стирофлексные или бумажные металлизован-
ные (неэлектролитические!) конденсаторы с одинаковой величи-
ной емкости. Дроссель Др1 служит для температурной стабилиза-
ции модулятора 400 витков провода диаметром 0,1 мм на фер-
ритовом броневом сердечнике диаметром 104-14x64-8 мм (ин-
дуктивность дросселя около 0,1 Г). От него зависит форма вы-
ходного сигнала.
Разумеется, описанный принцип одновременного двухопсраци-
оиного управления можно преобразовать в одновременное трех-
операционное управление, использовав электронный кольцевой
переключатель. Тогда период (время) передачи должен быть раз-
делен на три равные части. Каждый генератор 114 будет иметь
«в своем распоряжении» только одну треть этого времени, как
и каждое резонансное реле в приемнике. В остальном интервале
двух третьих этого времени реле выбранного канала должно
оставаться включенным (например, благодаря электрическим схе-
мам замедления).

Таким образом, реле «не будет чувствовать», что сигнал НЧ
«прерывистый». Однако, чтобы можно было управлять моделью
довольно быстро, частота переключения каналов должна быть
очень большой по сравнению со скоростью движения руля (как
правило, разной 200—300 Гц). Схема такого переключателя при-
ведена па рис. 11.11а. Следует добавить, что если переключатель
для одновременного двухоперационного управления можно про-
верить и наладить только с помощью головных телефонов (науш-
ников), то переключатель для трехоперациопиого управления
налаживается с помощью осциллографа и других точных электро-
измерительных приборов.

Возвращаясь к предыдущему решению, скажем, что высоко-
омные телефоны включают между зажимами X и «-)-» (см.
рис. 3.4в). Заменяя временно конденсаторы С электролитически-
ми конденсаторами («плюс» на стороне базы ТЗ и Т4) емкостью
10 мкФ. мы услышим работу переключателя, включающего попе-
ременно с частотой 3—5 Гц то один, то второй сигнал низкой ча-
стоты от обоих генераторов. В момент выключения одного сигнала
в телефонах появится резко выраженная пауза.

На рнс. 3.5в приведена схема упрощенного модулятора с дву-
мя генераторами звуковой частоты и переключателем с рабочей
частотой около 300 Гц. В этой схеме надо обязательно использо-
вать четыре кремниевых транзистора. Остальные могут быть гер
маниевыми.

Передатчик, снабженный переключателем модуляции (двухпо-
зициопным или трехпозиционным), посылает в приемник прерыви-
стые сигналы, поэтому для устойчивой работы реле в приемнике
его обмотку шунтируют конденсатором. Это правило относится к
работе с передатчиками, снабженными как контактными перек-
лючателями (с частотой около 20 Гц), так и бесконтактными пе-
реключателями (частотой около 200—300 Гц).

На рис. 6.6а и 6.76 показаны схемы LC-фильтров, снабженные
блокирующим конденсатором.

Времяраспределительная селекция. Системы с времяраспрс-
делительной селекцией используют для передачи команд интер-
валы времени между импульсами. Отдельные командные им-
пульсы посылаются не одновременно, а поочередно (последо-
вательно). Для передачи последовательности импульсов необхо-
дима только несущая ВЧ.
Простейшим принципом построения таких схем является схема
«старт-стоп», применяемая в телетайпах. Такая система имеет ша-
говые распределители — селекторы, синхронно связанные друг с
другом и выполняющие одновременно полный поворот при каж-
дой посланной команде. Поскольку селекторы передатчика и
приемника останавливаются всегда в одном и том же положении,
то система всегда готова к работе. В телетайпах можно с помо-
щью только семи импульсов включить в работу независимо друг
от друга 32 буквы алфавита, пользуясь лишь одним соединитель-
ным каналом. Разумеется, отдельные посылаемые импульсы нес-
колько -смещены во времени, но умещаются все во время одного
полного оборота распределителя и при достаточно большом ско-
рости этого оборота они практически одновременны. Кнопки раз-
личных каналов могут одновременно замыкаться на передающем
посту. В устройствах «старт-стоп» скорость вращения распреде-
лителей равна 7,5 об/с.

В технике дистанционного управления моделями применяют
телефонные распределители (номеронабиратели) со скоростью
вращения, например, 2 об/мин, так что посылка соответствующей
команды длится значительно дольше, что полностью удовлетворя-
ет требованиям водных и колесных радиомоделей. Однако изго-
товление радиомодельной системы «старт-стоп», основанной на
механическом принципе, требует применения синхронных двига-
телей и специальной синхронизации. Поэтому такие устройства
встречаются довольно редко, главным образом в больших пла-
вающих и колесных моделях.

В последние годы принцип «старт-стоп» устарел, когда в ра-
диомоделизме появились цифровые схемы, элементы логических
функций и особенно, когда появились полупроводники. Этот вид
передачи сигналов позволяет одновременно обслуживать не толь-
ко несколько избранных каналов, а буквально все.

Преимущества посылки сигналов в системе время-распредели-
тельной селекции очевидны. Поскольку каждая канальная часто-
та передается поочередно (раздельно), то ограничение амплитуды
и искажения (имеющиеся на обшей соединительной линии) не
оказывают большого влияния на составной сигнал — кажущийся
одновременным. Нет и взаимных (отрицательных) влияний, о
которых говорилось при описании случая простой частотной се-
лекции. В принципе, эта система нечувствительна к колебаниям
амплитуды выходного сигнала. Важны тут только минимальные
уровни сигнала, при которых реле должно срабатывать. Если
уровень сигнала будет слишком малым, го реле не сработает, ка-
нал не будет включен, но п.ри этом и не будет возникать ошибоч-
ной канальной информации.

Возможен еше один вариант этой системы управления, а имен-
но применение только одной единственной несущей ВЧ вместо
различных звуковых частот сигналов. Тогда отдельные канальные
сигналы будут состоять из импульсов несущей ВЧ. Чтобы эти им-
пульсы имели признаки, отличающие их друг от друга (раньше
они имели частотные признаки), надо применять соответствующее
размещение этих импульсов во времени (временные признаки).
Этот метод селекции будет детально рассмотрен в параграфе 7.3.

Подытоживая сказанное выше, можно заключить, что одновре-
менная (параллельная) передача частотных сигналов в системах
простой селекции ближе в отношении чувствительности к колеба-
ниям амплитуды к аналоговой технике. Поочередная же (после-
довательная) передача сигналов во времяраспределительной сис-
теме селекции ближе к управлению в цифровой системе. В этом
последнем случае искажения амплитуды сигнала не играют ни-
какой роли, так как тут для нас важны только временные зави-
симости и различению в данных моментах времени состояний
«Включено—Выключено». Однако при рассмотрении этих реше-
ний мы еще не говорили о синхронизации между передатчиком и
приемником—основной проблеме в каждой системе времярас-
пределитсльной селекции. Поэтому нам необходимо заняться рас-
смотрением импульсной техники.

7.3. ИМПУЛЬСНАЯ ТЕХНИКА

Рассмотренная выше простая система времяраспределитель-
ной селекции имела признаки цифровой системы, т. е. каждый
канал мог быть включен или нет, что соответствовало двоичным
цифрам 1 или 0. Однако промежуточные значения не могли пе-
редаваться для отдельных каналов.

Но существуют случаи, когда простейшие решения типа
«Есть—Нет» или «Включено—Выключено» уже недостаточны.
Примером тут может служить пропорциональное управление,
нуждающееся в непрерывной передаче изменяющихся данных (ин-
формации). Поскольку передача информации посредством им-
пульсов имеет, как уже об этом упоминалось, много достоинств,
рассмотрим теперь виды импульсной модуляции, применяемой в
технике пропорционального управления. При этом можно исполь-
зовать амплитудную или частотную модуляцию несущей ВЧ. Для
частотной модуляции, как правило, для передачи НЧ сигналов
требуется более широкая полоса частот, а передатчик и приемник
при этой модуляции должны быть более сложными, чем в слу-
чае амплитудной модуляции. Поэтому в технике дистанционного
управления моделями частотную модуляцию пока применяют
редко, хотя она обладает другими достоинствами (например, не-
чувствительностью к помехам). Кроме того, во многих странах
эта модуляция не разрешается для радиомоделистов. Поэтому
рассмотрим вопросы, связанные с амплитудной модуляцией несу-
щей ВЧ.

Сигналы управления или команды можно представить в виде
графика, из которого видно, как изменяется значение (амплиту-
да) тока во времени. Однако тот же сигнал можно представить
в виде графика, обозначающего частоты, из которых данный сиг-
нал состоит, или же с помощью спектра. Если отдельный сигнал
136
имеет форму чистой синусоиды (рис. 7.12а), то его спектральная
эпюра (график) будет представлять вертикальную линию, высота
которой определяется энергией колебаний (рис. 7.126).

Когда составной сигнал состоит из чистых синусоидальных ко-
лебаний с несколькими частотами, то его спектр имеет соответ-
ствующее число линий. В действительности спектр сложного сиг-
нала состоит из ряда линий — на основной частоте, например f0,
и на частотах гармоник 2fo, З/’о и т. д. Одиночный импульс (или
серию импульсов) можно составить из синусоидальных колебаний
или, наоборот, разложить его на синусоиды.

Одиночный прямоугольный импульс (рис. 7.12ж) имеет непре-
рывный спектр, это означает, что он содержит колебания каждой
частоты от нуля до бесконечности, за исключением тех, в которых
спектр переходит через нуль (/=!/?„, 2/7'„, 3/Ти и т. д., рис. 7.12з).
На практике можно опустить все колебания, частота которых ле-
жит выше 1/Ти (следовательно, получим непрерывный спектр,
затухающий в области более высоких частот).

Если теперь рассмотреть серию импульсов (рис. 7.12.и) и их
спектр (рис. 7.12и), то получим линейчатый, а не сплошной
спектр. Огибающая этих липин зависит от ширины импульса
(она понижается до нуля в точках /=1/Тц, 2/7’11 и т. д.), а линии
отстоят друг от друга на частоту повторения импульсов \/Т„.
Частота повторения указывает, сколько периодов (следовательно,
импульсов) укладывается в течение одной секунды. Когда Т или
7',, не постоянны, то интервалы между отдельными линиями на-
чинают изменяться во времени; если импульсы шире, то спектр
сужается, а уменьшение частоты повторения приводит к сгуще-
нию линий. Хорошо также знать, что достаточно использовать не-
которое небольшое количество начальных гармоник, чтобы полу-
чить сигнал, близкий к прямоугольной форме.

До сих пор мы рассматривали только так называемые видео-
импульсы (например, постоянного тока). Теперь посмотрим, что
происходит, когда этими импульсами модулируют несущую ВЧ.
Это будут так называемые импульсы несущей частоты (радиоим-
пульсы).

Модулированный сигнал ВЧ—это колебания ВЧ с огибающей
по определенному закону (например, прямоугольники или сину-
соида).

Передача модулированного ВЧ сигнала связана с передачей
определенного спектра частот. Поэтому, ограничивая полосу пе-
редающего спектра, получаем различное воспроизведение конфи-
гурации сигнала (рис. 7.12р). Командные импульсы имеют
(рис. 7.12л) спектр (рис. 7.12н), а сигнал ВЧ, ^смодулирован-
ный этими импульсами, и его спектр показаны на рис. 7.12о. п.

Легко заметить, что спектр сигнала ВЧ (с одной стороны сим-
метрии) такой же, как спектр командных импульсов.

Как уже известно, каждая линия в спектре представляет энер-
гию одного из колебаний, образующих сигнал. Отсюда общая
энергия сигнала будет суммой энергий всех линий спектра, а
энергия сигнала с непрерывным спектром будет равна площади
между обеими огибающими спектра и осями координат графика,
описывающего сигнал.

Модуляция. Модуляция—это процесс, изменяющий параметры
ВЧ сигнала передатчика по амплитуде, частоте, фазе и т. д., не-
обходимый при передаче командных сигналов для приемника мо-
дели.

Амплитудная модуляция. При амплитудной модуляции под
влиянием модулирующего процесса (ПЧ или импульсы) измени
ется амплитуда ВЧ колебаний (см. рис. 7.12). Отношение наи-
большего прироста амплитуды промодулированной несущей ВЧ
к ее амплитуде без модуляции называется глубиной модуляции.
Модуляция сигнала при глубине более 100% называется перемо-
дуляцней. Перемодуляция ВЧ сигнала приводит к резким искаже-
ниям принимаемых сигналов, но эго свойство модуляции исполь-
зуется в дистанционном управлении для одноканальных систем
управления с резонансными реле. Однако при перемодуляции
резко возрастает ширина излучаемого спектра.

Несущая ВЧ с синусоидальной модуляцией амплитуды содер-
жит три составляющие: несущую ВЧ с постоянной амплитудой и
частотой, равной немодулированной частоте, и две боковые час-
тоты с одинаковыми амплитудами, изменяющимися пропорцио-
нально глубине модуляции. Частота одной из этих боковых час-
тот больше, а другой — меньше частоты несущей на частоту мо-
дулирующей формы.

Если разложить несущую ВЧ, промодулироваиную на 100%
синусоидальной формой, на составляющие частоты, то получим
спектр, показанный на рис. 7.12г. Несущая ВЧ с частотой Fo
имеет относительную амплитуду 1. Возникают две симметричные
несущие — Fo—fuFo+f— с их относительными амплитудами, рав-
ными 1/2 (/—частота модулирующего процесса). Следовательно,
в результате модуляции несущей ВЧ мы получаем спектр сигна-
ла, содержащий также симметричные боковые частоты, которые
образуют полосу частот, необходимую для передачи понятного
сигнала.

Ширина этой полосы равна двукратной модулирующей часто-
те (т. е. частоте данного канала НЧ), и в его диапазоне не мо-
жет одновременно работать какое-либо другое управляющее уст-
ройство. Так будет, когда модулируют амплитуду несущей ВЧ
чистой синусоидальной формой, так называемым простым тоном.
Но в дистанционном управлении моделями применяют модуля-
цию многими простыми тонами, а также прямоугольной формой.
Тогда спектр сигнала и частота полосы подвергаются значитель-
ному расширению (рис. 7.12d—л), что неблагоприятно сказывает-
ся на возможности прохождения помех для других моделей.

Из сказанного следует, что передача информации чаше всего
диктует необходимость использования не отдельной частоты, а
скорее всего, всей полосы. Эти частоты должны умещаться в от-
веденной для радиомоделистов полосе шириной в 325 кГц
138
(27,282—26,957 МГц). В зависимости от частоты модуляции уве-
личивается или уменьшается (относительно несущей ВЧ) частота
боковых полос на значение, равное частоте звуковых колебаний.
Следовательно, для передачи сигналов необходима полоса час-
тот с шириной, равной удвоенной наибольшей модулирующей ча-
стоте. Отсюда следует также, что для передачи только сигналов
[смодулированной несущей ВЧ необходима очень узкая полоса,
поскольку' амплитуда сигналов в течение 1 с изменяется мало.

Небольшой транзисторный передатчик легче всего можно мо-
дулировать путем обычного включения и выключения оконечного
каскада транзисторным ключом, т. е. в системе амплитудной ма-
нипуляции. Однако простота и эффективность такого устройства
достигаются за счет исключительно большой (по сравнению с
другими областями радиосвязи) полосы передачи.

Современные правила заставляют ограничивать отведенные
диапазоном частоты (например, 27,12 МГц±0,6%), в которых
требуется разместить большое количество радиомодельных уст-
ройств, поэтому приходится суживать полосу частот, занимаемую
модулированной частотой каждого работающего передатчика. По-
этому чаще встречается в радиоустройствах заводского изготов-
ления поворот от наиболее эффективной прямоугольной модуля-
ции в сторону синусоидальной модуляции глубиной 80—95%. В
любительских устройствах применяется прямоугольная модуля-
ция, но с округлением наружного угла импульсов и легким на-
клоном их откосов. Таким образом удается понижать уровень
амплитуды боковых полос примерно на 0,2% относительно несу-
щей ВЧ в полосе, равной удесятеренной модулирующей частоте.

Следует добавить, что при использовании амплитудной моду-
ляции полоса частот занимает значительно большее место, чем
при использовании простейшего передатчика с манипулированием
постоянной [[смодулированной несущей ВЧ. В случае 100%-ной
модуляции лишь одна треть обшей мощности содержится в боко-
вых полосах (остальные две трети приходятся па мощность несу-
щей ВЧ). Поэтому в самом лучшем случае полезная мощность
равна лишь одной трети общей излучаемой мощности. При мел-
кой модуляции полезная мощность будет еще меньше, поскольку
мощность боковых полос уменьшается пропорционально квадрату
коэффициента глубины модуляции. При 50%-ной модуляции по-
лезная мощность равна только одной десятой всей излучаемой
мощности. Из всего этого следует, что дальность действия пере-
датчика зависит от глубины модуляции и мощности несущей ВЧ.

Среднее значение мощности сигнала, модулированного при
100%-ной глубине модуляции, достигает 150% полезной мощности
несущей ВЧ. Иначе говоря, для получения 100%-ной глубины мо-
дуляции надо подвести в систему мощность боковых полос, рав-
ную половине мощности несущей ВЧ. Это определяет потребную
выходную мощность модулятора.

При 100%-вой глубине модуляции ток антенны возрастает на
23% по сравнению с током антенны при отсутствии модуляции,
а пиковая мощность модулированного сигнала достигает четы-
рехкратного значения мощности сигнала немодулированпой несу-
щей ВЧ. Если юк антенны уменьшается, то происходит так назы-
ваемая отрицательная модуляция, дающая большие искажения
(рис. 7.12с). Это свидетельствует о перегрузке оконечного каска-
да или о перемодулироваяии. В простых передатчиках это видно
по некоторому затуханию лампового указателя излучения после
включения модуляции. При управлении одноканальными устрой-
ствами нет надобности заниматься этим явлением, но в случае
многоканальных схем, особенно при одновременном управлении,
дело обстоит иначе. Правильная модуляция (так называемая по-
ложительная) дает после ее включения эффект повышения ярко-
сти света лампочки указателя излучения (рис. 7.12т).

Если в модуляторе генерируются две (или больше) звуковые
частоты синусоидальной формы, то надо понижать выходные
мощности каждой из них пропорционально числу одновременных
сигналов, а именно на 50% при двух сигналах, па 33% при трех
сигналах, на 25% при четырех сигналах и т. д. Важно, чтобы в
момент достижения пика модуляции ее глубина не превышала
100%. Хотя на практике мала вероятность того, что все посылае-
мые сигналы получат максимальную амплитуду в одно и то же
время (поэтому можно выходную мощность отдельных генерато-
ров установить несколько выше теоретических номинальных дан-
ных), все же общий вывод таков: при одновременной посылке
нескольких сигналов, модулированных синусоидальной формой
(что является тут обязательным условием), дальность действия
устройства уменьшается примерно пропорционально числу этих
сигналов (поскольку дальность действия зависит, в числе прочего,
от глубины модуляции). Кроме того, существует опасность воз-
никновения результирующих частот (суммирующих или вычита-
ющих). Следует также добавить, что достижение в приемнике
надежной селекции более трех сигналов низкой частоты одновре-
менно связано с большими трудностями. Поэтому для одновре-
менной посылки нескольких управляющих сигналов вместо про-
стой частотной селекции применяют теперь более современные
технические решения.

Напомним также, что если несущую ВЧ модулируют в пере-
датчике одновременно несколькими звуковыми частотами, то воз-
никает много боковых частот, суммы которых образуют боковые
полосы, расположенные по обеим сторонам несущей ВЧ. Если
несущую ВЧ промодулировать импульсами (получим спектр им-
пульса), то спектр его будет распределен с обеих сторон несу-
щей /;о. Отсюда легко заключить, что ширина полосы пропуска-
ния приемника должна быть по меньшей мере вдвое больше мак-
симальной модулирующей частоты сигнала, которая в этом слу-
чае соответствует самой высокой передаваемой гармонике данной
последовательности импульсов.

Импульсная модуляция. Принцип импульсной модуляции зак-
лючается в том, что сигнал звуковой частоты (т. е. модулирую-
140
щнй) модулирует импульсы тока ВЧ, а те, в свою очередь, мо-
дулируют несущую ВЧ передатчика.

Импульсная модуляция интересна с точки зрения мощности
излучения передатчика. У нее, в отличие от других видов моду-
ляции, передатчик посылает не непрерывную промодулирован-
ную несущую ВЧ, а только кратковременные импульсы ВЧ. Пе-
редатчик в импульсе может отдать значительно большую мощ-
ность, чем при излучении непрерывной несущей ВЧ. Если, напри-
мер. передатчик работает с импульсом I мкс (10~с с), а затем
имеет паузу в 100 мкс, то отношение обоих времен составляет
1:100. Когда непрерывная несущая ВЧ имеет мощность 2 Вт, то
мощность в импульсе будет в 100 раз больше, т. е. составит
200 Вт!

Вот основные преимущества импульсной модуляции: значи-
тельная мощность в импульсе, следовательно, большая дальность
действия небольшого передатчика. В случае использования тако-
го рода модуляции импульсов, который не влияет на их амплиту-
ду, эта модуляция может быть нелинейной, причем не будет опас-
ности появления искажений сигналов. Вторым достоинством им-
пульсной модуляции является возможность координации с вклю-
чением импульсов различных каналов в паузах между несущими
импульсами. Импульсная модуляция имеет и недостатки. Напри-
мер, контуры, настроенные в приемнике, должны быть широко-
полосными, чтобы они передавали импульсы без искажений. Ши-
рина полосы пропускания определяется при импульсной модуля-
ции не полосой самих посылаемых сигналов, а спектром частоты
импульсов. Наличие значительного уровня шумов, понижающих
чувствительность приемника, тоже является серьезным недо-
статком.

Входные величины сигнала — команды (например, положение
ручки управления в передатчике) —можно передавать с помощью
амплитудно-импульсной модуляции или же фазо-импульсной мо-
дуляции, модуляции ширины импульса, частотно-импульсной мо-
дуляции и кодо-импульсной модуляции. После того как в течение
многих лет экспериментировали с различными системами моду-
ляции, теперь на практике применяют главным образом модуля-
цию ширины импульса.

Лмплитудно-импуЛьсная модуляция. Определенную НЧ сигна-
ла можно передавать посредством несущей ВЧ, амплитудпопро-
модулированной двумя методами: модулированием несущей ВЧ
классическими способами (сеточная модуляция, анодная моду-
ляция и т. д.) посредством напряжений 114 (см. рис. 7.12) или
же посылая короткие импульсы ВЧ (пачки ВЧ), высота (ампли-
туда) которых соответствует мгновенным амплитудам НЧ и, сле-
довательно, изменяется в такт с изменениями модулирующего
напряжения (рис. 7.13а). При этом типе амплитудно-импульсной
модуляции появляются новые, дополнительные частоты, лежа-
щие в интервале НЧ сигнала ниже или выше отдельных боковых
частот промодулнрованной таким образом несущей ВЧ.
Illillllllllll......

>)
н)
Последовательность импульсов, которой манипулируют коле-
бания ВЧ, является в некоторой степени второй несущей часто-
той, так называемой вспомогательной несущей. Требуется, чтобы
тактовая частота манипуляционных импульсов была по меныпей
мере в 2 раза больше максимальной частоты передаваемого сиг-
нала НЧ, так как иначе боковые полосы будут перекрывать друг
друга, что приведет к помехам.

Вернемся теперь к приемнику. Сигнал после детектирования
(рис. 7.136) имеет такой же спектр, как до манипуляции ВЧ. Так-
товая частота и ее гармоники со своими боковыми частотами в
нем сохранены, по, кроме того, образуется еще сама основная
частота сигнала НЧ, которую необходимо отфильтровать.

С первого взгляда можно видеть, что тактовая частота и ее
гармоники совершенно не несут информации. Однако если бы они
были подавлены уже в модуляторе передатчика, то мы бы имели
синусоидальную модуляцию, а именно ее и следует избегать.

Таким образом можно передавать сигналы не только для двух,
но и для очень большого числа каналов, поочередно включая со-
ответственно большее количество импульсов. Это и есть принцип
многоканальной передачи нескольких сигналов с временным раз-
делением. В то время как в простой цифровой системе передают-
ся только сигналы 0 или 1, здесь можно для каждого канала пе-
редавать непрерывно изменяющиеся значения.

Если амплитуда отдельных импульсов не будет зависеть от
звуковой частоты, а будет изменяться посредством ручки управ-
ления в передатчике, то появится возможность пропорционально-
го управления. При этом создается возможность одновременной
передачи сигналов (в данном примере—двух) одним импульсом,
поскольку отдельные импульсы передаются поочередно и не мо-
гут влиять друг на друга.

Описанная система модуляции имеет и свои недостатки. Вот
важнейшие из них: для получения эффекта пропорциональности
надо передавать отдельные импульсы с одинаковой амплитудой,
а это почти невозможно при дистанционном управлении моделя-
ми из-за значительных колебаний напряженности электромагнит-
ного поля (см. рис. 7.13а).

Фазо-импульсная модуляция. Па рис. 7.1 Зе показан пример
фазо-импульсной модуляции. При одном фиксированном (син-
хронизированном) импульсе другой, следующий за ним, изменяет

•«- Рис. 7.13. Импульсная модуляция:

а) амплитудная модуляция пачками импульсов ВЧ; 6) амплитудно-импульс-
ная модуляция; в), г)—фазо-импульсная модуляция (т. е. модуляция момента
появления импульсов); д), е) модуляция ширины импульса; ж) обычный, соот-
ветственно манипулированный, двухканальный управляющий сигнал, как при-
мер простейшего варианта модуляции ширины импульса (регулируемая величи-
на постоянно замещается трехступенчатой уступчатой кривой); з) частотпо-нм-
лульсная модуляция; и), к) импульсно-кодовая модуляция; л), м), н) синхрони-
зация, в примерах на рнс. 7.13а—з модулирующая форма сигнала синусои-
дальная
свое положение (То, 1\, Т2, Т3) в зависимости от сигнала. Таким
образом плавно изменяемый уровень напряжения сигнала прев-
ращается в плавно изменяемый интервал времени То—Т3. На
рис. 7.13г показан другой пример фазоимпульсной модуляции.

В отличие от амплитудно-импульсной модуляции и модуляции
ширины импульса, мощность излучения ВЧ передатчика при фа-
зо-импульсной модуляции ие зависит от передаваемого модули-
рующего сигнала, а зависит от длительности, амплитуды и часто-
ты повторения импульсов (т. с. от постоянных величин).

Широтно-импульсная модуляция. Применение простой схемы
позволяет преобразовывать интервалы времени То—Т3, показан-
ные на рис. 7.13г, в ширину импульсов. Тогда сигнал принимает
форму, изображенную на рис. 7.13г, т. е. происходит модуляция
ширины импульса. Здесь нет синхронизирующего импульса, но
можно начало (фронт) мгновенных импульсов использовать в ка-
честве синхронизирующей информации.

В пропорциональном управлении отклонению руля соответст-
вует ширина соответствующего канального импульса (если ис-
пользуют поочередные импульсы для обслуживания различных
органов в модели). После окончания серии импульсов появляется
снова удлиненная пауза или же специальный характерный им-
пульс, синхронизирующий передатчик с приемником (поскольку
приемник должен одновременно «знать», какой импульс для ка-
кого канала предназначен).

Непрерывно изменяющийся входной сигнал (рис. 7.13е) всег-
да включается после истечения определенного отрезка времени
Т, а текущая амплитуда сигнала Xj-з зависит от длительности
импульса Ти. Различные системы управления работают, подчи-
няясь уравнению ТП1Т=Х1Х^ЛКС. На практике это означает, что
можно без особых схемных трудностей подавать импульсы непос-
редственно на исполнительные механизмы. Если Х=0, то Гп=0,
а поэтому и отношение Ttt/T=0, следовательно, нс передается ни-
какой сигнал. Когда Х=ХМакс, то Ти=Т, а отношение Tlt/T=\,
следовательно, имеется непрерывный сигнал.

На рис. 7.13(? показана одновременная передача трех незави-
симых операций управления—1, 2, 3—с помощью временного раз-
деления каналов с использованием отдельных импульсов, промо-
дулированных по времени. В каждом цикле предусмотрены че:ы-
ре временные паузы Т, три из которых служат для передачи
отдельных сигналов управления, а четвертая — для синхрониза-
ции работы между передатчиком и приемником. Благодаря это-
му передатчик и приемник будут одновременно переключаться с
одного сигнала на другой.

Высокая надежность устройств с широтно-импульсной модуля-
цией достигается, конечно, за счет больших затрат технических
средств. В таком передатчике входная величина (положение руч-
ки управления) является постоянным напряжением. Его надо пре-
образовывать в импульсы, а в приемнике нужно, наоборот, пре-
образовывать импульсы в постоянное напряжение. Одновременно
144
необходимо поочередно передавать импульсы для различных сиг-
налов управления, а в приемнике соответственно выбирать эти
сигналы.

Особым вопросом является синхронизация. Она достигается
путем посылки специального импульса (или особо длинной пау-
зы) или же с помощью вспомогательной несущей.

Важным параметром, определяющим правильность передачи
сигналов, является время между очередными импульсами, пред-
назначенными для одной операции управления. На практике это
время настолько мало, что без помощи измерительных приборов
невозможно установить, что передача не является непрерывной,
т. е. что движению ручки управления всегда соответствует нуж-
ное отклонение руля.

Аппаратура дистанционного управления Kraft и Futaba пере-
дает сигналы с частотой повторения 50 Гц, а это значит, чю каж-
дые 0,020 с каждый сигнал получает новое установочное зна-
чение.

И еще/одно замечание. Обычную многоканальную аппаратуру
тоже можно считать работающей с модуляцией ширины импульса.
Ведь хорошо натренированный оператор управляет моделью с по-
мощью коротких импульсов, получая таким образом практиче-
ски пропорциональное управление (рис. 7.13ж). Известны также
манипуляторы, преобразовывающие обычную многоканальную ап-
паратуру в простую систему пропорционального управления (см.
рис. 3.12).

Подытожим сказанное выше: при модуляции ширины импуль-
са сигнал модуляций низкой частоты изменяет длительность им-
пульсов, а их амплитуда и частота повторения постоянны.

Если длительность импульса изменяется путем смещения
вдоль оси времени фронта или спада импульса, то мы имеем де-
ло с односторонней модуляцией импульсов. Если же под влия-
нием модулирующего сигнала низкой частоты перемещаются
друг относительно друга вдоль оси времени и фронт и спад им-
пульса, то это уже будет двусторонняя модуляция.

При обоих описанных выше способах модуляции канальной
информацией были длительности импульса или же междуимнуль-
сные паузы. Амплитуда импульсов играла при этом второстепен-
ную роль, опа необходима была лишь для обеспечения надежной
работы дешифратора в приемнике.

Частотно-импульсная модуляция. При этом виде модуляции
каждому значению сигнала соответствует точно определенная ча-
стота повторения импульсов (рис. 7.13з). Приемник должен со-
держать устройство, преобразующее частоту импульсов в зависи-
мое от нее напряжение. Встречается также частотно-импульсная
модуляция в сочетании с широтно-импульсной. Один сигнал уп-
равления модулирует частоту импульсов, а другой — их ширину.
При этом тине передачи имеется некоторое взаимное влияние
обоих сигналов. Если Ти=0=Т, то не может передаваться ника-
кая частота.
Описанная система модуляции была использована несколько
лет тому назад в американской аппаратуре «Space-Control», а за-
тем и в аппаратуре «Orbit-Proportional», английских аппаратах
PCS «Tetraplex» и др. Подобные решения часто встречаются в
любительских конструкциях. Для примера можно упомянуть прос-
тые устройства для пропорционального управления с исполни-
тельным механизмом, общим для руля направления и руля высо-
ты (см. рис. 8.5а).

Кодо-импульсная модуляция. Эта модуляция применяется в
так называемых цифровых системах дистанционного управления.
Сигнал управления низкой частоты преобразуется в кодовые
группы импульсов с одинаковыми амплитудой, длительностью и
формой и модулирует ВЧ. Передаваемый сигнал кодируется в би-
нарный (двоичный) код. В пропорциональном управлении каждое
отклонение руля соответствует двоичному числу. Для отдельных
каналов передается только информация, содержащая позиции
«Включено—Выключено» (1 или 0).

Располагая возможностью передачи четырех разрядов, полу-
чаем максимальное количество 1111 = 15 различных управляю-
щих значений, например 15 ступенчатых отклонений руля. Для
передачи четырех двоичных единиц нужны четыре канала, обра-
зуемые последовательной посылкой кодовых импульсов. Если,
например, цифра 7 определяет положение руля в нейтрали, то ее
преобразуют в двоичную систему счета (7 = 0111) и передают в
виде последовательности импульсов (рис. 7.1 За). Последователь-
ность импульсов па рис. 7.13к определяет число К) (1010) и со-
ответствующее ему положение руля.

Импульсные коды могут быть различными — классическими и
индивидуальными, со сдвоенными импульсами и т. п. При этом
вовсе не обязательно иметь код, составленный из последователь-
ных двоичных чисел. Следует подчеркнуть, что кодо-импульсная
модуляция обеспечивает очень высокую помехоустойчивость. Но,
с другой стороны, для того чтобы получить многоканальное уп-
равление с достаточной точностью отклонений рулей, надо поль-
зоваться большим числом двоичных каналов. Например, при от-
клонении руля по 30 промежуточным градациям при четырех ор-
ганах управления в модели (два руля, элероны и управление
двигателем) требуются 20 каналов, что серьезно усложняет пере-
дающее и принимающее устройства.

Кодо-импульсная модуляция в технике дистанционного управ-
ления применяется ограниченно, что объясняется прежде всего
большой стоимостью и сложностью системы.

Синхронизация. Во всех системах управления, где использует-
ся импульсная модуляция, мы встречаемся с проблемой синхро-
низации. Ее задачей является выделение тактовых (синхронизи-
рующих) сигналов, поступающих на надлежащие исполнительные
механизмы в модели. Существует много различных методов син-
хронизации, зависящих от принятой системы модуляции импуль-
сов.
Последовательность импульсов для многооперациошного (мно-
гоканального) управления содержит столько импульсов, сколько
каналов надо привести в действие. С момента, когда послана
данная последовательность импульсов, каждый канал получает
свой сигнал и весь никл может начинаться заново. Иногда после
последнего импульса остается длинная пауза (рис. 7.13л), кото-
рая означает начало следующего цикла импульсов. Дешифратор
в приемнике содержит соответствующий элемент для обнаруже-
ния междуимпульсной паузы в сигнале и устанавливает счетчик
в исходное положение. Он как бы выполняет роль сбрасывателя
предыдущего сигнала (синхронизатора). Этот элемент должен
точно определить время, прошедшее между двумя циклами рабо-
ты устройства.

На рис. 7.13л продолжительность паузы между двумя каналь-
ными импульсами равна I мс, а после окончания цикла импуль-
сов—3 мс. В этом примере элемент, распознающий паузы, наст-
раивается на время, например, 2 мс. Если за это время на при-
емник не поступит ни один канальный импульс, то это будет оз-
начать, что цикл импульсов закончен, и вся система возвращает-
ся в исходное положение, чтобы через несколько миллисекунд
снова начать отсчет нового цикла импульсов.

Описанный вид синхронизации выгоден только тогда, когда
все сигналы передаются непрерывно, причем определенным спо-
собом.

Применяют также синхронизирующие импульсы (рпс. 7.13л, н),
регулярно посылаемые передатчиком и указывающие начало каж-
дого нового цикла импульсов, даже если канальные импульсы не
посылаются. Чтобы дешифратор в приемнике мог отличить синх-
ронизирующие импульсы от канальных, первые должны быть
значительно более широкими. В этом случае в приемнике имеет-
ся элемент, распознающий ширину синхронизирующего импульса
(вместо ранее описанной междуимпульсной паузы) и выделяю-
щий его из канальных импульсов.

Если мы имеем дело с. системой пропорционального управле-
ния, использующей широтно-импульсную модуляцию (когда от-
дельные канальные импульсы имеют переменную ширину), го в
качестве синхронизирующих импульсов можно применять очень
короткие импульсы. Их выделение происходит так же. как в пре-
дыдущих примерах. Далее возможно использование двух синхро-
низирующих импульсов, следующих через определенный интервал
времени, а также коротких «пачек» импульсов со звуковой часто-
той.

В системе амплитудно-импульсной модуляции синхронизирую-
щий импульс может иметь большую амплитуду, чем канальные
импульсы, выделяемые в соответствующем амплитудном дискри-
минаторе. Еще раз подчеркнем, что этот вид модуляции меньше
всего применяется в технике дистанционного управления моделя-
ми. Дело в том, что при выборе того или иного вида синхрони-
зации надо всегда учитывать восприимчивость его к внешним по-
мехам, а их в условиях дистанционного управления всегда боль-
ше, чем в других случаях.

7.4. АНАЛОГОВЫЕ СХЕМЫ

В дистанционном управлении моделями часто применяют ана-
логовые системы управления с плавно изменяемым сигналом уп-
равления (импульсом, частотой и т. д.).

На рис. 7.14е показан электрический микродвигатель, вал ко-
торого связан с потенциометром, а поворот этого вала одновре-
менно вызывает движение руля в модели. Каждое положение ис-
полнительного микродвигателя, следовательно, и руля можег
быть определено путем измерения сопротивления в месте нахож-
дения скользящего щеточного контакта потенциометра. Следова-
тельно, отклонение руля преобразуется в аналоговую величину
(сопротивление). Когда через потенциометр течет гок, то падение
напряжения па нем является аналоговой величиной для угла по-
ворота управляющего микродвигателя.

Рис. 7 14. Аналоговые н цифровые схемы и их элементы:

а) сигнал для аналоговой системы, б) сигнал для цифровой системы; в),
г)—элементы аналоговой системы; д) схема дискриминатора частоты; е), ж)
амплитудно-частотные характеристики дискриминатора; з) элементы цифровой
системы

Можно поступить наоборот, т. е. подавать на потенциометр
постоянное напряжение, и тогда напряжение, снятое его скользя-
щим щеточным контактом, будет величиной, определяющей отк-
лонение руля. При этом важно иметь возможность непрерывно
(плавно) регулировать эту величину.
1-18
Однако на практике точность установки руля имеет свои тех-
нические пределы. Если, например, используется проволочный по-
тенциометр, то наибольшее значение угла поворота управляющего
двигателя зависит от числа витков проволочного сопротивления.
Если потенциометр имеет 100 витков, то можно иметь только 100
различных промежуточных значений сопротивления. Если угол
поворота оси этого потенциометра равен 270°, то получаем наи-
меньшее угловое изменение руля 2,77270°: 100 = 2,7°. Иначе гово-
ря, угловое регулирование управляющего двигателя или руля
произойдет под влиянием изменений сопротивления, тока пли на-
пряжения лишь тогда, когда вал двигателя повернется на 2,7°.

Отсюда следует, что в аналоговых схемах следует применять
проволочные потенциометры с возможно большим числом витков,
что дает увеличение точности регулирования промежуточных по-
ложений руля. Попытки замены проволочного потенциометра не-
проволочным не дали идеального решения, поскольку имеются
большие технологические трудности создания постоянного слоя
сопротивления с равномерным распределением. В этом случае од-
ни и те же угловые перемещения скользящего щеточного контак-
та дают каждый раз различные изменения сопротивления.

Типичным примером аналоговой системы управления являет-
ся часто применявшаяся в последние годы система пропорцио-
нального управления с переменными модулирующими частотами.
Ручка управления в передающем устройстве связана в такой си-
стеме с потенциометром, являвшимся элементом перестройки ге-
нератора звуковой частоты. При перемещении ручки управления
изменялась модулирующая частота, являвшаяся аналогом откло-
нения ручки управления и связанная с ней пропорциональной за-
висимостью.

Модулирующая частота преобразуется в дискриминаторе при-
емника в пропорционально изменяющееся напряжение, питающее
управляющий микродвигатель (рис. 7.14г). Входное напряжение
дискриминатора и2- Часть этого напряжения «р снимают с по-
тенциометра и подводят через источник на управляющий мик-
родвигатель. Последний работает до момента, когда напряжение
нр станет равным Hj, после этого он останавливается, а вместе с
ним прекращает свое движение и руль модели.

Если про этом подвинуть ручку управления в передающем ус-
тройстве, то изменяется выходное напряжение в дискриминато-
ре приемника, и управляющий микродвигатель снова начнет ра-
ботать. При этом исполнительный механизм будет перемещать
движок потенциометра до того момента, пока снова не будет
удовлетворено условие mp=Ui. Следовательно, руль модели будет
повторять каждое движение ручки управления. Подытоживая
сказанное, можно констатировать, что механическое движение
ручки управления в передатчике преобразуется сначала в элект-
рический сигнал (модулирующая частота, выходное напряжение
дискриминатора), а затем снова в механическое перемещение, а
именно—в пропорциональное отклонение руля модели.
В этом заключается основной признак аналоговой системы
электрического управления: в начале и конце процесса действу-
ют механические перемещения, но их передача происходит с по-
мощью аналоговых электрических сигналов. Для сравнения ука-
жем, что в моделях, летающих на привязи, механические пере-
мещения управления передаются непосредственно через механи-
ческий промежуточный элемент—привязные тросики.

Возвращаясь к дискриминатору, добавим, что даже самые ма-
лые изменения напряжения Ui вызывают движение руля. Однако
эти изменения вовсе не обязательно вызываются движениями
ручки управления в передатчике. Нередко достаточно увеличить
расстояние между передатчиком и приемником, чтобы произошло
падение выходного напряжения дискриминатора и следующее за
этим ошибочное движение руля. Даже напряжение и\ (получае-
мое от батареи, питающей приемник) влияет па работу схемы;
падение этого напряжения вызывает во время полета самопроиз-
вольное перемещение руля. Подобный результат дает влияние
изменения температуры на полупроводниковые приборы в прием-
нике (диоды, транзисторы и т. п.).

Эти случайные изменения отклонений руля можно компенси-
ровать во время полета с помощью небольших подстроек генера-
торов звуковой частоты в передатчике так называемыми баланси-
рующими воротами-триммерами. Однако в пропорциональном уп-
равлении важно нс это.

7.5. ЦИФРОВЫЕ СХЕМЫ

Единицей информации является бит. Один бит — это наи-
меньшее количество информации, которое можно передать или
зарегистрировать, например «Включено—Выключено». «Есть —
Нет» и т. п. Следовательно, бит—это одно утверждение из ука-
занных пар. Два бита передают информацию об одном из четы-
рех возможных положений, а имея систему из п биг, можно пере-
дать одно из 2” возможных сообщений. Для сравнения добавим,
что одна страница книги в среднем содержит 104 бит, одно пред-
ложение—103, а одно слово—30 бит.

Определение бита связано в радиомодельном деле с устройст-
вами для преобразования информации, встречающимися в циф-
ровых системах управления. Там понятие бит определяет длину
регистров (число ячеек памяти). Если это регистр трехбитовый,
то можно в нем зарегистрировать 23=8 различных комбинаций
электрических импульсов. При пятибитовом регистре количество
возможных комбинаций возрастает до 25=32 и т. д. Регистр со-
стоит из двухпозиционных элементов (например, двухпозицион-
ных мультивибраторов), которые могут находиться только в од-
ном из двух возможных состояний (включено или выключено, I
или 0). Такой регистр содержит столько бит, сколько он имеет
двухпозиционных элементов.
Система дистанционного управления моделями, основанная на
этом принципе, называется в зарубежной литературе digital, т. е
цифровой. В настоящей книге принято также наименование «циф-
ровая система», а регистры названы просто счетчиками, число
каскадов которых соответствует числу применяемых элементов,
например триггеров.

Вернемся еще раз к примеру с проволочным потенциометром,
чтобы пояснить принцип действия цифровых систем. Уменьшая
последовательно количество витков проволоки в потенциометре,
мы в конечном итоге получим небольшое по количеству, по зато
точно определенное градуирование сопротивления; математики
называют такую величину дискретной. Если при регулировании
потенциометра в аналоговой системе можно было соответствую-
щее значение сопротивления определить, наблюдая за углом по-
ворота ручки, ю в цифровой системе имеется только один много-
ступенчатый резистор, очередные положения которого можно оп-
ределить цифрами I, 2, 3,... и т. д.

Допустим, что мы имеем десятиступенчатый резистор с сум-
марным значением 10 кОм (рис. 7.14.з). Тогда положение 4 будет
означать 4 кОм, Поскольку угол поворота 270° разделен на 10
ступеней по 27°, то можно теперь повернуть ось ручки многосту-
пенчатого резистора именно на 17°, прежде чем произойдет изме-
нение соответствующего сопротивления.

Для сравнения отметим, что цифровая система не столь чув-
ствительна к посторонним влияниям (в данном примере—к слу-
чайным поворотам оси ручки), как аналоговая система.

Улучшение чувствительности достигается в этом случае за
счет уменьшения точности. Тут мы не можем выбрать любую ус-
тановку потенциометра (следовательно, и руля), так как указан-
ная десятиступенчатая цифровая система этого не позволяет.
Положение можно улучшить, если добавить еще один десятисту-
пенчатый резистор (// на рис. 7.14з) со ступенями по 10 Ом, так
что его суммарное сопротивление составит 100 Ом, т. е. точно
1%. Аналоговая система с такой чувствительностью была бы
очень сложной и чувствительной к посторонним влияниям. В циф-
ровой системе повышение точности можно получить без ущерба
для помехозащищенности.. Можно повернуть ось ручки многосту-
пенчатого резистора // по меньшей мере на 27°, и при этом зна-
чение заданного сопротивления уменьшится лишь на 1%. Если
мы добавим третий многоступенчатый резистор, то можно достиг-
нуть точности 0,1% при сохранении прежней нечувствительности
к посторонним помехам. Таким образом, благодаря применению
соответствующего количества ступеней и делений цифровая си-
стема становится как бы непрерывной, т. е. она работает как
аналоговая система, позволяя плавно получать любое управляю-
щее значение.

Па рис. 7.1а показана еще одна цифровая система. Каждый
раз, когда на входе этого исполнительного механизма (шагового
распределителя) появится командный импульс определенногозна-
151
чения (уровня) и определенной длительности, электромагнит при-
вода притянет свои якорь и зубчатый диск повернется на одну
ступень, отклоняя при этом, например, руль модели. В этом слу-
чае отклонение руля зависит только от числа импульсов, посылае-
мых передающим устройством.

Если эти импульсы предварительно прошли через аналоговую
схему в приемнике, то они должны иметь по меньшей мере точно
сохраненный уровень (амплитуду). Как уже говорилось, аналого-
вые системы чувствительны к уровню импульсов, что влечет за
собой меньшую или большую зависимость устройства от дально-
сти действия. В цифровых схемах этого явления нет.

Уровень мешающих импульсов, попадающих в приемник, дол-
жен сначала превысить порог чувствительности реле (приводного
электромагнита), прежде чем они вызовут ошибочное отклонение
руля. А эго на практике встречается очень редко. В условиях осо-
бых помех можно применять посылку групповых импульсов, на-
пример по пять импульсов для каждого изменения положения
распределителя. Тогда, чтобы вызвать ошибочное движение руля,
должны были бы появиться пять мешающих импульсов подряд.

Когда мы говорили выше о цифровой системе, го для объяс-
нения принципа ее действия исходили из десятичной системы
счета. На практике применяют двоичную систему счета. В ней
имеются только два значения, а именно 0 и 1. В таблице на
рис. 7.156 приведены десятичные цифры от 0 до 8 и соответству-
ющие им двоичные цифры.

7.6. ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ЦИФРОВЫХ СХЕМ

Мультивибраторы.. В технике дистанционного управления мо-
делями применяют типовые узлы цифровых схем, из которых
можно скомпоновать различные системы. Можно легко заменять
эти системы и расширять их. Типовой двоично-логический узел
(например, триггер) может состоять только из резисторов и дио-
дов или же из одного-двух транзисторов. В специальных схемах,
например, запоминающих, триггерах и т. п. необходимы еще одни
или два конденсатора.

Мультивибратор является основной переключающей схемой,
состоящей, например, из двух транзисторов, взаимно влияющих
друг на друга: когда один из них открыт (1), второй закрыт (0).
Следовательно, он имеет два рабочих положения: 0—1 и 1—0.
Мультивибратор применяется для различных целей, в частности
для запоминания полученной информации. Под действием вход-
ного внешнего сигнала (запускающего импульса) мультивибратор
может в зависимости от схемы на короткое или на достаточно
долгое время переключаться из одного положения в другое. Вход-
ной сигнал как раз и является информацией, которую следует
сохранить. В зависимости от рабочего положения мультивибрато-
ра мы узнаем, что входной сигнал был эффективным (или же
нет) и, следовательно, что мультивибратор его заметил и запом-
нил. Различают три основных типа мультивибраторов.
Рис. 7.15. Цифровые (счс-тные) схемы н их элементы:

а) дифференцирующий элемент и формы сигналов; б) счетная схема (регистр) с двухпознционными
счетчиками и с таблицей состояний; а) счетная схема с одпопознциопными счетчиками и формы тока в
Ждущий мультивибратор, называемый также моно-
стабильным, имеет только одно стабильное положение. Запускаю-
щий импульс может переключить мультивибратор в нестабильное
положение, откуда схема автоматически возвратится в первона-
чальное стабильное положение. Ждущий мультивибратор имеет
плохую память и быстро забывает информацию, переданную ему
входным сигналом. Мультивибраторы этого типа используются
главным образом в системах пропорционального управления для
кодирования отклонения руля.

Кроме того, ждущие мультивибраторы могут быть использо-
ваны в автоматических кольцевых счетчиках, в которых каждый
предыдущий мультивибратор включает следующий и т. д., а так-
же в схемах синхронизации для различения междуимпульсных
пауз или синхроимпульсов.

Триггер имеет два стабильных положения. Переход из одного
состояния в другое происходит только под действием внешнего
входного сигнала. После каждого сигнала триггер поочередно из-
меняет свои стабильные положения, причем каждое положение
он сохраняет до тех пор, пока не придет следующий пусковой
сигнал. Следовательно, триггер, в отличие от мультивибратора,
имеет хорошую память. Схемы триггеров являются основными
элементами цифровых схем для дистанционного управления моде-
лями. Каждый триггер может сохранять только двоичные числа
О и 1. Расширяя схему управления, следует для каждого элемента
регистра (счетчика) предусмотреть один триггер.

Н е с т а б и л ьн ы й м у л ь т и в и б р а т о р , называемый также
астабильным, не имеет положения постоянного равновесия. Он
всегда колеблется между двумя нестабильными положениями
без участия внешнего сигнала. В технике дистанционного управ-
ления такой мультивибратор служит в качестве генератора ре-
лаксационных колебаний в модуляторах простых одиокаиальных
передатчиков и в измерительных приборах.

Аста&ильный мультивибратор встречается также в цифровых
схемах для дистанционного управления моделями в качестве ге-
нератора тактовых импульсов, управляющих счетчиками с триг-
герами.

Счетчики с триггерами. Это простые триггеры, соединенные по-
следовательно, например, через дифференцирующие элементы,
при этом выходные импульсы одного триггера преобразовываются
в сигналы, управляющие другим триггером.

Если на вход дифференцирующей схемы (рис. 7.15а) подавать
прямоугольные импульсы, то на выходе получатся короткие им-
пульсы в виде пик-напряжения в моменты перехода прямоуголь-
ного импульса из 0 в 1 и обратно. Скачок в положительную сто-
рону (0—I) дает положительный, а в отрицательную сторону
(1—0)—отрицательный дифференциальный импульс.

Описанный дифференцирующий узел применяется в цифровых
схемах систем управления. Резистор R чаще всего является дели-
телем напряжения смещения базы следующего транзисторного
154
каскада, конденсатор С обычно имеет емкость меньше 0,01 мкФ
и необходим для дифференцирования.

Часто в дифференцирующих схемах применяются диоды, вы-
полняющие роль вентилей для дифференциальных импульсов с
одной полярностью. Таким образом можно построить счетный
узел (рис. 7.156). в котором каждый следующий триггер будет
включаться, например, каждым положительным дифференциаль-
ным импульсом. Эго значит, что триггер дважды изменяет свое
состояние: сначала с 1 на 0, затем с 0 на 1. Дифференциальными
импульсами одинаковой полярности (отрицательные импульсы не
проходят через диоды) можно запустить следующий триггер
только тогда, когда предыдущий триггер возвратится в исходное
положение (положение покоя). В счетном узле (см. рис. 7.156)
каждый триггер подключен к обоим импульсным входам следую-
щего триггера с помощью дифференцирующего элемеша и двух
диодов. Эти диоды заграждают путь отрицательным управляю-
щим импульсам, а положительные импульсы они пропускают на
транзистор, так что соответствующий триггер изменяет свое со-
стояние.

Если па вход первого триггера Тг1 подать любое количество
входных импульсов А, то выходы триггеров (Тг1 и до ТгЗ) будут
иметь состояния, приведенные в таблице на рис. 7.156. А означа-
ет количество поданных импульсов (в нашем примере 1—8), I
означает сигнал (т. е. соответствующий транзистор триггера
включен), 0—отсутствие сигнала.

Следует указать, что счетчики, встречающиеся в настоящее
время в устройствах для дистанционного управления моделями
в пропорциональных системах, могут иметь не только описанные
здесь триггеры, но и ждущие мультивибраторы, а также разного
рода управляемые выпрямители (тиристоры).

Вернемся опять к описанию принципа действия счетчика с
триггерами, который легче всего выполнить в любительских усло-
виях.

Как только предыдущий триггер возвращается в исходное со-
стояние (/—6), следующий триггер изменяет свое состояние. Та-
ким образом осуществляется передача числа импульсов в отно-
шении 2:1,следовательно, трехступеичатый счетчик—счетный узел,
представленный на рис. 7.156, может иметь восемь разных состоя-
ний. Состояние каждого триггера может быть выражено одной
двоичной цифрой, поскольку оба его входа всегда принимают
только противоположные состояния.

После прихода восьми импульсов описываемый в данном при-
мере счетчик из рис. 7.156 окажется в исходном положении (ког-
да после ,4=8 следует /1 = 0). В таком случае п-ступенчагый
счетчик может иметь 2'1 различных состояний, а после 2" импуль-
сов следует снова исходное состояние. Однако исходное состоя-
ние счетчика можно получить и раньше благодаря наличию вхо-
да К (сброс). Импульс, подаваемый на этот вход, возвращает
триггеры счетчика в исходное состояние (6).
Благодаря наличию сброса счетчик можно в любой момент
возвратить в исходное состояние.

Двоичный счетчик, составленный из Тг, может иметь вместо
диодов конденсаторы. Следовательно, он может переключагься
импульсами как с положительной, так и с отрицательной поляр-
ностями. Когда в схеме имеются диоды, то Тг реагируют, напри-
мер, только на положительные импульсы.

Счетчики с триггерами, дополненные различными логическими
элементами, могут значительно расширить возможности переда-
чи командных сигналов управления, поэтому изучим работу ло-
гических элементов.

Элемент логической функции ИЛИ—это логическая схема со
многими входами (Al. А2...) и с одним выходом (рис. 7.16а).
Если на входе схемы нет сигнала, то его нет и на выходе (сос-
тояние 0). Если же на какой-либо вход подать сигнал, го на вы-
ходе тоже появится сигнал /. Простейшее практическое решение
этого примера показано на рис. 7.16а. Выключатели .4/ и А2
служат в качестве входов сигналов. Замкнутый выключатель оз-
начает 1, разомкнутый—0. Замыкая один или несколько выклю-

Рнс. 7.16. Элементы, выполняющие логические функции:

а) логическая функция ИЛИ (лампочка загорается тогда, когда замкнуты
обе кнопки или только одна из них); б) логическая схема НЕ — отрицание
(лампочка загорается только тогда, когда кнопка разомкнута); в) логическая
функция И (лампочка загорается только тогда, когда обе кнопки замкнуты);
рядом даны структурная схема и таблица зависимостей; с) сочетание логиче-
ских функций ИЛИ и НЕ (структурная и принципиальная схемы)

чателей, мы получаем на выходе сигнал (напряжение источника
тока). Эго будет состояние «Включено» (лампочка горит). Ког-
да все выключатели разомкнуты, то состояние «Выключено», а
156
на выходе 0 (лампочка не горит). Для построения схем восполь-
зуемся таблицами зависимостей (или состояний), которые прос-
тейшим образом представляют логическую связь входных и вы-
ходных сигналов элемента ИЛИ (см. рис. 7.16а).

Элемент логической функции НЕ. Если при входном сигнале
на выходе должен быть нуль, то надо ввести элемент логической
функции НЕ. Если есть входной сигнал, то не будет выходного,
и наоборот. Таблица зависимости для логического элемента НЕ
приведена па рис. 7.166.

Черточка над буквой А означает инверсию входного сигнала
(или его отрицание). Таким же образом при включении элемен-
та логической функции НЕ за элементом логической функции
ИЛИ (рис. 7.16г) получим инверсию выходного сигнала в проти-
воположность схеме, представленной на рис. 7.16а. Элемент НЕ
часто называют также инвертором.

Элемент логической функции И. Элемент И (рис. 7.16б) дей-
ствует следующим образом. Выходной сигнал появляется только
тогда, когда на всех входах есть сигналы. Таблица зависимостей
для элемента И приведена па рис. 7.16е.

Описанные элементы логической функции И, ИЛИ и НЕ ис-
пользуются в различных схемах с применением выключателей,
контактных реле, диодов или транзисторов.

Рассмотрим пример конкретного применения элемента логи-
ческой функции И.

Счетчик с дешифратором каналов. На рис. 7.17 представлен
двухступенчатый триггерный счетчик с дешифратором каналов па
основе элемента логической функции И на диодах. Выходное нап-
ряжение четырех каналов снимается с резисторов /?о—R3.

Рис, 7.17. Схема триггерного счетчика с диодным дешифратором логической
функции И (суммирует до 4) (0, 1, 2, 3 —выходы дешифратора; к каждому
выходу подключается реле с транзистором 7’3)

В исходном положении счетчика транзисторы Тг1—Т2 и Тг2—
Т2 открыты, а Тг1—Т1 и Тг2—Т1—закрыты. Поскольку напряже-
ние, подаваемое на выход 0 через Ro, закорочено через Тг1—Т1
и Тг2—Т1, то этот выход пропускает сигнал, т. е. там появляется
напряжение питания. С момента появления первого входного им-
пульса Тг1—Т1 открывается и замыкает через Д1 выход 0. Та-
ким образом Тг1—Т1 и Тг2—Т2 открыты, а Тг1—Т2 и Тг2—Т1
закрыты. Напряжение, подаваемое па выход / через резистор R1.
не закорочено. Следовательно, сигнал появится па выходе /, на
остальных выходах сигнала нет, поскольку их выводы 0, 2, 3 че-
рез диод соединены с открытыми транзисторами.

Таким образом, после двух входных импульсов на выходе 2
появляется сигнал, а после трех—на выходе 3. Остальные выхо-
ды при этом замкнуты, и на них нет сигналов.

На рнс. 7.17 показана схема последовательно-параллельной
сетки дешифратора (так называемой матрицы). Через первый
триггер последовательно (один за другим) проходят импульсы,
причем их количество соответствует состоянию счетчика (следо-
вательно, какому-то определенному каналу).

Иначе говоря, диодная матрица позволяет определить состоя-
ния включении отдельных транзисторов и последовательно рас-
пределяет сигналы на усилители исполнительных механизмов.

Управление счетчиками. Рассмотренные счетчики, основанные
на триггерах, применяют для шифрования каналов в передатчи-
ках и дешифрования—в приемниках (рис. 7.18).

Рис. 7 18. Форма тока в мультивибраторах:

о) в двухпозиционпом (триггере) и однопозицпонном мультивибраторе,
управляемом по двум входам; б) в двухпозиционпом мультивибраторе, управляе-
мом только по одному входу; о) в нестабильном мультивибраторе

Для включения счетчиков в передатчиках используют генера-
торы тактовых импульсов, например нестабильный мультивибра-
тор. Если предъявляются высокие требования к точности времени
переключения различных каналов, то используют ЕС-генераторы,
дополненные ограничителем, преобразующим синусоидальную фор-
му сигнала в прямоугольную.

В приемниках счетчики запускают схемами синхронизации от
передатчика:

если счетчик в передатчике переключается на одну ступень, то
с помощью короткого синхронизирующего или другого импульса
то же происходит и в приемнике;

в начале каждого нового цикла работы счетчика приемник по
лучает синхронизирующий импульс от передатчика, который при
водит в действие имеющийся в приемнике генератор тактовых
158
импульсов. Тот, в свою очередь, самостоятельно управляет счет-
чиком в приемнике в течение одного цикла, после чего он сам
выключается и ожидает нового синхронизирующего сигнала от
передатчика.

Условием правильного действия устройств, основанных на вто-
ром методе, является возможно более точная синхронизация ча-
стот тактовых генераторов в передатчике и приемнике, необходи-
мая для одновременности включения счетчиков.

Потеря одного импульса не так опасна, поскольку ошибка по-
ложения счетчика будет иметь место только в течение одного
цикла. Сброс в конце цикла приведет счетчик в исходное состоя-
ние, а так как продолжительность цикла работы счетчика не
больше 0,2 с, то такой короткий период останется практически не-
заметным для управления моделью.

Счетчик со ждущими мультивибраторами. Помимо триггерных
счетчиков, встречаются счетчики, составленные из ждущих муль-
тивибраторов, управляемых последовательно с помощью извест-
ного уже нам дифференцирующего элемента (см. рис. 7.15а).

Для запуска такой схемы нужен только один импульс на
входе TsJ, после чего Тг/ остается включенным на время Ti, а
затем возвращается в исходное состояние (состояние покоя),
включая одновременно через дифференцирующий элемент Тг‘2.
Тг2 таким же образом включает ТгЗ и т. д. В нижней части
рис. 7.15s показано распределение импульсов в таком счетном
узле.

Если применяют счетчики с ждущими мультивибраторами в
передатчике, то предусматривают, например, связь выхода пос-
леднего ждущего мультивибратора со входом мультивибратора
первой ступени счетчика. Тогда получается автоматически пере-
ключающийся кольцевой счетчик, поскольку последняя ступень
снова вызывает срабатывание первой, и состояние «Включен» в
отдельных мультивибраторах процесса получается поочередно.
После включения передатчика для запуска первой ступени счет-
чика достаточен только один импульс.

Счетчик в приемнике не имеет связи с его последним каска-
дом, а синхронизируется сигналом передатчика.

Каждый канал в передатчике и приемнике должен иметь по
одному ждущему мультивибратору. Кроме того, при большом ко-
личестве каскадов в счетчике трудно осуществить синхронизацию
между передатчиком и приемником. Небольшие расхождения во
времени включения ждущих мультивибраторов суммируются в
работе счетного узла, это особенно проявляется при большом ко-
личестве каналов. В связи с этим счетчики со ждущими мульти-
вибраторами па практике применяют редко, а если и применя-
ют, то при небольшом числе каналов.

Счетчики с управляемыми вентилями. С 1967 г. для аппара-
туры пропорционального управления стали широко применять
различного рода управляемые вентили (тиристоры), особенно
кремниевые переключающие элементы (бинисторы). Бинисторы
(рис. 7.19) встречаются в двоичных счетчиках и чаше всего в де-
шифраторах (например, в аппаратуре фирмы Kraft; «Micro-Avio-
nics», «Digitrio»).

Рассмотрим работу счетчика с бинистором по схеме рис. 7.20.
Вентиль, управляемый бинистором, включен в направлении про-
пускания (анод—к плюсу, а катод—к минусу питания). Это ос-

Рис. 7.20. Бинистор в
каскаде счетчика

Рис. 7.19. Управляемый переключающий
элемент:

о) бинистор; б) его эквивалент, со-
ставленный из транзисторной пары (на
практике эквивалентная схема несколько
более сложна, см., например, рис. 14.47в);
с) разница в действии между тиристором
и бинистором

новное условие для того, чтобы система могла переключаться.
Резистор PJ служит для ограничения тока, проходящего через
включенный бинистор, до допустимого значения (обычно до
100 мА—250 мВт), кроме того, он выполняет роль нагрузки. На
схеме Ci—емкость, отделяющая вход от предыдущего каскада'
счетчика (по постоянному току), а также дифференцирующая
вместе с резистором R2 поступающие импульсы. Кремниевый ди-
од Д защищает вход схемы от импульсов с положительной по-
лярностью.

Первый отрицательный импульс включает бинистор. Через
переход анод—катод начинает проходить ток, и на выходе появ-
ляется положительное напряжение. Следующие импульсы не ока-
зывают влияния. Вентиль, управляемый бинистором, остается в
этом состоянии вплоть до момента, когда будет выключено поло-
жительное напряжение, питающее анод, или же когда какой-либо
положительный импульс поступит на катод. На практике для
этого используют положительный потенциал разделительного кон-
денсатора. /( означает выключатель или блок синхронизации (на-
пример, транзисторный ключ).

Отдельные одинаковые каскады соединяются друг с другом
последовательно, образуя многокаскадный счетчик. Примеры ап-
паратов с бинисторами приведены па схемах гл. 14.
В связи с тем что бинисторы с течением времени теряют свои
свойства быстрого переключения, с 1970 г. их начали заменять
узлами из двух кремниевых транзисторов (см. рис. 7.196). Аппа-
ратура стала более дешевой, но габаритные размеры ее при этом
увеличились.

Примеры практических схем приведены на рис. 7.21—7.24.

Рис. 7.21. Схемы простых шифраторов передающих устройств, взаимодействую-
щих со схемами из рис. 7.22:

а) один генератор НЧ с переключателем двух каналов НЧ; б) одни генера-
тор НЧ с переключателем четырех каналов НЧ; в) два генератора НЧ и два
канала НЧ; г) три генератора НЧ и три канала НЧ; Кн1— Кн7 — кнопки от-
дельных каналов на лицевой панели передатчика (следовательно, каждый канал
имеет собственную точку)
Гис. 7.22. Примеры практических применений простых бинарных схем с кон-
тактными реле (см. также рис. 7.21):

а) два реле (Pl, Р2) управляют тремя исполнительными механизмами
(электромагнитами, звездообразными распределителями и т. и.); б) два реле
управляют двумя исполнительными механизмами; в) то же, ио с одним источ-
ником питания; г) то же, но с дополнительным реле Р; д) три реле управляют
двумя двухканальными исполнительными механизмами с центрирующей пружи-
ной (рулем направления ИМ1 и рулем высоты ИМЗ) и звездообразным распре-
делителем регулирования двигателя ИМ2\ е) то же, но с добавлением исполни-
тельного механизма элеронов ИМ4 (с центрирующей пружиной); ж) три реле
управляют пятью промежуточными реле или реле одноканальных исполнитель-
ных механизмов (к каждой паре промежуточных реле можно подключить один
двухканальпый исполнительный механизм с центрирующей пружиной, как на
рис. 7.22з); з) три реле управляют шестью или семью промежуточными реле;

и) пять реле управляют одиннадцатью промежуточными реле
2йгс

Рис. 7.23
я)___________

№/гя-| выходы из
иные deuHirppamopa

I 3 г д

2 а г д

5 две

‘t аве

5 6 г е

в аге

у две

Рис. 7.23. Семиканальная прпемо-передающая аппаратура, работающая в систе-
ме временной селекции с возможностью одновременного использования всех
каналов:

о) структурная схема передающего устройства; б) структурная схема приемного уст-
ройства; о) принципиальная схема шифратора и модулятора, канальные кнопки Л'н/— Л'ч7
показаны в положении «Выкл.»; кнопки каналов должны быть как можно ближе к схеме
(иногда во всех их соединительных проводах надо расположить дроссели ВЧ); г) временная
диаграмма импульсов (показано включение каналов 3 и 6); зависимость распределения вре-
мени некритическая; (?) принципиальная схема сверхрегеператпвного приемника (и случае
большего числа каналов, чем семь, необходим супергетеродинный приемник) с дешифра-
тором; <) диодная матрица с релейным выходом (может быть также безрелейпый выход);
ж) таблица зависимостей: 3) формы импульсов тока на выходе каналов 1—7 и на выходе
дешифратора при включенных каналах 3 и б; и) формы импульсов тока в системе исполни-
тельных механизмов (/ — включенный канал. 2 —сигнал от элемента логической функции,
3 —сигнал, управляющий выходом, 4— конечная форма выходного сигнала); если при вклю-
ченном канале выходной сигнал не непрерывен, то следует уменьшить емкость конденсатора
С1 или подобрать другие значения элементов релейного звена из рис. 7.23с или же увели-
чить емкость СЗ.

Передаваемый сигнал состоит из группы в четыре импульса, повторяемый каждые
28 мс. Каналы /, .4, 5 и 7 выбираются импульсами, каналы 2, 4 и б — междунмпульсиыми
паузами. Если данный канал не включен, то его импульс (или пауза) узок (около 0,5 мс).
а если включен, то широк (около 2.5 мс). Устройство обеспечивает также одновременное
управление семью моделями с одпокапальиыми приемниками одним п тем же передатчиком.
Если добавить еще один триггер в приемник, расширяя шифратор в передатчике, я ускорить
работу переключателя, то можно получить 15 опальное устройство
Рис. 7.24. Двухкаиальная приемо-передаюшая аппаратура, работающая в системе импульсной селекции Нейтраль —
немодулированная несущая «вправо»—сигнал, модулированный импульсами 1000 Гц, «влево» — сигнал, модули-
рованный пачками импульсов 1000 Гц, переключаемых с частотой 10 Гп (/? — триммер) (см. рис. 14 10):

а) схема передатчика с шифратором (LI — 13 витков ПЭВ 0.7 на каркасе диаметром 6 мм с ферритовым сердечником: 1.2 — 4 вит-
“ ка ПЭЛШО 0.7: LI, L3—15 нитков ПЭВ 0.7 на каркасе диаметром 10 мм с ферритовым сердечником): б) схема приемника с дешиф-

<л ратором и исполнительным механизмом (1.7 —я витков ПЭВ 0.6 на каркасе диаметром 5 мм с ферритовым сердечником. Др2 —350 вит-

ков ПЭВ 0.12 в ферритовом броневом сердечнике 14X8 мм)
1.1. КОНТРОЛЬНЫЕ И ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ
УСТРОЙСТВА

Контрольные и предохранительные устройства — это устройст-
ва, вызывающие автоматический возврат рулей в нейтральное по-
ложение и выключение приводного двигателя модели с момента
появления какого-либо поддающегося обнаружению повреждения
в передатчике или приемнике.

В устройствах с резонансными реле или электрическими
фильтрами действует автоматическая система защиты, т. е. ког-
да исчезает сигнал, то исполнительные механизмы просто возв-
ращаются в нейтральное положение. Можно добавить еще один
элемент, который, например, будет выключать приводной двига-
тель модели, если в течение определенного времени не появится
сигнал от передатчика. Можно также использовать для этого не-
прерывный сигнал вспомогательной модулированной несущей ВЧ
со звуковой частотой, меньшей или большей рабочих частот. Ис-
чезновение такого сигнала вызовет срабатывание реле и выклю-
чение или возврат приводного двига геля модели в нейтральное по-
ложение. Разумеется, описанный выше способ управления можно
использовать и в качестве дополнительного канала управления.

Дефектом большинства простейших устройств для пропорцио-
нального управления является тог факт, что в случае потери ра-
диосвязи все рули в модели автоматически займут положения
крайних отклонений. Это грозит катастрофой, поэтому очень ча-
сто применяют защитные устройства, которые в случае исчезно-
вения управляющих импульсов устанавливают рули в нейтраль-
ное положение и отключают двигатель (см. рис. 8.4).

Принцип действия такого устройства прост. Это схема, дейст-
вующая с задержкой, в которой постоянная посылка импульсов
вызывает, например, замыкание контактов реле. Когда на входе
схемы исчезают импульсы, то реле с некоторой задержкой раз-
мыкает контакты и устанавливает исполнительные механизмы в
нейтральное положение.

В цифровых системах правильность работы рулей связана с
правильностью прохождения импульсов. За ними следит конт-
рольная схема, которая при каждом полном цикле работы счет-
чика в приемнике проверяет совпадение, количества полученных
импульсов с нормой, а при н.х увеличении или уменьшении вы-
ключает исполнительный механизм и ждет поступления правиль-
ного сигнала.

В большинстве устройств контрольная схема дополняется за-
щитным устройством. Если она передает свои предупредитель-
ные сигналы дольше, чем предусмотрено (а это значит, что она
постоянно обнаруживает ошибочные импульсы), то срабатывает
защитное устройство, которое устанавливает все рули в нейтраль-
ное положение. Как только помехи исчезнут, а контрольная схе-
ма установит после первого цикла счетчика соответствие числа
импульсов норме, опа автоматически выключится, и все прием-
166
ное устройство в модели снова возвратится в положение готов-
ности к работе.

Что касается защитного устройства для систем пропорцио-
нального управления, то его функцией является возврат исполни-
тельных механизмов в нейтральное положение в момент исчезнове-
ния импульсов управляющего сигнала. В тех ситуациях, когда реак-
ция модели бывает ошибочной, надо сразу же нажать кнопку
защитного устройства и приземлить модель. Попытка спасения
модели в невыясненной ситуации (импульсные помехи, обрыв
какого-то провода в приемнике и т. п.), когда ясен только факт
отказа, ни к чему не приводит.

Следует добавить, что аппаратура цифровой системы может
быть чувствительной к помехам от искрового зажигания двигате-
лей внутреннего сгорания.

Схема сброса. Чаще всего после окончания одного цикла ра-
боты счетчика следует длительный перерыв, предусмотренный для
синхронизации. Схема сброса, запушенная последним управляю-
щим импульсом, после его окончания приводит все каскады счет-
чика в исходное состояние.

Три схемы — контрольная, защитная и сброса — чаше всего
состоят из ждущих мультивибраторов и триггеров.

Глава 8

Системы пропорционального
управления

8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Пропорциональное управление моделями не является чем-то
новым. О нем уже говорили с самого начала развития радиомоде-
лизма. но только мировые чемпионаты летающих моделей в
1960—1971 гг. полностью продемонстрировали достоинства этого
типа управления.

Пропорциональность — эго зависимость между двумя значени-
ями—входным и выходным,—изменяемыми непрерывно. В радио-
моделизме — это линейная зависимость между движениями руч-
ки управления в передатчике и отклонениями руля в модели.

На рис. 8.1а представлена структурная схема устройства для
дистанционного управления моделями, в котором имеется функ-
циональная зависимость между сигналом, поступающим в прием-
ник, и сигналом, выходящим из него в исполнительный механизм,
167
причем выходной сигнал не имеет никакого обратного влияния
на входной. Это, скорее, дистанционное включение ил-и дистанци-
онный запуск различных устройств, а не управление в полном
значении этого слова.

Общим признаком всех аппаратов для пропорционального уп-
равления является то, что в них не нужны дополнительные кана-
лы управления для регулирования движением модели в полете
(триммерирования). Здесь просто имеются ручки управления с
центрирующей пружиной, одновременно выполняющей функции
нагрузки, пропорциональной отклонению руля.

Триммерирование в аппаратах для пропорционального управ-
ления заключается в установке в шифраторе передатчика допол-
нительных небольших потенциометров (без центрирования его
щетки скольжения), включенных последовательно с потенциомет-
рами ручек управления. Такой потенциометр позволяет в любой
момент точно устанавливать положение нейтрали руля при не-
подвижной ручке управления. Из этого положения руль может

Рис. 8.1. Структурные
схемы систем пропорцио-
нального управления:

а) открытая схема
дистанционного управле-
ния; б) замкнутая схе-
ма дистанционного уп-
равления; а) принцип
пропорционального уп-
равления регулированием
отношения импульс/пау-

за

□

лгния. — —-

Сигнал есть

Прадо
Лебо

Сигша пея _t
S) t

симметрично отклоняться при движении ручки управления, свя-
занной с большим потенциометром. Оба потенциометра обслу-
живают один и тот же канал, в этом случае пропорциональная
система проще обычной, у которой каждый руль требует для
триммерирования два дополнительных капала.

В современной технике связи имеется несколько систем про-
порционального управления, но не все они могут быть использо-
ваны в радиомоделизме. Здесь важны габаритные размеры, мас-
168
са, стойкость к помехам и повреждениям, а также стоимость тех
или иных устройств.

Системы пропорционального управления подразделяют на про-
стые, составные, аналоговые и цифровые.

8.2. ПРОСТЫЕ СИСТЕМЫ

Первыми начали применяться простые схемы пропорциональ-
ного управления с так называемым колеблющимся рулем (см.
рис. 8.1в), в них регулируется отношение длительности импульса
к междуимпульсной паузе. При отношении 1:1 руль занимает
положение нейтрали, при другом отношении он отклоняется про-
порционально в ту или иную сторону. Сигнал управления пода-
ется с одноканального передатчика вручную или полуавтоматиче-
ски, например с помощью мультивибратора. В этом случае ручка
потенциометра, регулирующего ширину импульсов, используется
в качестве ручки управления. Недостатком рассмотренной схемы
является то, что исполнительный механизм в модели работает
без перерыва, потребляя при этом ток, а руль колеблется. Если
эти колебания достаточно быстры, то они не оказывают влияния
на модель, например, летящую прямо, поскольку этого не позво-

Рис. 8.2. Схемы простых дешифраторов для пропорционального управления в
одноканальной системе — с переключателем:

а) мостовая схема для двустороннего управления микродвигателем с одним
источником питания; 6) приставка к приемнику с безрелейным выходом (Т —
оконечный транзистор приемника); в) приставка с двухкатушечным электро-
магнитным механизмом (2X1000—1200 витков ПЭВ 0,1,200—300 Ом) с LC-
фильтром из рис. 6.6а; без сигнала работает одна катушка, а с сигналом — вто-
рая; переключатель из рис. 8.26 можно подключить к точке X на рис. 8.2e; М —
микродвигатели исполнительных механизмов с центрирующей пружиной (напри-
мер, «Bellamatic-11») или же механизмов, приведенных на рис. 8.6

ляет инерция модели. Как исполнительные механизмы в таких
системах применяют электрические микродвигатели, электромаг-
ниты и электромагнитные механизмы. Благодаря своей простоте
эта система используется в летающих моделях планеров и са-
молетов, а также в колесных и плавающих моделях, причем
прежде всего в моделях с малой скоростью движения.

Поскольку у этой системы управления нет установленного
нейтрального положения руля, то это позволяет в любой момент
осуществлять текущую корректировку, например, полета по пря-
мой. В случае отказа аппаратуры модель может разбиться, так
как руль отклонится в крайнее положение. Для устранения этого
недостатка используют дополнительные защитные схемы (см.
рис. 6.9а).

Эту систему можно использовать в двухканальных аппарату-
рах с классическим исполнительным механизмом. В таких систе-
мах регулируется частота посылки сигналов управления первого
или второго канала, что позволяет плавно управлять исполни-
тельным механизмом, который при отсутствии сигнала находится
в нейтрали. На рис. 8.2—8.4 приведены схемы приставок для
одноканальных систем управления. Рассмотрим теперь несколько
способов одновременного пропорционального управления с помо-
щью одного или двух рулей в модели и с возможнооыо включе-
ния дополнительных операций.

Рнс. 8.3. Экономичный дешифратор для пропорционального управления в одно-
канальной системе:

а) принципиальная схема; б) форма импульсов в различных точках схемы
(к описанию в тексте)

Одноканальные системы. На рпс. 8.6 приведены примеры ме-
ханических связей, позволяющих производить одновременное про-
порциональное управление двумя элементами в летающих моде-
170
лях. Устройства этого типа подходят для малых и легких моделей
с размахом крыльев до 1,5 м. В передающих устройствах особое
внимание надо обращать иа независимую работу мультивибрато-
ра в полном диапазоне изменений обоих регуляторов (отношения

Г'ис 8.4. Схемы простых дешифраторов для пропорционального управления в
одноканальной системе:

а) исчезновение импульсов для руля направления приводит в действие ре-
гулятор или выключатель приводного двигателя регулятора 'гасла оборотов
(.42); б) реле Р2 управляет дополнительным исполнительным механизмом (на-
пример, регулирование приводного двигателя) при росте частоты повторения
импульсов для руля направления, R надо установить так, чтобы Р2 срабатыва-
ло при самой большой частоте работы импульсатора в передатчике

Рис. 8.5. Исполнительные механизмы заводского изготовления:

«) Rand (Z./7-3). габариты 51X41X25 мм, масса 36 г. сигнал управления
4—12 Гн (6 Гц —нейтраль), питание —2 батареи по 2,4—3.6 В; 6) «Controiai-
ге/World Engines», габариты 48X44x38 мм, масса 43 г, сигнал управления
3—12 Гц, питание 2X2.4 В

(/ — регулятор числа оборотов двигателя. 2 — нейтральное положение)

пауза/импульс и частоты повторения импульсов); в приемниках
надо следить за передачей импульсных сигналов без искажений,
а также за установкой на всех контактах искрогасителей.

Рассмотрим теперь широко распространенный в последние
пять лет составной исполнительный механизм для одновременно-
го пропорционального управления двумя рулями в модели и
ступенчатого управления двигателем в одноканальной системе.
Механизм LR-3 показан на рис. 8.5а.

Электрический микродвигатель «Mitsumi» приводит в движе-
ние через передачу диск с шипом, центрируемый спиральной пру-
жиной. Шип приводит во вращательное движение рычаг, соеди-
ненный качалкой с рулем направления, кроме этого, диск соеди-
нен качалкой с рулем высоты. Регулятор числа оборотов двигате-
ля на модели тоже соединяется с рычагом, который приводится
в движение непосредственно от микроэлектродвигателя, изменяя
частоту посылки импульсов на исполнительный механизм LR-3.
Для руля высоты частота следования импульсов изменяется от
172
4 Гц (вверх)—6 Гц (нейтраль) до 12 Гц (вниз). Наличие моду-
лированного сигнала — большой газ, его отсутствие — малый газ.
Существует много исполнительных механизмов подобного типа,

Рис. 8.6. Устройства для пропорционального управления в олпокапальпой сис-
теме с механической связью рулей:

а) основная схема (РН связан с РВ-, оба руля отклоняются пропорцио-
нально) :

/ — пружина или центрирующая резина, 2—упор из твердой резины, ограничивающий
вращение вала с эксцентриком только до 270°, 3 —двигатель с передачей, уменьшающей чис-
ло оборотов в 7—10 раз, 4 — вал с эксцентриком, 5 руль направления (РН), 6 — руль вы-
соты (РВ)> 7 — пенопластовый амортизатор вала, не имеющий подшипника, 8 — амортизатор
микродвигателя (микропористая резина);

б) другой вариант системы привода толкателей рулей; а) пропорциональ-
ное обслуживание РН (5) и граничное двухстороннее РВ (6) и выключение
приводного двигателя с помощью тяги 9; триммироваине РВ с помощью тя-
ги 10, для центрирования служит пружина 11

но описанный выше является наиболее типичным, надежным и
развивающим довольно большую управляющую силу.

Ток, потребляемый механизмом LR-3 при переходе из одного
крайнего положения в другое, может достигать 1,5 А.

Среднее потребление тока при напряжении 2,4 В (питание от
батарей напряжением 4,8 В с отводом в центре) равно 100 мА
для руля направления и 150 мА для руля высоты. Кадмиево-ни-
келевый аккумулятор емкостью 225 мА-ч достаточен на 1 ч поле-
та. Аккумулятор имеет габаритные размеры 25X41X51 мм, мас-
су—36 г.
Любительский вариант механизма LR-3 приведен па рис. 8 7.
Для управления рассмотренными выше устройствами применяют-
ся электронные схемы, представленные на рис. 8.8. Исполнитель-

Рис. 8.7. Любительская конструкция исполнительного механизма из рис. 8.5:

I—редуктор с передаточным отношением 7:1: 2 — стальная проволока диямгтром

I мм; A-J — микродвигатель («Micromax» или «Mlliperni*), механизм обслуживает пропор-
ционально РН и РН

пые механизмы с такими схемами приближаются к полному про-
порциональному управлению и, несмотря на свою простоту, поз-
воляют получать высокие результаты с не слишком быстрыми и
легкими моделями, имеющими размах крыльев до 1,6 м. Испол-
нительные механизмы в них тоже простые (см. рис. 10.2), центри-
руемые пружиной или резиновой лентой.

Лучшие результаты можно получить при использовании испол-
нительных механизмов пропорционального действия. Простейшие
из них могут взаимодействовать почти с любым одноканальным
приемником. Движения руля у них уже не колеблющиеся, а плав-
ные.

Многоканальные системы. Если, например, дополнить четырех-
канальный (дискретный) передатчик простым переключателем
(рис. 8.9о), то он превратится в передатчик для пропорционально-
го управления. Добавляя в этот передатчик и в приемник соот-
ветствующие узлы — шифраторы и дешифраторы (рис. 8.96), мы
сможем получить многократное увеличение числа управляемых
операций.

Рассмотрим вкратце способы практического преобразования
обычного дискретного многоканального устройства с электриче-
скими фильтрами или резонансными реле и с обычными трехпо-
зиционными исполнительными механизмами в простое устройство
для пропорционального управления.
Передатчик для этого дополняют импульсатором — мультивиб-
ратором, который включается с помощью дополнительной кнопки.
В нормальном процессе осуществляют управление рулями дис-

Рис. 8.8. Простые схемы дешифраторов для однокапальпых приемников. Обес-
печивается одновременное и независимое пропорциональное обслуживание двух
рулей и ступенчатое регулирование приводного двигателя в модели (непрерыв-
ный сигнал «да—нет»). Передатчик с манипулятором, приведенным на
рис. 3.12, имеющий диапазон изменений в отношении пмпульс/пауза от 75—25%
до 25—75%. Приемник супергетеродинный. Исполнительные механизмы «Bella-
тзНс-П» пли показанные на рис. 8.7. Рули работают плавно. Схемы подходят
для летающих моделей с двигателями объемом 0,1—7,5 см3:

а) схема с обычными реле (малая частота повторения импульсов); конден-
сатор С танталовый (30—120 мкФ/O В), который может быть составлен из
двух-трех, соединенных параллельно; диоды можно заменить керамическими
конденсаторами 0,01 мкФ, микродвигатели должны иметь искрогасители или
обязательно быть экранированы металлической фольгой; в случае использования
механизмов «Bellamatic-II» следует параллельно им включить резисторы 6—
10 Ом; б) вариант для приемников с безрелейным выходом (см. рис. 8.26);
в) схема с герконами (нейтраль около 18 Гц; без импульсов — РВ вверху, рост
частоты импульсов — РВ внизу); время замыкания контактов геркона всегда
постоянное, время размыкания—переменное; диоды кремниевые с перепадом
напряжения в направлении пропускания 0,5 В у каждого; питание — общее с
приемником, но лучше использовать отдельные источники; путем добавления
простой схемы с одним транзистором, отсекающим подачу управляющего тока
к транзисторам с герконами, можно получить возвращение рулей в нейтральное
положение и срабатывание третьего механизма для ступенчатого регулирования
двигателя при посылке непрерывного сигнала; схема может работать с испол-
нительным механизмом, показанным на рис. 10.27
кретно с помощью ручек управления или микровыключателей.
Если требуется получить промежуточные отклонения руля, поми-
мо соответствующего движения ручки управления, то нажимают
также кнопку импульсатора. Тогда исполнительный механизм не
будет сразу попадать в крайнее положение, а будет перемешать-

Рис. 8.9. Преобразование обычной многоканальной аппаратуры в пропорцио-
нальную:

а) схема манипуляционной приставки к передатчику; б) схема приставки к
приемнику с LC’-фильтрами с параллельным резонансом

ся скачками. Одновременно аэродинамический напор на руль
уменьшит скорость его движения, и таким образом на практике
получится эффект плавного управления. Скорость и диапазон от-
клонений руля будут зависеть от отношения величины паузы к
длительности импульса (это отношение может регулироваться по-
тенциометром в мультивибраторе). Один и тот же импульса гор
обслуживает все рули в модели, а выключение его вызывает не-
медленное возвращение исполнительных механизмов в первона-
чальное состояние.

Для приемников с резонансными реле частота повторения им-
пульсов должна регулироваться от 1 до 7 Гц, а отношение пау-
за/импульс—от 10 до 90%. В качестве исполнительных механиз-
мов хорошо работают приборы «Bellarnatic-II».

Другой способ —это преобразование трехпозиционного меха-
низма с электрическим центрированием в пятипозиционный, что
также дает эффект, близкий к пропорциональному управлению.
Принцип конструкции показан на рис. 9.7о. В этом решении от-
дельный триммер руля высоты излишен. Еще один способ—при-
менение импульсатора (см. рис. 3.12).

Преобразование обычного многоканального устройства с элек-
трическими фильтрами, например «Varioplion-Varioton», в систе-
му цифрового пропорционального управления дано на рис. 8.9. В
передатчике отключают ручку управления и все провода, соеди-
няющие генераторы звуковой частоты с усилителями НЧ. Два
176
провода, идущие от генераторов звуковой частоты, подключают к
зажимам б и д. Зажим а идет к усилителю НЧ, а зажимы в и г—
к источнику питания. Таким образом, к импульсатору подводят-
ся два звуковых канала. В приемнике отключают все провода от
последнего транзистора УНЧ в ЬС-фильтре к исполнительному
механизму, реле и т. п. К эмиттерам транзисторов двух каналов
низкой частоты подключают систему со схемой рис. 8.96, соеди-
няя с эмиттерами зажимы е и ж. Зажимы з и и соединяют с
плюсом и минусом (напряжение 6 В).

Аналогично поступают с остальными каналами. Каждый ис-
полнительный механизм обслуживается двумя каналами низкой
частоты, причем все они питаются от одного и того же источника
тока. Исполнительные механизмы могут иметь любые микроэлек-
тродвигатели постоянного тока напряжением 6 В.

При испытании включают передатчик и приемник. Если те-
перь пустить в ход потенциометр R3 (ручка управления), то ис-
полнительный механизм повторит его отклонение и остановится
в том положении, в котором мы установим ручку управления, ко-
торую может заменить вороток или рычаг, прикрепленный к оси
потенциометра.

8.3. АНАЛОГОВЫЕ СИСТЕМЫ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО
УПРАВЛЕНИЯ

Это системы пропорционального управления, в которых отк-
лонение руля определяется частотой модулированного сигнала,
амплитудой импульса и т. п., а не разницей во времени импуль-
сов, их шириной и т. д.

Как мы уже говорили, амплитудно-импульсная модуляция при-
меняется редко, поскольку она зависит от расстояния между пе-
редатчиком и моделью. Мало помогает даже применение супер-
гетеродинного приемника с эффективно действующим автомати-
ческим регулированием. Этот вид модуляции используют, главным
образом, в системах с временной селекцией, где отдельные НЧ
сигналы посылаются поочередно. Тогда отклонение руля зависит
от модулирующей частоты, а не от легко подвергающейся изме-
нениям амплитуды сигнала. Однако в такой системе необходимо
введение синхронизации между передатчиком и приемником.

Надобность в синхронизации отпадает, если мы используем
принцип переключателя (см. рис. 7.116), получая на выходе при-
емника вместо непрерывного переменного напряжения НЧ ко-
роткие пачки сигналов соответствующей частоты. Если принять,
что частота переключения постоянна, то мы можем использовать
дискриминатор частоты, который преобразует кратковременные
пачки сигналов так, как будто бы эго был непрерывный сигнал.

Внедрение супергетеродинных приемников сопровождалось не-
которым возвратом к простой селекции, в которой одновременно
передастся несколько сигналов низкой частоты. Обычно это дает
лучшие результаты, чем в случае применения сверхрегенератив-
ных приемников.
Аналоговые устройства для пропорционального управления
работают в принципе со многими звуковыми частотами, каждая
из которых переменна, т. е. плавно перестраивается. Каждому из-
менению этой частоты соответствует определенное отклонение
руля. Чтобы получить движение аналогового исполнительного ме-
ханизма, надо предварительно преобразовать в дешифраторе
приемника переменную частоту сигнала в пропорциональное ей
постоянное напряжение. Эту задачу выполняет дискриминатор.

Дискриминаторы. Принцип действия дискриминатора заклю-
чается в использовании двух резонансных фильтров с детектора-
ми, работающими на нагрузку /?/ (LC-контур канала /) и R2
(LC-контур канала 2) дискриминатора (см. рис. 7.14Э). Если
контур Кан1 настроен, например, на 500 Гц, контур Кан2 на
1000 Гц, а посылаемая несущая ВЧ модулируется частотой 750 Гц,
то напряжения на обоих резисторах U\, U2 будут одинаковыми и
результирующее выходное напряжение низкой частоты UBMX в
точке S будет равным нулю. Изменяя модулирующую частоту,
мы получим на выходе пропорциональные изменения напряжения
и частоты подводимого напряжения UBX.

Диапазон изменений частоты должен умещаться в прямоли-
нейной части ската резонансной кривой (рис. 7.14е, ж). Если ин-
тервал частот f\ и f2 мал, то дискриминатор работает линейно,
но с малой чувствительностью (малый наклон характеристики).
Если интервал частот слишком большой, то коэффициент полез-
ного действия дискриминатора большой, но его характеристика
недостаточно крутая в районе нулевого выходного сигнала (дис-
криминатор работает нелинейно). Следовательно, надо подобрать
оптимальную характеристику, для чего надо руководствоваться
следующими указаниями:

амплитуда выходного сигнала для каждого канала при часто-
те fo должна быть равна 20—30% значения максимальной ампли-
туды При соответствующей частоте fa или f2. Частоты fa и fa.
должны быть отодвинуты от fa дальше, чем на величину диапазо-
на максимальной перестройки передатчика. Если диапазон этой
перестройки равен, например, 500 Гц. то полезно установить /1—
2400 Гц, a fa—3600 Гц. Добротность контура должна быть при
этом по меньшей мере 10—12. Поскольку выходное напряжение
зависит от расстояния между передатчиком и приемником, то на-
до смонтировать ограничитель входного напряжения.

Конденсаторы Cl, С2 на рис. 7.14д служат для сглаживания
детектированных сигналов НЧ (СЗ еше раз сглаживает результи-
рующее напряжение и блокирует паузы при переключении oi-
дельных пачек частоты). Напряжение UBWK может быь дополни-
тельно сглажено /?С-фильтром и подаваться непосредственно на
вход аналогового усилителя исполнительного механизма, который
при нулевом результирующем напряжении имеет положение ней-
трали, а при напряжениях с положительной или отрицательной
полярностью отклоняется соответственно влево или же вправо.
Аналоговая система не нуждается в защите, поскольку в случае
178
затухания сигнала не будет никакого выходного напряжения па
выходе дискриминатора, так что исполнительный механизм воз-
вратится в нейтраль.

Аналоговый исполнительный механизм на рис. 10.46 включен
несимметрично, без входного напряжения он отклоняется в край-
нее положение, полное входное напряжение вызывает отклонение
в другое крайнее положение, а нейтраль получается при среднем
значении входного напряжения. Такая схема включения имеет
достоинство, так как достаточен только один фильтр в дискрими-
наторе. При этом используется только одна прямолинейная часть
резонансной кривой.

Разумеется, этот способ дает хорошие результаты только
при небольшом количестве каналов (при больших интервалах
частоты отдельных каналов). При большем числе каналов и сбли-
жении их частот возможны переходные помехи (сигналы, пред-
назначенные для одного канала, влияют на соседние каналы).

Другим недостатком является тот факт, что в случае какого-
то повреждения исполнительный механизм устанавливается в
крайнем положении, что требует применения системы защиты,
следовательно, это опять-таки усложняет устройство. Рисунок
10.4с? показывает структурную схему аналогового исполнительно-
го механизма, работающего симметрично (транзисторы, переклю-
чающие микроэлектродвигатель М, показаны в усилителе как вы-
ключатели). Если входное (управляющее) напряжение Свх=0,
то это значит, что вход исполнительного механизма (но не усили-
теля) заперт, а механизм будет действовать лишь тогда, когда
произойдет выравнивание напряжений на входных зажимах /, 2
усилителя. Это будет положение нейтрали со скользящим щеточ-
ным контактом потенциометра R, установленным посередине. Ра-
зумеется, существуют и другие методы возвращения исполнитель-
ного механизма в нейтраль при затухании сигналов в аналоговой
системе.

Генераторы. низкой частоты. Аналоговые системы нуждаются
в ряде независимых генераторов НЧ, плавно перестраиваемых,
например, потенциометрами или изменением индуктивности. Те-
перь все чаше стали применять генераторы с нестабильными
мультивибраторами иа кремниевых транзисторах. Они обеспечи-
вают легкую перестройку потенциометром в большом диапазоне
частот, а небольшие отклонения этих частот от номинальных зна-
чений. вызываемые влияниями температуры или падением на-
пряжений питания, корректируются триммерами, АС-генераторы
тоже могут (при достаточно сильной обратной связи) перест-
раиваться потенциометрами в необходимом диапазоне частот 10—
30%. Однако это влияет отрицательно на стабильность их часто-
ты. Поэтому стараются избегать любых АС-контуров в генерато-
рах НЧ.

В качестве переключателя отдельных генераторов обычно ис-
пользуют электронный кольцевой переключатель, например счет-
чик с ждущими мультивибраторами. В виде исключения встреча-
ются решения с одним генератором 114, в котором канальные
потенциометры переключаются действием реле.

На практике встречаются две основные аналоговые системы.
В первой системе применяются четыре различных НЧ сигнала,
поочередно подаваемых в передатчик. Сигналы для исполнитель-
ных механизмов берут от потенциометра, расположенного в узле
ручки управления. С него снимают изменения постоянного на-
пряжения или сопротивления, которые плавно изменяют свои
значения вместе с движением ручки. Полученные таким образом
сигналы (напряжение или сопротивление) используются для пе-
рестройки частоты генераторов НЧ.

В приемниках сигналы НЧ подаются на четыре дискриминато-
ра, дающие па выходе напряжение, пропорциональное отклоне-
ниям (девиациям) частоты отдельных каналов. Это напряжение
затем передается па исполнительный механизм, содержащий мик-
родвигатель постоянного тока, усилитель постоянного тока, по-
тенциометр обратной связи, суммирующую схему (сравнивающую
значение входного напряжения с напряжением, снятым с потен-
циометра обратной связи), а также соответствующие механиче-
ские передачи. Если появляются расхождения между значением
входного напряжения и напряжением обратной связи, то резуль-
тирующий сигнал ошибки будет подан на усилитель постоянного
тока, который запустит электрический микродвигатель, чтобы тот,
вращая потенциометр обратной связи, выровнял оба сравнивае-
мых напряжения.

Вторая аналоговая система использует такой же тип исполни-
тельных механизмов, но другой способ передачи информации. В
аналоговой системе применяются только два сигнала 114, моду-
лированные по частоте и посылаемые поочередно. Два других
канала получаются в результате анализа отношения продолжи-
тельности предыдущих сигналов Н4 и частоты их повторения.

Для такой системы в приемнике нужно только два дискрими-
натора. К их выходам подключены исполнительные механизмы,
а также дополнительно детектор частоты повторения сигналов
и детектор отношений (симметрии), на выходе которых получа-
ется постоянное напряжение, плавно изменяющее свое значение
вместе с движениями ручки управления в передатчике. Эги на-
пряжения, в свою очередь, подаются на другие исполнительные
механизмы, которые работают так же, как питаемые дискрими-
натором.

8.4. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО
УПРАВЛЕНИЯ

Принципиальная разница между аналоговой и цифровой систе-
мами заключается в исполнительных механизмах и способах их
работы. Сначала выясним некоторые вопросы. Определение «циф-
ровое» не значит, что эта система полностью соответствует тому,
что мы привыкли понимать под «цифровым», например, в технике
180
вычислительных машин. В нашем случае определение «цифровая
система» указывает только на тот факт, что элементы техники
цифровых машин использованы в принципах и действии этой си-
стемы пропорционального управления. Так, например, усилитель
тут передает либо полное значение напряжения (1), либо ничего
не передает (0) на мпкроэлектродвигатель исполнительного ме-
ханизма (а не частичное напряжение, как в аналоговой системе).

Следующим важным признаком цифровой системы пропорцио-
нального управления является способ использования информации
исполнительными механизмами. В аналоговой системе ширина
или частота импульсов сначала преобразуется в переменные зна-
чения постоянного тока, а затем подается на исполнительные ме-
ханизмы. В цифровой системе импульс остается без изменения
и сразу же сравнивается со стандартным импульсом, выработан-
ным внутри исполнительного механизма. Разница в ширине этих
сравниваемых импульсов является сигналом ошибки (погрешнос-
ти), приводящей к тому, что микроэлектродвигатель исполнитель-
ного механизма начинает работать, регулируя потенциометр об-
ратной связи так, чтобы согласовать свое положение с входным
сигналом, поступающим от передатчика.

В так называемой чистой цифровой системе двоичное число
передается прямо на исполнительный механизм, где электриче-
ский микродвигатель, вместо того чтобы регулировать потенцио-
метр обратной связи, сразу приводит в движение переключатель
дешифратора. Вместо микродвигателя постоянного тока такой
исполнительный механизм может иметь шаговый приводной меха-
низм. Точность управления исполнительными механизмами дан-
ного типа может достигнуть 1%.

В радиомоделызых цифровых системах сигнал, содержащий
информацию об управлении, чаще всего образуется в схеме из-
менения ширины импульса, преобразуется потом, например, в си-
гнал фазо-импульсной модуляции и в таком виде передается на
приемник, который после детектирования этого сигнала выдает
изменяющие ширину импульсы, идущие па дешифратор, который
выделяет каждый импульс и передает его на соответствующий ис-
полнительный механизм.

Метод выработки сигнала информации в системе изменения
ширины импульса иногда называют преобразованием аналоговых
величин в цифровые. Эго преобразование происходит в передат-
чике, где потенциометр, связанный с ручкой управления, подает
постоянное напряжение, продолжительность которого изменяет
ширину стандартных импульсов.

Такой же процесс происходит в усилителе исполнительного ме-
ханизма. Потенциометр обратной связи подает постоянное напря-
жение со значением, пропорциональным положению рычага тол-
кателя руля в данный момент, а тот, в свою очередь, изменяет
ширину стандартных импульсов. Импульс, выработанный в ис-
полнительном механизме, затем сравнивается с импульсом, пос-
тупающим от дешифратора приемника для получения сигнала
ошибки Тут сигнал ошибки является тоже импульсом, хотя и зна-
чительно более узким, чем информационные импульсы пли срав-
нительные импульсы, определяющие положения руля. Этот им-
пульс полностью исчезает в момент совпадения информационных
импульсов со сравнительными импульсами положения руля.

Шифратор в передатчике и дешифратор в приемнике исполь-
зуют триггерные схемы и генераторы импульсов, принадлежащие
к классическим элементам техники цифровых машин. Именно
это обосновывает в некоторой степени право именовать описывае-
мую систему пропорционального управления цифровой системой,
хотя может быть более правильным было бы наименование «сис-
тема дискретной передачи значений управляющих параметров» (в
отличие от непрерывной передачи в аналоговой системе). Движе-
ния ручки управления в передатчике, преобразованные в электри-
ческие сигналы, дают в аналоговой системе эпюру непрерывной
кривой (см. рис. 7.14а), а в цифровой системе — ступенчатой кри-
вой (см. рис. 7.146). Однако поскольку интервалы времени в
цифровой системе малы, то обе кривые практически равнозначны.

Теперь укажем на несколько деталей. Как мы уже знаем, оп-
ределенные длительности включений (интервалы времени) отдель-
ных каналов или операций управления в пределах одного счетно-
го цикла (цикла передачи) зависят от триггерных счетчиков в пе-
редатчике и приемнике. Если частота оборота счетчика равна, на-
пример, 50 Гц, го один оборот длится 20 мс. Эти 20 мс могут
быть разделены на одинаковые отрезки времени и одну более
длинную паузу.

Допустим, что мы хотим пропорционально и одновременно уп-
равлять тремя рулями в модели. Тогда мы разделим эти 20 мс
на три отрезка по 4 мс и одну синхронизирующую паузу в 8 мс.
Теперь на каждую операцию управления приходится время в
4 мс, в течение которого может быть передан прямоугольный уп-
равляющий импульс, ширина которого переменна в пределах от
нуля до 4 мс (рис. 8.10е). Управляющий импульс начинается в
начале включения соответствующего интервала времени капала
(0. 4. 8 мс), и в течение его действия на модель передается ин-
формация о требуемом положении данного руля. Если ширина
управляющего импульса равна 2 мс (половина максимального ин-
тервала времени капала, т. е. 4 мс), то это значит, что руль на-
ходится в нейтрали (канал /—на рис. 8.10в). Более широкий
или более узкий управляющий импульс вызовет соответствующее
отклонение руля (канал II—Т2 и III—Т3 на рис. 8.10г, д).

Шифраторы. На рис. 8.10а мы видим структурную схему шиф-
ратора в передатчиках дистанционного управления с цифровой
системой. Генератор тактовых импульсов (нестабильный мульти-
вибратор или же LC-генератор) управляет триггерами Тг1 и Тг2
(счетчиком). Частота генератора тактовых импульсов определяет
продолжительность включения отдельных каналов (4 мс на
рис. 8.10в, е), т. е. каждый капал имеет определенный интервал
времени в цикле передачи.
Рис. 8.10. Структурная схема устройства для пропорциональ-
ного управления в цифровой системе:
а) передающее устройство: б) приемное устройство;
и)—е) графики работы устройств
Когда счетчик пройдет все положения, а в этом примере их
только два—Тг1 и Тг2, то его последнее положение приведет
в действие ждущий мультивибратор ЖМ. который включится на
время синхронизирующей паузы (8 мс на рис. 8.10<) и заблокиру-
ет генератор тактовых импульсов. После окончания паузы жду-
щий мультивибратор возвратится в исходное положение и разбло-
кирует генератор тактовых импульсов, который снова будет
управлять счетчиком при следующем цикле. Таким образом, пе-
риод возникновения тактовых импульсов равен циклу оборота
(передачи). Диодный элемент логической функции И производит
выбор отдельных интервалов- времени каналов (/—111 на рис.
8.10а) от триггеров Тг1 и тг2. Выходы /—III поочередно пропу-
скают сигнал (рис. 8.10в—6—верхний ряд).

Передний фронт выходного импульса I—III теперь дифферен-
цируется небольшим конденсатором 1а—Ша (см. рис. 8.10п—д—
средний ряд) и затем запускает ждущий мультивибратор соответ-
ствующего канала (ЖМ 1—ЖМЗ на рис. 8.10а). Длительность им-
пульсов, вырабатываемых этими мультивибраторами (Т\—7'з), мо-
жет регулироваться извне с помощью потенциометра, непосредст-
венно связанного с соответствующей ручкой управления передат-
чика. Отклонения ручки управления вызывают посылки импуль-
сов с разной длительностью Т\—Тя (см. рис. 8.10в—д—нижний
ряд). Управляющие канальные импульсы и синхронизирующие
импульсы затем группируются (суммируются) и образуют импуль-
сную последовательность (см. рис. 8.10а), которая модулирует
несущую ВЧ передатчика.

Дешифраторы. Импульсная последовательность от передатчи-
ка может быть преобразована в приемнике так, что отдельные
управляющие канальные импульсы будут поступать параллельно
(одновременно) на соответствующие соединительные механизмы.

Структурная схема приемника для пропорционального управ-
ления моделью в цифровой системе приведена на рис. 8.106.

Однако поскольку сигналы управления подвергаются искаже-
ниям по пути от передатчика до приемника, то за каскадом ВЧ
здесь имеется элемент, формирующий импульсы. Именно с выхо-
да этого элемента получается соответствующая последователь-
ность импульсов (сигнал управления) (см. рис. 8.10е). Передние
фронты канальных импульсов управляют счетчиком (триггерами
Тг1 и Тг2), а ждущий мультивибратор ЖМ обеспечивает авю-
матический возврат счетчика в исходное положение при синхро-
низирующей паузе.

Диодный элемент логической функции И (1) формирует сиг-
нал так, как это описано выше (см. рис. 8.10в—д—верхний ряд),
а на выходах /—111 поочередно появляется сигнал.

Таким образом, мы получим в определенные интервалы време-
ни на выходах каналов импульсы с изменяющейся шириной. Эта
ширина пропорциональна положению ручки управления в пере-
датчике в данный момент. Теперь шифрование и передача сигна-
лов операций пропорционального управления и преобразование
164
их в параллельные сигналы уже выполнены. Остается преобразо-
вать ширину импульсов в пропорциональные отклонения руля,
для чего как раз и служат исполнительные механизмы — одна из
самых важных частей системы пропорционального управления
(см. гл. 10).

Структурная схема типового устройства пропорционального
управления показана на рис. 8.11.

Достоинством системы последовательного (поочередного) пе-
реключения сигналов является также то, что элементы схемы
всех каналов одинаковы, что облегчает регулирование. Зато не-
достатком является то обстоятельство, что повреждение одного
из мультивибраторов прерывает работу всех остальных каналов
устройства. Этого дефекта нет при параллельном (одновремен-
ном) переключении каналов, но зато тогда больше возможность
искажений, вносимых в отдельные каналы мультивибраторами
электронного переключателя, которые должны иметь различные
параметры. Импульсы, вырабатываемые этими мулыивибра тора-
Рис. 8 11. Структурная схема типового устройства для пропорционального уп-
равления в цифровой системе с показом харак1ерных форм импульсов в разных
топках схемы и их формирования:

а) передающее устройство [РУ — ручки управления, каждая из которых
обслуживает один исполнительный механизм в приемном устройстве); б) при-
емное устройство

ми, должны иметь различные длительности, чем больше длитель-
ность импульса, тем больше искажения, вносимые мультивибра-
тором в сигнал, передаваемый для данного канала.

8.5. СМЕШАННЫЕ СИСТЕМЫ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО
УПРАВЛЕНИЯ

Иногда применяют такие системы, которые нельзя отнести
ни к аналоговым, ни к цифровым. Таких систем много, но мы
рассмотрим только две из них, наиболее типичные.

На рис. 14.59 представлена схема устройства, в котором ис-
пользованы четыре различные модулирующие частоты, не только
служащие для шифрования соответствующих сигналов управле-
ния, но также запускающие электрические фильтры в приемнике.
Сигналы посылаются поочередно в виде пачек. Выходное напря-
жение данного электрического фильтра зависит не от изменений
модулирующей частоты, а от ширины пачки (сигнала). Посколь-
ку используются различные частоты, го нет надобности в их син-
хронизации. Отклонения руля обусловливаются шириной пачек
сигналов низкой частоты, гак что эго есть своего рода изменение
ширины импульса.
Другое решение (см. рис. 14.60 и 14.61) заключается в приме-
нении четырех пачек сигналов ВЧ, предназначенных для четырех
операций управления. Все рули используют одну и ту же частоту
перестройки. Выбор операции управления происходит на основе
разделения во времени — перед посылкой четырех пачек с сигна-
лами низкой частоты появляется короткий звуковой сигнал боль-
шей частоты, который запускает счетчик с ждущими мультивиб-
раторами в приемнике, счетчик же подключает поочередно выход
приемника к четырем одинаковым дискретным исполнительным
.механизмам.

8.6. РАДИОПРИЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ СИСТЕМ
ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

В настоящее время сверхрегенеративные приемники применя-
ют все реже из-за значительных нелинейных искажений модули-
рованных сигналов, что особенно неприятно в случае цифровых
систем. Шум сверхрегенерации гоже часто вызывает помехи, при
возникновении выбросов импульсов он может запустить очень
чувствительные счетные элементы, что в конечном итоге приводит
к случайному срабатыванию триггеров двоичного счетчика. Поэ-
тому в цифровых системах используют исключительно супергете-
родинные приемники, которые, кроме того, дают возможность
одновременного управления несколькими моделями (примерно до
пятнадцати).

Использование сверхрегенеративных приемников частично обо-
сновано в аналоговых системах, работающих с пачками сигналов
низкой частоты я допускающих некоторые искажения модулиру-
ющих частот. Эти приемники можно также использовать в сме-
шанных системах с переменной шириной пачек сигналов низкой
частоты и, конечно, в простых системах.

Рис. 8 12. Искажения импульсных выходных сигналов
в супергетеродинных приемниках:

а) приемник с широкой полосой пропускания; б) с
узкой полосой пропускания

Супергетеродинные приемники цифровых систем должны иметь
достаточно широкую полосу пропускания, чтобы импульсы ВЧ не
искажались (рис. 8.12). 11а практике достаточно, чтобы ширина
полосы была равна десятикратной частоте импульсов. Поскольку
эта частота, как правило, меньше чем I кГц (при частоте пере-
ключения счетчика порядка 200 Гц), супергетеродинные приемни-
ки цифровых систем могут иметь более узкую полосу пропуска-
ния, чем например, приемники систем с простой селекцией—с эле-
ктрическими LC-фильтрами. Если приемник содержит соответст-
вующий элемент формирования импульсов, то ширина полосы
пропускания будет обусловлена допусками усилителей промежу-
точной частоты и кварцевого резонатора в гетеродине. Благодари
этому полоса пропускания может быть меньше, чем в случае при-
менения аппаратов даже самого высокого класса с LC-фильгра-
ми (около 10 кГц).

В аналоговых системах недопустимы малые междуканальные
интервалы низкой частоты, поскольку возможны так называемые
«переходные помехи» между отдельными операциями управления.
Поэтому супергетеродинные приемники для этих систем имеют,
как правило, более широкую полосу про-пускания, чем указано
выше.

В супергетеродинных приемниках регулирования усиления не
происходит- до тех пор, пока ширина их полосы позволяет про-
пускать импульсы с достаточно крутыми фронтами. Полоса про-
пускания и амплитуда входного сигнала тогда не влияют на ши-
рину импульса (ряс. 8.12а). При слишком узкой полосе пропуска-
ния импульсы искажаются (рис. 8.126), а выходной сигнал зави-
сит от амплитуды входного (чем больше амплитуда, гем шире
выходной импульс). Поэтому в приемниках с узкой полосой про-
пускания регулирование усиления должно быть очень эффектив-
ным, иначе (в положении, показанном на рис. 8.126) отклонения
рулей будут зависеть о г расстояния между передатчиком и прием-
ником.

В любительских конструкциях простых устройств для пропор-
ционального управления продолжают применять сверхрегенера-
тивпые детекторы. Встречаются также специально сконструиро-
ванные сверхрегенеративные приемники, приспособленные для ра-
боты с импульсными сигналами (см. рис. 7.236).

8.7, ПОМЕХИ И БОРЬБА С НИМИ

Внешние помехи, возникающие в эфире, воздействуют, прежде
всего, на дистанционно управляемые летающие модели. Как пра-
вило, авиамоделисты пользуются аэродромами, расположенными
далеко от населенных пунктов, промышленных устройств и радио-
станций, особенно коротковолновых. Если же рядом есть пере-
датчики или промышленные установки, приемник дистанционного
управления может не сработать или в смесителе супергетеродинно-
го приемника могут появиться помехи перекрестной модуляции,
причем даже тогда, когда передатчик, создающий помехи, не ра-
ботает в полосе 27 Л1Гц.

I ftfi
Может случиться, что гармоники несущей ВЧ постороннего
передатчика попадут в полосу работы радиомоделей. Гармониче-
ские колебания распространяются обычно значительно круче, чем
несущая ВЧ. так что помехи появятся только на определенной
высоте, тогда как на земле они чаще всего не поддаются обнару-
жению.

Другой причиной помех являются полеты на пределе дально-
сти действия устройства (это относится главным образом к ра-
диомоделям планеров), а также неправильное размещение прием-
ной антенны в модели, что особо относится к антенне, располо-
женной горизонтально в корпусе модели. При некоторых состоя-
ниях полета фактическая высота этой антенны становится нас-
только малой, что приемник работает на пределе его чувствитель-
ности. Надо всегда помнить, что самым лучшим усилителем яв-
ляется хорошая антенна. Следует добавить, что цифровые аппа-
раты для пропорционального управления нуждаются в передатчи-
ках большей мощности, чем обычные аппарагы. Эго необходимо
в качестве запаса на случай возможного появления помех соот-
ветствующего уровня.

Достаточно стойкой к радиоэлектронным помехам является
обычная аппаратура, например, с резонансными реле или с LC-
фильтрам и.

Несколько слов о свойствах сверхрегенеративных приемников
с УВЧ. Влияние УВЧ на номинальные частоты слабо поддается
учету, но зато возрастает чувствительность приемника, с обеих
сторон этой частоты расширяется полоса принимаемых частот.
Приемник становится более чувствительным к посторонним
помехам.

Например, сверхрегенеративный приемник с УВЧ «Varioton»
(см. рис. 14.14) нередко отказывает либо сразу же после старта,
либо же в полете, в условиях, когда приемник без УВЧ работает
вполне исправно. Это происходит па больших аэродоромах, по-
близости от радиопередающих устройств. Проще говоря, прием-
ник с УВЧ, хорошо работающий на земле, уже на высоте несколь-
ких метров становится восприимчивым к помехам со стороны раз-
личных работающих аэродромных радионавигационных служб,
излучающих электромагнитное поле большой напряженности.

Некоторые приемники имеют выходные гнезда для наушников.
Опи служат для проверки перед полетом чистоты полосы ВЧ. По-
сторонние помехи, слышимые в наушниках, тоже будут влиять
на приемник при полете модели.

Техника одновременного управления несколькими моделями с
супергетеродинными приемниками с различными канальными
кварцами основана на соблюдении следующего принципа: рассто-
яние между нашей моделью и соседним передатчиком (который
может мешать) должно быть всегда больше одной десятой рас-
стояния между обоими работающими передатчиками. Это обьяс-
няет рис. 8.13. Расстояние между работающими передатчиками
должно быть как можно большим, что особенно относится к пере-
датчикам, работающим с летающими моделями. Для плавающих
и колесных моделей эго не столь существенно, ввиду того чго в
этих случаях необходима незначительная дальность действия.

Следует добавить, что, несмотря на ожидавшиеся помехи в
управлении со стороны все возрастающего числа радиотелефонов,
работающих тоже в полосе 27,12 МГц, практически эти помехи
оказались неопасными, о чем свидетельствует польский и зару-
бежный опыт. Не только аппараты с резонансными реле, но и ап-
параты с LC-фильтрами (работающими с частотами, превышаю-
щими 800 Гц) лишь очень редко страдают от помех. Впрочем, эти
помехи проявляются в виде исключительно коротких самопроиз-
вольных срабатываний какого-то руля, что не имеет значения для

Рис. 8.13. Одновременный пилотаж нескольких моделей с супергетеродинными
приемниками на одном и том же аэродроме:

а) общий принцип:

1 — пилот управляет моделью Ml, ! — пилот управляет моделями М2, Mb. в этом слу-
чае ВОЗМОЖИЬ' помехи, когда Д-gl.TO И.

б) комплексный пилотаж; в этом случае все пилоты должны быть распо-
ложены по возможности равномерно но окружности диаметром 50—100 м, так
как тогда влияние отдельных передатчиков будет при всех положениях моделей
приблизительно одинаково и не будет ситуации (показанной на рис. 8.136),
когда модель М/ чрезмерно отдалена от своего передатчика, что грозит ей
помехами со стороны других передатчиков, расположенных ближе к ней, чем
основной передатчик. Ml, М2, М3 — модели
модели. Это относится ко всем радиотелефонам мощностью до
0.5 Вт. Измерения показали, что ЧМ в два или же в два с поло-
виной раза лучше, более помехоустойчива, чем АМ.

Следует ожидать, что в недалеком будущем будут разработа-
ны международные технические нормы для передатчиков, регла-
ментирующие проверку после трехминутного испытания на вибра-
ционной машине, работы устройств в диапазоне температур от
—20 до -ф50сС при колебаниях напряжений питаний от 15 до
20%. У приемников же будут проверяться чувствительность, диа-
пазон АРУ, стабильность амплитуды сигнала, минимальная шири-
на полосы пропускания, чувствительность к помехам, эффектив-
ность подавления перекрестной модуляции и модуляции между
соседними каналами ВЧ, а также общая надежность. Подобным
условиям должны уже теперь удовлетворять некоторые миниа-
тюрные радиотелефоны УКВ.

Внутренние помехи возникают в приемной схеме. Следует до-
бавить, что обязательные испытания опытных образцов управляю-
щих аппаратов заводского изготовления за границей государст-
венными органами связи (без такого рода испытании запрещает-
ся выпускать устройства в продажу) ограничиваются проверкой
мешающего воздействия передатчика на работу других радиоуст-
ройств, например радиоприемников и телевизоров.

В приемниках измеряют только уровень нежелательного излу-
чения со стороны сверхрегенеративного детектора или ге-
теродина. В то же время никогда не проверяют, не мешает ли пе-
редатчик работе других устройств в пределах полосы 27,12±
±0,6% МГц. Поэтому аттестат, выдаваемый государственными
органами связи, вовсе не свидетельствует о хорошем качестве
или о пригодности данного передатчика.

Рис. 8.Н. Помехи п работе приемных устройств:

а) помехи, поступающие на вход приемника путем излучения снаружи 1 и
изнутри прибора 2, а также через пронода, металлические толкатели и т. п.
(эти элементы могут быть также источником помех), 3 — траектория излучения,
4—провод; б) супергетеродинный приемник; в) сверхрегенеративный прием

инк:

Л — чувствительность к помехам интерференционного типа со стороны ВЧ, Б — чувстви-
тельность к помехам го стороны ПЧ. И — чувствительность к помехой со ci ороны ПЧ и
сигналов ВЧ большого уровня. Г — чувствительность к помехам со стороны НЧ и ВЧ (/—
антенна, 2 — смеситель. 3 — УПЧ. 4 —УНЧ, 5 — реле и исполнительные механизмы. 6 —
сверхрегснсратнвнын детектор)
Типичные внутренние помехи представлены на рис. 8.14, а о
способах борьбы с ними говорилось в гл. 5. Следует сказать так-
же о схемах защиты от помех, применяемых в исполнительных
механизмах (рис. 8.15).

Там мы видим способы практического противодействия искре-
нию всех контактов (реле, щеток коллекторов в микроэлектро-
двигателях). Это искрение сказывается отрицательно на правиль-
ности работы следящих схем и на дальности действия простых
устройств (например, одноканальных).

Искрогасящую схему для микроэлектродвигателей можно счи-
тать удачной, если она не является источником помех для радио-
вещательного приемника высшего класса в коротковолновом диа-
пазоне на расстоянии 30 мм от антенны. При тщательной защите
можно понизить уровень помех микроэлекiродвигателя примерно
на 30 дБ (т. е. до одной тысячной начального уровня). После
этого предварительного замечания можно детальнее запяться про-
блемой помех в аппаратуре пропорционального управления.

Как уже упоминалось, аналоговые системы, в общем, менее
чувствительны к помехам от других передатчиков (если только
мешающий передатчик не работает с примерно такими же моду-
лирующими частотами). В цифровой же системе каждый посто-
ронний передатчик с любым видом модуляции может стать ис-
точником помех. Восприимчивость к этим помехам зависит от ти-
па применяемой синхронизации. Если счетчик в приемнике пере-
ключается имеющимся в приемнике генератором тактовых им-
пульсов, то кратковременные помехи будут вызывать мгновенные
неисправности в работе одного или нескольких рулей. Если же
мешающий импульс поступает перед окончанием синхронизирую-
щей паузы, то преждевременно сработают генератор и счетчик
в приемнике, а вследствие этого произойдет смешение каналов
управления в пределах одного полного цикла счетчика. Если это
произойдет несколько раз подряд, то сработает система защиты
(если таковая есть). Это же произойдет, когда появятся непре-
рывный или прерывистый модулированный сигнал, а также более
ИЛ'Н менее длительные ошибочные срабатывания отдельных ка-
налов.

Если счетчик в приемнике переключается канальными импуль-
сами передатчика, то кратковременные мешающие импульсы бу-
дут влиять не только при синхронизирующей паузе, но также и
во время всего цикла. Этого можно избежать, если, например,

Рнс. 8.15. Схемы искрогашения, предохраняющие от помех со стороны искря-
щих контактов реле и щеток коллекторов в микродвигателях 11спо.чпитслы1ых
механизмов и электрических приводных двигателях:

а)—л)—помехоподаиляющие схемы для микродвигателей и приводных
двигателей, конденсаторы керамические и танталовые; дроссели с индуктив-
ностью 10—50 мкГ (например, 50—100 витков провода ПЭВ 0,2—0,45 мм па
ферритовом сердечнике диаметром 2Ч-ЗХ20 мм); ,«)—п) защитные схемы для
контактов реле.

Схемы расположены в порядке увеличения эффективности их действия.
п)
использовать синхронизирующие импульсы определенной длитель-
ности, которые сначала проверяются в приемнике, а лишь затем
подаются на счетчик, вызывая его срабатывание, или же можно
изменять длительность канальных импульсов только в узком диа-
пазоне. а не во всем интервале времени. Длительность этих им-
пульсов распознает соответствующая схема в приемнике.

Чтобы уменьшить чувствительность устройства к посторонним
помехам, применяют также передачу только начала и конца ка-
нального импульса (вместо полного процесса), получая вид фазо-
импульсной модуляции. Эти короткие сигналы, означающие нача-
ло и конец импульса, не являются вспышками несущей ВЧ, а
наоборот, паузами в их непрерывной посылке. Тогда приемник
будет иметь почти непрерывную связь с передатчиком, так что
чужому передатчику трудно будет создать такую напряженность
электромагнитного поля, чтобы она могла преодолеть поле собст-
венного передатчика. Приемник, работающий с непрерывной не-
сущей ВЧ, имеет большую помехозащищенность от других пере-
датчиков, а вероятность того, что помехи могут действовать во
время кратковременных выключений несущей, ничтожно мала.

Источником помех для приемных цифровых устройств могут
быть также электростатические заряды, возникающие вследствие
взаимного трения различных металлических частей в модели, на-
пример, толкателей рулей и их подшипников, частей исполнитель-
ных механизмов, регулятора числа оборотов приводного двигателя
и т. п. Эти напряжения очень малы, но при большой чувствитель-
ности приемников (особенно супергетеродинных) они могут вы-
звать срабатывание дешифраторов. Во избежание этого применяют
сигналы с достаточно малой длительностью импульсов, а также
заменяют металлические части модели пластмассовыми.

Во время управляемого полета напряженность электромагнит-
ного поля непрерывно колеблется, что влияет на работу прием-
ника. Могут возникать и отраженные сигналы (например, от
строительных объектов, от стартовых дорожек и т. п.). которые в
одном случае усиливают электромагнитное поле, а в другом —
ослабляют его. Возможны мгновенные потери связи, даже при
средних расстояниях между передатчиком и приемником.

Для простых управляющих устройств типа «Включено — Вы-
ключено» эти явления неопасны, по для цифровых систем пропор-
ционального управления они являются серьезными. При этих сис-
темах кратковременная потеря связи вызывает помехи в работе
счетчика, а более длительная — возврат всех рулей в нейтраль,
что искажает траекторию полета (которая после восстановления
связи нуждается в коррекции).

Аналоговые системы нечувствительны к этому типу помех вви-
ду некоторых замедлений, происходящих в схеме дискриминатора
и сглаживающих элементов. Для уменьшения влияния посторон-
них помех сигнал подвергают так называемому квантованию при-
менительно к уровню, т. е. из непрерывной формы он преобразует-
ся в прерывистую, ступенчатую форму (рис. 8.16в). Поскольку
194
уровни квантования в передатчике значительны, а в линии связи
они значительно меньше, чем разность двух соседних уровней, то
легко восстановить их в приемнике и таким образом устранить

Рис. 8.16. Предохранительные схемы:

а) предохранительная схема для систем пропорционального управления;

6) характеристика фильтра, различающего ширину импульсов (.4 — амплитуда
импульсов на выходе); в) принцип квантования непрерывного сигнала

влияние посторонних помех. После сглаживания ступеней полу-
чается непрерывный сигнал неискаженной формы. На практике
шаг квантования должен быть примерно в 10 раз больше среднего
уровня возможных помех.

8.8. СРАВНЕНИЕ СИСТЕМ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО
УПРАВЛЕНИЯ

Попытаемся сравнить различные системы пропорционального
управления (рис. 8.17).

Рис. 8.17. Зависимость необходимых
затрат от точности управления для про-
порциональных аналоговых и цифровых
устройств

Достоинства и недостатки радиомодельных аналоговых и циф-
ровых систем можно лучше оцепить путем сопоставления обеих
систем, а именно пропорциональность отслеживания, устойчивость
нейтрали, время срабатывания и другие приводятся ниже.

7* 195
Аналоговая система Цифровая система

Конструкция

Проще, содержит 30—
35 транзисторов. Стоимость
аппаратов обеих систем при-
мерно одинакова. Разница в
цене зависит от трудоемкости
исполнения и трудности регу-
лирования контуров.

Более сложна, содержит
свыше 50 транзисторов (или
соответствующее число интег-
ральных схем). Применение
управляемых выпрямителей и
тому подобных элементов по-
зволяет уменьшить число по-
лупроводников в схеме па
50%.

Надежность действия

Имеет меньше деталей, осо-
бенно выполняющих интегри-
рующие функции. Устойчива к
посторонним помехам.

Несмотря на большее число
деталей, могущих выйти из
строя, вид их работы (только
состояния «Включено — Вы-
ключено») увеличивает надеж-
ность.

Техническое обслуживание

Легче благодаря относи-
тельной простоте конструкции
(это устройство может регули-
ровать и содержать в порядке
радиомоделист средней квали-
фикации).

Приводы

Не предъявляют особых
требований, хотя желательна
свободная подвеска толкателей
или ручек управления, чтоб
они работали без больших по-
терь на сопротивление трения.

Пилотаж и ы е

Очень близки к таковым у
цифровой системы, хотя не-
сколько иная пилотажная тех-
ника связана с более медлен-
ной реакцией исполнительных
механизмов на малые сигналы
погрешности.

Ввиду наличия элементов,
критичных для интегрирующей
функции, их надо регулиро-
вать в хорошо оборудованной
электронной лаборатории.

рулей

Не выдвигают особых тре-
бований. Большая мощность,
развиваемая исполнительными
механизмами при малых вели-
чинах сигнала погрешности.
Невысокие требования к тре-
пню в подвеске рулей,
свойства

Начинающему радиомоде-
листу легче овладеть именно
этой системой, но это признает-
ся не всеми.

Свойства исполнительных механизмов

Исполнительные механизмы
нуждаются в больших емкос-
196

Реагируют быстрее и более
стабильны в сохранении поло-
тях в фильтрах на входе их
усилителей. Это вызывает за-
медленные реакции при малых
движениях ручки управления
(например, на стадии призем-
ления). Этот недостаток может
быть компенсирован пилотаж-
ным опытом радиомоделиста.
Мягкие приводы рулей тоже
увеличивают диапазон замед-
лений реакций рулей при рез-
ких изменениях состояний по-
лета — под действием аэро-
динамических нагрузок.

жения руля независимо от его
нагрузки и сопротивлений при-
водов рулей. Тут мы говорим
о скорости реакции (исполни-
тельности) механизма, а не о
скорости движения руля. Разу-
меется, под нагрузкой исполни-
тельные механизмы обеих сис-
тем становятся более медли-
тельными, но исполнительный
механизм цифровой системы
всегда быстрее начинает свою
работу.

В общем, можно сказать, что хороши обе системы. Цифровая
система имеет дополнительные достоинства при точных полетах
с фигурами высшего пилотажа (быстрее срабатывают исполни-
тельные механизмы). Аналоговая же система более помехоустой-
чива (речь идет о радиопомехах) ввиду наличия вспомогательной
несущей частоты и дискриминаторов. С другой стороны, аналого-
вые системы более склонны к самопроизвольным перемещениям
положения нейтрали рулей под влиянием изменений температуры
окружающей среды (виду работы усилителя исполнительного ме-
ханизма в классе А). Этот недостаток можно компенсировать пу-
тем применения термисторов и кремниевых транзисторов.

Цифровая система применяется охотнее всего радио.моделиста-
ми, принимающими участие в соревнованиях и занимающимися
дистанционно управляемыми спортивными моделями (ости
имеют в своем распоряжении больший выбор дополнительных
операций управления). Недостатком системы является то, что,
несмотря на исключительно малую чувствительность к помехам,
вызываемым преднамеренно или случайно, они все же могут при-
ниматься в качестве информации для модели. Поэтому несколько
лет назад начали снабжать приемные устройства, работающие в
цифровой системе, схемой защиты, вызывающей автоматический
возврат всех рулей в нейтраль и понижение скорости вращения
приводного двигателя в случае обнаружения какого-либо повреж-
дения в передатчике или приемнике.

Схемами защиты снабдили все аппараты цифровой системы
еще в первый период их появления. С 1965 г. эти аппараты нача-
ли упрощать, лишив их схем защиты. С 1968 г. все подобные аппа-
раты заводского изготовления стали выпускать без схем защиты.
Раньше такие схемы защиты имели и аппараты фирмы Grundig
«Digital-14» и фирмы Metz «Digiprop». Опыт показал, что можно
обойтись без схемы защиты. Однако в 1972 г. снова появились
схемы защиты в качестве приставок к приемникам.

С другой стороны, цифровые исполнительные механизмы менее
чувствительны к влияниям температуры. Генератор сравнивания
импульсов положения руля в исполнительном механизме может
повторить работу генератора импульсов в передатчике. Однако
поскольку цепь, питающая микроэлектродвигатель исполнитель-
ного механизма, может быть только включенной или выключенной,
то она нечувствительна к помехам. Это вытекает из того факта,
что в обоих состояниях (включенном и выключенном, т. е. откры-
том и закрытом) транзистор менее восприимчив к влияниям тем-
пературы и колебаниям напряжений и токов питания, чем при ра-
боте в качестве линейного усилителя в дискриминаторе с электри-
ческими фильтрами.

Точность управления. Большинство ведущих радиомоделистов
считают достаточным деление полного отклонения руля на 20 от-
резков, что дает точность передачи сигналов управления порядка
2,5%. Эту точность можно получить уже при средней оснащен-
ности техническими средствами. В настоящее время аппараты за-
водского изготовления для пропорционального управления обеспе-
чивают управление (под нагрузкой от 0,45 до 0,6 кг) с точностью
до 1% и центрирование рулей с точностью до 0,5% с учетом меха-
нических зазоров (люфтов).

Однако следует добавить, что точность установки руля в ис-
полнительных механизмах с интегральными схемами практически
равна от 0,28 до 0,3%. Конечно, можно получить еще более хоро-
шие показатели, почти близкие к нулю. К сожалению, тогда ис-
полнительные механизмы не останутся в покое, а будут вибриро-
вать, потребляя большой ток. Поэтому точность около 0,3 ) яв-
ляется практическим пределом, достижимым при нынешних тех-
нических возможностях.

Надежность работы. Большинство современных устройств для
дистанционного управления, в том числе для пропорционального,
имеет, по существу, простую конструкцию. Это означает, чго они
должны быть абсолютно надежными, тем более, если они не со-
держат никаких механических элементов, например всякого рода
реле. Однако следует помнить, что каждый электронный элемент
может подвести. Чем больше узлов содержит данная схема, тем
больше вероятность того, что все устройство откажет в работе.
Возможность ошибок при сборке устройства и повреждений при
его эксплуатации возрастает пропорционально квадрату числа
узлов (деталей), используемых в данном аппарате (если узлов
вдвое больше, то неполадок может быть вчетверо больше).

Поэтому не рекомендуется слишком увеличивать число дета-
лей в устройстве. Достижение стопроцентной надежности работы
управляющих устройств практически невозможно, причем аппара-
ты для пропорционального управления тоже не являются исключе-
нием. Повышение общей надежности достигается, главным обра-
зом. путем применения элементов возможно самого высокого ка-
чества (к сожалению, такие элементы и самые дорогие), а также
работой в условиях без критических перегрузок.

Чтобы оградить себя от неприятностей, связанных с влиянием
температуры, стали повсюду применять кремниевые транзисторы
19У
и диоды. Большое внимание уделяют также мгновенным потерям
радиосвязи, значительно влияющим, как уже говорилось, на пра-
вильность работы аппаратуры пропорционального управления
(в случае обычных схем многоканального управления с простой
селекцией это не имеет большого значения, поскольку эти схемы
не нуждаются в непрерывной передаче сигналов). Этим мгновен-
ным потерям связи стараются противодействовать применением
соответствующих антенн и увеличением мощности передатчиков.

В моделях, предназначенных для специальных целей, можно
иногда встретить удвоение или даже утроение числа управляющих
аппаратов или их элементов, что значительно увеличивает надеж-
ность действия системы. Но такое решение, прежде всего, сложно
и дорого.

Результаты экспериментальных испытаний шестиканальных
аппаратов (частоты каналов от 540 до 2340 Гц) показали, что
на 2810 последовательных включений было всего лишь семь слу-
чаев ошибочного срабатывания двух каналов. При этом запазды-
вание срабатывания первичных реле составляло лишь 0,1—0,2 с.
Анализ показал, что в 70% этих случаев запаздывания срабаты-
вания были вызваны электронными элементами, а в 30% - меха-
ническими. Надежность работы передатчика в течение шестими-
нутпой работы на старте оказалась равной 98% (два дефекта на
100 стартов), а приемника — 98,6%. Удвоение приемной аппара-
туры увеличивает надежность ее работы до четырех случаев ава-
рии па 10 000 стартов.

Общая характеристика надежности работы управляющих
устройств в зависимости от времени характеризуется в первом пе-
риоде большим числом аварий, вызываемых отсутствием опыта
у радиомоделиста, а затем — резким ростом надежности до момен-
та вторичного появления аварий, являющихся уже следствием
усталости материалов и старения конструктивных элементов аппа-
ратов.

Из анализа помех следует, что число ошибок при формирова-
нии и передаче управляющих сигналов на модель не превышает
10%, а ошибочных команд, вызываемых техническими причинами,
практически не бывает.

Добавим еще, что сборные элементы в порядке убывающей на-
дежности можно располож.ить следующим образом: ичгтепралыные
схемы, катушки и конденсаторы, непроволочные сопротивления,
трансформаторы и дроссели, диоды, потенциометры, транзисторы,
конденсаторы переменной емкости, электромагнитные реле, элект-
рические микродвигатели, стрелочные измерительные приборы и,
наконец, электронные лампы.

Рассмотрим, как влияло на повышение .надежности работы уп-
равляющих аппаратов введение новых элементов. Ламповые схе-
мы до 1960 г. имели среднюю продолжительность надежной рабо-
ты в передатчиках и приемниках один час, в шифраторах и де-
шифраторах— тоже один час. Полупроводниковые схемы имели
в 1965 г. надежность работы в передатчиках и приемниках от 3,7
до 7,2 ч, а в шифраторах и дешифраторах — от 12,9 до 242 ч. Ин-
тегральные схемы имели в 1970 г. надежность работы соответст-
венно в 72,5 и 1290 ч.

Проводились также следующие испытания надежности. Летаю-
щую радиомодель «Orion» с двигателем 7,5 см3 с цифровым аппа-
ратом для и ротор иной ал иного управления RCS «Digi Five» и с
исполнительными механизмами «Orbit» решили испытать до раз-
рушения. Эта модель выдержала 321 полет подряд по 10 мин
каждый. Управляющая аппаратура осталась .исправной -и тогда,
когда конструкция модели уже была полностью .изношена, причем
изношенными оказались уже и пластиковые элементы в модели,
наконечники толкателей рулей и т. п.

Причиной чаще всего встречающихся неполадок цифровых ап-
паратов для пропорционального управления является преждевре-
менное истощение батарей, питающих приемники и исполнитель-
ные механизмы. Несмотря па первоначальные предположения, при-
чина неполадок заключается не в кадмиево никелевых аккумуля-
торах. Суть дела заключается в неправильной установке исполни-
тельного механизма регулирования двигателя, толкатель которого
упирается в сопротивление (и должен иметь 1- 2 мм люфта). Ис-
полнительный механизм затормаживается, его мнкроэлектродви-
гатель тоже затормаживается и потребляет до 400 мА тока. Сле-
довательно. при каждом затормаживании двигателя возрастает
потребление тока. Еще хуже обстоит дело при противоположной
установке исполнительного механизма. Тогда в течение всего по-
лета с полным газом исполнительный механизм потребляет боль-
шой ток. Аналогично обстоит дело с закрылками для приземления
и с убирающимся шасси. На практике исполнительные механизмы
должны иметь люфты в обоих направлениях.

Достаточно частой причиной дефектов в полете является боязнь
посторонних помех. Из-за этого моделисты заменяют кварцы ка-
налов, путая их частоты. Впоследствии оказывается, что прием-
ник и передатчик работают на различных частотах.

Важное значение имеет также падение уровня выходной мощ-
ности передатчика по мере истощения батареи питания. Выходная
мощность изменяется пропорционально квадрату напряжения пи-
тания. Если напряжение батареи уменьшается вдвое (например,
с 9 до 4.5 В), то выходная мощность приемника уменьшается в
4 раза (например, с 200 до 50 мВт), что влияет на качество рабо-
ты устройства.

Дальность действия приемника снижают также узлы, завязан-
ные на антенне, выполненной из мягкого провода, например, для
ограничения ее перемещения в отверстиях корпуса. Эти узлы рас-
страивают антенну, а она в современных цифровых аппаратах яв-
ляется интегральной частью входного контура приемника. Даже
узел па конце антенны может оказаться вредным.

Масло, содержащееся в остатках топлива для модели, тоже
может быть причиной многочисленных помех в работе управ-
ляющей аппаратуры. Например, телескопические антенны в пере-
200
датчиках имеют сопротивление между точкой их присоединения и
верхом от 0.5 до 3 Ом (а должно быть 0 Ом). После года полетов
без чистки контактных соединений в приемнике .и и с полони тельных
механизмах они безусловно будут замаслоиныМ'И, так что контак-
ты становятся дефектными. Часто бывает достаточно несколько
раз соединить и разъединить разъемы, и тогда аппарат уже начи-
нает работать правильно. На кромках отверстии в гнездовой ко-
лодке остаются тогда черные каемки — остатки отвердевшего
масла. Так следует поступать 2—3 раза в сезон. А с телескопиче-
ской антенной всегда надо отходить подальше от выхлопного ка-
нала двигателя модели и тоже чистить ее регулярно.

Глава 9

Исполнительные механизмы

9.1. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Сигнал, преобразованный промежуточной схемой в воздейст-
вие на исполнительный механизм, подается на него для запуска
данного органа или приведения руля модели в движение. Испол-
нительные механизмы могут быть различными в зависимости от
конструкции пли назначения.

Конструктивно исполнительные механизмы подразделяются на
механизмы с приводами: аэродинамическим, резиновым, пружин-
ным. электрическим, пневматическим и гидравлическим. Комп-
лектные же узлы, составленные из исполнительных механизмов п
схем обратной связи, приспособленные к системам пропорциональ-
ного управления, называют исполнительными механизмами про-
порционального действия. Ввиду специфики исполнительных ме-
ханизмов для систем пропорционального управления рассмотрим
их раздельно.

Распространение электрических механизмов объясняется их
простотой, возможностью питания от одного источника тока, уже
имеющегося в модели, возможностью получения значительных уп-
равляющих воздействий при использовании легких и экономичных
механизмов и наличием в модели однородных электрических
устройств. Кроме того, электрические бесконтактные системы,
менее чувствительные к повреждениям, проще в эксплуатации, чем
пневматические или гидравлические механизмы.

Исполнительные механизмы с электрическим приводом подраз-
деляются на электромагниты и соленоиды, электромагнитные ме-
ханизмы и механизмы с электрическими микродвигателями.

Электромагниты и соленоиды. Соленоиды (рис. 9.1а) являются
самыми простыми исполнительными механизмами и состоят из
202

Рис. 9.1. Электромагниты и со леноиды в качестве исполнительных механизмов:

и) конструктивные пропорции и влияние формы сердечника на силу притяжения
и массу соленоида; типовые обмотки для рабочего напряжения 4.5 В 300 витков
ПЭВ 0.45; б) конструктивные пропорции якорного электромагнита; в) общие харак-
теристики электромагнитов в зависимости от .магнитной цепи

(/ — плавные изменения силы притяжения относительно т.н;, якоря. 2 - -довольно резкие из-
менении. но п Г. -лыная сила пр«п я.чгння и диапазоне больших шпдуитых зазоров. • резкие из-
менения силы притяжения относительно шага якоря. 4 — довольно резкие изменения силы притя-
жения относительно шага якоря и максимальная чувствительность, близкая к чувствительности
электромагнита, малое потребление мощности, 5 — большая сила притяжения, 6 — пружина 0,3X4;
г) простейший механизм, полученный из электрического звонка постоянного тока;
д) цилиндрический электромагнит с большим КПД; е)—ж) двухканальные механиз-
мы; з) выключатель двигателя внутреннего сгорания; и) экономичная схема испол-
нительного механизма; к) механизм регулирования двигателя—с пружинным приво-
дом, управляемый электромагнитом:

I — электромагнит. 2— возвратная пружина, 3 — ось якоря. 4— якорь с резиновой шайбой.
5 — зубчатая передача, например, от фотографического автопуска, 6 — ось эксцентрика;

,i) привод интерцепторов с реле МТ-6; м) способы включения интерцепторов,
показанных на рис. 9.1л:

порядок работы — /</ правый интерцептор. К2 — левый, КЗ — оба интерцептора одновре-
g Мснпо. такие интерцепторы заменяют действие рулей направления и высоты при управлении мо-

2 делью
низкоомной катушки, подвижного сердечника и стопы, выполняе-
мых из мягкой стали. Ток, текущий через обмотку, вызывает
втягивание сердечника и предельное отклонение руля, связанного
с этим сердечником. С момента, когда сигнал прекращается, пру-
жина оттягивает руль в положение нейтрали (одностороннее уп-
равление) или в противоположную сторону (двустороннее управ-
ление). Соленоиды очень просты и надежны, но достаточно тяже-
лы и потребляют большой ток.

Якорьковые электромагниты (рис. 9.16) выполняют такую же
работу, как и соленоиды. Они могут вызвать лишь небольшое от-
клонение руля, поскольку сила их притяжения обратно пропор-
циональна квадрату расстояния между якорем и сердечником.

Если увеличить воздушный зазор вдвое, то сила притяжения
уменьшится вчетверо, а если увеличить зазор вчетверо, то сила
притяжения электромагнита уменьшится в 16 раз. Поэтому при
изготовлении приводных электромагнитов стремятся к тому, что-
бы они имели зазор только с одной стороны, и увеличивают плечо
рулевого рычага, прикрепленного к якорю. Если требуется увели-

Рис. 9.2. Субминиатюрные электромагнитные исполнительные механизмы для не-
больших летающих радиомоделей с размахом крыльев до 1 м:

й) из первичного реле Pt с током 20—50 мА сила притяжения якоря равна
0,5 Н; б) из первичного реле, перемотанного с 280—300 Ом на 120 Ом (ПЭВ
0,12, 3 В/25 мА): а) сдвоенный (управление пропорциональное или двухканаль-
чое) для 6 В (100—150 Ом), время срабатывания 0,1 с, сила притяжения
0,2—0,5 Н, все механизмы могут работать непосредственно в выходном каскаде
приемника, заменяя реле и исполнительный механизм

ценный шаг якоря (при одном и том же напряжении питания), то
используют электромагниты типа показанных на рис. 9.16—ж.
Субминиатюрные исполнительные механизмы показаны па рис. 9.2.

Чтобы ускорить действие электромагнита, последовательно с
его катушкой включают У?С-элемент, состоящий из параллельно
204
соединенных резистора и конденсатора 0—500 мкФ (чем больше
емкость, тем больше быстродействие).

Электромагнитные механизмы. Это — двухпозиционные регу-
ляторы, применяемые, главным образом, в простых кодовых сис-
темах и простых системах пропорционального управления. Раз-
личные виды этих механизмов показаны на рис. 9.3. Способы
включения механизма в исполнительную цепь были показаны на
рис. 7.7. Вместе с сигналом ток определенного направления, теку-
щий через обмотку, вызывает притяжение или отталкивание одно-
именного полюса постоянного магнита и его перемещение вместе
с толкателем.

При построении электромагнитных механизмов надо заботить-
ся о том, чтобы воздушный зазор между торцом магнита и полюс-
ным башмаком или обмоткой был как можно меньшим. Исполь-
зуют полюсные башмаки из мягкой стали, изогнутые полукругом
пли под углом. Поскольку пайка каких-либо деталей к постоян-
ным магнитам сложна, то используют эпоксидную смолу.

Во всех электромагнитных механизмах следует для получения
как можно большей управляющей силы установить передаточное
отношение так, чтобы как можно больший шаг механизма вызы-
вал меньшее отклонение руля, например 3:1. На практике меха-
низм, показанный на рис. 9.36 с поворотом магнита в 45°, вызы-
вающий отклонение руля на 15°, обеспечивает достаточную силу
для надежного управления тихоходными моделями самолетов с
размахом крыльев до 1,8 м и моделей планеров с размахом крыль-
ев до 2,5 м.

Помимо механизмов, непосредственно приводящих в движение
руль, можно в малых моделях применять электромагнитный ме-
ханизм, взаимодействующий с вращающимся рулем с аэродинами-
ческим приводом (см. рис. 6.116). Правда, при этом возможно
только одностороннее управление — предельное, зато потребление
тока при сигнале равно лишь 50 мА/1,5 В. Виражи в противопо-
ложном направлении можно получить благодаря действию момен-
тов от воздушного винта.

Электрические микродвигатели представляют самые большие
возможности для работы исполнительных механизмов и они
могут взаимодействовать со всеми системами дистанционного
управления. В радиомодельпой технике для привода исполнитель-
ных механизмов используют исключительно микродвигатели с по-
стоянным магнитом.

Достоинством микродвигателя является компактность его кон-
струкции, небольшое потребление тока, высокие КПД и надеж-
ность работы и при этом его легкость. Электрический микродви-
гатель для исполнительных механизмов должен действовать в
любом положении вала, причем при нагрузке. Выполнению этого
условия нередко способствует увеличение прижима щеток, а в
случае угольных щеток — их притирка в течение долгой работы
двигателя без нагрузки. Микродвигатели в механизмах заводского
изготовления предварительно притирают в течение двухчасовой
ND
О
СП

Ч)

работы. Это уменьшает также вредное искрение между щетками
и коллектором. Лучше всего микродвигатели промышленного из-
готовления, быстро вращающиеся с ротором малого диаметра
или с чашечным ротором.

Следует добавить, что самый оптимальный режим микродви-
гателя с постоянным магнитом обеспечивается тогда, когда он
потребляет половину суммы токов короткого замыкания (вал за-
торможен) и холостого хода (без нагрузки) при данном напряже-
нии питания.

Важным фактором является также напряжение трогания рото-
ра двигателя. Его измеряют по меньшей мере 10 раз при различ-
ных положениях ротора, получая тот средний результат, при кото-
ром микродвигатель начинает работать. Рабочее напряжение
микродвигателя в модели должно быть по меньшей мере в 2,5 раза
больше его напряжения срабатывания. Добавим, что микродви-
гатели для исполнительных механизмов должны иметь по мень-
шей мере пятиполюсный ротор.

Масса типового микродвигателя с постоянным магнитом, ис-
пользуемого в любительских конструкциях, примерно 35—40 г. Он
питается напряжением 3—6 В и потребляет (при 6 В) ток корот-
кого замыкания 0,8—2 А и ток холостого хода 0,15—0,2 А при
частоте вращения 12 000 об/мин. Обычно такой микродвигатель
обладает вмонтированной одноступенчатой передачей с коэффи-
циентом редукции 64-7 : 1.

Исполнительные механизмы с электрическим возвратом в ней-
траль (или без этого возврата) часто имеют искрение между
щетками и коллектором уже в момент вращения. Это создает по-
мехи в управлении, затрудняет точное центрирование и требует
применения концевых выключателей. Поэтому можно использо-
вать динамическое торможение микродвигателя, состоящее во
включении последовательно с ним небольшого низкоомного реле,
контакты которого (нормально замкнутые) включены параллельно
зажимам микродвигателя. При регулировке обращают внимание,

Рис. 9.3. Электромагнитные механизмы:

а) простейший (постоянный магнит соединен с рулем, а катушка со стаби-
лизатором); б)—(?) составные:

/ — катушка 600 витков, провод 0.3 мм, 2 — постоянный магнит, ,7 — полюсные башмаки
из стали;

д) обмотка электромагнита 225 витков ПЭВ 0,3: ж) центрирование с по-
мощью швеллера из мягкой стали или трансформаторного листа 4\ з) замыка-
ние магнитной цепи швеллером •/ из мягкой стали, дает удвоение управляющей
силы; и) связь механизма с толкателем для получения пропорционального уп-
равления без колебаний руля:

5 — балансир, 6—задор шириной, равной шагу эксцентрика 7;

к) механизм с противоположным конструктивным принципом, преобразо-
ванный из микродвигателя с постоянным магнитом:

8 — кольцевой постоянный магнит. 9 — ротор с обмоткой, 10 ограничители отклоне-
ний рулевого рычага II, обмотки — лучше всего с выводом в центре:

л) механизм с передачей для увеличения управляющей силы; м) вариант
механизма на рис. 9.36 с двумя соединенными постоянными магнитами (управ-
ляющая сила возрастает в 2—3 раза)
что если микродвигатель вибрирует, то следует уменьшить диаметр
намоточной проволоки в реле, а если он действует с отставанием,
то увеличить диаметр этой проволоки.

Редукционные передачи (обычно 40: 1) применяют для сниже-
ния числа оборотов вала ротора и увеличения полезного вращаю-
щего момента. В хороших зубчатых передачах механические по-
тери не превышают, как правило, 5—10% (в червячной передаче
они доходят до 55—65%). В настоящее время редукторы изго-
товляют чаще всего из пластмасс. Такие редукторы прочны, ра-
ботают бесшумно и эластично и не вызывают электрических
помех. Следует добавить, что нейлоновые зубчатые передачи сле-
дует в первый период их работы — в период приработки — сма-
зывать маслом. Надо стремиться к тому, чтобы все работающие
шестерни были изготовлены из одного и того же материала.

При взаимодействии пластмассового материала с мягким ме-
таллом (латунью, алюминием) металлические шестерни должны
быть всегда смазанными (колеса из твердого металла не нуж-
даются в этом случае в смазке). Червячные передачи имеют чер-
вячные шестерни из бронзы, латуни или пластмассы, а шестер-
ни—из металла или пластмассы.

Примеры конструкции типовых передач приведены на рис. 9.4,
причем на рис. 9.4з приведена передача, позволяющая получить
большое передаточное отношение в одной ступени. Если наруж-
ная шестерня имеет 200, а внутренняя — 198 зубьев, то тогда при
неподвижной наружной шестерне получается передаточное отно-
шение 99: 1, а при неподвижной внутренней шестерне передаточ-
ное отношение равно 100: 1. Передачи этого типа впервые при-
менены в 1968 г. в миниатюрных исполнительных механизмах
«Digimate» 4 RS.

Хороший двухканальный исполнительный механизм любитель-
ской конструкции должен развивать управляющую силу порядка
1,35 1,8 кгс и обеспечивать движения рычага длиной 20 мм в
диапазоне 2-30-4-45°, иметь время конечного отклонения от ней-
трали менее чем 0,5 с, потреблять средний ток до 750 мА, обеспе-
чивать правильное центрирование (около ±0.5 мм), иметь малую
инерцию подвижных элементов и обладать механической проч-
ностью. малыми размерами и массой. Типовое передаточное отно-
шение в исполнительных механизмах любительской конструкции
равно 235 : 1 для руля направления, 274 : I для руля высоты и
элеронов и 50 : 1 для регулирования числа оборотов двигателя.

В любительских конструкциях охотнее всего применяют одно-
ступенчатую зубчатую передачу, дополненную ходовым винтом
(см. рис. 9.7а). Благодаря этому достигается меньшая инерция
механизма, упрощается конструкция, а также устраняется вредное
влияние шестерен с неправильной формой зубьев, нс возникают
трудности при креплении пластмассовых шестерен. В случае
электрического возврата в нейтраль самые лучшие результаты
лают скользящие контакты — самоочищающиеся (.из фосфористой
бронзы), обладающие большой поверхностью (см. рис. 9.7а).
Рис. 9'1 Виды передач и приводов рулевых рычагов, встречаемые в исполни-
тельных механизмах с электрическими микродвигателями (см. рис. 10.11 — 13):
а)—д) типовые передачи; е), ж) передачи в простых механизмах для ко-
лесных и плавающих моделей; з) планетарно-гармоническая передача:

(/— наружное зубчатое колесо. 2 — внутреннее зубчатое колесо. 3 — протекторные
колеса):

и) —ч) приводы толкателей

Исполнительные механизмы с приводом электрическими микро-
двигателями подразделяются на четыре группы: одноканальные
простые, одпоканальные составные, двухканальные и пропорцио-
нального действия.

Простые одноканальные исполнительные механизмы. В самом
простом решении микроэлектродвигатель через зубчатую пере-
дачу (от 40 : 1 до 400 : 1) отклоняет руль в ту или другую сторону
в моменты получения сигналов. Однако этот способ требует на-
личия у радиомоделиста некоторой сноровки и осторожности в
установке руля, который пе имеет автоматического положения
нейтрали. Можно установить микроэлектродвигатель так, чтобы
при сигнале он отклонял руль только в одну сторону, например
вправо, а в отсутствие сигнала возвращал руль в нейтраль. В этом
случае было бы получено одностороннее дискретное управление.
Устанавливая микроэлектродвигатель так, чтобы в отсутствие
сигнала руль отклонялся в одну сторону, а при его наличии — в
другую, получим простейшую систему двухканального управления,
дискретную или пропорциональную. Положение нейтрали заме-
няют тогда периодические довольно быстрые движения руля вле-
во и вправо с одинаковыми отклонениями, на которые модель
практически не реагирует. В случае выхода из строя радио-
устройств руль будет зафиксирован в отклоненном положении.
Этом)' можно противодействовать, применяя концевые контакты
(рис. 9.5а), которые могут быть также использованы для включе-
ния дополнительных исполнительных цепей (или для других опе-
раций). Концевые контакты можно заменить микровыключателя-
ми или же скользящими выключателями.

Следующим типом исполнительного механизма является шаго-
вый или вращающийся распределитель. Главной задачей, кото-
рую нужно решить, является точность установки и повторимость
рабочих положений. Принцип и конструкцию этого типа механиз-
мов иллюстрирует рис. 9.56. В этих механизмах надо предусмот-
реть: выключение микроэлектродвигателя в рабочем положении
механизма и одновременно блокирование или фиксирование рыча-
га управления. В самых простых устройствах достаточно только
выключения микроэлектродвигателя, который благодаря само-
тормозящейся передаче, например червячной, блокирует одновре-
менно рулевой рычаг в данном рабочем положении.

Применяя это решение, надо помнить о необходимости исполь-
зования микроэлектродвигателей с постоянным магнитом большой
мощности и с быстрым торможением микродвигателя после от-
ключения питания. Однако этого трудно добиться без применения
очень высоких передаточных отношений. Все это приводит к тому,
что такой исполнительный механизм работает не очень быстро.
Таким образом, видно, что простота конструкции здесь достигает-
ся за счет достаточной быстроты действия. Несмотря на это, ис-
полнительные механизмы, основанные на этом принципе, в тече-
ние многих лет серийно выпускались зарубежными фирмами и
предназначались, главным образом, для плавающих и колесных
моделей, а также для однокомандных летающих моделей, особен-
но планеров.

Несколько иную конструкцию имеет механизм, в котором нет
микроэлектродвигателя, а рулевой рычаг зафиксирован. Не но-
вым, но очень хорошим решением тут является использование так
называемого мальтийского креста, известного в кинотехнике.
Принцип конструкции показан на рис. 9.5а. В этой системе рас-
пределительный диск Т и приводной микроэлектродвигатель с
пеоедачей смещаются после выключения питания со своего рабо-
чего положения, так как рулевой рычаг, соединенный с крестом,
не изменяет при этом своего положения. Этот принцип можно ис-
пользовать также в случае применения зубчатой передачи, благо-
даря чему удается уменьшить размеры механизма.
с.)

Рис. 9.5. Простые и комплексные
одноканальные исполнительные меха-
низмы с приводами в виде электри-
ческих микродвигателей:

а) с концевыми выключателями; б) со
сменными управляющими дисками (черные
поверхности — токоприводящие, так по

строен механизм заводского изготовления

< CiilmaUc»: «) принцип действия меха-
низма с мальтийским крестом

I — шип диска, 2 — крест;

г) вариант с дополнительным контак-
том для включения другого исполнитель-
ного механизма:

I — щегка скольжения, 2 дополни-
тельный контакт на управляющем диске.
3 — замедленная передача, 4 — вал управ-
ляющего диска;

б) простой искатель, переделанный из
обычного радиотехнического переключа-
теля:

I — переключатель. 2 — вал микро-
двигателя. 3 — передача. 4 — выход в пе-
реключаемые исполнительные механизмы:
е) механизм с муфтой:

/ передача; 2 — наклонный диск
муфты, связанный с /; 3 — наклонный
диск муфты. связанный с валом 4 н вет-
ряком 5 и прижимаемый притом пружи-
ной 6', 7 — упор)
Дальнейшим развитием является применение муфты, фикси-
рующей механизм в отдельных положениях покоя (рис. 9.5е).
И тут положение рулевого рычага не зависит от немедленного
затормаживания электрического микродвигателя. Условием пра-
вильной работы механизмов этого типа является точность их ис-
полнения. При надлежащем исполнении таких механизмов они
обладают еще и тем достоинством, что совершенно нечувстви-
тельны к ударам и вибрациям.

Составные одноканальные исполнительные механизмы. К этой
группе относятся все исполнительные механизмы, которые, не-
смотря на то, что они обслуживаются по одному каналу, могут
выполнять много операций, иногда даже одновременно. Механиз-
мы этого типа особенно распространены в США, в Европе же
они встречаются очень редко. Осуществление данной операции
происходит путем посылки определенного числа импульсов или
же путем посылки импульсов в определенном ритме (с шифром),
например: короткий — длинный — короткий. Иногда применяют
комбинацию обоих этих методов.

В самом простом исполнении такой составной механизм ничем
не отличается от простого механизма. Если к любому простому
механизму добавить рабочий контакт для дополнительного испол-
нительного механизма, то получим составной механизм. Например,
если дополнить мальтийский крест приставкой так, как показано
на рис. 9.5г, то получим устройство, в котором распределительный
диск сможет работать уже при коротких импульсах, при этом
крест переключать не будет.

Распределительный диск под действием возвратной пружины
будет возвращаться в исходное положение, а поскольку он осна-
щен еще и так называемым «свободным ходом», то можно при
возврате распределительного диска переключать дополнительную
контактную пластинку и включать другие цепи. Этот механизм
работает следующим образом: длинные импульсы или непрерыв-
ный сигнал — работа нормального одноканального механизма,
короткие импульсы —дополнительные операции.

Следует добавить, что, как правило, в исполнительных меха-
низмах этого типа трудно создать соответствующий короткий им-
пульс в манипуляторе передатчика, а при понижении напряже-
ния, питающего исполнительный механизм, его характеристика
сильно изменяется. Исполнительные механизмы этого типа чаше
всего применяют для колесных и плавающих моделей.

До сих пор мы рассматривали механизм, сочетаемый с одной
дополнительной операцией, но на практике имеются механизмы,
позволяющие включение даже пяти операций. Принцип действия
таких механизмов объяснен па примере рис. 6.11а. Правда, он
касается звездообразного распределителя с резиновым приводом,
но замена резины электрическим микродвигателем, а механиче-
ского упора — кулачком, переключающим соответствующие кон-
такты, дает механизм с электрическим приводом.

Все составные механизмы этого типа можно рекомендовать
только для колесных и плавающих моделей. Когда работают с
летающими моделями, то нет времени задумываться над характе-
ром отдельных управляющих импульсов и их шифром. Сущест-
вующие манипуляторы (см. рис. 3.8; 3.9) пригодны только для
самых простых составных исполнительных механизмов с одной
дополнительной операцией.

Двухканальные исполнительные механизмы. Одним из вариан-
тов простого исполнительного механизма с автоматическим воз-
вратом в нейтраль является конструкция двухканального меха-
низма, показанного на рис. 9.6. Возврат в нейтраль здесь проис-

Рис. 9.6. Двухкапа.п.ныс исполнительные механизмы, приводимые электриче-
скими микродвигателями (самые простые):

а) без электрического центрирования, с частично опиленным зубчатым ко-
лесом, содержащим 60—100 зубьев (/—возвратная пружина); б) с центрирую-
щей пружиной, может быть также зубчатая передача с передаточным отноше-
нием от 4:1 до 6:1; в) конструктивный вариант механизма с центрирующей
пружиной (2 — резиновый пасик диаметром 2,5 мм; 3— стальная проволока
0,5 (3 витка), 4—диск диаметром 40X4 мм, 5 — древесина 14,5X19,57)

ходит под действием возвратной пружины. К сожалению, она
должна быть довольно сильной, что понижает эффективную уп-
равляющую силу механизма.

Пытаются также обеспечить возврат в нейтраль электрическим
путем. Пример такого решения приведен на рис. 9.7. Тут следует
упомянуть об известном парадоксе: из теории следует, что чем
меньше число электрических контактов, тем больше надежность
работы исполнительного механизма. На практике же оказалось,
что самым лучшим исполнительным механизмом был механизм
фирмы Bonner «Duramite» с электрическим возвратом в нейтраль.
Этот механизм был надежным, прочным, работал быстро и всег-
да с определенным положением нейтрали. Конструкция его пока-
зана иа рис. 9.12а. Исполнительные механизмы с механическим
Рис. 9.7. Двухканальные исполнительные механизмы, приводимые электриче-
скими микродвигателями с электрическим центрированием:

а) типовая конструкция, заштрихованные части — токопроводящие, остав-
ленные в вытравленной фольгированной пластинке; механизм можно использо-
вать без центрирования, например, для регулирования приводного двигателя в
модели; б) конструкция самодельного триммера руля высоты, работающего так
же, как механизм заводского изготовления «Trimmomatic» (см. рис. 9.126);
в) способ переделки трехпозицнонного механизма (например, на рис. 9.7а) в
лятипознционный. дающий эффект, близкий к пропорциональному управлению
(руль высоты отклоняется либо полностью, либо только наполовину) с обычной
многоканальной аппаратурой:

I — изолятор, 2 — фосфористая бронза. 3— контакты. 4 — корпус
возвратом в нейтраль типа «Bel I a matic-I I» имеют замедленный
возврат в нейтраль. При возврате руль этого механизма перекла-
дывается в противоположное направление, а центрирующая пру-
жина после нескольких сотен или нескольких тысяч отклонений
руля уже подвергается «усталостному» разрушению, ломается.

Исполнительный механизм с центрирующей пружиной «Bella-
matic-П» (см. рис. 9.12ж) оснащен микроэлектродвигателем «Mi-
cromax» ТОЗ со встроенной планетарной передачей 59 : 1. Допол-
нительная зубчатая передача 2 : 1 обеспечивает плавное откло-
нение руля, причем на полное отклонение руля приходится 25 по-
воротов вала электрического микродвигателя. Муфта скольжения
(как и центробежная муфта) защищает микроэлектродвигатель
от повреждения во время приземления модели, когда руль модели
часто подвергается ударам, передаваемым через жесткие толка-
тели на исполнительный механизм.

При типовом включении (рис. 9.8<9) этот механизм возвращает-
ся в нейтраль замедленно, так как тогда он работает в качестве
генератора. Чтобы избежать этого, применяют питание от двух
источников или же добавляют схему рис. 9.8е. Это могут быть
любые транзисторы, даже субмнннатюрные, включенные как
диоды или же диоды с очень малым сопротивлением в прямом
направлении (около 0,5—3,0 Ом). На преодоление сопротивления
центрирующей пружины расходуется до 30—40% мощности микро-
двигателя.

Исполнительный механизм «Variomatic» оснащен микроэлектро-
двигателем «Mitsumi» и нейлоновыми зубчатыми колесами.
Центробежная муфта, принцип которой представлен на рис. 9.12в,
состоит из следующих деталей: / — диск, установленный на валу
микродвигателя и разделенный на четыре одинаковые секции, со-
держащие по три металлических шарика; 2 — пластмассовый ба-
рабан; 3 — металлические шарики; 4 колесо, действующее на
зубчатую передачу (не показанную на рисунке). При работе
микродвигателя двенадцать шариков перемещаются к краю
диска, связывая его с барабаном, который, в свою очередь, при-
водит в движение зубчатую передачу.

Несмотря па оговорки, следует признать конструкцию меха-
низма с центробежной муфтой или муфтой скольжения и с цент-
рирующей пружиной самым лучшим техническим решением в этой
области. Большая управляющая сила при небольшой центрирую-
щей силе и отсутствие электрических контактов являются до-
стоинствами такого механизма. Принцип его действия иллюстри-
рован рис. 9.8а. Сцепление микроэлектродвигателя с зубчатой
передачей происходит только тогда, когда он работает. Когда
микродвигатель выключен, центрирующая пружина преодолевает
только сопротивление руля, находящегося в положении нейтрали,
и вращает ненагруженную зубчатую передачу. Следовательно, ей
не приходится вращать ротор, па что при высокоэффективных
микродвигателях с постоянным магнитом требуется приложение
довольно большой силы. Следующим достоинством муфты являет-
Рис. 9.8. Двухкаиальиые исполнительные механизмы, приводимые электрически-
ми двигателями, с центробежной муфтой и центрирующей пружиной:

а) принцип конструкции:

/ грузчики. 2 — легкий барабан. 3— передача 120 260 I. 4 центрирующая пру-
жина;

б). в) другие варианты муфт:

5 — пробка, f — направляющая (см. также рис 9.121;

г) конструкция механизма:

/ — микродвигатель. 2 алюминиевый корпус. 3 — дюралевый барабан с т.тлшиной
стенок 1 мм. / — латунный грузик 5x5x1 мм. 5 — подвеска грузика из лезвия ог бритвы
0.08 • мм. вырубить после нагрева бритвенного лезвия докрасна и медленного охлаждения.
5—крепление комплекта грузиков (латунь сечением 1X3 мм согнута к виде буквы II). 7 —
центрирующая пружина такая, как на рис. 9.66 (три витка стальной проволоки 0.4 мм);

для малых моделей достаточна передача 20—100: 1 и рулевой рычаг из ла-
туни 0,7 мм; б) схема включения двухкаиального механизма с центрирующей
пружиной, питаемого от одной батареи (например. «Bcllamatic-П»); е) схема,
ускоряющая возврат в нейтраль исполнительного механизма па рис. 9.8<? (/? —
регулирование времени возврата 0,3 1,3 с, без R — 0,3 с)
ся то, чте при крайних отклонениях руля электрический микро-
двигатель не выключается, а только притормаживается, что
уменьшает потребление тока.

Механизм с центробежной муфтой показан на рис. 9.8г. В ме-
ханизмах заводского изготовления барабан муфты изготовляется
из пластмассы, стойкой к истиранию, что одновременно делает
устройство менее шумным в работе. Работа любительских меха-
низмов этого типа характеризуется резким свистом, возникающим
вследствие с коль ж сини я грузиков муфты по внутренней поверхнос-
ти металлического барабана. Нужно заметить, что в этих меха-
низмах муфты подвергаются довольно быстрому износу исти-
ранию, вследствие чего с течением времени уменьшается сила,
удерживающая руль в отклоненном положении.

Нейтраль

вправо

г)

влево

Рис. 9.9. Одноканальные илв
двухканальиые исполнительные
механизмы, приводимые элект-
рическими микродвигателями—
использующие явление центро-
бежной силы:

а) принцип конструкции:

/ — четыре плеча из лчталя
0.SX4X23 мм; 1 два болта М3 с
шайбами и гайками. 3 — толкатель
из стали 1.5 2 мм. 4 — спирт тьная
пружинке, при данных ра«мерах
механизма шаг толкателя руля ра-
вен 23 мм, а управляющая сила

раин и 1.6—2 Н;

б) вариант механизма, в-
котором жесткие плечи замене-
ны шелковыми (капроновыми)
нитками с грузиками, располо-
женными посередине; в) спо-
соб включения механизмов на
рис. 9.9а и б в двухкана ткнуто
схему; г) лвухканальный ва-
риант с одним микродвигате-

лем
Схема включения исполнительного механизма с центробежной
муфтой или муфтой скольжения в цепь реле показана на рис. 9.8д.

Рассматривая различного типа исполнительные механизмы,
нельзя не упомянуть о механизме, использующем явление центро-
бежной силы. Такой механизм почти идеален, так как он делает
ненужными как муфту, так и зубчатую передачу. Управляющая
•сила при этом очень велика и поддается регулированию путем
изменения частоты вращения электрического микродвигателя и
соответствующего подбора размеров грузиков.

К сожалению, такой механизм имеет и недостатки. Дело в
том, что центробежная сила действует только в одном направле-
нии (от центра наружу), независимо от того, вращается ли вал
микроэлектродвигателя влево или же вправо. Следовательно, из-
менение направления вращения микродвигателя не вызывает ни-
каких изменений в отклонениях руля. Желая получить двухканаль-
ный механизм, мы вынуждены использовать два механизма
(рис. 9.9о).

Существует теоретическая возможность создания очень прос-
того исполнительного механизма, основанного на этом же прин-
ципе и пригодного для управления по двум каналам (рис. 9.9г).
Однако все прежние попытки построения такого механизма не
дали положительных результатов (рис. 9.10).

Рис. 9.10. Схема приставки
для преобразования любого
двухкаиального механизма с
электрическим центрированием
в одноканальный механизм,
работающий в системе «один
импульс — вправо, два им-
пульса — влево».

Обозначения проводов для
механизмов «Аппсо» и «Genl»: I
красный, 2 — белый. 3 - черный.
4 — зеленый. 5 — коричневый
(+ желтый). 6 — синий. 7 - оран-
жевый. в — контакт, приданный к
регулятору оборотов двигателя
(короткий импульс)

Исполнительные механизмы с транзисторными усилителями,
появившиеся в последние годы, являются только вариантом рас-
смотренных выше основных решений. Усилители и переключатели
на транзисторах заменяют контакты и реле, благодаря чему воз-
растает надежность действия исполнительных механизмов и самих
218
систем. Очень часто механизмы этого типа заводского изготов-
ления продают с предупреждением о том, что непрерывный сиг-
нал. включающий механизм, не должен длиться больше чем от 2
до 30 с, так как иначе транзистор может выйти из строя. Посколь-
ку принцип нормального управления моделями заключается в
посылке коротких импульсов (а не непрерывных сигналов), то
такое предупреждение не очень страшно для опытных радиомоде-
листов. Примеры исполнительных механизмов с транзисторами
приведены на рис. 7.3.

9.2. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ

Теоретически много преимуществ имеют устройства, в которых
вместо тяжелых батарей, аккумуляторов и микроэлектродвигате-
лей или электромагнитов используется для сообщения движения
рулям энергия воздуха (давление или разрежение). Пневматиче-
ские системы явились сенсацией в радиомодельном деле в период
1950—1960 гг. и их производили даже промышленные предприя-
тия, теперь же они вытеснены более дешевыми исполнительными
механизмами с приводом от электрических микродвигателей.

Пневматическая система имеет только один следующий прин-
ципиальный недостаток: эффективность ее работы обусловлена
точным исполнением механических устройств. В любительских
условиях этого очень трудно добиться, а при заводском изготов-
лении большая точность означает большую стоимость продукции.
С другой стороны, пневматическая система имеет много преиму-
ществ, а именно исключительная легкость, малое потребление
электроэнергии, легкость ухода за ней, надежность действия,
стойкость к механическим повреждениям и большие управляющие
силы. Пневматическая система особенно подходит для больших
радиомоделей, промышленных устройств и систем пропорциональ-
ного управления.

Конструктивная схема такой системы показана па рис. 9.11
Она состоит из небольшого поршневого насоса /, приводимого в
движение, например, управляющим кулачком, расположенным на
валу двигателя внутреннего сгорания, приводящего в движение
модель. Этот насос обеспечивает, например, разрежение в цепи
трубопроводов в 15—25 кПа. Запуская по радио промежуточные
реле 2 п 3, управляют воздушными затворами распределителя 4.
Таким образом, можно регулировать деформацию резиновой мем-
браны 5, соединенной жесткой системой толкателей с рулем, и,
следовательно, можно регулировать отклонения руля. Таким же
образом управляют и другими органами модели, для чего исполь-
зуют другие мембраны, обслуживаемые отдельными радиокана-
лами.

Чтобы обеспечить работу устройства в случае выключения при-
водного двигателя, используют запасной бак 6, емкость которого
21$
достаточна для выполнения 30—50 команд. Этот бак имеет раз

меры: диаметр порядка 100 и длину 250 мм. Его изготовляют из
дюралюминия. В других конструкциях насос 1 не сопряжен с

Рис. 9.11. Исполнительный механизм с пневматическим приводом:

/ — вакуум-насом; 2, 3 — промежуточное реле, непосредственно управляющее воздушны-
ми клапанами: 4— распределительный клапан; 5 — корпус мембраны; 6 — запасной бак;
7 — однонаправленный клапан; 8 — пружины, центрирующие руль; 9 — пружина, отталки-
вающая шток в баке б для образования вакуума, следовательно, и для поддержания дей-
ствия управляющего устройства в случае остановки приводного двигателя в модели: пру-
жина может быть заменена резиновыми лентами напряжением в 50—80 Н. для преобразо-
вания вакуумной системы в напорную достаточно изменить направление действия пружи-
ны 9 на противоположное и помнить о замененной очередности отклонений руля

двигателем внутреннего сгорания, а представляет собою отдель-
ный узел, приводимый в движение собственным электрическим
микродвигателем, что обеспечивает работу устройства в течение
длительного планирующего полета.

Вместо внешнего насоса можно использовать также непосред-
ственно двигатель внутреннего сгорания, в картере которого в за-
висимости от положения поршня появляется то давление, то раз-
режение, а в верхней части цилиндра — давление с переменным
значением.

Можно получить давление из двигателя, не опасаясь пониже-
ния мощности двигателя. Эксперименты показали, что большин-
ство современных двигателей с самовоспламенением и емкостью
2,5 см2 или больше позволяют использовать давление порядка
3,5 кПа, не изменяя при этом резко свои рабочие характеристики,
только при разгоне двигателя следует закрывать всасывающее
окно в картере, так как иначе двигатель пс будет засасывать топ-
ливо.

В описанном решении пет надобности в однонаправленном кла-
пане (и в уравнительных сосудах для поддержания постоянного
давления), а единственным практическим недостатком является
циркулирование избытка топлива из картера по воздухопроводам
системы управления, что грозит закупоркой клапанов. Поэтому
необходимы маслоотделительные фильтры. В двигателях виутрен-
220
него сгорания с калильным зажиганием рекомендуется, чтобы
давление отбиралось из верхней части цилиндра.

Следует добавить, что в вакуумной системе потребление элект-
рической энергии, необходимой для работы промежуточных реле,
управляющих клапанами, значительно меньше, чем в компрессион-
ной системе. Величина управляющей силы, получаемой на мембра-
не с диаметром, например, 40 мм при подводимом давлении
3,5 кПа, равна 3,54 II, что более чем достаточно. Поскольку соб-
ственная масса мембраны вместе с толкателем руля не превы-
шает 7—10 г, можно ее расположить в любом месте модели, на-
пример, вклеив ее непосредственно у руля. Ориентировочная мас-
са пневматической установки вместе с электрической батареей
для промежуточных реле, клапанами, запасным баком и тремя
мембранами, обслуживаемыми шестью радиоканалами, равна
всего лишь 100 г.

На аналогичном принципе может работать также мембранный
исполнительный механизм, в котором насос или специально при-
способленный двигатель заменен газогенератором (например, ге-
нерирующим углекислый газ). Газ получается из так называемого
сухого льда. Опыты показали, что таяние (при 16°С) 50 г сухого
льда, находящегося в дюралевом цилиндрическом бачке с завин-
ченной крышкой с суммарной площадью стенок 100 см2, длится
40 мин и за это время образуется около 20 л газа. Сухой лсд до
этого храпят в термосе.

Каждая рулевая тяга расположена между двумя резиновыми
мембранами и сохраняет положение нейтрали, когда в обе мемб-
раны подается давление. С момента получения сигнала электро-
магнитный вентиль (подобно тому, как показано на рис. 9.11)
выпускает газ из корпуса одной из мембран и тогда рулевая тяга
отклоняется в сторону этой мембраны.

Эта система с постоянным напором не требует применения
уравнительных сосудов, поскольку напор создан по всему устрой-
ству. В этом решении бачок сухого льда должен быть рассчитан
на давление порядка 0,1 МПа и снабжен предохранительным вен-
тилем. При рабочем давлении 0,1 МПа управляющее усилие, воз-
никающее па мембране (а следовательно, и на внутреннем конце
рулевого рычага) с активной площадью 6 см2, равно около 60 Н.
Отклонение мембраны равно 4 мм. Однако следует указать, что
опыт эксплуатации таких систем говорит в пользу применения
системы с насосом.

Воздухопроводы изготовляют из поливинилхлоридных трубок
с внутренним диаметром около 3 мм, избегая острых изгибов.
Насосный узел и вентильный узел лучше, всего располагать па
жесткой пластинке, амортизируемой слоем пористой резины.
Мембраны не нуждаются в амортизации и могут быть связаны с
конструкцией.

Пневматический исполнительный механизм можно включить
как в схему с резонансным реле, так и в схему с электрическими
фильтрами или в систему пропорционального управления.
Рис. 9.12. Примеры конструктивных решений исполнительных механизмов завод-
ского изготовления, приводимых электрическими микродвигателями:

а) одноканальиый шаговый распредели гель с барабанным переключателем
«Superpilot»; б) одноканальиый составной механизм «Unimalic» (принцип его
действия показан на рис. 9.56); в) центробежная муфта двухканального меха-
низма «Variomatic»; г) двухканальпый исполнительный механизм с электриче-
ским возвратом в нейтральное положение «Duramite»; д) двухканальпый испол-
нительный механизм с центрирующей пружиной «Servomatic» (принцип дейст-
вия показан на рис. 9.8); е) то же, но с центробежной муфтой «Navimat MFS»
(грузики соединены с резиновым кольцом и отклоняются под влиянием скорости
9.3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

К специальным исполнительным механизмам относятся преж-
де всего устройства, предназначенные для обслуживания парусов
в моделях яхт и подъемников шасси в моделях самолетов. Такие
устройства теперь выпускаются промышленностью, но имеется
много различных самодельных ратиомодельных конструкций. Про-
чие специальные механизмы — якорные и шлюпочные лебедки, су-
довые краны, приводы пушечных башен и радиолокационных ан-
тенн, танковые устройства, стабилизаторы вертолетов и т. п„ —
как правило, создаются самими радиомоделистами. Примеры раз-
пых исполнительных механизмов приведены на рис. 9.12 и 9.13.

Рис. 9.13. Исполнительный механизм руля направления в модели парусной яхты:
я) конструкция:

I — мнкровыключатели. ограничивающие отклонение руля до 30° в каждую сторону.
2—изолированная щетка скольжении. 3- контактное поле системы автоматического воз-
врата в нейтральное положение со средним изоляционным зазором 2.5 мм. 3—руль:

б) схема электрических соединений

вращения микродвигателя); ж) то же, ио с муфтой скольжения «Bellamatic-П»;
з) двухканальпый триммер руля высоты «Trimrnoniatic», содержащий только
микродвигатель с передачей и тяговым винтом, показанный при работе с испол-
нительным механизмом «Beilarnalic-П»; и) двухканальпый исполнительный меха-
низм без автоматического возврата в нейтральное положение «Servoautoma-
tic-П»; к) «Trimmomatic», показанный отдельно; л) регулятор скорости враще-
ния электрических двигателей с потенциометром, вращаемым микродвигателем
Яхтовые исполнительные механизмы используются для обслу-
живания парусов и характеризуются значительными управляющи-
ми силами. Для радиомоделей яхт классов F5-DX и F5-DM сила,
необходимая для выборки фокмачты, равна около 15 Н, а для вы-
борки гротмачты - около 20 Н за время 5—10 с. Для радиомоде-
лей яхт класса F5-D10 величины сил равны 30—50 Н при той же
продолжительности выборки мачт.

Яхтовые механизмы чаще всего работают на принципе лебедки
для выборки шкот. Примеры решений приведены на рис. 9.14.

Рис. 9.14. Исполнительный механизм выборки шкотов паруса в модели яхты:
а) конструкция:

/ — лебедка. 2 — мнкровыключателн, ограничивающие диапазон оборотов лебедки при-
мерно до восьми;

б) другие варианты ограничителей:

3 -- рычаги с отверстиями. 4 — шкоты паруса, 5 — узлы. А — расстояние между узла-
ми 5, обеспечивающие нужную выборку паруса, плюс интервал между рычагами J микро-
ны ключ а тел ей;

в) схема электрических соединений для рис. 9.14а или б

Механизмы для подъема шасси в моделях самолетов. Приме-
няют три типа подобных устройств, а именно: а) каждое колесо
шасси имеет собственный подъемник с электрическим двигате-
лем; б) все колеса шасси поднимаются одним исполнительным
механизмом или механизмом с электрическим приводом большой
мощности; в) каждое колесо шасси (или весь их узел) подни-
мается пневматически, например, под давлением из газовых пат-
ронов (углекислого газа или фреона-12).

Исполнительные механизмы, предназначенные для подъема
шасси, обычно имеют управляющий диск с поворотом в обе сторо-
ны по 90°.
Глава 10

Исполнительные механизмы
в системе пропорционального
управления

10.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Большинство исполнительных механизмов в системах пропор-
ционального управления — это исполнительные механизмы с об-
ратной связью. Укажем для сравнения, что другие исполнитель-
ные механизмы, встречающиеся в дистанционном управлении мо-
делями, это чаще всего исполнительные механизмы дискретного
действия с фиксированными положениями (например, влево —
нейтраль — вправо). Рабочие характеристики исполнительных ме-
ханизмов обоих типов приведены на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Статические характе-
ристики регуляторов:
а) пропорционального; б) трех-
ПОЗИЦИОН.НОГО (двухкаиального
исполнительного механизма):

РМ — отклонение руля модели;

РУ — отклонение руикн управления
в передатчике

Наиболее распространенными являются электрические испол-
нительные механизмы, но встречаются и пневматические.

Пневматические механизмы чаще всего имеют мембранную
конструкцию. Такие механизмы в определенном диапазоне имеют
пропорциональную зависимость между отклонениями руля и под-
водимой разностью давлений. Самым большим недостатком пнев-
матических механизмов, особенно всех мембранных, является не-
большая сила отклонения руля, особенно вблизи положения ней-
трали. Кроме того, бывают смещения положения нейтрали и на-
блюдается склонность рулей к вибрации.

10.2. ДИСКРЕТНЫЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

В самом начале развития пропорционального управления при-
менялся простой электромагнитный исполнительный механизм для
одноканальной системы управления легкими летающими моделя-
ми.
Этот механизм имел только два рабочих положения: влево —
вправо или вверх — вниз. Переключая механизм с одинаковой
скоростью, получали эффект, аналогичный положению руля ней-
трали, если же меняли время переключения механизма из одного
положения в другое (с помощью широтно-импульсной модуляции),
то можно было добиться плавного отклонения руля в обе стороны.
Полет модели с таким исполнительным механизмом при правиль-
ном подборе частоты следования импульсов и выборе параметров
модели происходил без видимого влияния колебаний руля. Основ-
ным недостатком такого механизма является самопроизвольное
отклонение руля в крайнее положение при потере радиосвязи, что
может привести к повреждению модели.

В системах пропорционального управления применяют также
исполнительные механизмы дискретного действия с тремя пози-
циями. Такие механизмы приводятся в действие микроэлектро-
двигателями и имеют электрический возврат в нейтраль. Для по-
лучения плавных отклонений руля исполнительные механизмы
также питают импульсным напряжением, что снижает стабиль-
ность их работы, так как они не имеют обратной связи.

Исполнительные механизмы дискретного действия с центри-
рующей пружиной относятся к группе трехпозиционных механиз-
мов. Возврат в нейтраль у них происходит <не электрическим пу-
тем (как в случае описанных выше .механизмов), а под действием
пружины или резиновой ленты, которые во время отклонения
руля натянуты.

Механизмы этого типа можно применять в пропорциональном
управлении, поскольку у них такая же линейная характеристика,
как, например, у мембранного механизма. Это связано с тем
обстоятельством, что вращающий момент микроэлектродвигателя
постоянного тока приближенно прямо пропорционален приложен-
ному напряжению. Поскольку центрирующая пружина дает обрат-
ное усилие, прямо пропорциональное отклонению вала двигателя
(и руля), то получается движение исполнительного механизма,
пропорциональное приложенному напряжению (вал микроэлектро-
двигателя вращается до тех нор, пока не уравновесятся силы
микродвигателя и возвратной пружины).

На практике эти механизмы (вернее, их микроэлектродвига-
тели) чаще всего управляются импульсами (рис. 10.6а). Перечис-
лим их основные недостатки:

I) нейтральное положение механизма соответствует нулевому
напряжению при отклонении руля в разные стороны, требуется
прикладывать напряжение различной полярности;

2) микроэлектродвигатель потребляет ток постоянно, причем
величина его возрастает пропорционально отклонению руля и
значительна также при положении руля в нейтрали;

3) возврат механизма в нейтраль вызывается не только дей-
ствием возвратной пружины, но также, например, аэродинамиче-
ским или гидродинамическим напором на руль;

4) на работу механизма влияет масса руля модели;
о) если механизм управляется импульсами, то всегда возни-
кают некоторые вибрации руля. Их влияние на качество полета
может быть сведено до минимума путем подбора надлежащей
частоты импульсирования и инерционности модели;

6) имеется большая вероятность вибраций руля в положении,
близком к нейтрали, поскольку центрирующие силы около этого
положения невелики.

С этими недостатками можно бороться следующим образом.

Недостаток I устраняется при подаче на электродвигатель
импульсов напряжения с равными по длительности паузой и им-
пульсом со средним значением, равным нулю.

Недостаток 2 можно устранить, используя так называемый
трехпозиционный переключатель, показанный на рис. 8.3. Обыч-
ные управляющие импульсы прямоугольны. Тогда независимо от
отношения пауза/импульс средний ток, потребляемый исполни-
тельным механизмом, всегда равен 100%. Добавив элемент, со-
стоящий из двух кремниевых диодов —Д/ и Д2 (это могут быть
кремниевые транзисторы, включенные как диоды), и электроли-
тический конденсатор С/, получим преобразование прямоугольных
импульсов в треугольные. Это позволяет уменьшить ток, потреб-
ляемый при отношении пауза/импульс 50 : 50, до 50%, при 30 : 70-
до 60% и при 10:90 — до 80% среднего значения в системе с
прямоугольными импульсами. Следует добавить, что это не влияет
отрицательно на величину управляющей силы, развиваемой испол-
нительным механизмом и, более того, это ускоряет реакцию ме-
ханизма на движение ручек управления в передатчике.

Величины 7?/ и С1 на схеме определяют частоту повторения
импульсов 8 Гц. Для меньшей частоты следует увеличить емкость
Cl. С конденсатором С1 порядка 100,0 мкФ можно уменьшить ток,
потребляемый исполнительным механизмом при отношении пау-
за/импульс 50:50 (руль в нейтрали), до нуля. Но тогда будет на-
рушена линейная характеристика зависимости движений руля и
ручки управления передатчика.

С недостатком 3 можно бороться аэродинамическим баланси-
рованием руля. Однако некоторые радиомоделисты утверждают,
что обратное воздействие аэродинамического напора на отклоне-
ния руля желательно, поскольку при больших скоростях полета
получается та же эффективность управления с малым отклоне-
нием руля, что и при малых скоростях с большим отклонением.
Иначе говоря, эффект управления (но не отклонения руля!)
остается для каждого определенного отклонения ручки управле-
ния одинаковым при любой скорости полета. Ясно, что этого яв-
ления нет при жесткой передаче (когда данное движение ручки
управления всегда вызывает одно и то же отклонение руля).

Недостаток 4 можно ликвидировать путем статического (и ди-
намического) уравновешивания руля.

В качестве исполнительных механизмов для пропорционально-
го управления чаще всего используют механизмы заводского изго-
товления типов «Bellamatic-П» и «Duomatic» и специально скон-
227
Рис. 10.2. Исполнительные механизмы для простых систем пропорционального
управления, приводимые электрическими микродвигателями. Действие этих ме-
ханизмов основано па принципе изменения отношения длительности импульса к
междуимпульсной паузе:

о) самый простой механизм, нормальный диапазон работы — Л—В, когда
затухает импульсный сигнал, то шип / попадает в точку С, где он опирает-
ся на щиток 2, устанавливая при этом руль точно в нейтраль; б) часто приме-
няемый в двух вариантах: с толкателем 3 и ограничителем 4 или с тяговыми
элементами, намотанными встречно 5, б — алюминиевая трубка со спиральной
пружиной и нейлоновой жилкой для центрирования; в) узел механизмов для
малых летающих моделей (размах крыльев до 1,0 м, объем двигателей до
2,5 см’); 7 — концевые выключатели из фосфористой бронзы; г) интересное ре-
шение передачи (8 — шип с тефлоновой трубкой, 9— зацеп толкателя руля,
10 — центрирующая резина; б) потенциометрический способ центрирования;
<) связь электромагнитного механизма с механизмом, приводимым микродвига-
телем; руль пе колеблется и имеется возможность включения двух дополни-
тельных ИМ; аналогичным образом можно усилить действие малых механизмов
с электрическими микродвигателями, приспосабливая их к управлению больши-
ми моделями (можно ими включать, например, обычные двухканальные меха-
низмы с большой управляющей силой)
струированный для аппаратов «Quadruplex» механизм «Dee Вес-ТТ»
с оригинальной системой центрирующих пружин (рис. Ю.Зз),
обеспечивающий хорошее центрирование в диапазоне отклонений
2-35°.

Имеется также много самодельных конструкций такого типа
(рис. 10.3). Пружины или центрирующие резиновые полоски надо
регулировать индивидуально, стараясь получить такую характе-
ристику работы механизма (при взаимодействии с передатчиком),
как па рис. 10.36. Можно также применять центрирование, пока-
занное на рис. 10.26.

10.3. ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ
МЕХАНИЗМЫ

Важными элементами технически совершенного устройства для
пропорционального управления являются исполнительные меха-
низмы. Это — механизмы с обратной связью, т. е. со схемой, кото-
рая непрерывно сравнивает отклонение руля с входным сигналом
и автоматически ликвидирует возникающее расхождение.

Пропорциональные исполнительные механизмы работают при-
мерно в 1,5—2 раза быстрее, чем обычные исполнительные меха-
низмы. Теоретически идеальным представляется исполнительный
механизм цифровой системы. Однако на практике механическая
система привода рулей вносит погрешность около 1—5% в точ-
ность управления. Несмотря на это, качество работы пропорцио-
нального исполнительного механизма всегда лучше, чем у обыч-
ных исполнительных механизмов дискретного действия.

Структурная схема исполнительного механизма показана на
рис. 10.4а. Входной сигнал (в виде плавномепяющегося напряже-
ния или импульсов) непрерывно складывается с выходной вели-
чиной, тоже получаемой в виде изменяющегося напряжения или
импульсов. При равенстве этих сигналов их сумма равна нулю и
исполнительный механизм находится в фиксированном положе-
нии. Если же между входным и выходными сигналами имеется
разница, то в точке суммирования сигналов рассогласования Z —
положительный или отрицательный сигнал. В зависимости от это-
го двигатель исполнительного механизма начнет работать в том
или другом направлении, соответственно перемещая руль. Это
будет происходить до того момента, пока сумма сигналов и, следо-
вательно, напряжение на двигателе Wt снова не будут равны
пул ю.

Исполнительный механизм потребляет ток только во время
его работы. С момента, когда достигается заданное положение,
пропорциональное отклонению ручки управления в передатчике,
механизм перестает потреблять ток и вся система остается в по-
кое. Благодаря этому упрощается привод исполнительного меха-
низма.

Однако надо помнить, что идеальная пропорциональная зави-
симость между выходной величиной и отклонением руля сущест-
229
a)

-1 оборот Нейтраль Поборот

Рис. 10.3. Центрирующие пружины для простых систем пропорционального уп-
равления:

а) характеристика одной пружины или системы центрирующих пружин;
б) истинная характеристика центрирующей пружины для системы с механиче-
ской связью двух рулей (см. рис. 8.5): / — влияние предварительного натяже-
ния пружины, 2 — влияние растяжения, 3 — пределы пропорциональности, А,
В — крайние опорные точки эксцентрикового толкателя руля; в) характеристика
центрирующей системы с пружиной, представленной на рис. 10.3г, или
с резиновой петлей 4, намотанной на вал большого зубчатого колеса
5 передачи, совершающего один оборот влево и один — вправо, соеди-
38 вит. 00,5на 03 вплотную

Фб,5*15мм

немного с рулем в модели; г) самое простое центрирование; д) центрирование
с характеристикой, близкой к идеальной, с двумя спиральными пружинами (со-
четание характеристик пз рис. 10.36 и в); е) приспособление исполнительного
механизма «Bellamatic-П» (рнс. 9.12ж) к работе в системе пропорционального
управления с частотой повторения импульса 4—10 Гц путем добавления двух
спиральных пружин 6' из стальной проволоки диаметром 0,3 мм (диаметр пру-
жины 4,5, длина 25 мм каждая); ж) то же, по с одной спиральной пружиной 6
(7,5 витков стального провода диаметром 0,3 мм, диаметр пружины 4,5 мм), а
также с двумя зацепами 7 высотой 5—10 мм; з) то же, но с одной пружиной 8
из стальной проволоки диаметром 1,25 мм, приклеенной смолой в точках 9. 10
(под пластинкой механизма), система применяется в аппаратуре «Quadruplex-21»
(см. рис. 14.46), в решениях из рис. Ю.Зе—з встроенная пружина, центрирующая
механизм «Bellamatic-П». должна быть удалена
Рис. 10.4. Исполнительные механизмы пропорциональные:

а) структурная схема (слева для сравнения приведен обычный исполни-
тельный механизм для пропорционального управления, без обратной связи):
б) исполнительный механизм для аналоговой системы; в) исполнительный меха-
низм для аналоговой системы, работающей симметрично; г) исполнительный ме-
ханизм для цифровой системы; д) графики напряжений в исполнительном меха-
низме, представленном па рис. 10.4г; с) характеристика механизма для аналого-
вой системы; ж) характеристика механизма для цифровой системы. З.и—зона
нечувствительности

вует только теоретически. На практике эта зависимость изменяет-
ся из-за побочных факторов, действующих на систему регулирова-
ния. Кроме того, микроэлектродвигатель может при определенном
установочном напряжении развивать только определенный враща-
ющий момент. Если момент, действующий извне (например, аэро-
динамическая сила на руле), окажется большим вращающего мо-
мента микродвигателя, то изменится отклонение руля. С этим яв-
232
пением борются, применяя, например, большие передаточные от-
ношения в зубчатых передачах.

Управляющие сигналы W не обязательно должны быть в виде
постоянных напряжений. Пропорциональные исполнительные ме-
ханизмы могут управляться также импульсами, переменными во
времени, и даже вообще обходиться без электрических величин
(пневматические системы). В радиомодельной технике встречают-
ся два вида исполнительных механизмов, а именно исполнительные
механизмы для аналоговых систем, работающие с обратной связью
по постоянному току, и механизмы для цифровых систем, исполь-
зующие элементы логических функций и обратные связи, управ-
ляемые электрическими импульсами

Структурная схема (пропорциональные исполнительные меха-
низмы для аналоговых систем) приведена на рис. 10.46. Источни-
ком сравнительного напряжения может быть батарея приемника.
В этом механизме входное (управляющее) напряжение является
аналоговой величиной для отклонения ручки управления в пере-
датчике. а сравнительное напряжение — электрическим аналогом
полученного отклонения руля. Далее, погрешность регулирования
и связанная с ней установочная величина являются аналогом
разницы между установкой ручек управления в передатчике и по-
лученным отклонением руля в модели.

Усилитель исполнительного механизма для аналоговой систе-
мы представляет собой усилитель постоянного тока на транзисто-
рах. Существуют различные схемы такого усилителя (см.
рис. 10.10). Чаще всего он управляется сигналом постоянного то-
ка 1Г, приходящим от дешифратора приемника. Это напряжение
получается путем выпрямления модулирующей частоты, выделен-
ной в LC-фильтре. Аналоговые исполнительные механизмы часто
встречаются во многих цифровых системах пропорционального
управления. Дело в том, что если дешифратор цифровой аппара-
туры дает последовательность сигналов с переменной шириной
импульсов и пбетояпной междуимпульспой паузой (см. рис. 8.10в, е),
то удается путем использования простого сглаживающего
/?С-фильтра получить постоянное напряжение. Величина этого
напряжения будет пропорциональна ширине импульса, а следова-
тельно. положению ручки управления в передатчике. Полученное
постоянное напряжение может быть без трудностей использовано
для управления исполнительным механизмом, предусмотренного,
в принципе, для аналоговой системы.

Аналоговые исполнительные механизмы требуют применения
стабилизированных источников питания и очень низкого сопротив-
ления проводов, соединяющих батарею с механизмом. Дело в том,
что любое падение напряжения на зажимах источника питания и
в проводах может быть воспринято усилителем исполнительного
механизма в качестве сигнала. Это приводит к взаимным помехам
нескольких исполнительных механизмов, а в некоторых случаях —
к колебаниям механической системы.
Наилучшим выходом в таком положении является применение
двух отдельных батарей, соединенных друг с другом только в
точках центрального отвода. Одна батарея питает элемент элект-
ронной информации (TI—ТЗ на рис. 10.27), а вторая — только
транзисторы (Т4—Т7), управляющие микродвигателем. Другое
решение — это использование кадмиево-никелевых аккумуляторов
большой емкости. Для аппаратов с четырьмя исполнительными
механизмами необходима емкость в 1 —1,2 А-ч, для аппаратов
с двумя исполнительными механизмами достаточна емкость в
500—750 мА-ч. Третье решение заключается в удалении всех из-
лишних разъемов, выключателей и т. п. из схемы и применении
соединительных проводов диаметром 0,6 мм или больше. Очевид-
но, что тут необходим источник питания с большой емкостью.

Пропорциональные исполнительные механизмы для цифровых
систем являются также исполнительными механизмами с обрат-
ной связью. Импульсы, исходящие из дешифратора цифровой ап-
паратуры, не преобразовываются в постоянное напряжение, а яв-
ляются непосредственно входной величиной W, управляющей ме-
ханизмом (см. рис. 10.4г). Входная величина — это прямоуголь-
ные импульсы, следующие с определенной частотой повторения,
причем ширина импульса пропорциональна отклонениям ручки
управления в передатчике.

Чтобы можно было сравнивать друг с другом входную величи-
ну 1Г и сравниваемую величину А, последняя должна формиро-
ваться также из импульсов переменной ширины (так как испол-
нительный механизм теперь сравнивает не амплитуды напряже-
ний, а длительность импульсов). Поэтому напряжения W и X
имеют равные амплитуды.

На рис. 10.4г представлена структурная схема исполнитель-
ного механизма для цифровой системы, а на рис. 10.4<?— графи-
ки напряжений для одного из импульсов, выделенного из непре-
рывной последовательности импульсов входного сигнала W. Ши-
рина его — это время Л. Передний фронт этого импульса управ-
ляет через дифференцирующий элемент ждущим мультивибрато-
ром ЖМ, который в момент Т2 пошлет отрицательный выходной
импульс. Время Т2 не зависит от ширины управляющего импуль-
са, но поддается регулированию потенциометром RI. Если 7\
длится больше, чем Т2, то в точке суммирования обоих импульсных
напряжений возникнет положительный импульс (в момент, обус-
ловленный спадами импульсов Т2 и Tt). Если же входной импульс
W уже (Ti), чем импульс ЖМ (Т2), то получим отрицательный
разностный импульс. Если входной импульс и импульс ЖМ
имеют одинаковую ширину, то разностного импульса не будет.

Напомним, что в исполнительных механизмах для аналоговых
систем уравновешивание схемы происходило путем выравнивания
напряжений, а в цифровых исполнительных механизмах уравно-
вешивание достигается в результате выравнивания длительностей
импульсов (их ширины). Ясно, что импульсы, управляющие ис-
полнительными механизмами для цифровой системы, не обяза-
234
тельно должны быть предварительно сглажены и преобразованы
в напряжение постоянного тока, как того требуют механизмы
аналоговой системы.

Разностные импульсы проходят через схему, которая направ-
ляется в зависимости от полярности их к тому или иному выходу
(/ и 2 на рис. 10.4г). Эта схема может быть выполнена, например,
из элементов логических функций — транзисторного НЕ и диод-
ного И. Часто используют для этого специальный трансформатор,
который упрощает разделение положительных и отрицательных
импульсов.

Разностные импульсы, выделенные схемой, попадают на два
одинаковых элемента — У/, У2, где они растягиваются. Затем
они направляются на тот или другой вход мостовой схемы, слу-
жащей переключателем направления вращения микродвигателя
исполнительного механизма (такая же мостовая схема имеется в
исполнительных механизмах аналоговых систем).

Поскольку в механизмах цифровых систем длительность им-
пульса /КМ пропорциональна отклонению руля, а длительность
входного импульса W пропорциональна положению ручки управ-
ления в передатчике, то получается пропорциональная зависи-
мость между движениями ручки управления и отклонениями руля.
При точном рассмотрении оказывается, что этот тип механизмов
тоже является аналоговым, так как длительность импульса — это
электрический аналог отклонения руля, а длительность импульса
W7 — электрический аналог положения ручки управления. Таким
образом, можно всю аппаратуру цифровой системы назвать ана-
логовой. поскольку передача ширины импульсов, междуимпульс-
ной паузы и т. д. — это аналоги движений ручки управления в
передатчике. Поэтому часто трудно отличить аналоговую радио-
модельную аппаратуру от цифровой.

В отличие от так называемых чистых аналоговых систем, здесь
используются в качестве аналогов не напряжение и частота, а вре-
менные параметры. На рис. 10.5 представлены схема механизма
и графики его работы.

В радиомодельиых устройствах пропорционального управления
обязательным является то, что для передачи рулям движений руч-
ки управления надо использовать аналоговые электрические
величины, все равно какие — постоянное напряжение, звуковую ча-
стоту или ширину импульса. Исключением являются чистые циф-
ровые системы, работающие с кодо-импульсной модуляцией, в ко-
торых используется кодовый шифратор для сравнительной инфор-
мации об отклонениях руля в исполнительном механизме.

Какими же преимуществами обладают исполнительные меха-
низмы цифровых систем?

Прежде всего тем, что уже при небольших отклонениях от по-
ложения покоя такой механизм развивает полную управляющую
силу и сохраняет ее неизменной независимо от расстояния откло-
нения руля от точки балансировки (за исключением довольно уз-
кой полосы нечувствительности). Поэтому точность работы меха-
низма совершенно не зависит от действия на руль внешних фак-
торов, например аэродинамического напора.

Всегда в пашем распоряжении имеется полная мощность ис-
полнительного механизма и сохраняется пропорциональность

Рис. 10.5. Структурная схема типового исполнительного механизма для цифро-
вой системы и формы импульсов в различных точках схемы

между движениями ручки управления и отклонениями руля неза-
висимо от его нагрузки. Исполнительные механизмы аналоговых
систем более чувствительны к нагрузке руля, хотя и они могут
быть избавлены от этого недостатка при соответствующем кон-
структивном решении.

Некоторые радиомоделисты считают именно этот недостаток
достоинством. Для начинающих радиомоделистов лучше подходят
исполнительные механизмы цифровых систем, поскольку они дей-
ствуют быстрее, а в случае необходимости можно при их исполь-
зовании управлять даже по простой системе «Включено — Выклю-
чено».

Микроэлектродвигатели цифровых исполнительных механизмов
управляются импульсами постоянного тока. Как это влияет па
работу микродвигателя?

Каждый импульс вызывает короткий разгон микродвигателя
и определенный пусковой вращающий момент. Поскольку эти
импульсы очень кратковременны, то микродвигатель не вра-
щается, а только постепенно поворачивается, что видно на
рис. 10.6а. Во время действия импульса ротор микродвигателя
получает ускорение, после затухания импульса ротор тормозится
магнитным полем постоянного магнита. Если импульсы -очень
коротки (около 1—2 мс), то ток, текущий через микродвигатель,
будет очень небольшим, как и развиваемый вращающий момент
ротора (слишком малым, чтобы преодолеть трение подшипников).
Микродвигатель практически будет находиться в покое. При уве-
236
личеиии длительности (ширины) импульса тока вращающий мо-
мент быстро возрастет вплоть до предельного значения (рис. 10.66).
Это произойдет тогда, когда ток ротора успеет возрасти до макси-
мальных значений, обусловленных напряжением питания и актив-
ным сопротивлением обмотки ротора.

Импульс-

naS0 HfWTf*
Л nJULPkT, t
а-)

Рнс. 10.6. Электрический микродвигатель в системах пропорционального управ-
ления:

а) микродвигатель в импульсной системе; б), е) характеристики микро-
двигателей в исполнительных механизмах

То, как это выглядит на практике в цифровом исполнительном
механизме, показано на рнс. 10.46. Каждый входной импульс по-
лучает от ЖМ сравнительный импульс постоянной ширины, на-
пример 3 мс. Если изменить продолжительность входного импуль-
са, то получим процесс, отображенный на рис. 10.4ж штриховой
линией. Видно, что при слишком малой продолжительности раз-
ностных импульсов (Ti—7"2) двигатель не начинает работать и,
следовательно, не развивает вращающего момента. Таким обра-
зом, получается полоса нечувствительности 5П, подобная той, о
которой говорили при описании механизмов для аналоговых сис-
тем. Однако при точно определенной продолжительности разност-
ных импульсов значение момента вращения возрастает до предела
(рис. 10.6а). Этот факт объясняет наличие на схеме рис. 10.4г
элементов, растягивающих импульсы (У/, У2). Они удлиняют
даже самые короткие разностные импульсы до значений, позво-
ляющих развитие микродвигателем полного вращающего момента.

Если в «растягивающем» элементе работает, например, ЖМ,
то микродвигатель будет управляться импульсами тока постоян-
ез7
ной ширины независимо от продолжительности разностных им-
пульсов. Ширина импульсов тока зависит от постоянной времени
этого мультивибратора и ее следует подбирать для каждого
микродвигателя. Тогда микродвигатель будет иметь характерис-
тику, показанную сплошной линией на рис. 10.4.Ж. Ясно, что этим
же способом можно сузить полосу нечувствительности до нуля, но
па практике это не применяется ввиду известных трудностей с по-
давлением нестабильности исполнительного механизма. Иногда
применяют интегрирование разностного импульса с помощью
/?С-элемента, так что растягивающий однопозиционный мульти-
вибратор не может запускаться меньше чем на определенный ми-
нимум времени (несколько циклов). Другой способ заключается
в том, что разностные импульсы растягивают от очень малых до
очень больших пропорционально их первоначальной ширине. Тогда
характеристика будет ближе к показанной штриховой линией на
рис. 10.45г, но с более крутым спадом за полосой нечувствитель-
ности. Для исполнительных механизмов цифровых систем также
требуется некоторое уменьшение вращающего момента вблизи
точки баланса схемы, чтобы предотвратить «выбег» («проскоки»)
механизма (перерегулирование).

Поскольку исполнительный механизм с электродвигателем
представляет собой определенную массу, имеющую инерцию, то
электромотор не может сразу же останавливаться в момент, когда
напряжение в точке суммирования падает до нуля. Тогда проис-
ходят «выбеги», которые необходимо подавлять, чтобы не было
долгих колебаний механизма около точки баланса сигнала, что
отрицательно влияло бы на чувствительный микродвигатель и
быстро бы изнашивало потенциометр обратной связи.

Зона нечувствительности исполнительного механизма (З.н)
(рис. 10.4е, ж) должна быть как можно меньшей. Однако надо
сразу сказать, что некоторая небольшая полоса нечувствительнос-
ти необходима, чтобы можно было останавливать руль без «выбе-
гов». На практике хороший исполнительный механизм это ком-
промисс между шириной полосы нечувствительности и «выбегами»
руля. Небольшие «выбеги» полезны, поскольку тогда механизм
быстрее попадает в положение, при котором установочное напря-
жение равно нулю (рис. 10.7). Сужение полосы нечувствительнос-
ти путем увеличения усиления схемы (сигнала ошибки) грозит
появлением больших «выбегов».

На подавление (демпфирование) «выбегов» исполнительного
механизма с обратной связью и микроэлектродвигателем влияют
следующие факторы: передаточное отношение зубчатой передачи,
вращающийся момент микроэлектродвигателя, момент инерции
микродвигателя, число оборотов ротора и так называемый коэф-
фициент относительного демпфирования. Как правило, величину
этого коэффициента для радиомодельных исполнительных меха-
низмов выбирают равной 0,7, хотя уже при 0,25 схема становится
очень стабильной.
Наиболее подходящим является микроэлектродвигатель с ма-
лым моментом инерции ротора, такой микродвигатель имеет быст-
рый разгон и такую же остановку. Поэтому на практике приме-
няют микродвигатели с минимальным напряжением срабатывания

Рис 10 7. Искажения, имеющие место в работе исполнительных механизмов:
о) идеальный входной сигнал (117 — отклонение ручки управления в пере-
датчике); б) выходной сигнал при отсутствии демпфирования; в) при влиянии
сопротивления трения; г) выходной сигнал при регулировании степени демпфи-
рования:

/ — малое, 2 — правильное. 3 — критическое, •» — сильное:
д) отставание исполнительного механизма:

/ медленное отклонение ручки управления п передатчике, 2 — скачкообразные дви-
жения исполнительного механизма

(около 0,1 В). Благодаря этому получаются малые «выбеги», по-
давления «выбегов» достигают также за счет трения в подшипни-
ках, передачи и путем инверсии фазы в схеме усилителя. В этом
случае следует заботиться о том, чтобы напряжение в точке сум-
мирования было равно нулю, до того как микродвигатель достиг-
нет нужной точки баланса. Тогда благодаря инерции он сам по-
падет «выбегом» в эту точку. Кроме упомянутой уже инверсии
фазы (например, с помощью емкости), можно применять и обрат-
ную связь (резистивно-емкостную), напряжение которой зависит
от скорости вращения микродвигателя исполнительного меха-
низма.

На практике есть еще один вариант демпфирования «выбега»
механизма, вызываемого инерцией микродвигателя. Дело в том,
что в момейт, когда оконечный каскад усилителя исполнительно-
го механизма запирается, а микродвигатель вследствие его инер-
ции продолжает еще вращаться, па выходе оконечного каскада по-
является дополнительное напряжение, вызванное вращением
микродвигателя в качестве генератора. Величина этого напряже-
ния пропорциональна числу оборотов в данный момент, а его по-
лярность обусловлена направлением вращения микродвигателя.
Через высокоомный резистор (например, R на рис. 15.8) это на-
пряжение снова подается на каскад однопозиционного мульти-
вибратора, который влияет на микродвигатель, предотвращая его
«выбег» в момент достижения нужной установки руля. Таким об-
разом значительно возрастает стабильность работы исполнитель-
ного механизма.
Аналоговый исполнительный механизм имеет одно неприятное
свойство: погрешность регулирования зависит от аэро- или гидро-
динамического давления на руль. Это можно частично устранить
путем применения соответственно большей передачи, но тогда
это отразится отрицательно на скорости действия механизма. По-
этому и тут приходится идти на компромисс. Полоса нечувстви-
тельности в механизмах для цифровых систем обычно несколько
уже. чем в аналоговых системах.

Совершенно очевидно, что всегда могут быть небольшие по-
грешности регулирования, которые являются расхождением между
входным и выходным сигналами. Такие погрешности не могут
быть скомпенсированы возникающими в точке суммирования на-
пряжениями, так как они слишком малы для микродвигателя. Если
пользоваться усилителем с линейной характеристикой (типичным
для аналоговых систем), то погрешность может зависеть от мно-
гих факторов. Это будут прежде всего трение и зазоры в подшип-
никах и передачах (так называемая полоса нечувствительности
системы с нелинейной характеристикой). Тут играет некоторую
роль и ток трогания микродвигателя (а он не всегда мал)

В зависимости от величины погрешности к двигателю подво-
дится определенное напряжение, но работает он только тогда,
когда его вращающий момент достаточно велик, чтобы преодолеть
все механические сопротивления и передать движение па вал.
Случается, что этого напряжения действительно достаточно для
запуска микродвигателя, по при этом скорость его вращения на-
столько мала, что вал будет вращаться лишь до тех пор, пока
он нс достигнет положения, в котором трение затормозит микро-
двигатель. Однако это не будет тем положением, до которого
должен был бы дойти механизм. Это — нежелательное явление,
поскольку микродвигатель будет продолжать потреблять электро-
энергию, что неэкономично, грозит перегревом и даже поврежде-
нием микродвигателя.

Из сказанного выше косвенно следует, что в зависимости от
нагрузки руля погрешность может быть меньшей или большей,
как и связанное с этим потребление тока заторможенным микро-
двигателем. Рассматриваемая погрешность регулирования незна-
чительно влияет на качество управления, так как отклонения руля
от правильного положения даже в несколько процентов мало за-
метны. Остается только один дефект — непрерывное потребление
тока, но и этого достаточно, чтобы искать более совершенных ре-
шений.

Поэтому стали применять усилитель с трехпозициоипой харак-
теристикой, который не подает напряжение на микродвигатель
тогда, когда напряжение в точке суммирования не достигает опре-
деленного минимального значения. Лишь тогда, когда этот порог
преодолевается, усилитель подает полное напряжение па микро-
двигатель, благодаря чему микродвигатель может развивать мак-
симальный вращающий момент и приводить систему в состояние
равновесия. В такой схеме микродвигатель или полностью вклю-
210
чен, или вообще не включен, а погрешность регулирования уже
не зависит от трения в подшипниках и от нагрузки руля. Благо-
даря этому можно механизм устанавливать точно в соответствии
с сигналом управления. В этой системе целесообразно применять
микроэлектродвигатели с малыми моментами инерции, которые,
как известно, имеют несколько большие пусковые токи.

Это невозможно в схемах с линейными (аналоговыми) усили-
телями, которые нуждаются в дорогих и точных микродвигате-
лях с чашечным ротором и с малыми токами трогания и притом
с небольшим моментом инерции (чтобы погрешность регулирова-
ния нс выходила за допускаемые пределы).

Все электрические исполнительные механизмы с обратной
связью имеют склонность к некоторым смещениям пулевого поло-
жения (нейтрали), т. е. к так называемому дрейфу нуля при из-
менениях температуры. Это зависит от свойств усилителей и элект-
ронных элементов, характеристики которых очень часто изме-
няются вместе с температурой. Дрейф нуля — это зависимость
обратного тока коллектора /к.бо в транзисторах и в меньшей сте-
пени напряжения U3r> от изменения температуры. С этим явлением
борются путем стабилизации режима и компенсации нелинейны-
ми элементами (необходим тщательный подбор элементов), при-
менения симметричных схем—двухтактных или мостовых, пре-
образования постоянного тока в переменный (это самое лучшее
решение, но в технике радиомодельных исполнительных механиз-
мов еще пе применяется). Чаше всего применяется первое из
упомянутых решений, по оно обходится дорого, трудоемко на ста-
дии проектирования и пе вполне эффективно. Даже современные
цифровые исполнительные механизмы имеют в диапазоне изме-
нений рабочей температуры от —15 до + 60°С дрейф нуля около
2% при сохранении точности установки в 0,5%.

Па первый взгляд может показаться, что если механизм не-
сколько сместит свое нулевое положение (нейтраль), то это ни-
чему не мешает, так как в аппаратуре для пропорционального уп-
равления такое смещение может быть компенсировано (трнмме-
рировано) с передатчика. В действительности же, если аппарату-
ра отказывает и защитное устройство приводит исполнительные
механизмы в нейтральное положение (которое в действительности
уже вовсе не нейтральное), то случайные отклонения рулей могут
вызвать неприятные последствия для модели.

Поскольку модели летают с большим диапазоном скоростей,
то существует опасение, что при полетах с большими скоростями
они могут стать неуправляемыми, если не учитывать принцип, что
чем меньше скорость, тем необходимо большее отклонение руля
или его площадь. О преимуществах сохранения неизменного коэф-
фициента полезного действия рулей в любых режимах полета
мы уже говорили. Не трудно было бы сделать зависимой степень
отклонения руля от аэро- или гидродинамического напора па его
поверхность с помощью введения этого значения в схему об-
ратной связи исполнительного механизма. Однако практический
опыт показывает, что в действительности в этом нет необходимос-
ти, по крайней мере на нынешнем этале развития пилотажной тех-
ники. Добавим, что механизмы цифровых систем нечувствительны
к давлению на руль, а отсюда возможны наклонности к пере-
грузке модели.

Надо уделить несколько слов, как правило, малоизвестному
методу проверки исполнительных механизмов. В случае пропор-
ционального управления проверяют исполнительные механизмы
как индивидуально — с потенциометром на входе, так и комплекс-
но в собранном приемном устройстве при взаимодействии с
передатчиком (рис. 10.8).

Рис. 10.8. Схемы приставок к одно- и двухканальным приемникам, позволяющих
последующее подключение аналоговых исполнительных механизмов (см.

рис. 14.19в):

а) простейшая приставка; б) более сложный детектор, реагирующий па от-
ношение нмпульс/пауза (для одноканального приемника), дающий выходное на-
пряжение постоянного тока (от —0,8 до +0,72 В); А—к входу исполнительного
механизма регулятора оборотов двигателя, В— к входу механизма руля направ-
ления; в) приставка к одно- или двухканальному приемнику с реле и исполни-
тельным механизмом с точностью установки 2%

Испытания начинают со снятия статической характеристики.
Для этого подают на вход механизма определенное значение сиг-
нала (напряжение — через потенциометр или движение ручки
\правления в передатчике) и устанавливают соответствующую
этому выходную величину сигнала (отклонение руля), но лишь
тогда, когда заканчиваются колебательные процессы и схема ока-
зывается в состоянии покоя.
Хороший исполнительный механизм для пропорционального
управления должен иметь линейную статическую характеристику,
хотя небольшие нелинейные отклонения практически не вызывают
никаких неприятностей в полете. Наличие большого разброса зна-
чений указывает на наличие погрешности регулирования. Таким
образом, статическая характеристика сразу же показывает общую
характеристику схемы и позволяет также получить представление
о погрешностях регулирования.

Если временные изменения выходной величины (положения
руля) определять при скачкообразных изменениях входного сиг-
нала, то получится временная переходная характеристика (харак-
теристика включения). Она покажет время, необходимое механиз-
му для достижения определенного отклонения руля, из чего можно
также сделать выводы о «выбегах» и их демпфировании.

Если изменить с определенной постоянной скоростью входной
сигнал, наблюдая одновременно за выходным сигналом исполни-
тельного механизма, то можно заметить наличие некоторых рас-
хождений между этими двумя величинами. Обычно это довольно
существенный параметр в системе пропорционального управле-
ния, а именно так называемая погрешность опережения или от-
ставания, вызывающая угловое расхождение между ручкой управ-
ления и рулем. В нашем случае погрешность слежения зависит не
только от скорости вращения микродвигателя исполнительного
механизма и передачи, но также от задержки в передаче сигналов
от передатчика к приемнику. Тут речь идет о так называемой
мертвой зоне при полете модели, когда кратковременно теряется
радиосвязь. Если это длится лишь некоторые доли секунды, то это
не имеет практического влияния на имеющие место в работе меха-
низма изменения (расхождения) скорости.

Если на вход исполнительного механизма подать сигнал сину-
соидальной формы и сравнить его с выходным, то мы заметим
искажения формы и уменьшение амплитуды выходного сигнала
по мере роста частоты входного сигнала. Произведя наблюдения
при разных частотах, мы можем получить выводы о стабильнос-
ти системы. Однако поскольку частоты, получаемые на практике,
при чаще всего применяемом ручном управлении передатчиком
сравнительно малы, то ничтожно мала и вероятность того, что
при этом появится нестабильность работы механизма.

10.4. КОНСТРУКЦИИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Теперь рассмотрим особенности элементов, из которых состоит
исполнительный механизм как промышленного, так и любитель-
ского (самодельного) исполнения. Добавим, что элементы его
должны быть высокого качества, поскольку они будут применять-
ся для аппаратов, общая стоимость которых нередко оказывается
выше стоимости цветного телевизора.

Имеются два варианта конструктивного решения исполнитель-
ных механизмов, а именно: 1) с электронными усилителями, на-
холящимися в корпусе приемника; 2) с индивидуальными усилите-
лями, находящимися в корпусах механизмов.

В первом случае речь идет о небольших, простых и сравни-
тельно дешевых исполнительных механизмах, содержащих только
микродвигатель, редуктор и потенциометр обратной связи (напри-
мер, «Varioprop», «Servo» и «Miniservo»), и лучшей защите усили-
телей от механических повреждений. Зато в случае выхода из
строя какого-либо из усилителей надо делать ремонт всего прием-
ника, чего не требуется при втором варианте. Кроме того, при вто-
ром решении сам приемник может быть несколько меньшим и
более легким, а механизмы со своими усилителями могут приме-
няться в аппаратах различных фирм, работающих с входными сиг-
налами, близкими по параметрам. Это большое достоинство с
точки зрения реализации и приобретения таких механизмов.

Цифровые исполнительные механизмы питаются от батареи с
отводом посередине (2-2,4 В) или же без отвода — в мостовой
схеме. Первые из них употребляются чаще всего и имеют, как
правило, в схеме усилителя восемь транзисторов. Они соединяются
с приемниками четырьмя или пятью проводами.

Механизмы второго типа стали широко применяться с 1972 г.
Дело в том, что кремниевые транзисторы плохо работают с на-
пряжениями ниже 3 В, а в обычных механизмах напряжение пита-
ния равно только 2,4 В. Ввиду этого в большинстве механизмов
с кремниевыми транзисторами происходит слабое «ступенчатое»
движение в одном направлении при медленных и плавных откло-
нениях ручки управления в передатчике, тогда как в другом на-
правлении движение механизма протекает гладко. К тому же при
небольшом понижении напряжения аккумуляторов механизмы
перестают надежно работать.

Усилитель механизма, выполненный по мостовой схеме, более
сложен, но его транзисторы всегда питаются напряжением в 4,8 В.
Такой механизм продолжает действовать и тогда, когда напряже-
ние питания понизилось на 25—40%, и даже, когда один из эле-
ментов аккумулятора разрядился или закорочен. Кроме того, для
соединения механизма с приемником здесь необходимы только три
провода.

В 1971 г. появился исполнительный механизм аппаратуры «Lar-
son— 5 RS» с усилителем, дополненным пороговой схемой — триг-
гером Шмитта на двух дополнительных транзисторах. Этот триг-
гер включен в схему, выделяющую разностный импульс. Посколь-
ку триггер может быть отрегулирован для «выбега» на почти лю-
бом малом уровне входного сигнала, то такой механизм работает
ровно и точно в обоих направлениях, так же как механизм с уси-
лителем по мостовой схеме. Другое улучшение механизмов со
средним отводом батареи заключается в том, что в их линейных
усилителях применяют интегральные схемы, которые работают
нормально уже при напряжении питания выше 1,1 —1,5 В.

Качество работы исполнительного механизма зависит не только
от его электронного усилителя, но и от его электромеханической
244
части. Начнем с микроэлектродвигателя. Он должен обладать как
.можно большим КПД (экономичностью в потреблении тока), как
можно более легким ротором небольшого диаметра (обладать
малой инерцией), причем ротором по меньшей мере пятиполюсным
(чтобы можно было легче подавить помехи, вызываемые искре-
нием щеток коллектора во всем спектре частот, и чтобы двига-
тель имел хороший разгон). Редуктор механизма должен иметь
как можно мепыпие люфты в зубчатых колесах (точность установ-
ки руля), легкие зубчатые колеса, изготовленные из пластмассы
(что дает ограничение электрических помех и «выбогов» механиз-
ма). И, наконец, для микродвигателя необходим хороший потен-
циометр или другой регулирующий элемент обратной связи.

До последнего времени применяли исключительно очень точные
и чувствительные мнкроэлектродвигатели заводского изготовления
с чашечным ротором «Micromax». Вариант ТОЗ развивает боль-
ший вращающий момент, т. е. большую управляющую силу, и
имеет встроенный редуктор. Вариант Т05 имеет меныпие размеры,
несколько меньший вращающий момент и требует применения до-
полнительных редукторов (это сменные насадки с различными
передаточными отношениями). Встречаются также швейцарские
микродвигатели марки «Escap» с чашечным ротором. Коллекторы
и щетки этих микродвигателей изготовляются из серебра или зо-
лота.

В последнее время стали все чаще применять для всех испол-
нительных механизмов значительно более дешевые промышлен-
ные мнкроэлектродвигатели японского производства с классиче-
ским пятиполюсным ротором. Они отличаются большим коэффи-
циентом полезного действия, прочностью и стойкостью к механи-
ческим повреждениям. В небольших количествах используют так-
же западногерманские микродвигатели фирмы «Dunker», тоже с
пятиполюсным ротором.

Данные этих микроэлектродвигателей содержатся в табл. 10.1.

В механизмах среднего качества встречаются и микродвигате-
ли с трехполюсными роторами. Как правило, такие микродвига-
тели оснащены двумя серебряными щетками с каждой стороны
коллектора.

Микродвигатели для механизмов проверяют, замеряя потреб-
ляемый ими ток на холостом ходу (без нагрузки) при поминаль-
ном напряжении. Практически потребление тока у микродвигате-
лей должно составить 180 мА (максимум 225 мА). У микродвига-
теля марки «Mini-Mitsumi» потребление тока должно быть 60—
80 мА (максимум 100 мА). Потребление тока микродвигателя с
чашечным ротором не должно превышать 20—30 мА.

Для микродвигателей «Micromax» чаще всего используют пере-
даточные отношения от 500 : 1 до 1000 : 1 (микродвигатель: вал
потенциометра обратной связи). Быстродействующие исполни-
тельные механизмы (например, «Multiplex») имеют передаточное
отношение 800 : 1 с использованием вала потенциометра в качест-
246

Тип (страна) Размеры, мм Масса, г Номиналь- ное напря- жение. В Максималь- ный ток, А
«Micromax» Т05/015 (ФРГ) Диаметр 15X 222X16 без передачи 12 1.5 0,30
«Micromax» Т03/020 (ФРГ) Диаметр 20X21 (с пере- дачей) 25 1,5 0,30
«Escap» (Швейцария) Диаметр 26X30 34 2,о 0.40
FM 170-1820 (Япония) 25X22X29 — 1.5 0,50
FM 2007-1570 (Япония) Диаметр 20X30 — 1,5 0,22
«Pico-4,5» (ГДР) Диаметр 17X26 18 4,5 0.45
ТАБ ЛИ Ц А 10 I

Частота вра- щения, об/мин Макси- маль- ный кпд Upauiaio- 1Ш1Й мо- мент. г-см Примечание
без наг- рузки с наг- рузкой
16 600 8 500 70 5.0 Faulgaber. Siemens. Чашечный ротор сопротивлением 3 Ом Редуктор с передачей от 3,45 до 19 800:1. Напряжение тро- гания 0,08 В
14 400 7 000 70 9.0 Faulhaber. Чашечный ротор со- противлением 1,5 Ом. Редуктор с передачей от 3,45 до 19800:1. Напряжение трогания 0,05 В
12 000 7 000 75 7.0 A. Engel (ФРГ). Чашечный ро- тор сопротивлением 22 Ом. Пе- редача 5: 1 или 60 : 1
— — 53 — Furuichi — Tokio Классический ротор
6 000 — 53 з.о Furuichi — Tokio Классический ротор. Пусковой момент 11 г-см. Напряжение от 1 до 2.5 В
7 500 18 В механизмах «Servomatic» (ГДР) и MVVS EN-1 и К-1 (ЧССР). Классический ротор
ве оси рулевого рычага. Вал микродвигателя ТОЗ или Т05 должен
иметь дополнительный подшипник.

Редукторы должны работать легко, без заедания. Иначе по-
явится слишком большая зона нечувствительности механизма.
Люфты должны быть как можно меньшими, так как они могут
быть причиной постоянных колебаний механизма.

Зубчатые колеса могут изготовляться и из пластмасс или ла-
туни (с модулем 0,4—0,5). Чаще всего применяют пластмассовые
передачи (ударопрочный нейлон). Как правило, исполнительный
механизм с пластмассовыми зубчатыми колесами склонен к увели-
чению времени перехода рулевого рычага из одного крайнего по-
ложения в другое не пропорционально росту нагрузки.

О других требованиях к редукторам и подбору конструктив-
ных материалов говорится в гл. 9 и 14.

Линейные потенциометры обычно имеют величину сопротивле-
ния 1—5 кОм и лишь в исключительных случаях— 10 кОм. Они
могут быть пепроволочнымн или же проволочными. В первых ис-
пользуются резистивные дорожки, а использование вторых связа-
но с трудностями из-за истирания высокоомного провода, так как
опилки металла вызывают загрязнения и короткие замыкания.
Хорошие непроволочные потенциометры могут служить для 150—
200 полетов. Специальные потенциометры выдерживают два мил-
лиона перемещений щетки скольжения, а проволочные потенцио-
метры высокого класса выдерживают несколько сотен тысяч пере-
мещений. Это справедливо при работе без нагрузки.

Изнашивание резистивной дорожки в потенциометре обратной
связи механизма вызывает рост числа помех в системе управле-
ния, что сигнализирует о необходимости замены потенциометра
(проволочный потенциометр может отказать внезапно). В настоя-
щее время повсюду преобладают непроволочные потенциометры.
Скользящие щеточные контакты изготовляют из бериллиевой
бронзы, латуни или же с угольным вкладышем. В самодельных
конструкциях применяют, как правило, обычные потенциометры
(подстроечные резисторы) с угольной щеткой. Следует удалять
из них ограничительные упоры, находящиеся на краях кольцевой
резистивной дорожки. Скользящий щеточный контакт должен
иметь возможность свободного кругового вращения. В механизмах
применяют также потенциометры с прямой или дугообразной ре-
зистивной дорожкой. Другие данные о потенциометрах обратной
связи можно найти в гл. 12 и 14.

Хороший усилитель исполнительного механизма должен обес-
печить усиление сигнала по напряжению порядка нескольких со-
тен раз, а усиление по мощности — около миллиарда раз. При
этом необходима высокая стабильность работы.

Схемы различных усилителей исполнительных механизмов при-
ведены в гл. 10, 14 и 15. Там можно найти их электрические и
конструктивные данные. Они рассчитаны на работу с микродвига-
телем высокого класса, описанным в гл. 10.
to

-9i

Phc. 109. Группа двух исполнительных механизмов с трехпозиционными транзисторными реле, взаимо-
действующих с любыми микродвигателями, даже низкого качества (например, с игрушечными, имеющими
трехполюеный ротор);

о) схема дшиифраторов (Л — симметрии сингала или отношения нмпульс.'науха. О — изменения частоты повторения
импульсов сигнала: нейтраль около 1000 Гц) и двух исполнительных механизмов с электромагнитными р<*лс Р!—Р4
типов РСМ-1. МТ-6. РЭС-10; б) схема включения микродвигателя в случае применения х.напорных реле с одной парой

контактов (например. РЭС-10). НК—Концевые выключатели; реле Р!—Р4 .могут питаться от миниатюрной батареи, на-
пример. от транзисторных радиовещательных приемников после переделки на 6 В; приемник— сверхрегсперативиый
или лучше супергетеродинный
Интегральные схемы в исполнительных механизмах начали
применять в 1970 г., и с их помощью сразу же получили лучшую
температурную стабильность и более высокую точность установ-
ки и центрирования, а также меньшую чувствительность к поме-
хам. Сначала это были типовые общедоступные интегральные схе-
мы, вроде |tL914. В 1971 г. уже появились интегральные схемы
второго поколения, сконструированные специально для исполни-
тельных механизмов и включающие в себя весь усилитель за
исключением двух оконечных транзисторов.

Конструктивные решения исполнительных механизмов при-
ведены на рис. 10.9—10.27.

Рис. 10.10. Схемы простых исполнительных механизмов, взаимодействующих с
исполнительным механизмом «Bcllamatic-П» (см. рнс. 9.12ж), требующим толь-
ко удаления центрирующей пружины. Эти исполнительные механизмы разви-
вают управляющие усилия больше на 30—40%, чем оригинальный механизм.

Конструкция показана на рис. 10.14:

а) самая простая схема (/?/ —3,9—4,7 кОм — регулирование демпфирования,
микродвигатель не должен вибрировать, в этом случае помогает последователь-
ное включение резистора 5,6 кОм и конденсатора около 5 мкФ, конденсатор
С в схемах для систем пропорционального управления с механической связью
двух рулей - 3—5 мкФ. для схем с дискриминатором частоты — выше 200 Гц —
10 нФ); б) миниатюрная схема, которую можно расположить непосредственно
па механизме (см. рнс. 10.14е): R* — регулирование диапазона максимальных
отклонений рулевого рычага

Узлы рулевых рычагов выполняют в виде поворотного диска
(с диапазоном вращения от 90 до 100°) или в виде толкателей,
часто сдвоенных с шагом в 10—20 мм. Рулевые рычаги изготов-
ляют, как правило, из пластмассы (нейлона). Существуют также
рулевые рычаги с определенной предельной прочностью, которые
при перегрузках лопаются (например, в механизмах «Logictrol»),
предотвращая этим разрушение механизма.

Рис. 10.11. Конструкция исполнитель-
ного механизма заводского изготов-
ления Horizon «Miniservo» (MS) с
микродвигателем «Mitsumi», размеры
48X37x22 мм, корпус из пластмас-
сы:

1 — .микродвигатель. 2 — потенцио-
метр обратной связи, 3 — место для элек-
тронного усилителя

Корпусы исполнительных механизмов чаще всего изготовляют
из нейлона или же из материала ацетобутиролстирол. В исключи-
тельных случаях их изготовляют из металла или легкого сплава,
благодаря чему можно уменьшить наружные габариты механизма.
Во многих случаях предусматриваются специальные упругие за-
хваты или же кассеты для быстрой и легкой замены механизмов
в модели. Такие захваты применяют, в частности, заводы фирм
Kraft, Micro-Avionics, EK Products, Multiplex (см. рис. 10.15).

В иных случаях один или два исполнительных механизма мон-
тируют в одном корпусе вместе с приемником; в других случаях
бывают узлы, состоящие из двух механизмов (рис. 10.13).

Конструктивное решение исполнительного механизма люби-
тельского изготовления может быть, например, такое, как показано
на рис. 10.14. Тут использован обычный исполнительный механизм
«Bellamatic-П», из которого удалена только центрирующая пружи-
на (см. рис. 9.12дас). Механизм соединен толкателем с диском,
установленным на оси потенциометра обратной связи. Все это
смонтировано на пластинке из стеклотекстолита толщиной 2 мм.

Усилитель исполнительного механизма смонтирован на неболь-
шой плате, находящейся под потенциометром. Следует добавить,
что механизм после такой переделки развивает большую управ-
ляющую силу, так как теперь уже не тратится энергия на прео-
доление усилия центрирующей пружины.

На рис. 10.14а—в приведены конструктивные детали механиз-
мов самостоятельного изготовления.

Стремление к удалению из схемы исполнительного механизма
наиболее ненадежных се элементов — потенциометров обратной
связи — привели к новым решениям. В 1967 г. появился исполни-
тельный механизм «Titan-Magnevac», который имел вместо по-
тенциометра индукционную катушку с перемещающимся в ней
ферромагнитным сердечником (см. рис. 10.166). Изменения маг-
нитного поля заменяют движения скользящего щеточного контак-
та потенциометра. Элемент индуктивной обратной связи дейст-
230
вует бесконтактно, у него нет износа трущихся деталей и он не-
чувствителен к вибрациям и механическим загрязнениям. Меха-
низмы этого типа могут взаимодействовать с любой аппаратурой
цифровой системы.

Рис. 10.12. Конструкция исполнитель-
ного механизма из пластмассы за-
водского изготовления SLM FB-3,
размеры 47X39X22 мм, масса 48,3 г.
Потенциометр из керамометаллнче-
ского материала со скользящим ще-
точным контактом из бериллиевой
бронзы

Рис. 10.13. Конструкция исполнитель-
ного механизма заводского изготов-
ления SLM FB-1 «Twin», состоящая
из двух исполнительных механизмов
в одном пластмассовом корпусе (уп-
равляющее усилие — 20 или 43 Н,
действие быстрое или медленное, раз-
меры 60X44X41 мм, масса 85 г)

К сожалению, эти достоинства достигнуты за счет необходи-
мости применения более сложного усилителя, а механизм имеет
довольно большую полосу нечувствительности и склонность к «вы-
бегам» (по сравнению с потенциометрической обратной связью).

Кратко опишем действие исполнительного механизма с индук-
тивной обратной связью (см. рис. 10.16а). Импульсный входной
сигнал усиливается транзистором Т1 и сравнивается с импульса-
Рис. 10.14. Примеры конструктивных решений любительских исполнительных
механизмов:

в) с мастичным (непроволочпым) потенциометром 2; б) вариант с прово-
лочным потенциометром с ползунком из фосфористой бронзы; в) переделка
двухкапальпого механизма заводского изготовления с электрическим центриро-
ванием в исполнительном механизме; г) переделка двухкапальпого механизма
заводского изготовления «Bellamatic-П» в исполнительный механизм (см.
рис. 10.10а) путем удаления из него центрирующей пружины (см. рис. 9.12ж);
7 — ось потенциометра обратной связи; д) вид сбоку исполнительного механиз-
ма, представленного на рис. 10.14а: 10— потенциометр обратной связи; И—
усилитель; 12— монтажная плата, 9— управляющий элемент, 8 — резиновые
амортизаторы; е) исполнительный механизм «Bellamatic-П» в миниатюрном
варианте (см. рис. 10.10):

/—корпус алюминиевый, 2 — потенциометр I кОм. 3 — провод, 4 — сопротивление 1—
5 кОм. 5 — усилитель. 6—опорная дорожка (проволока), 13 — места склейки эпоксидной
смолой

Рис. 10.15. Зажимы и крепежные кассеты исполнительного механизма:

я) упругий зажим, соединяющий половинки корпуса пластмассового испол-
нительного механизма; б) зажим 1, соединяющий исполнительный механизм 2
с кассетой в модели; в) упругий зажим для одного-трех исполнительных меха-
низмов
Рис. 10.16. Исполнительный механизм Titan «Magnevac» с индуктивным элемен-
том обратной связи. Время перехода из одного крайнего положения в дру-
гое—0.6 с:

о) принципиальная схема; б) перестраиваемый индукционный элемент
(/ — отрезок гвоздя диаметром 5,2 мм из мягкой стали или же стержень из феррита)

Рис. 10.17. Схема аналогового исполнительного
механизма SPAR-9S.

Этот исполнительный механизм отличается
точностью установки. Усилитель с большим коэф-
фициентом усиления
Рис 10.18 Схема аналогового исполнительного механизма
Teleradio ССТ-2

Рис. 10.19. Схема аналогового исполнительного
механизма «Multiplex-101»

ми, вырабатываемыми в генераторе на транзисторах Т2, ТЗ и Т4.
Длительность (ширина) каждого импульса обусловливается поло-
жением ферромагнитного сердечника в катушке L, связанного с
микродвигателем механизма. Элемент, сравнивающий оба импуль-
са, состоит из четырех диодов. Одна пара диодов управляет через
транзисторы Т7, T9, Т11 и Т13 одним направлением вращения
микродвигателя, другая же пара диодов управляет с помощью
транзисторов Тб, Т8, Т10 и Т12 противоположным направлением
вращения микродвигателя. Транзистор Тб является инвертором.

Возвратимся к индуктивному элементу L в контуре транзисто-
ра Т2. В отсутствие сигнала на входе механизма транзистор Т2
проводит, и постоянный ток порядка 3 мА проходит через катуш-
ку. Транзисторы ТЗ и Т4 образуют триггер Шмитта. Сердечник
выдвигается из катушки при напряжении сигнала порядка 20 мВ
и втягивается обратно при напряжении около 200 мВ. Потенцио-
метр У? регулирует величину тока в катушках L, а потенциометр
R1 регулирует постоянную времени этого элемента. Нормально
исполнительный механизм «Titan» приспособлен к работе с инфор-
мационными импульсами средней длительности 1,5 мс (нейтраль),
1,5±0,5 мс (управление) со временем их повторения 28,5 мс. Ве-
9S4
295

Рис. 10 20 Схема цифрового iicnojinine.'itjioro механизма Orbit PS-2D
личины конденсаторов С необходимо тщательно подбирать. Если
их емкость слишком велика, то механизм работает очень быстро,
но не точно. Если же емкость конденсаторов слишком мала, то ме-
ханизм работает медленно, но очень точно. В настоящее время
промышленность не выпускает механизмы этого типа.

Рис. 10.21. Схема цифрового исполнительного механизма Rcnicon «Mini-Scrvo-
Quantum»

В 1968 г. появились механизмы, в которых элементом обратной
связи являются миниатюрные конденсаторы переменной емкости.
К ниш относятся выпускаемые до сих пор механизмы фирмы Kraft
KPS-9. О долговечности этого механизма говорит то, что на него
дается пятилетияя гарантия. На обычные же теперь механизмы с
непроволочными потенциометрами даются трехлетпие гарантии.

Вот принцип действия механизма K.PS-9 с конденсатором пере-
менной емкости в цепи обратной связи. Входной сигнал — импульс
от приемника — S (см. рис. 14.57е) сравнивается с импульсом, за-
висящим от положения механизма в данный момент, вырабаты-
ваемым однопозиционным мультивибратором (77, Т2, ТЗ). Шири-
на этого импульса зависит от установки конденсатора переменной
емкости С (1 мс — ротор конденсатора выведен, 2 мс — он введен,
1,5 мс — он находится в среднем положении). Конденсатор С1
служит для регулирования нейтрали (1,5 мс). Период повторения
импульсов 16—20 мс.

В результате сравнения импульсов возникают положительные
или отрицательные сигналы, которые подлежат расширению с
0—1 мс до 16—17 мс транзисторами Т4 и Т5. Положительные
сигналы поступают с Т4 через усилители Тб и Т8 на микродвига-
тель. а отрицательные — от Т5 через Т7 и T9.

Конденсатор переменной емкости С — это классический тип
конденсатора, применяемый в миниатюрных японских транзистор-
256
SH «и

Рис. 10.22. Схема цифрового исполнительного механизма EK «Logictrol»
Рис. 10.23. Схема цифрового исполнительного меха-
низма «Controlaire» World Engines (S-4B) с ин-
тегральной схемой и микродвигателем Furuichi (см.
также рис. 14.47<?)

ных радиовещательных приемниках. Емкость сдвоенного конден-
сатора С равна 6—65 пФ и 6—148 пФ. Габариты—19,8Х19,8Х
Х9 мм. Угол поворота — 99°.

Исполнительный механизм с конденсатором переменной емкос-
ти проще в электронном отношении, чем механизм с индуктивной
катушкой, но его размеры больше, так как больше размеры кон-
денсатора. Кроме того, даже с этим конденсатором постоянная
времени входной 7?С-цепи требует сопротивления в 13 МОм. Мно-
гое говорит о том, что на такое большое сопротивление отрица-
тельно влияет качество платы печатной схемы или влажность
воздуха, изменяющая положение нейтрали исполнительного меха-
низма (дрейф нуля). Температурный дрейф — 2%. Механическая
неточность установки — 0,05 мм. Интервал рабочих температур
-г10ч-+45°С (без дрейфа нуля). Во влажной и холодной атмо-
сфере возникает дрейф нуля.

10.5. ОБЗОР ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ
ЗАВОДСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Рассмотрим схемы нескольких наиболее распространенных ис-
полнительных механизмов заводского изготовления и комплектов
деталей таких механизмов для любительской сборки. Схемы дру-
гих исполнительных механизмов приведены в гл. 14.

Аналоговый механизм SPAR-9 (США) (см. рис. 10.17) может
работать с цифровой системой и с обычной одноканальной аппа-
ратурой (с безрелейным выходом) и с обычной многоканальной
аппаратурой с резонансным реле. В обоих последних случаях не-
обходим импульсный сигнал.
Рис. 10.2'1 Схема цифрового исполнительного механизма «Digitrio» (измерения выполнены вольтметром
постоянного сока с внутренним сопротивлением 20 кОм/B при нулевом сигнале погрешности неполни-
гслыюго механизма и при включенных передатчике и приемнике, осциллографические изображения сня-
ты itpii действующей схеме и при одном отключённом выио'Яё миКрОдпНггп’ёЯЙ)
Уровень входного сигнала ±3,3 мА (1 кОм). Точность уста-
новки ±0,18 мм. Потребление тока 8/225 мА. Время перехода с
одного крайнего положения в другое (2x7,5 мм) равно 1 с при
нагрузке 4,5 Н. Габаритные размеры — 75x33x25 мм, масса —
69 г.

Кремниевые транзисторы (за исключением оконечных). В диа-
пазоне рабочих температур от —18 до +60°С дрейф нуля равен
менее 0,04% на градус. Микродвигатель типа «Micromax» с сопро-
тивлением 3 Ом с планетарной передачей 60: I. Корпус алюми-
ниевый.

Потенциометр угольный с двумя скользящими щеточными кон-
тактами для увеличения надежности. При испытаниях исполни-
тельный механизм показал долговечность в 120 тысяч полных от-
клонений в обоих направлениях под нагрузкой 4,5 Н.

Рис. 10.25. Схема цифрового исполнительного механизма с большой точностью
действия (информационные импульсы положительные, «нулевой» уровень 0,25 В
и «единичный» уровень +4,25 В, взаимодействуют с любыми дешифраторами,
дающими положительные информационные импульсы амплитудой около 4 В.
Повторение импульсов 20 мс, нейтральное положение при 1,5 мс, управление
1,5 ±0,5 мс).

Данные измерений: вверху — напряжения при включенном приемнике и де-
шифраторе, но с выключенным передатчиком, внизу — после включения передат-
чика. Измерения выполнены прибором с внутренним сопротивлением 20 кОм/В

Пример более дешевого механизма для любительских уст-
ройств, выпускаемого в продажу в виде комплекта деталей, при-
водится ниже.
Рис. 10.26. Схема цифрового исполнительного механизма с интегральной схемой. Диапазон рабочей температу-
ры от —15 до +60°С. Информационные импульсы положительные с признаками прибора Orbit. Элементы, обо-
значенные точками, надо подобрать в зависимости от схемы дешифратора в приемнике.

Л — схема согласования входа исполнительного механизма с выходом дешифратора. В — инвертер. С, Д — ждущий
мультивибратор
Аналоговый исполнительный механизм ССТ-2 фирмы Teleradio
(Великобритания), основанный на схеме Orbit «Analog» PS-2A
(см. рис. 10.18), развивает управляющую силу свыше 13,5 Н. Вре-
мя перехода с одного крайнего положения в другое (2X10 мм)
равно 1,2 с при нагрузке 9 Н. Несмотря на простоту и сравни-
тельную дешевизну этого механизма, он дает хорошие результаты,
особенно при работе с микродвигателями с малым сопротивле-
нием (например, фирмы Mitsumi). Передача его состоит из пласт-
массовых шестерен. Исполнительный механизм выпускается в виде
комплекта деталей и узлов. Имеется также более дешевый ва-

Рис. 10.27. Схема современного аналогового исполнительного механизма, рабо-
тающего в интервале выходных напряжений постоянного тока от ±0,25 до ± I В
(согласование путем изменения значения /?) с очень большой точностью дейст-
вия. Входное сопротивление усилителя около 400 кОм. Без нагрузки точность
установки равна 1,5%, точность центрирования 2%, а время перехода из одного
крайнего положения в другое 0.65 с. Диапазон рабочей температуры от —7 до
+ 71 °C. Отклонение рулевого рычага 2X6,3 мм. Исполнительный механизм не
слишком чувствителен к форме входного напряжения. На зажимах импульсного
микродвигателя допускается переменное напряжение до I В (по амплитуде),
при котором микродвигатель вибрирует, по не движется. Данные значения им-
пульсных напряжений синусоидальной формы при /?=330 Ом (уровень входно-
го сигнала ±0,5 В).

С, мкФ R1. кОм Импульсное напряжение, U. В
30 Гц G0 Гц 100 Гц
0 6,8 0,015 0.015 0.015
1 4,7 0.050 0,080 0,120
2,5 2,7 (>,090 0,170 0 270
4,0 2 2 0,100 0 200 0 290

Для получения большой точности работы исполнительного механизма сле-
дует стремиться к тому, чтобы форма всех имеющихся в нем напряжений была
как можно ближе к синусоидальной. Это относится ко всем аналоговым испол-
нительным механизмам. Диапазон выходных напряжений дешифратора анало-
говой системы можно измерять вольтметром постоянного тока с внутренним со-
противлением 10 кОм/B или большим, включенным между выходом приемника
и одним из выводов источника питания. Отклоняя ручку управления из одного
крайнего положения в другое, наблюдают за изменениями напряжения, показы-
ваемого вольтметром
риант этого механизма, у которого только четыре транзистора, но
установка руля тогда получается пониженной точности.

Аналоговый исполнительный механизм Multiplex (ФРГ) (см.
рис. 10.19) работает с аппаратурой цифровой системы, обладает
очень хорошими качествами и годится для самостоятельного ис-
полнения при использовании микродвигателя «Micromax» Т05 или
ТОЗ. Обращает на себя внимание схема искрогашения щеток кол-
лектора. а именно то, что механический корпус микродвигателя
соединен с центральным отводом батареи. В случае работы без
стабцлнзироваяного напряжения (4-5 В) оба провода (+5 В и
4-5 В) соединяются вместе и подводятся к одной батарее. Под-
строечный потенциометр R регулирует (перемещает) нулевое по-
ложение схемы (центрироваине).

Другие регулировочные элементы исполнительного механизма:
конденсатор 1—2 мкФ и сопротивление 22—33 кОм — это регули-
рование демпфирования; термистор 1—5 кОм — это температур-
ная компенсация (при нагревании усилителя горячим воздухом
в сушилке для волос нулевое положение схемы не должно под-
вергаться изменению); слишком большое поминальное сопротив-
ление термистора вызывает перекомпепсацию, т. е. нулевое поло-
жение механизма смещается при нагреве в сторону, противопо-
ложную той, в которую оно смещается без термистора; Т — крем-
ниевый или германиевый (что хуже) транзистор с коэффициен-
том усиления по току fi около G0—90 (больший коэффициент р
вызывает ненужный рост общего усиления схемы и склонность к
возбуждению); R и R1 — компенсация по напряжению; если нет
отдельного источника стабилизованного напряжения, то пониже-
ние напряжения одной из двух батарей 2,5 В не влияет па изме-
нение нулевой точки схемы, так как транзистор Т подсоединен не
к центру батареи 2-2,5 В, а к «искусственному центру» — делите-
лю напряжения, образованного элементами R и R1.

Величины сопротивлений R и R1 должны быть одинаковыми и
не слишком большими, так как тогда уменьшается усиление тран-
зистора Т. Максимальная их величина — 470—680 Ом. Слишком
малые величины R и RI вызывают большой ток покоя, который,
например, при 2-220 Ом будет более 10 мА. Питание потенциомет-
ра Roc. и делителя напряжений R и RI от отдельного источника
(дополнительной батареи или электронного стабилизатора напря-
жения) обеспечивает хорошую компенсацию исполнительного ме-
ханизма по напряжению.

Цифровой исполнительный механизм Orbit PS-20 (США) (см.
рис. 10.20) отличается высокими КПД и надежностью при не-
больших размерах. Это достигнуто использованием дополнитель-
ных транзисторов и хорошо продуманным решением схемы балан-
сировки усилителя. Здесь использованы кремниевые транзисторы
с коэффициентом р, равным 100—200. Оконечные транзисторы мо-
гут быть кремниевые или германиевые.

Описание работы исполнительного механизма. Положительные
импульсы от дешифратора поступают на базу транзистора Т1
263
эмиттерного повторителя, служащего трансформатором полного
сопротивления между выходом дешифратора и схемой сравнения.
Импульсы с эмиттера Т1, находящиеся в фазе со входными им-
пульсами, поступают па суммирующее устройство и одновременно
их фронты запускают генератор импульсов сравнения.

Этот генератор состоит из двух транзисторов — Т2 и ТЗ (одно-
позициоппого мультивибратора). Шириной его выходных импуль-
сов можно управлять с помощью потенциометра R11. Скользя-
щий щеточный контакт этого потенциометра вращается одновре-
менно с валом механизма. Если информационный импульс, посту-
пающий через резистор R10, имеет такую же ширину, что и им-
пульс сравнения, подводимый через резистор R9, в точке В не об-
разуется разностного импульса и оба плеча усилителя остаются
в покое. Если информационный импульс окажется шире импульса
сравнения, то в точке В появится положительный разностный им-
пульс в тот момент, когда транзисторы Т2 и ТЗ возвратятся в со-
стояние покоя, т. е. в момент окончания действия импульса срав-
нения. Разностный импульс очень узок (короток) и должен быть
расширен и усилен, иначе он не сможет включать микродвигатель.

Положительные импульсы расширяются транзистором Т5, ко-
торый на короткое время открывается разностными импульсами,
подаваемыми на его базу через конденсатор С5. В коллекторе это-
го транзистора появляется (под влиянием тока разряда конден-
сатора С5) напряжение пилообразной формы, которое управляет
формирующей триггерной схемой на Т7 и T9 (триггер Шмитта) с
прямоугольной характеристикой переключения. Транзистор Т7,
который нормально открыт, теперь закрывается (после поступле-
ния импульса), и вся схема опрокидывается.

Теперь проводит транзистор T9, а с ним — Т10, который замы-
кает цепь питания микродвигателя. Эта цепь остается отпертой
на время действия расширенного разностного импульса, задан-
ного постоянной времени интегрирующей цепи. Применяемая ем-
кость конденсатора С7 (соответственно С8 в тракте Т4, Тб, Т8,
Т11 для согласования отрицательных разностных импульсов) рас-
ширяет разностный импульс до 10 мс. Микродвигатель питается
импульсами тока; иногда он даже включен непрерывно, когда дли-
тельность разностного импульса достигает своего максимального
значения. Это очень цепное качество.

В цифровом исполнительном механизме можно при медленных
движениях ручки управления в передатчике получить импульсное
питание микродвигателя, а при быстрых — непрерывное питание,
благодаря которому микродвигатель разовьет большие скорость
вращения и мощность. В первом случае скорость движения ручки
управления должна быть меньше максимальной скорости исполни-
тельного механизма или равна ей, а во втором случае — больше
этой скорости.

Возвратимся теперь к моменту, когда транзистор Т10 подклю-
чил микродвигатель к верхней половине источника питания. Меха-
ническая связь микродвигателя с потенциометром R11 выполнена
264
так, чтобы при работе напряжение на его движке, следовательно,
и на конденсаторе С2 увеличивалось. Вместе с увеличивающимся
напряжением на С2 пропорционально увеличивается длительность
импульса сравнения, генерируемого схемой на Т2, ТЗ, пока не
будет достигнута величина, равная длительности информационно-
го импульса. В этот момент исчезнет разностный импульс, тран-
зисторы Т5, Т7, T9 и Т10 возвратятся в состояние покоя, а цепь
питания микродвигателя прервется. Для компенсации инерции ме-
ханизма, вызывающей «выбеги» или колебания около нейтрали,
применяют электрическое демпфирование.

Отрицательный пик напряжения, образующийся благодаря ин-
дуктивности обмотки микродвигателя в момент отпирания цепи,
питания, вызываемого транзистором Т10 (или же положитель-
ный пик напряжения, образующийся при отпирании цепи тран-
зистором Т1 /), подается через резистор R25 на конденсатор С2
генератора импульсов сравнения. Это мгновенно приводит к суже-
нию или расширению импульса сравнения, которое уравновесит
расширение (или сужение), вызванное смещением положения по-
коя под влиянием инерции механизма. Величина демпфирующего
сопротивления зависит от динамических параметров механизма,
причем эффективность демпфирования обратно пропорциональна
величине этого сопротивления. Наиболее полезна самая большая
величина, при которой выходной механический привод еще ие
переходит за нейтраль. Иногда допускается небольшой «выбег»,
так как слишком большое его подавление приводит к тому, что
механизм становится «ленивым».

Конденсатор С2 пе должен быть керамическим; тут можно ис-
пользовать металлобумажный конденсатор. Конденсаторы С7 и
С8 должны быть очень высокого качества; лучше всего подходят
для этого танталовые конденсаторы. Допуски номинальных значе-
ний конденсаторов и резисторов ±10%, минимальное рабочее
напряжение конденсаторов— 10 В.

Цифровой исполнительный механизм фирмы Remcon Electro-
nics «Mini-Servo-Quantum» (Великобритания) (см. рис. 10.21)
имеет типовой классический усилитель, применяемый для малых
исполнительных механизмов. Для пего необходимо использовать
транзисторы с большим коэффициентом р. Это простая схема, ко-
торая может быть еще более упрощена отказом от транзистора Т1
в разделительном каскаде (в зависимости от конструкции дешиф-
ратора в приемнике).

Сравнение импульсов (информационного и сравнения) произво-
дится так же, как в схеме рис. 10.20. Положительные импульсы
длительностью 1,5±0,5 мс с паузой 20 мс подаются па базу тран-
зистора разделительного каскада Т1. Импульсы сравнения по-
ступают с коллектора транзистора TI (инверсия информационного
импульса) и транзистора Т2 (импульс сравнения). Генератор им-
пульсов сравнения состоит из транзисторов Т2 и ТЗ. Эта схема
запускается отрицательным импульсом, подаваемым на коллектор
ТЗ через резистор R4. Потенциометр R, определяющий ширину
импульса сравнения, находится в цепи коллектора ТЗ. Благодаря
потенциометру R5 можно увеличить или уменьшить отклонения
механического привода при данных изменениях ширины входного
информационного импульса.

Увеличение последовательного сопротивления вызывает увели-
чение отклонения и наоборот. Длительность импульса сравнения в
положении нейтрали механического выхода устанавливают путем
регулировки сопротивления R2. Конденсатор С2 должен быть та-
кого же качества, как и в исполнительном механизме из рис. 10.20.
Чтобы характеристика включения имела прямоугольную форму,
необходимо, чтобы транзисторы Тб, Т7, Т8 и T9 имели как можно
более высокий коэффициент р (не менее чем 200). Остальные
транзисторы имеют такие коэффициенты 0: Т1—30-4-50, Т2—150,
T3—7Q, 7W—150-4-200, Т5—150-4-200.

Демпфирование «выбега» можно осуществлять в случае на-
добности, подбирая величину R12. Уменьшение эффективности
демпфирования достигается путем увеличения сопротивления ре-
зистора R12 или путем использования резистора R17.

Принцип правильного включения потенциометра R таков: если
информационный импульс шире импульса сравнения, то действует
тракт усилителя Т4, Тб, Т8, а микродвигатель должен быть вклю-
чен так, чтобы скользящий контакт потенциометра двигался в
направлении коллектора транзистора ТЗ; в другом случае, в со-
стоянии пропускания находится тракт с транзисторами Т5, Т7 и
T9, а скользящий контакт потенциометра R должен удаляться от
коллектора ТЗ. В состоянии покоя усилитель потребляет очень
малый ток — 6 мА.

Если напряжение питания 2-3,6 В, то следует добавить ограни-
чительные резисторы R18 и R19 для транзисторов Т8 и T9.

Цифровой исполнительный механизм фирмы EK Products «Lo-
gictrol» (США) (см. рис. 10.22) отличается тем, что для него не
нужны кремниевые транзисторы р-п-р. Зато для него требуется
большее число диодов и резисторов. Транзисторные тройки Т4,
Тб, Т8 и Т5, Т7, T9 можно заменить интегральной схемой, напри-
мер МАЛ 435 чехословацкого производства.

В отличие от механизмов, приведенных на рис. 10.20 и 10.21,
работающих с разностными импульсами с положительной и отри-
цательной полярностями, здесь оба тракта усилителя используют
только положительные разностные импульсы. Схема сравнения
состоит из Д/, R8 и Д2, R2. Транзистор TI инвертирует входной
информационный импульс, что необходимо для работы схемы.
Транзисторы Т2 и ТЗ образуют однопоз1ин?ионный мультивибратор,
запускаемый передним фронтом информационного импульса. По-
лучаемый положительный импульс поступает на базу транзисто-
ра ТЗ. Если схема находится в состоянии покоя, то в точках А и
В получится состояние логической функции—0. Появление ин-
формационного импульса приводит к тому, что транзистор Т1 от-
крывается, а схема Т2, ТЗ опрокидывается так, что ТЗ будет от-
крыт, а Т2 будет закрыт. В точках А и В сохраняется состояние 0.
26б
поскольку положительное напряжение, подаваемое резисторами R2
и R8, шунтируется диодами Д1 и Д2. Все зависит от того, какой
из этих импульсов будет ужс(короче). Если уже информационный
импульс, то транзистор Т1 быстрее возвратится в прежнее состоя-
ние, чем схема генератора сравнения Т2, ТЗ, а диод Д1 запрется.
В точке В создается только положительное напряжение (состоя-
ние /), подводимое через резистор R8 от коллектора транзистора
Т2, который до сих пор закрыт. Напряжение в точке В (состоя-
ние /) будет сохраняться до тех пор, пока схема сравнения не
возвратится в исходное состояние. Образованный таким образом
разностный импульс будет подан через конденсатор С5 па базу
транзистора Т5 в расширяющей схеме. В дальнейшем схема рабо-
тает так, как в исполнительном механизме рис. 10.20. Микродви-
гатель должен быть так включен, чтобы напряжение па скользя-
щем контакте потенциометра R11 уменьшалось (относительно ми-
нуса источника питания), когда работает тракт с транзисторами
Т5, Т7, T9 и Т11.

Если информационный импульс будет шире импульса сравне-
ния, то в точке А (состояние 7) появится положительное напря-
жение, а разностные импульсы будут через конденсатор С-1 от-
крывать транзистор Т4. Возникающие пилообразные импульсы за-
пустят триггер Шмитта Тб—Т8. Когда открыт транзистор Т8, то
открыт и транзистор ТЮ, а микродвигатель вращается в противо-
положном направлении.

Правильная работа схемы зависит от диодов Д5 и Дб, кото-
рые шунтируют оба тракта и защищают от одновременного откры-
тия транзисторов ТЮ и ТН. Эти диоды должны иметь малое со-
противление в прямом направлении и одновременно малую про-
ходную емкость. Тут целесообразно использование германиевых
переключающих диодов (например, ОА180, ОЛ5, ОАЭ). Германие-
вые плоскостные диоды не подходят, поскольку опи вызывают
самовозбуждение вследствие больших проходных емкостей.

Если удалить резистор R4, то можно к точке D подсоединить
стабилизованное напряжение 5 В.

Цифровой исполнительный механизм фирмы WE-Controlai-
re S4B (США) (см. рис. 10.23) является примером системы нового
поколения с интегральной схемой pL914. Благодаря этому усили-
тель упрощается, уменьшаются его размеры и повышается точ-
ность установки руля. Интегральная схема, в частности, эффектив-
но улучшает центрирование и предотвращает явление дрейфа
нуля. Это свойство характерно для всех исполнительных механиз-
мов с интегральными схемами. Кремниевые транзисторы ТЗ. Т5 и
Т7 усиливают отрицательные импульсы, а транзисторы Т2, Т4
и Тб—положительные импульсы.

Потенциометр обратной связи непроволочный. Шестерни ней-
лоновые.

Цифровой исполнительный механизм «Diditrio» (США') (см.
рис. 10.24) предназначен для любительской сборки из комплекта
детален. При этом используется механическая часть различных
’ 267
механизмов заводского изготовления (например, фирмы Orbit)'.
Микродвигатель фирмы Mitsumi. Схемы других механизмов пред-
ставлены на рис. 10.25, 10.26, 10.27.

Цифровой исполнительный механизм фирмы Simprop D-502
(ФРГ) (см. рис. 14.36в) основан на исполнительном механизме
фирмы Orbit PS-2D. Шестерни нейлоновые, не имеют люфта на
выходе управляющего поворотного диска. Потенциометр обычного
типа — угольный на гетинаксовой основе. Это — механизм сред-
него качества. Центрирование он дает неточное, особенно по исте-
чении некоторого времени его эксплуатации. В 1970 г. появился ва-
риант D-502 IC с интегральной схемой и новым микродвигателем
«Escap» с серебряным коллектором. Точность установки 0,2—0,3°.

10.6. РЕГУЛИРОВАНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ
МЕХАНИЗМОВ

На рис. 10.28а приведена схема устройства для регулирования
цифровых исполнительных механизмов. Оно генерирует информа-
ционные импульсы длительностью 1,5-гО,5 мс со временем их по-
вторения 20 мс. Транзисторы Т2 и ТЗ образуют мультивибратор

Рис. 10.28. Генератор стандартных импульсов для регулирования цифровых
исполнительных механизмов:

а) принципиальная схема; б) схема дополнительных соединений: Т10 и
Т11 такие, как на рис. 10.22
со временем повторения импульсов 20 мс. Для регулирования
устройства необходим осциллограф. Скользящий контакт потен-
циометра R устанавливают посередине резистивной дорожки, а
подстроечным резистором RI регулируют ширину информацион-
ного импульса для получения 1.5 мс. Затем потенциометр R регу-
лируют так, чтобы получить импульсы шириной 1 и 2 мс, и эти
точки отмечают. Время повторения импульсов устанавливают по-
тенциометром R2 на 20 мс. Напряжение питания стабилизировано.

В дополнение к приведенному обзору схем положительных ме-
ханизмов приводится краткое описание других механизмов завод-
ского изготовления, основные технические данные которых приве-
дены в табл. 10.2.

Для примера опишем регулирование механизма из рис. 10.22
при использовании устройства, представленного па рис. 10.28 и
10.29.

Вместо микроэлектродвигателя включаем две миниатюрные
лампочки с диодами (рис. 10.286) Лампочка Л/ служит для сиг-
нализации работы одного тракта усилителя (Т4, Тб, Т8, ТЮ), а

Рис. 1029. Генератор стандартных импульсов для регулирования цифровых ис-
полнительных механизмов с интегральной схемой:

/ — выход импульсов для первого исполнительного механизма; // — выход импульсов
для второго исполнительного механизма

лампочка JJ2 — для сигнализации работы второго его тракта (Т5,
Т7, T9, TII). Генератор эталонных информационных импульсов,
представленный на рис. 10.28, остается невключеппым. Правиль-
ность взаимного шунтирования (блокировки) проверяют тем, что
базу транзистора Т4 соединяют через резистор 100 —200 кОм с
Наименование Размеры, мм Масса, г Пита- ние. В Потреб- ление тока. мА Мнкродвн гател ь
«Digimatic-R» (ФРГ) 59X44X20 59 2X6 150 «Micromax» 6В
D-502 (ФРГ) 56X38X30 75 2x2,4 220 —
«Miniservo» (ФРГ) 45X38X22 60 2X2.4 80
F-700/7I0 (Япония) 57X38X22 52 2X2.4 180 «Mitsumi» диаметр 16 ММ
«Servo» (ФРГ) 60X27X23 50 2X2.4 80 «Mitsumi» диаметр 20 (2,4 В) мм
«Miniser- vo»-2.4B (ФРГ) 35X33X18 40 2x2,4 80 «Mitsumi» диаметр 16 мм
«Tiny-2» 47X39X19 45 2X2,4 — «Mitsumi» диаметр 16 мм
«Micro-Servo» (ФРГ) 42X29X19 37 4,8 381 «Micromax» Т05
45 X 29X19 33 2X2,4 60 190:1
Т А Б Л II Ц А )0.2

Шаг, мм Время, с Управляю- щее усиле- ние, кг-см Точ- ность уста- новки Информаци- онные им- пульсы Примечание
— — 1.6 1% — «Digital-TX/RX 14»
2X11 — 2 0,6е + Simp гор
72° 2X0,23 1.5 0,4е 1% + Multiplex- «Digitron». Метал- лическая передача
— 2x0.30 1.13 + Futaba. MRC (США)
2x6 2x0.30 1.5 0.3% 0.2 мм — «Varioprop». Без электроники. Пере- дача 83:1
2x6,5 2x0.30 1.3 0.3% 0,2 мм «Varioprop». Без электроники. Пере- дача 306:1
— — 1.3 1% «Simprop». Без электроники
2X6 2X6 2x0.30 2X0,30 1.5 1.5 «Varioprop С05». Электроника (мост) «Varioprop С05» Без электроники
источником питания +7,2 В. Транзистор Т4 откроется, триггер
Тб, Т8 сработает и через транзистор Т10 (теперь открытий)
замкнет цепь лампочки Л1. Если теперь аналогичным образом
присоединить базу транзистора Т5 к +7,2 В, то лампочка должна
продолжать гореть (поскольку база транзистора Т7 триггера по-
лучит положительное напряжение от коллектора закрытого тран-
зистора Тб через диод Д.6). Таким образом, транзисторы Т7, T9 и
Т11 останутся в состоянии покоя (заблокированными) и тогда,
когда транзистор Т5 будет открыт.

Сказанное относится и к тракту усилителя Тб, Т8 и Т10. Если
присоединить базу транзистора Т5 к +7,2 В перед подключением
базы транзистора Т4, то загорится лампочка Л2 (которая должна
горсть и после подключения базы Т4 к +7,2 В).

Следовательно, загорится и будет горсть лампочка в том трак-
те, который первым будет запущен в действие. Блокирующую
схему надо проверять очень тщательно, так как иначе будут от-
крываться одновременно оба транзистора - -Т10 и TI1, в резуль-
тате чего они могут быть перегружены. При регулировании жела-
тельно проводить контроль величины тока одновременно в цепи
+ 7,2 и —7.2 В.

От короткого замыкания источник питания предохраняют, за-
меняя резисторы R26 и R27 лампочками 3,5 В/0,2—0,3 А. В этом
случае точка С должна быть соединена с отводом источника пита-
ния (±3,6 В). Лампочки, включенные таким образом, используют
только для проверки взаимной блокировки обоих трактов усили-
теля. Для дальнейшего регулирования механизма используют
лампочки, включенные так, как показано на рис. 10.28.

Если проверка блокировки дала положительный результат, то
можно подавать на вход усилителя исполнительного механизма
информационные импульсы шириной 1,5 мс. Скользящий контакт
потенциометра R11 должен находиться при этом в центральном
(нейтральном) положении. Если начнет вспыхивать одна из лам-
почек, то надо регулировать с помощью подстроечного резисто-
ра R6 ширину импульса сравнения, чтобы она совпадала с шири-
ной информационного импульса. Если не находят такого положе-
ния, при котором не зажигается пи одна из лампочек, то прибе-
гают к помощи потенциометра R11. Положение покоя не обяза-
тельно должно находиться точно посередине резистивной дорожки
этого потенциометра, поскольку максимальное движение выхода
механического привода равно около 100°, а резистивная дорожка
имеет диапазон 270°.

Из положения скользящего контакта RH (в положении покоя,
когда происходит уравнение обоих импульсов) можно заключить,
шире или уже импульс сравнения, чем та ширина, которую он
должен иметь в случае установки скользящего контакта посереди-
не резистивной дорожки потенциометра. Тогда следует подобрать
сопротивление резистора R5. Если положение баланса достигается
со скользящим контактом, находящимся ближе к стороне, соеди-
ненной на схеме с минусами батареи, то это значит, что импульс
271
сравнения слишком широк, а сопротивление резистора R5 — слиш-
ком велико и наоборот.

Сопротивление резистора R5 надо подобрать так, чтобы сколь-
зящий контакт R6 находился посередине его резистивной дорожки.

Теперь можно проверить будущие отклонения привода меха-
низма. Надо расширить информационный импульс до 2 мс и с по-
мощью R11 найти положение баланса и отметить его. Затем надо
найти положение баланса для информационного импульса 1 мс
и измерить угол поворота между обоими положениями. Если он
равен 60—70° — это допустимо. Если же этот угол меньше, то
надо впаять в цепь R11 резисторы R!2a и RI26, подбирая их со-
противления (220—470 Ом), так, чтобы получить требуемое от-
клонение.

После установки потенциометра RH в механической части ис-
полнительного механизма и после подключения микроэлектродви-
гателя (следует обратить внимание на правильное подсоединение
полюсов) надо подобрать сопротивление резистора R28 так, чтобы
не могло быть «выбегов» за положение покоя даже при крайних
изменениях длительности информационного импульса.

Установкой положения нейтрали механической системы под-
строечным резистором R6 заканчивается вся работа по регулиро-
ванию. Правильное направление движения механической системы,
отвечающее данным изменениям информационного импульса, надо
установить, изменяя полярность включения микродвигателя. Одно-
временно надо поменять местами концы боковых выводов потен-
циометра Rl 1.

Поскольку почти каждый исполнительный механизм заводского
изготовления имеет поворотный диск или же два толкателя с про-
тивоположными направлениями движения, то может оказаться,
что они не подходят для наших нужд. Это значит, что при опре-
деленном движении ручки управления руль будет отклоняться не
в нужном вам направлении, а в противоположном.

Изменение направления движения исполнительного механизма
осуществляют путем изменения полярности включения микродви-
гателя и потенциометра обратной связи. У чаще всего встречаю-
щихся микродвигателей фирмы Mitsumi выводы щеток изолирова-
ны от металлического корпуса. Почти все микродвигатели оснаще-
ны искрогасящими конденсаторами, соединенными одним выводом
с корпусом (например, в микромеханизмах марок «Mini-Orbit»,
«Digitron-Mini» и т. п.). Меняя местами концы проводов, питаю-
щих микродвигатель, следует этот конденсатор оставить
(рис. 10.30а). В других механизмах третий провод от металличе-
ского корпуса микродвигателя подведен к «корпусу» усилителя.

Для потенциометров обратной связи закрытого типа переклю-
чение выводов показано па рис. 10.306. На этом рисунке: /( вы-
воды резистивной дорожки, Щ — скользящий щеточный контакт.
Если у нас есть другой тип закрытого потенциометра, то надо
омметром найти выводы резистивной дорожки (между которыми
сопротивление обычно равно 1 кОм).
Рис 10 30. Принцип изменения направления вращения микродвигателя в испол-
нительном механизме и искрогасящие схемы:

а) замена мест включения проводов, питающих микродвигатель для двух
встречающихся решений:

I — перед измененном, 2 — после изменения, С — нскрогасящий конденсатор:
б) изменение способа включения в двух видах потенциометров обратной
связи

Следующей операцией будет регулирование положения нейтра-
ли. После включения передатчика и исполнительного механизма
устанавливают ручку управления и триммер точно в нейтраль.
Если при этом выявится отклонение механизма от нейтрали, то
надо это устранить, перемещая скользящий щеточный контакт
потенциометра обратной связи. Эту операцию надо выполнять при
полностью заряженных аккумуляторах. Для таких регулировок
закрытые потенциометры, используемые в исполнительных меха-
низмах, снабжены двумя небольшими круглыми или прямоуголь-
ными отверстиями, в которые входят, например, лезвие, отвертки.
Часто бывает, что эти отверстия закрыты винтиками. В исполни-
тельном механизме марки «Micro-Prop-Compact» регулировочный
винт специально выведен наружу так, чтобы можно было произ-
водить регулирование положения нейтрали, не снимая корпус.

10.7. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

Электронные тормозные схемы. Для пропорционального тор-
можения колес шасси летающих радиомоделей можно использо-
вать вместо дорогих исполнительных механизмов простые усили-
тели, взаимодействующие с типовыми электромагнитными тормо-
зами. Схема такого устройства приведена на рис. 10.31. Макси-
мальный ток торможения равен 0,5 А, а выходной транзистор дол-
жен иметь небольшой радиатор.

В случае питания приемника напряжением 4.8 В следует не-
сколько изменить величины сопротивлений резисторов (данные,
приведенные на рис. 10.31 в скобках).
0 —12b

Рис. 10.31. Усилители для тормозов колес шасси в модели само
лета:

а) самая простая схема; б) с интегральной схемой

Электронные исполнительные механизмы. Схемы специальных
усилителей для тормозов и подъемников шасси и механизмов при-
вода закрылков и т. п. приведены на рис. 10.32. Питание вместе
с приемником—4,8 В (без использования отвода от середины ба-
тареи).

П рппорциональное управление электрическими приводными
двигателями. В цифровой аппаратуре часто возникает необходи-
мость пропорционального управления скоростью движения не-
больших гусеничных или плавающих моделей. Рисунок 10.33 ил-
люстрирует возможность подсоединения электрического двигателя
к зажимам канального модуля аппаратуры «Varioprop» (цветовые
и цифровые обозначения относятся к проводам и штекерам этой
аппаратуры).

Управление осуществляется путем отклонения ручки управле-
ния в передатчике в обе стороны. Эти отклонения регулируют на-
правление вращения, скорость вращения и выключение приводных
двигателей в модели (например, гусеничной). Однако следует за-
метить, что данная схема дает хорошие результаты только с не-
большими электродвигателями, мощность которых согласована с
мощностью выходных транзисторов усилителей механизмов.
274
Рис. 10.32. Исполнительный механизм для специальных задач в любых прибо-
рах для пропорционального управления в цифровой системе. Информационные
импульсы положительные:

а) основная схема; б) схема предварительного каскада в случае применения
приемников «Micro-Prop* и MEV «Digital»; в) схема включения обычных дпух-
канальных исполнительных механизмов или электрических микродвигателей с по-
треблением тока до I Л

Рис. 10.33. Непосредственное управление электрическими силовыми двигателями
в модели:

а) управление микродвигателями; б) управление двигателями большой
мощности с помощью усилителя:

1 — выход усилителя исполнительного механизма; Б1. Б2— аккумуляторы, питающие
силовой двигатель

В этом случае надо отпаять оба провода от микродвигателя
исполнительного механизма и через штепсельные гнезда подвести
их к приводному двигателю модели. Третий провод, соединенный
с корпусом микродвигателя, остается. Оба приводных двигателя
модели должны иметь искрогасящие схемы: дроссели (50 витков
провода ПЭВ 0,5 мм па ферритовом сердечнике) во всех проводах,
соединяющих двигатели и конденсаторы 0,01 мкФ, шунтирующие
щетки, из которых одна должна быть соединена с металлическим
корпусом двигателя.

Взаимодействие обычных исполнительных механизмов с аппа-
ратурой для пропорционального управления в цифровой системе.
Обычные исполнительные механизмы с электрическими микродви-

Рис. 10.34. Регуляторы частоты вращения электрических силовых двигателей
моделей. Мощность регулируемых двигателей зависит от допустимой мощности
рассеивания оконечных транзисторов. В устройствах заводского изготовления
чаще всего используют регуляторы мощности 180 Вт при напряжении 8—14 В.

Оконечные транзисторы снабжают радиаторами 2X65X70 мм:

а) схема, в которой регулирующий потенциометр R обслуживается испол-
нительным механизмом или же двухканальным исполнительным механизмом без
автоматического возврата в нейтральное положение; б) схема полностью элект-
ронного регулятора, являющегося цифровым исполнительным механизмом с ин-
тегральной схемой, которая может взаимодействовать с любым дешифратором,
дающим информационные импульсы любой полярности (1,5+0,5 мс), точность
регулирования 3%, минимальная частота вращения 0.25 с-1. Если в течение 3 с
система не получит сигнала от дешифратора, то автоматически выключается
силовой двигатель в модели
гателями например, «Servoautoniatic-П», могут без какой-либо
переделки совместно работать с аппаратурой для пропорциональ-
ного управления в цифровой системе. Достаточно соответственно
приспособить соединительный штекер механизма. Как это сделать,
показано на рис. 10.32в.

Приспособленный таким образом исполнительный механизм
работает нормально при крайних отклонениях ручки управления
в передатчике, сохраняя приближенную пропорциональность дви-
жений при промежуточных отклонениях. Он может быть использо-
ван, например, для обслуживания закрылков или шасси в летаю-
щих моделях и для регулирования скорости, изменения направле-
ния движения и для вспомогательных операций в колесных и пла-
вающих моделях.

Для управления силовыми электродвигателями моделей при-
меняют специальные схемы мощных регуляторов частоты враще-
ния электродвигателей. Схема, показанная на рис. 10.34, обеспе-
чивает управление электродвигателем мощностью до 180 Вт.

Глава 11

Источники питания

11.1. ПИТАНИЕ РАДИОУСТРОЙСТВ

Устройствам для дистанционного управления моделями для работы необ-
ходимы источники питания постоянного тока. Источниками питания могут быть
сухие элементы и батареи, аккумуляторы разного рода, солнечные батареи и
выпрямители переменного тока Элементы, батареи и аккумуляторы имеют уни-
версальное применение, тогда как сетевое питание ограничено применением в
помещениях.

Транзисторные передатчики и приемники питаются, как правило, от мини-
атюрных кадмиево-никелевых аккумуляторов емкостью от 50 до 500 мА-ч.
Максимальный ток разряда таких аккумуляторов не должен превышать деся-
тикратного значения тока заряда, ио наиболее экономичен ток разряда, рав-
ный одной десятой номинальной емкости (это, значит, до 50 мА для аккумуля-
тора 500 мА-ч, до 20 мА для 200 мА-ч и т. д.). Конечно, все транзисторные
устройства могут питаться также от элементов и сухих батарей достаточной
емкости.

Однако следует помнить, что на практике питание приемных устройств от
сухих батарей и аккумуляторов может давать различные результаты. Причи-
ной этого является различие внутренних сопротивлений этих источников пита-
пня. Заряженные кадмиево-янкелевые аккумуляторы емкостью 500 мА-ч имеют
внутреннее сопротивление всего лишь 0,04—0,1 Ом Очень часто причиной ма-
лой чувствительности приемника является именно то. что он питается от су-
хих батарей, как правило, миниатюрных, со слишком малой емкостью. Приме-
нение кадмиево-никелевых аккумуляторов дает в таких случаях резкое улуч-
шение. Дело в том, что напряжение плоской батареи, например 4.5 В, очень
•быстро падает до 4—3,8 В, тогда как напряжение кадмиево-никелевого акку-
мулятора 4,8 В в течение первых двух часов работы фактически равно 5,5 В,
в течение последующих шести часов сохраняется на уровне номинального на-
пряжения в 4,8 В, а затем в течение еще следующих 2 ч понижается лишь до
4.4 В Когда у аккумулятора напряжение падает до 1.1 В на каждом элемен-
те, то требуется повторный заряд аккумулятора. Лучше всего заряжать акку-
мулятор током в 1/10 номинального значения его емкости (это, значит. 20 мА
дли аккумулятора 200 мА-ч, 50 мА, для 500 мА-ч и т. д.) в течение 14—16 ч.
Если заряжать аккумулятор в течение ббльшего времени (например, свыше су-
ток), то это сокращает срок его службы.

Кадмисво-никелевые аккумуляторы имеют срок службы не менее чем в 100
циклов заряда — разряда. Важным делом является равномерная разрядка от-
дельных элементов аккумулятора, что должно предшествовать новому заряду
(рис. 11.1).

Рис. 11.1. Заряд и контроль миниатюрных
кадмиево-никелевых аккумуляторов:

а) схема зарядного устройства для заря-
да от одного до семи последовательно соеди-
ненных кадмиево-никелевых аккумуляторов
от автомобильного аккумулятора 12 В;
R регулирует значение зарядного тока
(47 Ом-30 мА, 33 Ом—41 мА, 22 Ом—
65 мА. 15 Ом —84 мА, 10 Ом—120 мА);
б) схема сетевого выпрямителя (трансформа-
тор Тр! может быть взят от блока питания
игрушечных электрических железных дорог
или от радиовещательных ламповых приемни-
ков): а) схема для контроля состояния заря-
женности аккумуляторов (/ — 6 В/225 мА-ч;
2—2.4 В/500 мА-ч; 3—4.8 В/500 мА-ч •/-
6 В/500 мА-ч; 5—12 В/500 мА-ч); в хорошо
заряженном аккумуляторе замеренное напря-
жение не должно упасть в течение 15 с под
включенной нагрузкой

Для питания приемников в еубмиииатгарпых радиомоделях (например, с
размахом крыльев 0,25—0,35 м) применяют батареи малой емкости, изготовлен-
ные из небольшого числа элементов галетной батареи 9 В для радиовещатель-
ных транзисторных приемников Приготовленную таким образом субмнниатюр-
ную батарею герметизируют, оклеивая лейкопластырем.
11.2. ПИТАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ
И ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Способы питания электронных схем и исполнительных механизмов, в прин-
ципе, не отличаются от описанных выше способов питания радиоустройств, по-
с той разницей, что значительное потребление тока (около 0,3—1.5 А) вынуж-
дает пользоваться аккумуляторами с соответственно большими емкостями
(450—1000 мА-ч).

Совместное питание транзисторных радиоприемников, электронных схем и
исполнительных механизмов от одного источника тока применяют только для
простых одноканальных устройств. В большинстве же случаев приемники пи-
тают от отдельного источника малой емкости, что увеличивает надежность ра-
боты, поскольку большое потребление тока исполнительными механизмами вы-
зывает в момент их включения резкие падения напряжения на зажимах источ-
ника питания, что для приемников вредно. Разумеется, в каждом отдельном слу-
чае надо тщательно проверить преимущества использования только одного, об-
щего источника питания. Это дает упрощение соединений в модели, облегчение
обслуживания—в части заряда источников питания, а иногда снижает общую
массу Недостатком использования одного источника является возможность воз-
никновения помех в работе приемника, особенно в его электронных схемах, у
которых, как правило, критичны условия регулирования.

В аппаратуре для пропорционального управления, для которой решающее
значение имеет малая общая масса устройства, применяют теперь, как правило,
совместное питание приемника и исполнительных механизмов с использовани-
ем схем стабилизации напряжений, а также кадмиево-пикелевых аккумулято-
ров большой емкости (2-2,4 В. 500—1000 мА-ч). Применяя увеличенное напря-
жение (2-3.6 В), можно приемник, дешифратор и схему сравнения исполни-
тельного механизма питать стабилизованным напряжением (5 В), что обеспе-
чивает надежную работу в случае понижения напряжения источника питания.

Обычно аппаратура для пропорционального управления потребляет ток
около 200 мА. когда все исполнительные механизмы работают с нормальной
нагрузкой. Если же нагрузка очень велика, то потребление тока каждым меха-
низмом возрастает до 400 мА. В первом случае достаточны кадмпево-ннкеле-
вые аккумуляторы 500 DK, а во втором случае лучше всего применять акку-
муляторы 500 DKZ (или соответственно большей емкостью).

Сухие элементы и батареи, изготовленные за 8—12 недель до начала их
эксплуатации, уже имеют напряжение, пониженное примерно на 10% против1
номинального

Во всех случаях купленные источники питания надо проверить, замерив их
напряжение под нагрузкой, соответствующей потреблению тока данным устрой-
ством

Добавим еще. что в процессе старения элемента (пли батареи) возрастает
его внутреннее сопротивление, что вызывает неполадки в работе устройства.
Это особенно характерно для транзисторных приемников, в которых часто воз-
никают нежелательные связи, выражающиеся в числе прочего в характерном
«булькании» в телефонах и в вибрациях якоря реле. И то и другое являются
признаком непригодности батареи

Важным моментом является частая проверка напряжений питания, разу-
меется под нагрузкой, в работающем устройстве — передатчике, приемнике и-
испо.шитсльпо.м механизме Напряжения в передатчиках надо измерять через
кажд - грн часа работы г перерывами (при непрерывной работе напряжение
надо проверять через каждые полчаса или час). Это предотвратит многие не-
приятные неожиданности на старте

Перед тем как приступить к выбору оптимальных источников питания, не-
обходимо предварительно составить энергетический баланс. При этом исходят
из тою. что модель должна работать непрерывно в течение, например, от
6 мин до часа (модели для участия в соревнованиях) или дольше (модели для
установки рекорда и т. д.). При определении потребления тока устройствами и
механизмами в модели следует учитывать, что не все. они работают непрерыв-
но и одновременно. Используя собранные таким образом данные, определяющие
емкость источников питания, и пользуясь каталогами элементов, батарей и ак-
кумуляторов, выбирают нужные источники питания.

При работе с летающей моделью зимой надо помнить, что низкая темпера-
тура (например от —20 до —30’С) вызывает падение емкости батареи на 40—
60%- Летом, при температуре 30—40° С емкость батареи, напротив, возрастает
на 10—15%. Наиболее пригоден для работы с моделью диапазон температур
от 20 до 30 °C. Временно «оживить» истощенную батарею можно, подогрев ее.

Если в течение ближайших двух-трех дней не намерены использовать ап-
паратуру для дистанционного управления, то следует вынуть из нее все источ-
ники питания. Если оставить батареи и аккумуляторы в радиоаппаратуре и
других устройствах на долгий период, то они постепенно разрядятся и загряз-
нят соединительные контакты. Кроме того, ущерб будет нанесен прилегающим
к источнику питания радиодеталям, электрическим микродвигателям и т. и.

Элементы и сухие батареи не должны работать непрерывно. Примерно че-
рез каждые 15 мин надо прерывать их работу, чтобы они могли восстанавли-
ваться и работать более экономично.

Элементы и батареи надо хранить в холодном и сухом месте, что противо-
действует процессу саморазряда и удлиняет срок службы. Лучше всего хранить
их в холодильнике при температуре около +5° С, а перед использованием дать
им прогреться до комнатной температуры (20—25°С).

Глава 12

Конструирование и технология
изготовления аппаратуры для
дистанционного управления
моделями

12.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Каждое передающее и приемное устройство состоит из платы, собранных
деталей и корпуса со вспомогательными элементами, такими, как антенны,
штепсельные гнезда, противовесы и т. п Эти устройства должны обеспечить
высокую механическую и электрическую устойчивость.

При конструктивной разработке радиомодельных приемных устройств сле-
дует учитывать следующие факторы:

вибрации, которые в модели самолета достигают при работе двигателя ам-
плитуды до 2 мм при частоте 150—250 Гц;

ускорения — до 20g;

перегрузки, которые при катастрофе модели достигают значений свыше
200g;

диапазон температур, в котором могут быть использованы любительские ус-
тройства. равен от 0 до +50°С, а для устройств заводского изготовления от
— 10 до +60° С;

относительная влажность в месте использования управляющих устройств,
которая может достигать значения, близкого к 100%;

время безотказной работы управляющих устройств и их общий срок служ-
бы, который равен нескольким сотням часов.
Для увеличения стойкости устройства, работающего в модели, к перегруз-
кам применяют вертикальный монтаж между двумя толстыми платами, залив-
ку элементов смолой или силиконовым каучуком, металлизацию отверстий в
монтажной плате и интегральные и гибридные схемы.

Вибрации конструкции модели, возбуждаемые ее приводным двигателем
внутреннего сгорания, очень опасны. Они вызывают через 50—100 ч работы
(около 500 полетов) поломку выводов электродов транзисторов. Поэтому состо-
яние выводов надо проверять каждые два-три года, лаже если аппаратура не
подвергалась сильному сотрясению при ударе модели о землю или препят-
ствию.

Выполнение этих требований затрудняет необходимое уменьшение до ми-
нимума размеров и массы устройств, особенно приемных. Поэтому конструк-
ция устройств для дистанционного управления моделями требует на практике
очень тщательного подбора деталей, что пе менее важно, чем удачный выбор
принципиальной схемы.

Можно сказать, что в настоящее время уже нет так называемых плохих и
хороших схем, поскольку каждая современная схема может работать эффек-
тивно. Речь идет только о том. какими специальной подготовкой, опытом и тер-
пением обладает радиомоделист, какой инструмент — летали, материалы — и
какая измерительная аппаратура имеются в его распоряжении. Все это отно-
сится к конструкторам-любителям.

12.2. СОСТАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И УЗЛЫ

Основным принципом конструирования является применение только высо-
кокачественных миниатюрных и субмнннатюрных элементов. Однако в люби-
тельской практике лучше использовать детали, пусть большие по размеру, но
хорошие, чем меньше, но худшие. Это положение должно стать принципом.

Радиоэлектронные элементы, перед тем как их монтировать, надо подверг-
нуть предварительному контролю и измерению. Заводы имеют для этого специ-
альные лаборатории, а любитель должен действовать следующим образом:

I. Предварительно измерить величины параметров каждого элемента (ре-
зистора, конденсатора, полупроводникового прибора и т. и.).

2. Нагреть элементы инфракрасным излучателем до 4- 60° С и оставить на
1 ч. Через час снова нагреть и повторить этот цикл 10 раз.

3. Затем охладить элементы до —10’С (например, в домашнем холодиль-
нике), оставить на 1 ч, через час снова охладить и тоже повторить этот цикл
10 раз.

•1. После этого поместить элементы над испарителем с кипящей водой на
таком уровне, чтобы температура ие превышала 50° С, и оставить их здесь на
один час. Этот цикл повторить 5 раз. Высушить элементы при обычной ком-
натной температуре.

5. Расположить элементы, припаяв или привинтив их к монтажной панели,
прикрепленной к доске с габаритами 10X200X1000 мм с несколькими отверсти-
ями (для прохождения воздуха). Один конец доски следует закрепить на бетон-
ном или каменном полу, второй конец поднимать и отпускать на высоту 0,6 м,
повторяя это несколько десятков раз.

6. Снять элементы с панели.

7. Вторично измерить величины параметров элементов и удалить те из них,
параметры которых изменились в сравнении с результатами предварительных
измерений (n. 1). Разумеется, вторичные измерения необходимо проводить при
такой же температуре, как и в первый раз.

Допустимые пределы изменения параметров:

Резисторы...............

Электролитические конденса
торы......................

Конденсаторы ....

Транзисторы ....

Диоды ...................

±2%

±2% (ток утечки ±5%)

±0.5%

/к со±20%
/пр ±20 %.
Приемные устройства и электронные схемы часто заливают смолами для
защиты от механических повреждений и атмосферных влияний. Для простых
субминиатюрных приемников используют в этом случае силиконовые смолы,
реле— полиэфирные или полиуретановые смолы. Получается кубик, стойкий к
ударам и сырости.

Элементы на монтажных платах заливают силиконовыми смолам и гелями,
способными заполнять механически поврежденные места, по эти материалы не-
достаточно влагоустойчивы. В устройствах заводского изготовления высшего
класса используют смолы, изготовленные в виде пены.

Конденсаторы, применяемые в контурах ВЧ, должны быть керамическими
или слюдяными. В резонансных контурах ФПЧ применяют конденсаторы из
металлизованной полиэфирной пленки, пол нети рольные, а в последнее время
конденсаторы из металлизированной бумаги. Это относится также к шифрато-
рам, дешифраторам и исполнительным механизмам. Лучше всего, когда конден-
саторы залиты смолой.

Электрические конденсаторы должны быть танталовыми и иметь малую
утечку.

Конденсаторы переменной емкости, особенно так называемые полуперемеп-
ной емкости — триммеры, используют в передатчиках. Миниатюрные конденса-
торы переменной емкости от карманных радиовещательных приемников приме-
няются иногда в исполнительных механизмах вместо потенциометров обратной
связи.

Резисторы всегда должны быть металлизированными (например. МЛТ, МТ),
мощностью 0,25 — 0,5 Вт в передатчиках и 0,05—0,125 Вт в приемниках.

Непроволочные миниатюрные построечные потенциометры используют для
облегчения регулирования схемы.

После 25 000 полных поворотов изменение суммарного сопротивления не
превосходит 15%. Лучшие результаты дает применение миниатюрных проволоч-
ных потенциометров. Изменение суммарного сопротивления после 10 000 пол-
ных поворотов несколько ниже 2%.

В пультах управления передатчиков можно применять непроволочные уг-
леродистые закрытые потенциометры мощностью от 0.1 до 1 Вт. У них изме-
нение суммарного сопротивления после 12 500 полных поворотов не превосхо-
дит 15%. И здесь также можно использовать проволочные потенциометры.

В исполнительных механизмах устройств заводского изготовления применя-
ют специальные потенциометры обратной связи — проволочные или непроио-
лочные керметовые (чаще). Кермет (керамометаллический сплав)—это мате-
риал, получаемый путем соединения керамических порошков с металлами с по-
мощью специальных технологических процессов.

В передатчиках можно применять катушки бескаркасные или с сердечни-
ком, например ферритовым. Бескаркасные катушки наматывают посеребренным
или реже эмалированным проводом диаметром 1—1,5 мм. Таким катушкам не-
редко придают жесткость путем наклейки полпстирольных полосок. Катушка
антенной связи в передатчике и катушки выходных контуров могут быть бес-
каркасными с внешним диаметром 12—15 мм и состоять из 1,5—3 витков по-
серебренной проволоки диаметром 0,75—1,2 мм.

В приемниках используют катушки, намотанные па миниатюрных пласт-
массовых (например, полпстирольных) каркасах. Это — каркасы диаметром 5—
10 мм от радиовещательных транзисторных приемников или телевизоров. Ка-
тушки намотаны эмалированным проводом диаметром 0.3—0,5 мм. виток к
витку.

Типичный резонансный контур для полосы 27,12 МГц для сверхрегенера-
тивных приемников имеет следующие параметры: 7,5 витков провода в эмале-
вой изоляции диаметром 0,3 мм (индуктивность 0,7 мкГ) на каркасе диаметром
5 мм с керамическим конденсатором 47—51 пФ. Очень многое зависит от каче-
ства сердечника катушки. Надо применять только ферритовые сердечники, взя-
тые от катушек, работающих в контурах коротковолновых или ультракоротко-
волновых радиовещательных приемников илу телевизоров. Обычно это феррит
краснобурого или же черного глянцевого цвета. Кроуе того, с течением време-
ни феррпт теряет свои качества, что ухудшает работу приемника. Лучшие ре
зультаты (по стабильности) дает применение латунных или алюминиевых сер-
282
денников. В этом случае катушка (как и описанная выше) должна иметь 13—
]5 витков провода ПЭВ 0,3 мм.

Алюминиевый или латунный сердечник в катушке обеспечивает также не
сколько более точную настройку, чем ферритовый сердечник. При ввинчивании
такого сердечника понижается индуктивность катушки. На практике применяют,
например, те же контуры, которые с ферритовым сердечником работают в
полосе 27,12 МГц, а с латунным сердечником — в полосе 40,68 МГц. Латунные
сердечники с резьбой М4Х10 мм встречаются в канальных вкладышах ПТК
телевизоров

Для фиксирования обмотки катушек и дросселей ВЧ можно применять
только полистирольный клей (используемый, например, для склеивания пласт-
массовых нгруюек и комплектов деталей моделей).

Дроссели ВЧ предотвращают проникновение токов высокой частоты в дру-
гие цепи устройства. Дроссели ВЧ это чаще всего однослойные катушки с
индуктивностью 10—НО мкГ, намотанные в один слой виток к витку эмалиро-
ванным или оплетенным шелком проводом диаметром 0,05—0,1 мм па полиети-
рольпом каркасе диаметром 3—5 мм Число витков — от 60 до 100 (при диа-
метре 3 мм и 100 витках индуктивность равна около 40 мкГ). Добавим при
этом, что дроссель ВЧ для сверхрегенератнвных детекторов должен иметь актив-
ное сопротивление 2—4 Ом.

Дроссели ВЧ для полосы 27,12 МГц работают эффективно только в до-
вольно узком интервале длин намотанной проволоки от 310 до 470 мм и не-
сколько хуже при длинах от 250 до 780 мм. Поэтому дроссели необходимо
подбирать тщательно. Очень часто дроссели ВЧ бывают намотаны на (непро
водочных) резисторах с припаиванием концов обмотки непосредственно к вы-
водам резистора. При этом не следует удалять проводящий слой.

Параллельное включение резистора подавляет в некоторой степени резо-
нансные свойства дросселя ВЧ и вызывает притупление его резонансной кри
вой. Это зависит, главным образом, oi величины сопротивления, включенного
резистора (обычно 0,5—3 МОм). Возможна также намотка дросселей ВЧ про-
водом с высоким удельным сопротивлением. Хорошие результаты дает также
применение готовых дросселей, так называемых корректировочных, от телеви-
зоров (110 мкГ), а также противопомеховых дросселей 10 мкГ (40 витков
провода ПЭВ диаметром 0.3 мм. намотанных на ферритовый стержень диамет-
ром 3 мм и длиной 18 мм) от игрушечных электрических железных дорог про-
изводства ГДР.

Дроссели НЧ играют, прежде всего, роль элементов ЛС-фильтров. Опи мо-
гут быть намотаны на ферритовые сердечники с высокой магнитной проница-
емое 1ыо. например 1000—3000 ПН. Фильтры каналов с частотой 400—2000 Гц
можно наматывать на сердечники из феррита или высоконикелевого пермаллоя.
Хорошие результаты дает применение кольцевых (тороидальных) сердечников
из феррита или пермаллоевой лепты. Подробно о фильтрах говорится в гл. 13.

Электромагнитные реле используют в основном миниатюрные, например
РЭС-10. Для промежуточных схем используют преимущественно телефонные
реле.

В канальных фильтрах НЧ применяют, как правило, точечные германиевые
диоды DOG-62, а в диодных дешифраторах — DOG-31. Диод должен иметь как
можно меньшее сопротивление в прямом направлении — не более 110 Ом и как
можно большее — в обратном направлении — не менее 1 Мом. Следует доба

Рнс. 12.1. Замена полупроводниковых
элементов:

а) переделка транзисторов в дио-
ды; б) зенеровский диод (стабилит-
рон /). включенный в направлении про-
пускания, заменяет обычный кремние-

вый диод 2 такой же мощности
вить, что германиевые и кремниевые транзисторы можно использовать как
диоды (и при том высокого качества), получая при этом сопротивление в на-
правлении пропускания около 3 Ом и даже меньше и очень большое сопротив-
ление в обратном направлении (рис. 12.1).

Основные данные польских транзисторов, применяемых в устройствах ди-
станционного управления, и их зарубежные эквиваленты приведены в табл.
12.1. Транзисторы ВЧ имеют меныпий коэффициент собственных шумов и об-

ТА Г>Л И Ц А 12 .1

ПНР Новые обозначения ПНР Старые обозначения СССР Прочие страны
ААР 631 z DOC 31 'поды Д2 ОА 81
ААР 652 DOC 52 Д2, Д9 ОА 81
ААР 655—GG1 DOC 55—61 Д9 ОА 85
ААР 114 DOC 62 Д1'1—17 ОА 85
ААР 116 DOC 53 Д2, Д9 ОА 91
AYP GO 1-607 DZG 1—7 Д7 GY 101 — 105
BAY PGO BAY 54 КД103 КА 501—501
BAY PG3 BAY 55 КД 103 КА 501-504
BZY PHI Стабилитроны BZl/C.D I КС 133—211 Z1-8
BZY P20 BZ2/C.D Д815-817 ZLI-28
ЛСР 602 T pa TG 2 1зисторы. МП 39—42 ОС 70
ACP 603 TG ЗА МП 40 ОС 75
ACP 604 TG 4 МП 39—42 ОС 70
ACP 605 TG 5 МП 39—42 ОС 71
ACP G06 TG 8 1125, П26 ОС 77
ACP G07 TG ЗГ 11401, П402 ОС 45
ACP 650—655 TG 50—55 •МП 39—42 ОС 72, ОС 76
ADP 665 AD 365 П201—203 ОС 30
ADP 666 AD 366 11213. ГТ 402 ОС 30
ADP 670-672 TG 70—72 114. П216 ОС 26
AFP 626-630 AF 4,26- 430 П403, П416 ОС 170
ASYP 21—27 AF 514—516 ASY 31-37 П403, П423 МП 39-42 ОС 171 ОС 140, ОС 39С
BFP 519-521 BF 504—506 BF 510 BF 511 BF 519—621 МП 114-116 КТ 312 КТ 312 КТ 315 SF 12.1 — 128 ВС 527 ВС 527 ВС 528
BCP 527 BC 528 КТ 315 ВС 107
BCP 528 BC 528 КТ 315 ВС 108, ВС 109
BSXP 87 BSY 52 КТ 315 ВС 107, 2N 708
BSXP 93 BSY 56 КТ 315 1 ВС 108, ВС 109
BFWP 21 1 Полевые транзисторы 1 КП 102. КП 103, | 1 КП 301 | Однопереходные транзисторы | КТ 117 | KF 521, SM 102—104 2N 2646 и др.
1 Т иристоры | КУ 101 А-Е | BRY 39, 3N 84
ратный ток коллектора Поэтому их охотно используют для первого каскада
УНЧ. Собственные шумы транзистора больше зависят от значения напряжения
на коллекторе, чем от тока коллектора.

Если транзистор работает в качестве ключа (см. рис. 3.4а), то допустимое
значение тока коллектора может в 4—6 раз превышать максимальные (по спра-
вочнику) значения.

Германиевые транзисторы ВЧ для передатчика должны иметь параметры,
близкие к следующим:

для большего сигнала при 7к=20 мА и 4/к.»=12 В коэффициент
₽= 1204-140;

д ля малого сигнала при /к=1 мА и £Л<Э=4,5 В коэффициент р=30-г40.

Германиевые транзисторы в модуляторе должны иметь при /к = 1 мА и
:,=4,5 В коэффициент 03s6O.

Германиевый транзистор ВЧ для сверхрегенеративного приемника должен
иметь /к.во<5 мкА и 0^100 (минимум 60, а для транзисторов советского
производства, например П403, даже 40).

Миниатюрные транзисторы, изготовляемые в СССР: ГТ109А-И (низкой
частоты — 30 мВт), ГТ310А-Е (высокой частоты 80—160 МГц — 20 мВт), ГТ108,
ГТ309.

Значения коэффициентов 0 для отдельных каскадов УНЧ и канальных
фильтров приведены на схемах.

Если нет транзистора с достаточно большим коэффициентом усиления по
току р. то можно использовать составной транзистор, собранный из двух с
меньшим коэффициентом (см. рис. 6.66). Результирующий коэффициент 0 для
составного транзистора приблизительно равен произведению коэффициентов от-
дельных транзисторов. Следует обращать внимание на то. чтобы обратные токи
коллектора в используемых транзисторах были как можно меньшими. Состав-
ные транзисторы могут также работать в схемах ВЧ (27,12 МГц), но тогда от-
дельные транзисторы должны иметь предельную частоту усиления на токи
выше 150 МГц.

Чтобы каскад усилителя обеспечивал усиление по мощности, например, в
10 000 раз (40 дБ), предельная частота усиления по току транзистора должна
быть в 100 раз (а для усиления в 1000 раз — в 30 раз) выше частоты сигнала.
Если достаточно стократное усиление (20 дБ), то можно использовать транзи-
сторы с предельной частотой, превышающей частоту сигнала в 10 раз. Значе-
ние коэффициента 0 уменьшается при росте тока коллектора. Например, если
при токе 10 мА он равен 42, при 50 мА — 20, а при 90 мА — лишь 10. Следо-
вательно, лучше использовать транзисторы, у которых выше максимальная час-
тота генерирования при данном токе коллектора.

В настоящее время все чаще встречаются диоды и транзисторы в пласт-
массовых корпусах. Они выдерживают значительно большие перегрузки и меха-
нические удары, чем транзисторы в металлическом корпусе.

Каковы преимущества все более широко применяемых кремниевых тран-
зисторов? Германиевые транзисторы лучше работают на высоких частотах, а
кремниевые — па больших уровнях мощности. На практике для достижения тех
же результатов, например, в сверхрегенеративном детекторе следует использо-
вать вместо германиевого транзистора с р = 60 с предельной частотой выше
100 МГц кремниевый транзистор с 0^180 с предельной частотой выше
250 МГц.

Использование кремниевых транзисторов упрощает проблему температур-
ной стабилизации каскада детектора или усилителя. На практике в каскаде
УНЧ с кремниевым транзистором экономятся два резистора и один электроли-
тический конденсатор. Приемник становится меньше по размеру и легче. Ана-
логичные выгоды дает применение кремниевых транзисторов в каскадах ка-
нальных фильтров НЧ.

Использование кремниевых транзисторов в триггерах и в мультивибраторах
для схем пропорционального управления обеспечивает значительно лучшую тем-
пературную стабильность и позволяет сэкономить по одному резистору па каж-
дый транзистор.

Полевые транзисторы известны уже с пятидесятых годов, но в практике
дистанционного управления моделями их стали применять с 1967 г. В отличие
от обычных транзисторов, они управляются не током, а напряжением, имеют
очень большое входное сопротивление (порядка сотен мегом), что является их
основным достоинством. Полевые транзисторы используются чаще всего во
входных цепях приемников (см. рис. 14.28а). Они имеют замкнутые накоротко
электроды для защиты от перенапряжения, вызываемого статическим электри-
чеством. Замыкающие зажимы удаляют лишь после впаивания транзистора в
схему. К электродам транзистора без замыкающего зажима прикасаться нельзя.

Однопереходные транзисторы используются в схемах триггеров и генера-
торов пилообразных колебаний. Опи встречаются также в тактовых генерато-
рах и в генераторах ИЧ (см. рис. 14.20).

12.3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ АППАРАТУРЫ

ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ МОДЕЛЯМИ

Изготовляя передатчик или приемник по выбранной приш шпальной схеме,
решают, каким способом выполнить монтаж и как расположить отдельные де-
тали и узлы. Этой работе может помочь ознакомление с некоторыми проверен-
ными на практике примерами конструктивно-монтажных решений

Аппаратуру для дистанционного управления моделью изготовляют отдель-
ными узлами. Приемник начинают монтировать с каскада детектора После его
регулировки монтируют каскад усилителя низкой частоты. Таким образом дей-
ствуют до конца, постепенно подключая в работу каждый функциональный
узел. Передатчик монтируют таким же образом, но в обратном порядке. На-
чинают с изготовления и наладки пульта управления, затем — генераторов НЧ
модулятора, а заканчивают каскадом ВЧ и согласованием его с антенной Пос-
ле этого уточняют режим работы для отдельных транзисторов и других эле-
ментов схемы, добиваясь методом последовательных приближений правильной
работы всего устройства в целом.

Транзисторные схемы имеют то очень ценное свойство, что допускают уста-
новку различных типов транзисторов при условии, что будут сохранены опре-
деленные значения коэффициента усиления по току, величины предельной час-
тоты усиления по току и обратного тока коллектора. В правильности этого
можно легко убедиться, заменяя в каком-либо действующем устройстве все
или только некоторые транзисторы их примерными аналогами В 98 случаях из
100 устройство сразу же будет работать, ио чаще всего несколько хуже. В
этом случае следует выполнить небольшие изменения режимов отдельных тран-
зисторов. подбирая значения делителя напряжений в базовых цепях Самый
значительный результат дадут изменения значений резисторов между базой и
минусовым (для транзисторов р-п-р) проводом питания.

При всякой замене транзисторов или при работе с экспериментальными
схемами надо заменить все маломощные резисторы потенциометрами 10—
100 кОм. включенными между «+» и «—» питания, скользящим контактом,
соединенные с базой транзистора Тогда в результате индивидуального регули-
рования можно добиться, чтобы каждый транзистор работал в оптимальном
режиме

Опыт показывает, что 80% неудач при любительском изготовлении аппара-
туры вызывается использованием транзисторов со слишком малым коэффици-
ентом усиления по току. Отсюда вытекает требование, что перед установкой
каждого транзистора в схему его надо проверить. Это позволит избежать не-
удач. Если на схеме не указаны значения коэффициента р, то следует считать,
что он должен быть больше или равен 50—60, а обратный ток коллектора дол-
жен быть меньше 5 мкА.

Особенно большой коэффициент р должны иметь транзисторы в первом
каскаде УНЧ. в электронных реле. /?С-генераторах НЧ и в задающих кварце-
вых генераторах ВЧ. Хорошие результаты дает применение транзисторов ВЧ с
большим коэффициентом р и малым обратным током коллектора в каскадах
УНЧ и в генераторах НЧ. Всегда лучше использовать транзисторы с меньшим
обратным током коллектора, хотя бы и с меньшим коэффициентом р. чем на-
оборот.
В большинстве случаев механический монтаж сочетается с электрическим
монтажом, поскольку он выполняется сразу на готовой плате с вытравленной
схемой соединений (печатной плате). Монтаж деталей может быть вертикаль-
ным (благодаря чему устройство получается меньших размеров, так как лучше
используется площадь монтажной платы), горизонтальным (это обеспечивает
лучший доступ к деталям, более прочное их крепление) или же смешанным.

Приемники заводского изготовления монтируют на текстолитовых платах с
посеребренной схемой печатных соединений. Это нужно для лучшего впаивания
деталей и обеспечения меньших переходных сопротивлений, что важно, например,
для супергетеродинов, работающих в диапазоне ВЧ Такие платы не лопаются
на морозе

Любительский способ изготовления монтажных плат заключаются в вытрав-
лении схемы соединений в растворе хлорного железа Г'еС13 (0.5 л воды и
200 г хлорного железа) в течение 20 мин. Протравленную плату промывают,
очищают, сушат и покрывают раствором из 2 г порошковой канифоли в 15 г
денатурированного спирта.

В передатчиках следует по возможности соблюдать экранирование отдель-
ных каскадов (например, кварцевого генератора и каскада усилителя мощности
ВЧ). Не повредит и более свободное расположение деталей. Зато в транзисто-
рных приемниках детали можно размещать почти как угодно плотно, не опаса-
ясь взаимных связей. ДС-фильтры на броневых ферритовых или тороидальных
сердечниках можно располагать одни за другим. Следует добавить, что эти
фильтры надо прикреплять к монтажной плате только с помощью винтов из
немагнитных материалов (латуни, алюминия), приклеивать эпоксидной смолой
или непосредственно за впаянные выводы. Трансформаторы тоже прикрепляют
приклеиванием или привязыванием к монтажной плате.

После того как смонтированы все детали (причем транзисторы и диоды
надо стараться впаивать последними) и после проверки их работы, заполняют
все свободное пространство между деталями пористой резиной или пенопластом
я все устройство несколько раз в разных направлениях обматывают лейкопла-
стырем. Другой способ защиты приемника от механических повреждений за-
ключается в заливке смонтированных деталей эпоксидной смолой. Полная за-
ливка (за исключением входного блока ВЧ, который можно заливать только
специальной смолой, нс ухудшающей добротность контуров ВЧ) полезна, но
это утяжеляет устройство Поэтому чаще придают жесткость установке деталей
с помощью частичной приклейки деталей.

Техника залипки сверхминиатюрных приемников смолой заключается в сле-
дующем. Из латунного или алюминиевого листа изготовляют швеллер (по раз-
мерам приемника) и две боковые стенки. Стенки и внутренность швеллера
смазывают тонким слоем вазелина и обматывают резиновыми нитками. Внутрь
приготовленной таким образом формы вкладывают предварительно проверен-
ный приемник и заливают смолой. Приемник может быть спаян без платы
(висячий монтаж). При этом надо следить за тем. чтобы провода < + » и <—»—
не соприкасались друг с другом. Элементы же (если их корпуса защищены
краской) могут соприкасаться друг с другом. После затвердевания смолы, на
что требуется 10—12 ч, снимают боковые стенки и вынимают готовый ку-
бик. из которого выступают только выводы для припайки антенны, проводов
питания и реле или же исполнительного механизма. Таким образом можно по-
лучить одно- или двухканзльный приемник массой всего в 10—25 г. Для за-
ливки лучше всего использовать полиэфирную смолу.

Печатный монтаж можно заменить навесным, который делают мягким про-
водом в поливинилхлоридной изоляции. Во всех случаях следует паять без
кислоты, т. е. оловом с канифолью.

В аппаратуре для пропорционального управления все чаще применяют ин-
тегральные схемы. Это элементы, собранные в миниатюрном корпусе, где на
пластинке размером в несколько квадратных миллиметров удается расположить
несколько десятков транзисторов и соответствующее количество резисторов и
диодов.

Интегральные схемы можно использовать в приемниках, модуляторах,
шифраторах, дешифраторах и в исполнительных механизмах. Они спроектиро-
ваны так, что их можно соединять друг с другом. Благодаря нм упрощается
технология производства устройств, уменьшается возможность допущения разно-
го рода монтажных ошибок (в обычной многоканальной аппаратуре имеется свы-
ше тысячи точек пайки) и. как следствие, увеличивается надежность устройства.

С точки зрения их применения интегральные схемы подразделяются
на цифровые и аналоговые. Первые работают в шифраторах и дешифраторах,
вторые—в усилителях. Радиомоделиста монтируют интегральные схемы путем
впаивания их на односторонних печатных платах, в промышленности—на дву-
сторонних. В последнее время для монтажа интегральных схем появились мно-
гослойные печатные платы. Эти платы состоят из нескольких изолированных
слоев печатных проводников, причем соединения между этими проводниками
выполняются через металлизированные отверстия.

Напряжение питания должно быть стабилизировано в диапазоне 5 В± 10%.
У каждых пяти соединенных интегральных схем питание шунтируется керами-
ческим конденсатором от 0,01 до 1 мкФ. На краю монтажной платы оставляют
широкую полоску медной фольги в качестве «корпуса». Все соединения с «кор-
пусом» в каждой интегральной схеме выводятся в одной точке.

Неиспользуемые входы интегральных схем NAND непосредственно соединя-
ются с источником питания, если напряжение батареи не превышает +5,5 В
(иначе надо последовательно включить резистор 1 кОм). Несколько неиспользу-
емых входов можно припаять к одному резистору или соединить с одним из
используемых входов той же интегральной схемы.

Неиспользованные входы интегральных схем NOR соединяют с «корпусом».

Наружные соединения проводами или полосками фольги на печатных пла-
тах должны иметь длину до 250 мм. Соединения могут выполняться коакси-
альными кабелями с волновым сопротивлением менее 100 Ом.

В линейных интегральных схемах, например, типа Тесла МАА115, МАА125,
МАЛ145 (и в их аналогах) рабочую точку для всех транзисторов задают то-
ком базы первого транзистора. Следует стремиться к тому, чтобы при рекомен-
дованном значении резистора нагрузки и напряжения питания на коллекторе
было половина величины этого напряжения. Это обеспечит сведение искаже-
ний сигнала к минимуму.

В усилителе по напряжению работают, прежде всего, два первых каскада
интегральной схемы; третий транзистор — это усилитель мощности, который мо-
жет работать с большим коллекторным током (максимум 50 мА). Входное со-
противление усилителя при частоте 1 кГц равно 1 кОм. Сопротивление нагруз-
ки не должно заменяться трансформатором (без дополнительной нагрузки ак-
тивным сопротивлением). При напряжении питания 4,5 В и сопротивлении на-
грузки 470 Ом схема усиливает сигнал с частотой до 150 кГц без искажений.

Допустимое напряжение питания для схем: МЛА115—4 В. МАА125 — 7 В,
МАА145—12 В. Минимальное рабочее напряжение—1,1В. Диапазон рабочей
температуры — от —55 до 4-125°С. До температуры +50оС допустимая мощ-
ность потерь для всей схемы — 300 мВт. Коэффициенты [> отдельных транзи-
сторов интегральной схемы превышает 40. Усиление по напряжению — от 54
до 75 дБ.

Следует обратить внимание на то, что в интегральных схемах с металли-
ческим корпусом типа Т05 этот корпус часто бывает соединен с одним или не-
сколькими эмиттерами транзисторов.

В дифференциальных интегральных усилителях можно получить дальнейшее
уменьшение температурного дрейфа путем понижения значений токов покоя
эмиттеров (до 30—100 мкА). Для этого служат внешние резисторы.

В отношении усилителей мощности (выходная мощность до 2—3,5 Вт)
следует обращать внимание на охлаждение корпуса интегральной схемы путем
соединения ее с радиатором из алюминиевого или медного листа толщиной
2 мм площадью 50 см2. Этим радиатором может быть металлический корпус
передатчика или исполнительного механизма.

Пр^н^монтаже допустима пайка продолжительностью до 6 с при температу-

Следует избегать перегрузки входа схемы слишком большим током. Это
грозит искажениями сигналов и даже разрушением интегральной схемы. Раз-
ностные напряжения между входами не должны превышать значения ± 5 В,
Следовательно, если один вход соединен с «корпусом», то напряжение на дру-
288
гом входе должно быть от 4-5 до —5 В Критическое значение токз, разруша-
ющего входные транзисторы, равно 50 мА. В качестве зашиты используют, на-
пример, два стабилитрона (с напряжением стабилизации ниже 5 В), включен-
ные последовательно в противоположной полярности между входными зажи-
мами

Следует опасаться ошибочного включения полюсов источника питания, так
как это грозит выходом из строя некоторых элементов интегральной схемы.
Опасными могут быть перегрузки и КЗ на выходе схемы (при токе свыше
75 мА).

Винду большого усилении по напряжению интегральной схемой (50 000) в
близости выводов следует обращать внимание на правильную компоновку внеш-
них элементов. Так, элементы, подключенные к входу интегральной схемы, дол-
жны быть достаточно удалены от элементов выхода схемы и корректирующих
цепей. Иногда требуется экранировать элементы входа или выхода

Для питания рекомендуется использовать источники тока с малым внутрен-
ним сопротивлением, особенно тогда, когда от одного источника должны пи-
таться несколько интегральных схем. Лучше всего подходит для этого кадмие-
во-ннкелевый аккумулятор. Полезно также соединять в каждой интегральной
схеме «4-» и «—» питания с «корпусом» через электролитические конденсато-
ры 1—10 мкФ. шунтированные керамическими конденсаторами 0,1 мкФ. Это
защищает схемы от возбуждения при высоких рабочих частотах.

Желательно шунтирование проводов напряжения питания керамическим
конденсатором 0,1 мкФ

В 1969 г. появился первый в мире приемник серийного производства для
дистанционного управления, построенный исключительно на интегральных схе-
мах. Он не имел отдельных транзисторов ни в схеме супергетеродинного при-
емника, ни дешифратора.

Примеры использования интегральных схем для дистанционного управле-
ния моделями приведены и гл. 14. Кроме этого, встречаются гибридные схемы,
сочетающие полупроводниковую интегральную технику на основе тонкопленоч-
ной технологии и обыкновенные пассивные элементы.

12.4. НАРУЖНЫЙ КОРПУС

Корпус аппаратуры, помимо своего предохраняющего и эстетического на-
значения, имеет и техническое, и эксплуатационное значение.

Передатчики чаще всего располагают вместе с источником питания в ме-
таллическом корпусе из стального чиста (толщиной I—1,5 мм) или из легких
сплавов (1,5—2 мм). Металлический корпус служит одновременно в качестве
экрана и «корпуса». Если применяют пластмассовый корпус, то надо располо-
жить передатчик в металлическом экране или же обклеить корпус изнутри ме-
таллической фольгой (например, оловянной), которую надо затем подключить
к «4-» питания в транзисторных устройствах. Для небольших передатчиков
заводского изготовления экранирование достигается путем металлизации внут-
ренней части пластмассового корпуса в районе расположения монтажной плз
ты, пульта управления и антенного выхода. Кассета для батареи нс обязатель-
но должна быть экранирована

Лучше всего для передатчиков использовать металлические корпуса. Надо
обращать внимание на правильность подключения так называемого «корпуса*
передатчика к корпусу Это должно происходить только в одной точке, лучше
всею непосредственно у антенного гнезда. Соединение должно быть как можно
более коротким и выполняться медным проводом диаметром 2 мм или шире
кой полоской медной фольги В этом месте надо очистить корпус от лака и
прикрепить к нему болтом с гайкой провод, припаянный к этому болту.

Самое лучшее решение — это соединение гнезда антенны с прилезающей
точкой «корпуса» через керамический конденсатор 5 пФ и отвод провода от
гнезда антенны к генератору ВЧ через дроссель ВЧ, состоящий из трех витков
провода ПЭВ диаметром I—1,5 мм с внутренним диаметром катушки 5 им.
Второй провод соединяет точку «корпуса» с «общим проводом» транзисторного
передатчика. Таким образом можно эффективно подавлять гармоники основной
частоты передатчика (см. рис. 4 2в).

Ю-182 289
Хорошо снабдить передатчик выключателем, действующим от антенны. Вы-
ключатель представляет собой два упругих контакта, замыкаемые после уста-
новки антенны в гнездо. Лишь после этого можно включить передатчик. Этим
способом можно предотвратить включение передатчика без антенны. В однока-
иальных передатчиках иногда используют для этого две кнопки: левую — вклю-
чающую в момент ее замыкания смодулированную несущую, и правую, моду-
лирующую сигнал. Во время управления левая кнопка должна быть замкнута
в момент манипулирования правой кнопкой.

Важное значение имеет правильное расположение кнопок и рычагов на
пульте управления. Однако надо предварительно обсудить вопрос о том, при-
менять ли кнопки или ручки (рычаги) управления в передатчике. Что касается
аппаратуры непропорционального действия, то лучше всего показали себя в
пультах управления переключатели в виде рычагов управления. Однако для ап-
паратуры, используемой для больших соревнований, незаменимы отдельные
кнопки с так называемыми микровыключателями, которые позволяют работать
вручную значительно быстрее и точнее. Хороши также миниатюрные «команд-
ные ключи» с фиксацией в нейтрали.

В передатчиках для пропорционального управления встречается одна ручка
управления, позволяющая одновременно обслужить рули направления и высоты,
а нередко и двигатель или элероны или же две ручки (обслуживающие раз-
дельно рули высоты и направления). При первом решении работают одной ру-

Рис. 12.2. Конструктивное, решение аппаратуры для пропорционального управ-
ления «Varioprop»:
а) приемное устройство:

контейнер с питанием 2X2.4 В, 2 — общий выключатель, 3 — модуль супергетеродин-
«ого приемника. 4 — модули дешифратора, S— исполнительные механизмы. 6 — сменный ка-
нальный кварц;

б) передающее устройство:

7 —триммеры, « — ручка управления руля направления и регулирования оборотов дви-
гателя.9 — дополнительные операции, /О — измерительный прибор, // — общий выключа-
тель, - сменный канальный кварц. 13—гнездо выпрямителя (вмонтированного). /•/— руч-
ка управления руля высоты и электронов. /5 —дужки для шейного ремня
кой, при втором — обеими руками. Интересно сообщить, что радиофирмы выпу-
скают также передатчики для левши с ручками управления, расположенными
с левой стороны передней панели. В некоторых конструкциях стали несколько
лет назад применять ручки, перемещающиеся линейно вдоль плоских потенцио-
метров с фиксацией в нейтрали.

Регулирующие органы, балансирующие модель (триммеры), имеют вид во-
ротков или передвижных рычагов без автоматической фиксации в нейтрали.
Опи располагаются вблизи ручек управления или непосредственно на них.

Примеры решений корпуса передатчиков для пропорционального управле-
ния приведены на рис. 12.2 и 12.3.

Проектируя корпус передатчика, надо заботиться о том, чтобы им было
удобно пользоваться, и поэтому соответственно расположить в нем монтажные
платы, питание и т. д., т. е. уравновесить его.

На корпусе передатчика теперь все чаще встречается специальный переклю-
чатель кварцевых резонаторов. В случае если один канал ВЧ занят другим ра-

Рнс. 12.3. Примеры других конструктивных решений современных приборов за-
водского изготовления для пропорционального управления:

a) «Digital-14» TX/RX; б) «Dirigent-б»; в) Simprop «Alpha-2007/7»; г) Kraft
КР-6В; д) Kraft KP-6S; е) Futaba «Robbe Digi Мах»; ж) G-45 «Space Comman-
der»; a) «Flight Link Control-4»; u) Multiplex «Mini-2»

10*

291
диомоделистом, можно пользоваться вторым. Переключение производят тогда,
хогда радиомодель находится на земле (а не в полете).

Передатчики пропорционального управления имеют, как правило, универ-
сальный корпус, которым можно пользоваться, держа его в руках или же под-
весив за ремень на шею (пультовый передатчик). Большое внимание начинают
обращать на панель управления корпуса, на правильную балансировку корпуса
с выдвинутой антенной, на легкость доступа к заменяемым канальным квар-
цевым резонаторам и источникам питания. Передатчики, выполненные в виде
переносного пульта, должны нмегь центр тяжести подальше от точки подвески.
Кварцевые резонаторы вставляют непосредственно в наружные гнезда на кор-
пусе. Однако еще встречаются штепсельные гнезда для кварцевых резонаторов,
расположенные внутри корпуса передатчика, так что для доступа к ним надо
предварительно снять одну из стенок корпуса.

Главный выключатели в передатчике обычно защищают откидной нейлоно-
вой крышкой. Это предотвращает случайное включение передатчика при транс-
портировке. На корпусе крышки можно расположить знак, цвет которого соот-
ветствует данному канальному квариу.

Все современные передатчики, особенно для пропорционального управления,
снабжены измерительными приборами. Они служат для ориентировочного конт-
роля уровня излучения ВЧ (см. рис. 13.4). Иногда их можно переключать для
контроля напряжения батареи, питающей передатчик. Нормальное напряжение
батареи свидетельствует о правильности работы передатчика.

Иногда случается, что сначала измерительный прибор показывает разряд
батареи. Однако достаточно, например, положить передатчик на землю и пов-
торная проверка покажет, что все в порядке. Причиной неправильности перво-
начального показания прибора является электростатический заряд плексигласо-
вого корпуса измерительного прибора, который влияет на показания стрелки.
Поэтому надо, перед тем как пользоваться измерительным прибором, проте-
реть передатчик специальной жидкостью, снимающей электрические заряды.

В любительских конструкциях чаще всего встречаются передающие антен-
ны с центральной удлинительной катушкой заводского изготовления, что облег-
чает радиомоделисту настройку передатчика.

Однако антенны с центральной удлинительной катушкой имеют и очень
существенные недостатки. Если верхняя телескопическая часть такой переда-
ющей антенны случайно укоротятся на 25—50 мм, то ее эффективность может
уменьшиться на 75%. Это часто бывает причиной того, что радномодель выхо-
дит за дальность действия передатчика. Если же укоротится антенна с нижней
удлинительной катушкой, го такое случайное укорочение антенны почти совсем
не отразится на эффективности се работы. Целесообразно проводить такие эк-
сперименты с антенной передатчика при использовании измерителя напряжен-
ности поля.

С 1971 г. стали распространяться передающие антенны, установленные под
углом около 45° на наклонной стенке корпуса (см. рис. 12.26). Такие антенны
не вдвигаются, а ввинчиваются. Появились также передающие антенны, закреп-
ленные на обычном пли шаровом шарнире.

В последние годы передатчики пропорционального управления все чаще
снабжают гнездами, в которые подключается приставка для ученика-пилота.
Это либо корпус, снабженный только ручками управления и триммерами, или
же обычный передатчик. Главный выключатель в передатчике инструктора ста-
новится переключателем, благодаря которому он может включать или выклю-
чать передатчик ученика или свой. Это самый лучший и самый надежный спо-
соб обучать пи ютнровапшо моделей.

Приемники чаще всего располагают на плате толщиной 1 мм и в корпусе
из листового алюминия (0,5 0.7 мм), имеющего иногда ребра жесткости.
Встречаются также пластмассовые ударопрочные корпуса. Иногда используют
металлический корпус в качестве экрана, ио его основным назначением являет-
ся защита приемника от механических повреждений, пыли, брызг воды и т. п.

В отношении супергетеродинных приемников следует предусмотреть воз-
можность легкой смены кварцевых резонаторов. Они должны быть обеспечены
прочным соединением с гнездами, для чего необходимо соответствующее креп-
ление. Примеры конструктивных решений приведены на рис. 12.4.

а)

Plie. 12 4. Примеры конструктивных решений обычных приемников:

а) одноканальный комплект с питанием и звездообразным распределителем;
б) многоканальный приемник; в) многоканальный приемник, составленный из
модулей (например, «Varioton»), общее питание через модуль приемника; каж-
дый двухканальный модуль имеет сбоку выход в исполнительный механизм,
гнезда и вилки должны быть самого высокого качества, корпус алюминиевый);
г) то же. по с одиночной нейтральной шпилечной вилкой, корпус пластмассо-
вый; д) приемник (Controlaire SH-1I2) в пластмассовом корпусе, соединенном
четырьмя упругими зажимами:

/ — микрорезина. 2 — приемник

12.5. РАЗМЕЩЕНИЕ АППАРАТУРЫ В МОДЕЛИ

Изготовленные узлы, предназначенные для размещения их в модели, со-
стоят ив следующих частей: приемная часть, источники питания, распредели-
тельный щиток, исполнительные механизмы, соединения.
Приемная часть имеете с первичными реле и дешифраторами нуждается в
амортизации. Поэтому ее располагают на подкладке из пористой резины или
поролона. Толщина этого амортизирующего слоя снизу и сверху устройства
должна быть по .меньшей мере 20 мм (для летающих моделей, выполняющих
фигуры высшего пилотажа, такая защита уже недостаточна).

Источники питания, как правило, не нуждаются в особой амортизации, кро-
ме обвертывания их пористой резиной. Они должны быть расположены за проч-
ной перегородкой впереди или снизу приемника, поскольку в случае жесткой
посадки или удара они могут сорваться и ударить аппаратуру. Надо всегда
помнить, что источники питания обладают сравнительно большой массой!

Распределительный щиток — это узел, в котором сосредоточены выключате-
ли и штепсельные гнезда отдельных частей приемного устройства. Щиток, часто
имеющий форму массивной пластинки с печатными соединениями, не нуждается
в амортизации, но должен обеспечить надежность электрических соединений.
Следует применять движковые выключатели, поскольку они более надежны, чем
перекидные.

Исполнительные механизмы встраивают в небольшие и тихоходные модели
без амортизации, стараясь расположить их так, чтобы это облегчило баланси-
ровку модели и при этом обеспечило надежную работу (которая затрудняет-
ся, например, при наличии длинных и гибких рулевых тяг и т. п.). В отно-
шении летающих моделей, совершающих фигуры высшего пилотажа, надо уде-
лить особое внимание расположению исполнительных механизмов ввиду того,
что в полете происходят значительные перегрузки и вибрации.

Соединения между отдельными узлами должны быть выполнены из мягких
(желательно разноцветных) проводов в поливинилхлоридной изоляции (напри-
мер, 15X0,1 мм), сплетенных в жгут и привязанных (приклеенных) к конструк-
ции модели. Паяные соединения должны быть защищены от повреждений, воз-
никающих вследствие вибраций и т. п. Важную роль играют также штепсель-
ные соединения, от которых часто зависит надежность работы всего устрой-
ства. Следует стремиться к использованию прочных вилок и штепсельных гнезд
заводского изготовления. Штырьковые вилки, изготовляемые любителями из
обрезанных цоколей миниатюрных радиоламп, после некоторого времени экс-
плуатации портятся, т. е. в них лопается стекло и штырьки выкрашиваются.

Неплохие результаты дают вилки, изготовленные любителями из фольгиро-
ванного текстолита, с впаянными металлическими штырьками, залитыми эпок-
сидной смолой. В качестве гнезда служит обычная панелька для транзисторов.
Можно также получить многоконтактные соединения, склеивая друг с другом
несколько гнезд и обычных вилок или же переделывая панельки от миниатюр-
ных ламп и транзисторов. И в заключение небольшой практический совет: если
нет действительно надежного разъема, то надо применять паяные соединения.

Глава 13

Электрические измерения
контроль и регулирование

13.1. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

Вопрос об электрических измерениях и регулировании является очень важ-
ным н обширным. Более того, для любительской деятельности он является ос-
новным условием успеха.

294
Сначала несколько замечаний о принципе измерений в транзисторных схе-
мах. Постоянные напряжения в схемах ВЧ измеряют прибором, включенным
последовательно с дросселем ВЧ. Постоянные токи в схемах ВЧ измеряют
прибором, шунтированным конденсатором. Напряжения ВЧ измеряют электрон-
ным вольтметром, а в случае достаточно больших напряжений применяют
вольтметр с последовательно включенным диодом и фильтром, составленным из
двух дросселей ВЧ и керамических конденсаторов. Токи ВЧ измеряют специ-
альными приборами с термопарой или термистором.

Измерения мощности ВЧ производят с помощью специальных измерителей
выходной мощности.

Измерения токов НЧ в оконечных каскадах сверхрегенеративных прием-
ников могут вызвать вибрации реле и искажения результатов измерений даже

Рис. 13.1. Упрощенные измерения в транзисторных схемах:

о) точки измерения в УНЧ, где можно применять обычные вольтметры
(VI) и только электронные вольтметры (V2); б) измерения токов методом за-
мещения (измерение напряжения на известном резисторе вольтметром); в) то
же, в контуре ВЧ (резистор миниатюрный мастичный)

Рис. 13.2, Простые приборы для настройки и контроля работы передатчиков и
приемников:

а) ламповый пробник для контроля работы передатчика (А — 3,5 В/50 мА.
3.8 В/70 мА, 6 В/100 мА и т. п.); б) пробник с кварцевым резонатором для
настройки и контроля сверхрегенеративных приемников (приближение пробни-
ка гасит шум сверхрегенерации; правильная настройка по второй гармонике
тоже приводит к затуханию шума, это бывает при более глубоком ввинчивании
ферритового сердечника в катушку входной цепи приемника); в) комбиниро-
ванная схема генератора сигналов излучения А1 (антенна I с кварцем), измери-
теля напряженности электромагнитного поля (антенна 2 без кварца), проб-
ника кварцевых резонаторов (гнездо КВ) для передатчиков и супергетеродин-
ных приемников:

Л/регулирование генерации, Я2 — установка нуля, L—17 витков ПЭВ 0.5 на кар-
касе диаметром 5 мм с ферритовым сердечником
на 300%. В этом случае следует замыкать конденсатором 100 мкФ провода
питания « + » и «—» со. стороны делителя напряжений в базе транзистора де-
тектора.

Если использовать для измерения напряжений вместо вольтметра с внут-
ренним сопротивлением 20 кОм/B вольтметр — 2 кОм/B, то получим заниженные
результаты, а если же использовать электронный вольтметр (имеющий большее
внутреннее сопротивление), то результаты измерений будут такими же или
большими (рис. 13.1).

На примере схем, представленных на рнс. 7.4 и 14.12. опишем принцип
регулирования одно — пятиканальной управляющей аппаратуры с электрически-
ми фильтрами. При большем числе каналов невозможно обойтись без помощи
осциллографа. Использование катодного осциллографа значительно облегчает
регулирование любой аппаратуры, и это становится обязательным условием из-
готовления сложных многоканальных и импульсных схем. Простые приборы для
настройки представлены на рис. 13.2.

13.2. НАЛАЖИВАНИЕ ПЕРЕДАТЧИКА

Налаживание транзисторного передатчика со схемой, представленной на
рис. 14.12, начинают с задающего генератора с кварцевым резонатором. Вклю-
чают половину напряжения питания (например, 6 В) и полностью ввинчивают
сердечник катушки контура. Стрелка измерителя напряженности поля, антенна
которого соединена с одним конном катушки связи, должна при этом откло-
ниться. Одновременно миллиамперметр, включенный последовательно с источ-
ником питания, покажет ток 7—8 мА Указанные численные значения зависят
от напряжения, типов транзисторов и схемы генератора. Во многих случаях,
особенно при окончательном регулировании, лучше измерять не ток, а падение
напряжения на резисторе нагрузки и затем вычислять значение тока с помощью
закона Ома. При этом не нужно разъединять цепи в схемах, а результаты из-
мерений получаются более точными При первых опытах можно пренебрегать
влиянием внутреннего сопротивления вольтметра на результаты измерения.

Допустим, что при полностью выведенном сердечнике катушки ток 7 мА.
Затем с помощью отвертки, сделанной из изоляционного материала, будем по-
степенно вводить сердечник в катушку, наблюдая одновременно за величиной
тока. В какой-то момент ток упадет до 5 мА Это должно произойти в тече-
ние одного оборота сердечника Если нет падения тока, то это значит, что
контур не настроен на резонансную частоту кварцевого резонатора и, следо-
вательно. катушка или конденсатор контура подобраны неправильно. В случае-
сильной связи с каскадом усилителя мощности ВЧ контур задающего генера-
тора шунтирован и уменьшение тока едва заметно. Таким образом, для эффек-
тивной работы всего устройства нужен правильный подбор связи между квар-
цевым генератором и усилителем мощности ВЧ (катушки LI и L2, см.
рис. 14.12). Часто трудно установит резонансную точку, поскольку ток изменя-
ется постепенно, причем в значительном диапазоне перестройки контура кгар
цевого генератора. В этом случае следует применять волномер, который помо-
жет определить правильную настройку кварцевого генератора. Если значитель-
ная расстройка контура не вызывает срыва в работе кварцевого генератора, тс
это значит, что данный генератор работает без стабилизации на другой часто-
те, что случается часто. Не следует путать уменьшение тока в этом случае с
уменьшением потребления тока генератором в момент перехода из состояния
покоя в состояние генерирования (когда генератор вырабатывает колебания ВЧ,
уменьшение тока равно примерно 25%) Поэтому первой контрольной операци-
ей поме включения питания является проверка наличия генерации и лишь за-
тем надо настраивать контур в резонанс.

Если ток минимален, то сердечник катушки установлен правильно, а коле-
бания. вырабатываемые генератором, самые мощные (измеритель напряженно-
сти поля, включенный так, как было сказано выше, должен иметь тогда наи-
большие отклонения стрелки). На этом заканчивают настройку задающего ге-
нератора передатчика.

Для проверки работы каскада усилителя мощности ВЧ располагают все-
узлы передатчика в корпусе и подключают рабочую антенну или ее эквивалент
296
Затем включают питание, контролируя ток миллиамперметром, имеющим предел
измерении до 100 мА. Следя за суммарным потреблением тока, которое при
6 В напряжения должно быть примерно равно 25 мА, вращают сердечник ка-
тушки или изменяют емкость конденсатора контура усилителя мощности ВЧ.
В какой-то момент времени величина тока должна внезапно уменьшится до
15 мА. Чем лучше подобрана индуктивность катушки или емкость конденсато-
ра, тем более резким будет падение потребления тока.

При згой регулировке удобнее измерять величину тока косвенно, т, е. пу-
тем измерения падения напряжения на резисторе нагрузки в эмиттере или кол-
лекторе транзистора усилителя мощности ВЧ. Вольтметр включают с добавоч-
ным резистором сопротивлением 500—1000 Ом. На практике нет надобности вы-
числять величину потребляемого тока, достаточно настроить контур по мини-
мальному напряжению, показываемому вольтметром.

Затем устанавливают измеритель напряженности поля на таком расстоянии,
чтобы после включения передатчика стрелка отклонялась на половину шкалы.
Подстраивая выходной контур, наблюдают за показаниями миллиамперметра
(вольтметра) и измерителя напряженности поля. Вращая сердечник катушки
контура, определяют минимальное значение потребления тока, затем конден-
сатором связи <. антенной или сердечником удлинительной катушки получают
максимальные показания измерителя напряженности поля. Настройку произ-
водят «методом последовательных приближений», поворачивая сердечник каж-
дый раз не более чем на 1/10 оборота. При настройке передатчик держат обе-
ими руками вместе с антенной и не изменяют своего положения. В момент по-
лучения наибольших показаний измерителя напряженности поля при мини-
мальном потреблении тока обоими каскадами ВЧ передатчика настройку счи-
тают законченной. Иногда может оказаться необходимой небольшая поправка
установки сердечника в катушке контура задающего генератора.

После этого включают полное напряжение питания и еще раз проверяют
настройку. При описанных операциях вблизи передатчика не должно быть ни-
каких проводов, например шнура паяльника или настольной лампы, так как
это вызвало бы погрешности в результатах настройки.

Для облегчения в работе по регулированию и настройке передатчика
можно использовать приборы со схемами, показанными на рис. 13.3. Один из
этих приборов (рис. 13.3а) предусмотрен для двухтактного каскада мощности
ВЧ. /?С-элементы заменяют при этом базовые цепи обоих выходных транзи-
сторов.

После включения задающего генератора (см. рис. 14.12), регулируя кон-
денсатор Ct (при другом решении сердечник катушки £/), получают на-
стройку контура LIC1 на частоту кварцевого резонатора. Это будет видно по
максимальным отклонениям стрелки измерительного прибора. После этого уста-
навливают с помощью потенциометра /?/ коллекторный ток транзистора Т1
около 6 мА и еще раз проверяют настройку контура L1C1.

Показания приборов обоих трактов измерительной схемы не должны раз-
личаться больше чем на 10—20%. В противном случае следует соответственно
подобрать количество витков в половинах катушки L2.

Настройка каскада мощности ВЧ сводится к нагрузке катушки антенной
связи (например, L4 на рис. 14.12) безыидуктивным резистором 50—60 Ом’> к
которому параллельно присоединяют прибор, представленный па рис. 13.36. На-
страивая выходной контур передатчика (катушка L3, см. рис. 14.12), получим в
момент резонанса максимальные отклонения стрелки измерительного прибора.

В двухтактных схемах симметричность работы обоих выходных транзисто-
ров в усилителе мощности ВЧ легче всего проверить, сравнивая постоянные
напряжения на эмиттерных резисторах. Эти напряжения должны быть одина-
ковыми Если это не так, то надо подобрать соответствующие транзисторы.

Еще один способ настройки передатчика заключается в использовании ос-
циллографа (рис. 13.3в). В этом случае стремятся получить на экране как
можно Голее широкую горизонтальную светящуюся полоску—изображение не-
модулнрованпой несущей ВЧ.

° Нагрузочный резистор в данной схеме следует подключать к антенной ка-
тушке через разделительный конденсатор емкости 1000—10 000 пФ. (Прим. ред.).
Рис. 13.3. Специальные приборы для настройки передатчиков:

а) схема прибора для настройки передатчиков с двухтактным каскадом
мощности; б) то же, с однотактным каскадом .мощности; в) схема контрольной
приставки к осциллографу, позволяющей наблюдать за сигналами ВЧ от пере-
датчика: Б — гнездо осциллографа, L—17 витков ПЭВ 0,5 на каркасе диамет-
ром 5 мм с ферритовым сердечником; антенну исследуемого передатчика надо
расположить на расстоянии около 0.9 м от антенны приставки; г) осциллограм-
мы, получаемые благодаря приставке (рис. 13.3а):

I — иемодулированная иссушая; У—несущая, промодулированная на 50%; 3 — г.роио-
дулироаанная на 100%; 4 — бот ее чем на 100’:.;

д) измеритель мощности передатчика:

I — радиотехническое гнездо соединено с металлическим корпусом измерителя. У — изо-
лированное гнездо; П мощностью от 0.25 до 0,5 Вт; С=0,01 мкФ (керамическое)

Готовый передатчик (с модулятором) можно соединить двумя-тремя вит-
ками провода в поливинилхлоридной изоляции, намотанными иа основание ан-
тенны, непосредственно с пластинами вертикального отклонения осциллографа.
При частоте развертки в 5—10 раз ниже модулирующей частоты на экране ос-
циллографа должна появиться светящаяся полоса высотой 10 20 мм. Затем по-
очередно замыкают кнопки манипулятора и на экране следят за изменениями
светящейся полосы под влиянием модуляции сигналом ПЧ. Полоса может быть
разделена на части или иметь синусоидальную огибающую, по которой можно
сделать вывод о глубине модуляций (рис. 13.3г).

Основным условием правильного измерения выходной мощности передатчи-
ка является согласование эквивалента антенны по сопротивлению. Хорошо со
298
гласованиая вертикальная антенна имеет входное сопротивление в нижней точ-
ке питания порядка 50—55 Ом. В качестве эквивалента антенны используют
безцокольную лампочку, например, 3,8 В/0,07 Л. сопротивление которой около
54 Ом, но только тогда, когда эта лампочка горит полной яркостью, т. е. при
питании током мощностью около 250 мВт. При слабом свечении сопротивление
лампочки значительно меньше. Поэтому лампочка не может быть достаточно
хорошим эквивалентом антенны.

Измерительная схема выходной мощности, представленная на рис. 13.35,
требует применения вольтметра постоянного тока с внутренним сопротивлением
по меньшей мере 5 кОм/B и пределом измерения около К) В (результаты пред-
ставлены в табл. 13.1). В зависимости от внутреннего сопротивления вольт-
метра и значений его показаний в вольтах результаты измерения выходной
мощности ВЧ передатчика получаются такими: первое измерение напряжения
относится к немодулированнон несущей, второе (в скобках)—к модулирован-
ной (глубина модуляции 80%).

ТАБЛИЦА 13.1

Мощность, мВт 2 кОм/В, В 5 кОм/B, В 20 кОм /В, В
100 2.7(1.0) 2,8(1,41 3.1(2,2)
150 3,3(1.21 3.5(1,6) 3.8(2.61
200 3.7(1 ,4) 3.9(1,81 4,3(2,91
250 4.1(1,5) 4.3(2,1) 4,8(3,1)
300 4,5(1,6) 4,9(2.41 5.3(3,21
•100 4,8(1,7) 5.2(2,7) 5,6(3,51
500 5,3(1,8) 5,5(2,9) 6,0(3,7)

Измеритель выходной мощности передатчика, представленный на рис. 13.35.
состоит из конденсаторов, резисторов и диода, помещенных в металлическом
корпусе, соединенном коаксиальным кабелем (60 Ом) длиной 100—150 мм с
«корпусом» и антенным гнездом передатчика. Конденсаторы применяются ке-
рамические. Гнезда служат для подключения вольтметра, одно из них изоли-
ровано от корпуса. Резистор R состоит из четырех—шести непроволочных ре-
зисторов. соединенных параллельно. Поскольку прибор соответствует сопротив-
лению антенны 50 Ом, значения резисторов должны быть следующими: 4 ре-
зистора по 200 Ом, или 5 резисторов по 250 Ом, или 6 резисторов по 300 Ом.

Резисторы должны быть расположены вплотную друг к другу и быть спа-
янными у самого основания выводов.

Описанный выше прибор соединяют с антенным гнездом передатчика, и
вольтметром после включения передатчик настраивают по показаниям макси-
мальной выходной мощности или же на значение мощности, ограниченной пра-
вилами. При этом осциллографом проверяют форму модулированного сигна-
ла ВЧ. поскольку максимальная мощность не всегда сочетается с наилучшей
формой модулированного сигнала ВЧ.

Настройка антенного П-фильтра (см. рис. 4.3а) производится с помощью
конденсатора С1 в резонанс по минимуму тока в контуре, контролируя показа-
ния измерителя напряженности поля, собранного по схеме рис. 13.4. Емкость
конденсатора С2 надо подобрать так, чтобы при минимальном значении кол-
лекторного тока в выходной цепи передатчика и измерителя напряженности
поля было максимальное отклонение стрелки индикатора. При этом передат-
чик должен работать со своей штыревой антенной.

В случае схемы с отдельным II-фильтром сначала настраивают в резонанс
на минимум коллекторного тока выходную цепь передатчика с отключенным ан-
тенным фильтром. Затем подключают П-фильтр со стороны выходной цепи пе-
редатчика, первый конденсатор должен быть установлен на половину емкости
(если это конденсатор переменной емкости) Поворачивая медленно его ручку
влево и вправо, снова получают минимальное значение тока в выходной цепи
передатчика. Затем подстраивают конденсатор П-фильтра, находящийся на сто-
роне антенны. Если эта настройка не даст нужных результатов, то надо изме-
нить число витков в катушке П-фильтра.

Настройку лучше всего выполнять на открытом воздухе, подальше oi стро-
ительных объектов, электрических проводов и т. п. При настройке передатчик
и измеритель напряженности электромагнитного поля и их антенны должны со-
хранять неизменное положение. Помощник, который наблюдает за показания-
ми по шкале измерителя, оснащенного короткой антенной, отстоит на 5,5 м
(л/2) от антенны передатчика и не должен передвигаться, а находится все вре-
мя на одном и том же месте. Следует напомнить, что имея в передатчике ан-

Рнс. 13.4. Схемы измерителей напряженности электромагнитного поля и инди-
каторов излучения ВЧ:

о) измеритель подвешен в помещении или на дереве на открытой местности:
L—35 витков провода ПЭВ 0,25 диаметром 4,5X13 мм, / — провод, длину
которого нужно укорачивать до момента подстройки на частоту сигнала or
передатчика; б) измеритель с антенной 25—50 мм, расположенной на расстоянии
5 мм от антенны передатчика вблизи ее гнезда; в) измеритель подключен к антенно-
му гнезду передатчика: К — ключ замыкается только при контроле работы передат-
чика, R следует подобрать так, чтобы стрелка измерителя отклонялась на
3/4 длины шкалы (индикаторы излучения, представленные на рис. 13.46, в,
могут быть расположены стационарно в передатчике, их следует калибровать с
передатчиком, имеющим полностью заряженный аккумулятор питания); ?) шка-
ла индикатора:

/ — передатчик исправлен. 2 — подкриз нчсское состояние — следует зарядить аккумуля-
тор. 3 — критическое состояние — передатчик непригоден к использованию: диапазон !

можно обозначить зеленым цветом, диапазон 2 — красным, диапазон .4 -черным.

В аппаратуре заводского изготовления подобные индикаторы излучения
чаше всего имеют миниатюрные миллиамперметры с горизонтальной двухцвет-
ной шкалой и с увеличительным стеклом д

тенный П-фильтр и настраиваемую антенну с удлинительной катушкой (см.

Рис- J 2)• регулируют только один из этих элементов — фильтр или антенну.

Методы настройки и регулирования передатчиков и их узлов с помощью
соответствующих приборов представлены на рис. 13 5 и 13.6.
Рис 13.5 Настройка генератора НЧ передатчика и снятие характеристики УНЧ:
а) настройка генератора НЧ передатчика Гэчаер по фигурам Лиссажу, об-
разующимся на экране осциллографа при сравнении обеих частот:

/( и ;г (/ — частота /2 / --пср выше /, — эталонной частоты от измерительного генера-
тора НЧ Г—. 2—частота /3 ниже частоты 3 — частоты совпадают);

б) фигуры Лиссажу, показывающие отношение измеряемой частоты к эта-
лонной (1:1 или 1:2) и фазовые сдвиги: появление на экране осциллографа
какой-либо из фигур верхнего ряда свидетельствует о совпадении обеих срав-
ниваемых частот (отсчет ио шкале l'v. в момент, когда изображение фигуры
будет неподвижным): если сигнал от Г» а,-Р не имеет чисто синусоидальной
формы, то форма фигур может быть несколько искажена и. например, вместо
окружности будет иметь такой вид, как на рис. 13.5а—з; при небольших рас-
хождениях сравниваемых частот фигура начинает медленно «плавать» (если
разница составляет I Гц, то 1 раз в секунду, если 0.5 Гц —то 1 раз в дзе се-
кунды и т. д), фазовые сдвиги при этих измерениях, вытекающие из формы
фигур, нас не интересуют; а) снятие характеристик УНЧ или отдельных его
каскадов (см. рис. 7.46); R сопротивление нагрузки на выходе усилителя

13.3. НАЛАЖИВАНИЕ ПРИЕМНИКОВ

На примере сверхрегенерат явного приемника, принципиальная схема кото-
рого представлена на рис. 1-1.116, рассмотрим порядок его налаживания.

Регулирование начинают с установления па выходе детектора напряжения
около 300 мВ шума сверхрегенерирования с помощью потенциометра. Для кон-
л ог.цил.

Рис. 13.6. Осциллограммы наиболее часто встречающихся форм тока при регу-
лировании устройств дистанционного управления. Сигналы ВЧ:

/ — нсмодулированная несущая ВЧ; 2 — прямоугольная модуляция с помощью транзи-
сторного ключа (см. рис. 3.4. уровень сигнала до и после модулирования один и тот же);
3. <—то же. но с искажениями, допустимыми для одно—чстырехкаиальных устройств; б —
то же. но со слишком мелким модулированием (не годится); « — несущая, модулированная
синусоидальным сигналом; 7 — несущая, модулированная сигналом прямоугольной формы
(горизонтальная линия —это непрерывная несущая); 8 — то же, но с сигналами от двух
генераторов НЧ О—от первого генератора. 2 — от второго) в системе с переключателем
(с.м. рис. 3.4в),
троля к выходу сверхрегеперативного каскада подключают осциллограф. Если
на экране осциллографа вместо шума (см. рис. 13.6—.9) будет видно частоту
гашения (см. рис. 13.6—12), то надо увеличить емкость конденсатора обратной
связи для транзистора сверхрегенератиэного детектора или подобрать дроссель
Др1. В телефоне, подключенном к выходу УВЧ, будет слышен свист вместо
шума. При правильной регулировке модулированный сигнал от передатчика
должен быть чистым как в телефоне, так и на экране осциллографа. Сердечник
катушки L1 и потенциометр в цепи базы транзистора Т1 позволяют установить
точку максимальной чувствительности приемника.

Уровень модулированного сигнала, видимого на экране, должен быть при-
мерно н 5 раз больше уровня шума сверхрегенерирования. Если дело обстоит
иначе или если сигнал загрязнен шумом (см. рис. 13.6—15), то надо попробо-
вать изменить емкость конденсатора обратной связи транзистора сверхрегене-
ративного детектора. Иногда помогает замена резистора /?, соединяющего
дроссель Др1 проводом питания. Указанные выше операции необходимы тогда,
когда транзистор сверхрегенерированного детектора имеет малый коэффициент
₽. Практика показывает, что в каскаде сверхрегенеративного детектора могут
работать транзисторы с коэффициентом усиления потока р, равным от 30 до
300, что влияет только па чувствительность схемы. Для срабатывания фильт-
ров НЧ (последовательный резонанс) достаточен принимаемый сигнал напря-
жением 15—20 мкВ (необходимое усиление обеспечивает еще один каскад
УНЧ).

Формы напряжений в сверхрегенеративном приемнике:

9 — шум сверхрегенерацни и частоты гашения на выходе детектора (переменное напря-
жение в точке 4 на рис. 7.4а в случае ЯС-фильтра равно 1 В. а в случае LC-фильтра —
0.15 В); 10 — то же. но при приеме сигнала модулированной несущей от передатчика; // —
детектор работает неправильно; 12 — частота гашения в точке / (см. рис. 7.4а) в случае
НС-фильтра, расположенного за детектором; 13— то же, но в случае LC-фильтра (теорети-
чески несколько меньшая чувствительность, но зато больший общий КПД системы); 14 —
след этой частоты в точке 4 на рис. 7.4а в случае LC-фильтра; 15 — синусоидальный сигнал
ПЧ (4 кГц) в точке 4 на рис. 7 4а в случае НС-фильтра; 16 — тот же сигнал НЧ в случае
LC-фильтра (рост полезного напряжения сигнала и наличие только пренебрежимо малых
следов частоты гашения); /7 — след шума сверхрегенерацни на зажимах резонансного реле;

18 — синусоидальный сигнал в месте измерения из позиции 17.

Синусоидальные формы сигналов на выходах УНЧ (в модуляторах или в
приемниках), а также их типовые искажения:

19 — сигнал правильно работающего каскада; 20, 21 — то же. но с плохо выбранной
рабочей точкой; 22 — то же. но на выходе неправильно отрегулированного каскада (часто
это применяют преднамеренно, чтобы преобразовать синусоидальную форму в прямоуголь-
ную. например, в ограничителе); 23 — то же. но в случае возбуждения какого-либо из кас-
кадов приемника; 24 — то же. но в случае возбуждения УНЧ вследствие межкаскадных
связей трансформаторов с катушкой реле; 25 — сннусоидальаня форма сигнала с частотой
250 Гц: Z6 — равнодействующая двух синусоидальных сигналов (250 и 400 Гц); 27 — кривая
хорошо настроенного дискриминатора (симметрична с прямым отрезком в центре).

Прямоугольные формы сигнала на выходах УНЧ (в модуляторах иля
приемниках) и их типовые искажения:

28 — идеальный прямоугольный сигнал; 29—31 — фазовые искажения в усилителе; 32 —
фазовые искажения и резкое снижение усиления больших частот сигнала; 33 — то же, но
при еще неплохом усилении больших частот; 34 — слишком ранние появления понижения
усиления больших частот; 35— снижение усиления низких частот; 36— рост усиления низ-
ких частот (деформация выпуклостей свидетельствует о наличии фазовых искажений); 37 —
ослабление усиления в узкой полосе частот сигнала; 38 — ударное возбуждение, имеющее
источник в индуктивных элементах (трансформаторы НЧ. дроссели НЧ и т п.) при малых
частотах повторения импульсов; 39 — то же. но при больших частотах повторения импуль-
сов; 40 практически допускаемая прямоугольная форма за ограничителем (па «личная ши-
рина им пул!.сов свидетельствует о неточном фиксировании рабочей точки транзистора).

Разные сигналы:

41 — выходной сигнал от манипулятора для пропорционального управления, в котором,
например, сигнал 700 Гц с. формой, близкой к синусоидальной, переключается с плавно
регулируемой частотой, например, от 1 до 35—100 Гц; 42 — сравнение сигнала ВЧ, промо-
дулиронанного синусоидой, «пятого один раз при использовании обычной вертикальной ан-
тенны 0.7 м. а в другой раз при использовании настроенной приемной антенны (см. рис.
4 4); во втором случае выделенный сигнал НЧ на выходе приемника имеет чистую форму с
в 2.5 раза большей амплитудой (при обоих измерениях — передатчик и супергетеродинный
приемник были одни н те же); дли получения такого же уровня полезного сигнала на вы-
ходе приемника с обычной антенной следовало бы увеличить мощность передатчика в
6.25 рала; 43 — контроль на экране осциллографа работы схемы искрогашсния контактов ре-
ле (L катушка индуктивности реле, / — плохое искрогашенне. 2 — хорошее искрогишенне)
Сверхрегепсративный приемник можно настроить на частоту 27,12 МГц
путем приближения к его входному контуру соответствующего кварцевого ре-
зонатора (27,12 МГц), который держат в руке. Шум сверхрегенерзции будет
гаситься в двух точках; правильный резонанс будет определен прн более глу-
боком ввинчивания ферритного сердечника в катушку приемника, т. е. прн
ее большей индуктивности.

Любительский приемник должен работать в интервале температур or —10
де +45*С. Его настраивают и регулируют при температуре от +18 до +20’С.

Методы настройки и регулирования сверхрегенератйвных каскадов прием-
ников с помощью измерительных приборов приведены на рис. 13.7.

Рис. 13.7. Регулирование сверхрегенератйвных приемников:

а) настройка и регулирование сверхрегенеративного детектора (см. рис. 7.4),
/а«—сигнал-генератор 27,12 МГц; б) структурная схема системы для измере-
ния чувствительности сверхрегенератйвных приемников (Гjg—генератор сигна-
ла; Э.Лн — эквивалент антенны; Пр — сверхрегенеративный приемник; ВЛ —
электронный вольтметр; Тф — высокоомные телефоны)

Измерять чувствительность сверхрегенератнвного приемника обычным мето-
дом невозможно из-за шума сверхрегенерирования, поэтому необходимо ис-
пользовать измерительную схему, представленную на рис. 13.76.

Для измерения чувствительности сверхрегенератйвных приемников необхо-
димы: генератор сигнала ВЧ, электронный вольтметр (или обычный вольтметр
переменного тока с пределом измерения 10 В) и эквивалент антенны.

Как нам известно из параграфа 5.1, на выходе сверхрегенеративиого де-
тектора имеются, помимо напряжения шума и полезного сигнала, еще и на-
дряжения других частот. Эти напряжения (частотой 25—200 кГц) должны
быть отфильтрованы с помощью /?С-фильтра так, чтобы они не попали на вы-
ход приемника, и не было искажений результатов измерений. Наличие этих на-
пряжений на выходе можно обнаружить следующим образом: если показания
вольтметра не изменяются при изменении напряжения сигнала на входе или
изменении глубины модуляции, то это значит, что прибор показывает как раз
напряжения с такими частотами. Эти напряжения больше полезного сигнала,
и значение напряжения шума не изменяется при переменных сигналах.
Хол измерения чувствительности сверхрегенератора следующий: генератор
сигналов ВЧ устанавливают на частоте 27.12 МГц. Уровень сигнала ВЧ, пода-
ваемого на вход приемника, должен быть равен 50—100 мкВ. При настройке
приемника в резонанс и подаче на его вход нсмодулированного сигнала напря-
жение на выходе приемника понизится вследствие уменьшения напряжения
шума сверхрегеперирования.

После подстройки приемника в резонанс напряжение сигнала ВЧ, подавае-
мого на его вход (без модуляции), устанавливают на уровне 10—20 мкВ и от-
мечают показания вольтметра на выходе приемника. Затем подают на генера-
тор сигналов модулирующую частоту (1000 Гц). Напряжение на выходе при-
емника должно при этом возрастать. Так, например, при подаче немодулнро-
ванного сигнала ВЧ с уровнем 15 мкВ на вход получаем на выходе приемника
напряжение 0,4 В, которое при модулированном сигнале возрастает до 1,8 В.
Отношение этих напряжений 1 : 4,5. При понижении уровня немодулированно-
го сигнала на входе до 10 мкВ напряжение на выходе приемника составит
0.8 В (вследствие прироста уровня шума), а с модулированным сигналом до-
стигнет значения 1,9 В. Отношение этих напряжений, следовательно. 1 : 2,35.

Дальнейшее уменьшение напряжения входного сигнала приведет к еще бо-
лее резкому уменьшению отношения напряжений на выходе для немодулиро-
ванного и модулированного сигналов ВЧ. Оказывается, что при отношении 1 :5
избирательность приемника будет самой высокой. Поэтому значение напряже-
ния сигнала ВЧ принимается при этом в качестве меры чувствительности про-
веряемого сверхрегенеративного приемника.

Супергетеродинный приемник (см. рис. 5.11) изготовляют и проверяют по
каскадам. Начинают настройку с гетеродина и проверяют, работает ли он. при-
ближая к нему сверхрегенеративный приемник. Если гетеродин работает, то
шум в наушниках, включенных на выходе сверхрегенеративного приемника, бу-
дет слабее.

Затем монтируют входные цепи и смеситель Т1 вместе с фильтром проме-
жуточной частоты (ФПЧ1). К выходу фильтра подключают отдельно выполнен-
ный детектор и УНЧ. После включения передатчика (расстояние 5—10 м) вра-
щают сердечники катушек LI и ФПЧ1 до иоявления самого громкого тональ-
ного сигнала на выходе УНЧ.

После этого монтируют остальные цепи и приступают к настройке УПЧ.
Начинают с ФПЧЗ, стараясь получить на выходе УНЧ сигнал с наибольшей
амплитудой. Затем поочередно настраивают ФПЧЗ и ФПЧ1.

Следует добавить, что ФПЧ можно перестраивать в диапазоне 460—
480 кГц, что позволяет точно подстроить их к разностной частоте применяемых
кварцевых резонаторов.

Для наблюдения и измерения амплитуды сигнала НЧ лучше всего исполь-
зовать осциллограф, включая его на выходе приемника. Телефоны менее эф-
фективны, поскольку, они не дают возможности наблюдать форму сигнала. А
эта форма должна быть правильная — синусоидальная или прямоугольная — без
искажений.

Иногда необходимо несколько расстроить ФПЧ, чтобы получить соответ-
ствующую ширину полосы, необходимую для передачи сигнала НЧ или импуль-
сных сигналов без искажений. Понижение усиления путем расстройки ФПЧ так-
же необходимо в случае возбуждения УПЧ. Если это не помогает, то надо ис-
пользовать транзисторы с меньшим коэффициентом усиления по току или с
большей граничной частотой. Если и это не помогает, то надо попробовать до-
бавить нейтрализующий конденсатор С емкостью 1—6 пФ. Если антенна вклю-
чена непосредственно в резонансный контур (см. рис. 5.11), то после настрой-
ки приемника уже нельзя изменить ее длину.

Измерением потребления тока работающего приемника (около 25 мА) за-
вершается процесс настройки. Следует добавить, что супергетеродинные прием-
ники нуждаются в применении высококачественных источников питания, на-
пример кадмиево-иикелевых аккумуляторов. В случае питания от сухих батарей
полезно добавить стабилизатор напряжения по схеме, представленной на рис.
5—12е.

Методы настройки супергетеродинных приемников с помощью соответствую-
щих приборов приведены на рис. 13.8 и 13.9.
-№6

Рис. 13.8. Осциллограммы форм тока прн настройке супергетеродинного прием-
ника (с УНЧ):

а) резонансная кривая УПЧ, снятая с помощью измерителя частотных ха-
рактеристик; если имеются два пика, то следует настраивать на более высокий
пик (/); б) настройка приемника с помощью осциллографа и передатчика мощ-
ностью 0,1 Вт с синусоидальным модулированием частотой 1,3—3 кГц;

/ — приемник не настроен; 2, 3, •/—настройка ФПЧ (от ФПЧЗ до ФПЧ1) цо момента
появления перегрузки; 5—ограничение снизу: при формах сигнала 1—5 передатчик без ан-
тенны находится на расстоянии 3 м от приемника; 6 — то же, передатчик — 15 м от прием-
ника; 7, «-то же, передатчик — 25 и от приемника; 9 — настройка входного контура ВЧ

13.4. НАСТРОЙКА РЕЗОНАНСНЫХ ФИЛЬТРОВ

Настройку резонансных фильтров начинают с установки надлежащей рабо-
чей частоты для отдельных каналов. Хорошие результаты дает следующий ме-
тод установления рабочих частот: частоту для первого канала примем 1000 Гц,
а для каждого следующего рассчитаем, умножая на коэффициент 1,35 для
фильтров с параллельным резонансом или на 1,5 для фильтров с последова-
тельным резонансом. Таким образом получим частоты 1000, 1350, 1850, 2500 и
3400 Гц для фильтров с параллельным резонансом и 1000, 1500, 2250, 3400 и
5000 Гц для фильтров с последовательным резонансом.

Рабочие частоты каналов НЧ, применяемые в аппаратуре заводского изго-
товления, приведены ниже.
Резонансные реле: 185. 215, 245. 275, 305, 335, 355. 380, 405. 435, 465. 500.
530, 560. 590 Гц и 250. 268. 287. 308, 330, 354, 379. 406, 435, 467, 500 Гц (если
не пользуются каналом 250 Гц). При наличии более десяти каналов следует
применять неодинаковые междуканальные интервалы.

Рис. 13 9 Экран телевизора в качестве вспомогательного индикатора при регу-
лировании передатчиков и сверхрегенеративных приемников. При этом следует
установить среднюю яркость растра экрана. Антенны передатчика или приемни-
ка следует приблизить к антенному гнезду телевизора или вложить в него ку-
сочек проволоки. Телевизор следует включать на различных каналах и настроить
для получения изображения:

а) передатчик с модулированием прямоугольным сигналом и работающий в
цифровой системе образует на экране горизонтальные белые линии; передатчик
с модулированием синусоидальным сигналом дает изображение плавных, плас-
тичных переходов; немодулированная несущая ВЧ вызывает равномерное потем-
нение растра экрана; б) сверхрегенеративный приемник вызывает на экране
редкие или густые, вертикальные, горизонтальные пли косые полоски; размытые
полоски обычно появляются под влиянием частоты шума сверхрегеперации в
детекторах с собственным гашением

Электрические фильтры: 1080. 1320, 1610, 1970. 2400, 2940, 3580. 4370. 5310,
6500 Гц и 825. 1110, 1700, 2325. 3000, 3670, 4300, 5700, 6350, 7150 Гц или
2100. 3000, 3900, 5200, 6500. 7700, 8800, 10 000. 11800 Гц или же 2200, 2850,
3500, 4150, 4750, 5350, 6000, 6600, 7250, 7900 Гц. Теперь чаще всего применя-
ются частоты 185—590 Гц и 1080—7150 Гц.

Стандартные канальные частоты для телемеханических устройств таковы:
400, 560, 730, 960, 1300, 1700, 2300, 3000, 3900, 5400, 7350, 10 500, 14 500,
22 000 и 30 000 Гц. Эти параметры установлены с учетом допустимых отклоне-
ний номинальной частоты каждого канала в ±7,5% (15%).

Для изготовления фильтра чаще всего используют броневые ферритовые
сердечники без воздушного зазора в средней части сердечника. Подстроечный
сердечник надо удалить, заменив его латунным или алюминиевым болтом
МЗХ12 с гайкой для прикрепления фильтра к плате приемника. Обмотку ка-
тушки крепят каплей воска или полистирольпого клея.

Ферритовые кольцевые (тороидальные) сердечники или сердечники такой
формы из пермаллоевой ленты обеспечивают в диапазоне частот от 500 до
5000 Гц максимальную индуктивность при наименьших размерах. К их недо-
статкам относятся трудности с намоткой и отсутствие возможности регулиро-
вания индуктивности.

Для увеличения индуктивности можно объединять друг с другом любым
клеем несколько кольцевых сердечников и на них намотать общую катушку
Перед намоткой следует закруглить шкуркой края сердечника и обмотать его
бумажной ленточкой. Па ферритовом сердечнике марки 1000—3000НМ наматы-
вают около 1000 витков провода ПЭВ диаметром 0.08-0.1 мм (до заполнения).
Наружный диаметр сердечника должен быть от 10 до 14 мм или же больше.
Настройку выполняют подбором конденсаторов Готовые тороидальные фильт-
ры можно устанавливать близко друг к другу без экранирования, прикрепляя
их к монтажной плате клеем или же латунным или алюминиевым винтом че-
рез изоляционную шайбу, прижимающим сверху фильтр.
Данные о количестве тиков и емкости для отдельных фильтров содержат-
ся на схемах. В любительских условиях поступают так: на имеющемся ферри-
товом сердечнике наматывают 500 витков провода в эмалевой изоляции диа-
метром 0,1 мм и настраивают его конденсатором с емкостью 0.1 мкФ на час-
тот'. близкую к I кГц. Сердечник фильтра следующего канала должен иметь
такое же количество витков, но конденсатор с меньшей в 1.83 раза емкостью
(0,055 мкФ). На практике берут конденсатор несколько большей емкости, на-
пример 0,068 мкФ. но уменьшают количество витков в катушке. Укажем еще,
что включение параллельно выводам фильтра на 1 кГц дополнительного кон-
денсатора 1000 пкФ понижает резонансную частоту примерно па 5 Гц.

Если принять постоянной величину емкости конденсатора, то изменения час-
тоты фильтра будут зависеть от числа витков следующим образом: при 500
витках частота будет 1000 Гц. Уменьшение числа витков, например, на 50
(10%) вызовет увеличение частоты на 100 Гц (10%) и наоборот. Сказанное от-
носится к фильтрам с параллельным резонансом. Труднее изготовить фильтры
с последовательным резонансом (с двумя обмотками), подстраивая их измене-
ниями емкости.

Настройку ДС-фильтров и контуров LC-генераторов можно облегчить, ис-
пользуя броневые ферритовые сердечники с регулируемым воздушным зазором
между чашами, как это показано на рис. 3.7, Болт должен быть латунным или
алюминиевым. Регулируемый воздушный зазор должен быть равен 1 3 мм
(изменение этого зазора от 0,5 мм до нуля дает примерно десятикратное из-
менение индуктивности). Для малых частот (400 - 800 Гц) регулировочные из-
менения индуктивности в 2 раза, а для больших частот (2000—6000) Гп —
более чем в 3 раза.

Крепят.-я LG-фильтры с броневыми сердечниками одним общим для них
латунным болтом Нужно обращать внимание на то, чтобы прн завинчивании
этого болта пе нарушить настройки (изменение величины зазора, взаимное сме-
щение половинок сердечника) и не вызвать растрескивания сердечника. Для
этого под болт кладут упругую резиновую шайбу.

Измерение резонансной частоты фильтра НЧ методом биений даст точность
до 0,1 %.

Пользуясь при настройке фильтров электронным вольтметром (рис. 13.10).
устанавливают уровень сигнала от генератора звуковой частоты 0,3 В и, пово
рачивая ручку генератора, ищут точку, при которой электронный вольтметр ВЛ
покажет максимальное отклонение стрелки. Тогда фильтр настроен на частоту
генератора (частоту настройки можно видеть по шкале генератора). При боль-
шом числе канглов резисторы R кз входах должны быть подобраны так, что-
бы прн сигнале от генератора НЧ напряжением 0,3 В максимальное напряжение,
измеряемое на коллекторе транзистора соответствующего фильтра, было равно
0,5 В. Иначе могут сработать соседние каналы (рис. 13 11).

Для снятия резонансных характеристик фильтров сначала устанавливают
рабочие напряжения, а затем замеряют напряжения через каждые 100 Гн, про-
ставляя точки на миллиметровой бумаге. На горизонтальную ось слева напра-
во наносят частоту, а на вертикальную ось — напряжения, замеренные па кол-
лекторе. Соединив потом эти точки, получают графики, как на рис. 13.Не.
Г рафики показывают, что характеристики каналов с меньшей частотой более
остры. Характеристику фильтра определяет так называемая ширина полосы
пропускания. Эта полоса частот, расположенных с обеих сторон резонансной
частоты, на краях которой отношение замеренного напряжения (или тока) к
напряжению (или току) при резонансе достигает значения 0,7. На ширину по-
лосы пропускания большое влияние имеет добротность контура фильтра;’ чем
больше добротность, тем полоса пропускания уже, а фильтр лучше.

В многоканальных схемах надо стремиться к тому, чтобы добротность всех
используемых резонансных контуров была приблизительно одинаковой. Для
проверки этого надо рассмотреть первый и четвертый фильтры на 1,2 и 4.5 кГц
(см. рис. 13.11л). При сравнении окажется, что кривая первого канала более
узкая и, следовательно, лучше, чем у четвертого канала. Но в то же время оба
фильтра имеют одинаковую добротность. Более того, четвертый канал в этом
отношении несколько лучше. Воспользуемся простым расчетом. Умножая зна-
чение максимального напряжения (рис. 13.10а) 0,5 В на 0,7, получим 0,35 В.
308
Рис. 13.10 Настройка резо-
нансных элементов промежу-
точных схем НЧ:

с) настройка резонансных ре-
ле, настройка язычков путем изме-
нения их длины или массы, б) на-
стройка электрических LC-фильтров
(последовательный резонанс) на
максимальное отклонение ВЛ, в) па-
раллельный резонанс (настройка на
минимальное отклонение ВЛ); г) на-
стройка любого числа канальных
ФпЧ при использовании Гк ВЛ,
включенного последовательно s це-
пи коллекторов транзисторов (точ
ки I, 2) резонансных LC-фнльтров:
В), е) настройка канальных LC-
фнльтров (рис. 13.10а) с помощью
обычного вольтметра: ж) настройка
канального LC-фильтра из рис. 13.10г
в безрелейном варианте; В — сопро-
тивление 1 кОм МЛТ Др; з) регу-
лирование ограничителя сигналов
НЧ (см. рис. 7.4а) для многоканаль-
ных систем (/—место ограничите-
ля в приемнике, 2 — измерительная
схема. 3 — характеристика); регулн-
рованне осциллографом на основе
рис. 13.6-22. Ф/ — ФЗ — фильтры
Гармоники:
ш-9вагц 2ГК0Н1 2Гкан23Гкан!

12 3 Ь 5 ' 6 7 КГц

Рис. 13.11. Характеристики канальных ДС-фнльтров со схемой из рис. 6.6а, а
также подбор правильных резонансных частот:

с) пример правильного расположения резонансных частот для четырех ка-
налов в полосе 400—900 Гц и четырех в полосе 1000—2000 Гц (а также их гар-
моник); б) расширение кривых резонанса отдельных фильтров вследствие их
перегрузки (/ — правильная форма, 2 — небольшие перегрузки — имеется воз-
можность случайного срабатывания соседних каналов, 3— сильные перегруз-
ки— потеря селективных свойств отдельных каналов); в) пример практически
замеренных характеристик пяти фильтров, работающих в полосе 1—6 кГц

На графике (см. рис. 13.11в) проведем на этом уровне линию (X), которая пе-
ресечет отдельные резонансные кривые, показывая ширину полосы пропуска-
ния каналов. Если кривые нанесены на миллиметровую бумагу, легко вычис-
лить, что ширина полосы для первого канала равна 200 Гц, а для четверто-
го— 720 Гц. Разделив резонансную частоту на ширину полосы, получим дей-
ствительную добротность фильтра. Она равна 6 для первого канала (1200:200)
и 6,2 для четвертого канала (4500:720).

Следует заметить, что собственная добротность резонансных контуров филь-
тра в диапазоне 800—10 000 Гц равна примерно 20—60 (она зависит от ис-
пользуемого магнитного материала сердечника и провода: чем больше диаметр
провода, тем добротность выше).

Рабочую селективность колебательного контура лучше всего практически
определить, измеряя добротность куметром и разделив ее на два.

Использование простейшего способа настройки £С-фильтров из рис. 6.6а
возможно с помощью обычного, по точного вольтметра с диапазоном 6 или
10 В. Годится ли наш вольтметр для измерений в данной цепи, можно выяс-
нить опытом: замерим напряжение батареи 6 В с последовательно включенным
сопротивлением 1 кОм. Если вольтметр покажет больше, чем 5 В, значит, он
годится, если меньше — не годится.

Для настройки £С-фильтра включим вольтметр с последовательным сопро-
тивлением, как показано на рнс. 13.106. На выходе приемника (см.

ЛЮ
рис. 13.10е)—включим /?/ — потенциометр 1 кОм, дополненный включенный
последовательно с ним конденсатором С емкостью 0,5—10 мкф. Потенциомет-
ром можно плавно регулировать значение выходного напряжения.

Начнем с включения первого канала (генератора НЧ) в передатчике. Ус-
тановим потенциометр АЧ так, чтобы все выходное напряжение НЧ поступала
на фильтры. Реле первого канала должно сработать при сигнале; если оно не
срабатывает, то это значит, что резистор R имеет слишком большое сопротив-
ление или что допущена ошибка при монтаже. При срабатывании фильтра
вольтметр должен показывать 4—5 В (при напряжении питания 6 В). Теперь-
уменьшим сопротивление потенциометра R1 до тех пор, пока реле Р1 не сра-
ботает.

Таким же образом будем настраивать следующий канал. Резистор R (ли-
нейный потенциометр 50 кОм) первого канала надо снова установить на мак-
симальном сопротивлении.

Если после точной настройки всех каналов окажется, что при выключенном-
передатчике некоторые реле вибрируют и даже па короткое время срабатыва-
ют, то это свидетельствует об очень высокой чувствительности фильтров, реа-
гирующих даже па шум приемника. Включение несущей «успокоит» приемник.
Если передатчик работает без посылки непрерывной несущей ВЧ, то следует не-
сколько увеличить сопротивление резисторов R для отдельных канальных
фильтров с целью исключения вибрации якорей реле.

Вместо измерения величины тока в цепи реле можно также измерить-
вольтметром постоянного тока напряжение на его катушке, вычисляя затем из-
менения тока по закону Ома. При регулировании реле измеряют напряжение
срабатывания и отпускания якоря. Для верности это измерение следует вы-
полнить дважды. Срабатывание при напряжении 2—3 В свидетельствует о том,
что реле хорошо отрегулировано.

Осталось еще проверить, реагирует ли каждый канал только на его сиг-
налы, а не на сигналы, предназначенные для других каналов. Если использо-
вались в качестве резисторов R потенциометры, то можно измерить установлен-
ные значения сопротивлений и впаять вместо них постоянные резисторы.

Важным элементом фильтра, представленного на рис. 6.6а, является также-
конденсатор С1. Он может быть электролитическим емкостью 0,5—1 мкФ (боль-
шая емкость вызывает запаздывание при срабатывании реле) или любого дру-
гого типа с емкостью 0,047—0,1 мкФ (например, два конденсатора 0,047 мкФ,,
соединенные параллельно).

13.5. СОВМЕСТНАЯ НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВАНИЕ
ПРИЕМНЫХ И ПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

К готовому передатчику подстраивается приемник (см. рис. 7.4а). Для?
этого включим телефоны между точками С и «—» и постепенно начнем вра-
щать сердечник катушки L1 приемника до того момента, когда в наушниках не
исчезнет шум сверхрегеперирования. Затем будем продолжать вращение сер-
дечника до появления шума. Вращая сердечник в обратном направлении, ус-
тановим его посередине между найденными граничными точками. Приемник
настроен на частоту передатчика. Разумеется, можно настроить приемник и
без проверки его с передатчиком, пользуясь сигналом-генератором.

Возвратимся снова к передатчику. Остается подключение к генератору ВЧ
уже проверенного модулятора и генератора НЧ. В примерах из рис. 3.4 в вы-
сокомных телефонах, включенных между точками X (выход) и «—», должен
быть слышен тон, изменяющийся в зависимости от нажатия отдельных кнопок
(или же установки регулирующих потенциометров в схеме, см. рис. 3.5).

Наблюдая за измерителем напряженности поля, можно заметить, что прк-
включении модуляции показания измерителя будут уменьшаться. Понижение
уровня этих показаний должно быть равно не менее 20%, иначе это будет оз-
начать, что глубина модуляции слишком мала.

В передатчиках, работающих с прямоугольной модуляцией, измеритель вы-
ходной мощности показывает половину мощности немодулированной несущей.
Это относится и к показаниям измерителя напряженности поля и к яркости-
свечения лампового испытателя. Однако поскольку КПД передатчика зависит,
главным образом, от глубины модуляции, а она в этом случае 100%-ная, то
нет поводов для беспокойства.

Глубину модуляции сигнала передатчика можно проверить эксперименталь-
но без помощи осциллографа. Если одноканальный приемник работает правиль-
но непосредственно около передатчика, то глубина модуляции равна около
100%. Чем меньше глубина модуляции, гем больше должно быть минимальное
расстояние между передатчиком и приемником, при котором последний работа-
ет нормально.

Другой способ контроля заключается в удалении приемника с включенны-
ми телефонами от передатчика. В данном, случае, увеличивая уровень моду-
лирующего сигнала в передатчике, будем принимать все более мощный сигнал
в наушниках, пока не получим самую высокую громкость, определяющую
100%-ную глубину модуляции. Перемодулирование вызовет искажение звуково-
го сигнала в телефонах.

Сигнал передатчика с переключателем каналов (см. рис. 3.4<з), контролиру-
емый телефонами, включенными в приемнике, содержит тон с частотой пере-
ключения около 300 Гц независимо от используемого капала. Частот ! переклю-
чения будет проявляться более резко, чем включенные командные частоты, ко-
торые. однако, тоже можно уловить ухом. И еще одно замечание. При моду-
ляции в каскаде усилителя мощности ВЧ транзисторным ключом этот каскад
без включения модулятора не работает. Несмотря на это. передатчик может
подавать шум сверхгенернрования в находящемся поблизости приемнике. Это
эффект очень слабого излучения задающего генератора.

Ранее настроенные элементы с резонансными фильтрами подключаем к
выходу приемника и производим измерения в точках, указанных на рис. 7.4а.
Теперь можно проверить взаимодействие передатчика с приемником, сначала с
расстояния 2—3 м, затем удаляясь на расстояние 15—50 м. При небольших рас-
стояниях может иметь место перегрузка ДС-фильтров, которая будет выра-
жаться в том, что все фильтры станут работать одновременно. Следователь-
но, надо будет сузить полосу пропускания отдельных фильтров путем увели-
чения сопротивления резисторов R (см. рис. 6.6и) для всех или только для
•отдельных каналов. Иногда не удается достичь правильной работы всех кана-
лов НЧ при расстоянии между передатчиком и приемником, меньше чем 3—
5 м. С этим можно примириться, поскольку на практике нас всегда интересу-
ет управление с расстояний, больших, чем 3—5 м.

Очень хорошие результаты дает простое решение, предохраняющее от од-
новременного срабатывания реле двух каналов НЧ, использованное впервые в
аппаратуре «Variophon» (см. рис. 14.15). Роль защиты там выполняют два
резистора по 180 кОм. Напряжение НЧ, управляющее фильтрами, может иметь
значение до 3,3 В. тогда как нормально оно не превышает 0,3 В (чтобы убе-
речься от срабатывания соседних канальных фильтров). Благодаря этим рези-
сторам транзистор соседнего фильтра не может получить достаточно большого
напряжения на базе, так как напряжение на коллекторе транзистора работаю-
щего фильтра упадет примерно с 6 до 1 В. При перегрузке фильтров сначала
сработает канал, фильтр которого точно настроен на частоту сигнала от пере-
датчика, п предотвратит ложное срабатывание соседнего фильтра.

Величину защитных резисторов следует подбирать экспериментально. В
другой схеме на рис. 7.7в защитные резисторы имеют значение 10 Ом, а на-
пряжение блокирования при поступающем сигнале не должно превышать 0,15 В.

Or правильной подстройки генератора НЧ к отдельным язычкам резонан-
сною реле зависят в большой степени надежность и стабильность работы всего
устройства. На рнс. 6.2л показаны типовые резонансные кривые язычка при
разных режимах его работы. Желая правильно подстроить генератор НЧ пс-
.редатчнка, мы должны воспользоваться кривой 3. Для этого в контур резонан-
сного реле последовательно включим потенциометр /?=5 кОм для активного
сопротивления реле 150 Ом (Z«l кОм) и напряжения питания 8—9 В или
50—100 кОм для активного сопротивления реле 3 кОм (Z«10 кОм) и напряже-
ния питания 22,5—67,5 В.

Сначала грубо подстроим генератор потенциометром R, установленным на
минимум сопротивления. Затем будем ступенчато увеличивать сопротивление R
312
до того момента, пока вибрирующий язычок не перестанет касаться верхнего
контакта. Теперь повторно подстроим генератор НЧ передатчика, получая мак-
симальную амплитуду колебаний язычка. Таким образом мы подстроимся к
центру резонансной частоты данного язычка. Аналогично будем поступать со
следующими каналами НЧ, после чего удалим потенциометр R. Частоты гене
ратора НЧ подстроены к точке X кривой 3 с максимальным допуском для от-
клонений.

Практическое указание: в транзисторном приемнике с указанными выше па-
раметрами реле для получения кривой 3 сопротивление R равно 3—4 кОм, а
при проверке правильности настройки (перед выходом на местность) —не-
сколько больше 2 кОм.

13.6. ПОМЕХИ РАДИО- И ТЕЛЕВИЗИОННОМУ ПРИЕМУ,
ВЫЗЫВАЕМЫЕ РАБОТОЙ РАДИОМОДЕЛЬНЫХ
ПЕРЕДАТЧИКОВ

Рост числа радиомодельных передающих устройств вызвал во всем мире
появление новой проблемы — помехи приему радио-н телевизионных программ.

Помехи радиоприему. Если сигнал от передатчика принимается радиовеща-
тельным приемником в каком-либо определенном месте шкалы, то это свиде-
тельствует о помехах, вызываемых смещением рабочей частоты передатчика и
его гармоник с частотой гетеродина приемника. Чтобы бороться с этим, надо
смонтировать на входе приемника НЧ фильтр.

Если сигнал от передатчика появляется в нескольких местах в диапазоне-
УКВ приемника, то причиной этого могут быть гармонические частоты пере-
датчика или же перегрузка входного каскада приемника. В этом случае может
помочь применение П-фильтра в передатчике или фильтра ВЧ в приемнике.

Если сигнал от передатчика принимается на всех диапазонах приемника (и
в звуковом тракте телевизора) независимо от их настройки, то причиной это-
го обычно является недостаточное экранирование первого каскада УНЧ в
транзисторных приемниках. Помочь тут может добавление фильтра-пробки ме-
жду эмиттером и «корпусом» в первом каскаде УНЧ, работающего в схеме с
общим эмиттером.

Помехи телевизионному приему. На экране телевизора может появиться-
мозаика, характерная для излучения передатчика. Изображение может вообще
исчезнуть. Могут появиться изменения в яркости (белые и темные изображе-
ния). Могут появиться также светлые полосы на фойе изображения. Кроме
того, возможны упомянутые выше помехи звуковому сопровождению.

Причиной этого может быть неблагоприятное расположение антенного ка-
беля телевизора или же плохое экранирование УПЧ. Далее могут быть пере-
грузка входа телевизора (передатчик находится слишком близко) и существо-
вание гармонических или паразитных частот передатчика, источником которых
может быть не только каскад мощности ВЧ, но кварцевый генератор или
УВЧ. Добавим при этом, что подобные явления (см. рис. 13.96) даст часто
сверхрсгеперативпый приемник без каскада УВЧ.

Борются с этими помехами путем тщательного экранирования всего пере
датчика, применения П-фильтра и включения полосовых фильтров, развязыва-
ющих отдельные каскады передатчика. В телевизоре можно включить в антен-
ное гнездо фильтр нижних частот с частотой среза около 30 МГц

Фильтр в экране для передатчика радиоприемников и телевизоров должен
непосредственно контактировать с металлическим основанием устройства (без
соединительных проводов). Соединение с антенной должно быть'как можно бо-
лее коротким. Схемы фильтров приведены па рис. 13.12.

Правильно выполненный и отрегулированный передатчик не должен мешать
нашим ближайшим соседям принимать радио- и телепередачи ни на одном из
рабочих каналов или диапазонов.

Однако следует добавить, что факт паразитного излучения приемников си-
стемы дистанционного управления моделями может иногда оказаться полез-
ным. Конечно, только на местности, вдали от объектов, оснащенных радиове-
щательными приемниками, телевизорами.
Дело в том. что поиск моделей, затерявшихся в высокой траве, может
Убыть облегчен при использовании чувствительного специального или обычного
приемника для дистанционного управления с наушниками. Каждый сверхреге-
терагнпиый приемник, работающий в модели (без УВЧ), излучает, а эти сигна-
лы могут приниматься с расстояния 3—15 м. Даже некоторые супергетеродин-

Рис. 13.12. Фильтры и номехоподавляюшне
схемы (см. рис. 13.9):

а) для передатчика (фильтр включен
между антенной и выходом); L—5 витков
ПЭВ 0,5 на каркасе диаметром 6—8 мм с
ферритовым сердечником; после включении
передатчика регулируют сердечник катуш-
ки L так, чтобы помехи, видимые на экране
расположенного поблизости телевизора,
были наименьшими (следует проверить па
всех работающих в данной местности теле-
визионных каналах); б) для приемника
(схема включается между выходом УНЧ
и канальным фильтром); схема защищает
от помех со стороны соседних фильтров

лые или сверхрегенсративные приемники с УВЧ можно обнаружить этим спо-
собом. Поэтому каждый приемник проверяется на излучение перед установкой
-•его в модель.

13.7. ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА НА ЗАВОДАХ,
ИЗГОТАВЛИВАЮЩИХ АППАРАТУРУ

ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ МОДЕЛЯМИ

В дополнение к описанию методов настройки и регулирования управляю-
,щих устройств в условиях радиомоделиста-любителя приводим несколько дан-
ных, относящихся к измерительным лабораториям заводов, производящих или
контролирующих аппаратуру для дистанционного управления моделями. Обра-
щает на себя внимание то обстоятельство, что пока еще нет единых критериев
оценки электрических параметров такой аппаратуры и что в связи с этим есть
только ориентировочная возможность сравнивания данных об управляющих уст-
ройствах, производимых различными заводами. Некоторая информация о мето-
дах измерения, применяемых на заводах, содержится также в гл. 14.

Измерительная лаборатория фирмы Model Rectifier Corporation занимается
контролем импортных управляющих аппаратов. Она имеет в своем распоряже-
нии следующие приборы: цифровой синтезатор ВЧ для настройки и для изме-
рения чувствительности приемников; двухлучевой осциллограф с рабочей час-
тотой до 150 МГц с цифровым указателем напряжения, частоты или длитель-
ности сигнала п с возможностью исследования колебаний уровня выходного
сигнала в зависимости от изменений температуры, действующей на транзисто-
ры усилителя; волномер для измерения частоты передатчиков и приемников;
селективный цифровой вольтметр для анализа содержания гармонических и по-
бочных излучений в сигнале ВЧ передатчика, дающий одновременно изображе-
ние этого сигнала на экране (анализатор спектра).

Следует подчеркнуть, что, помимо лабораторных испытаний, каждая ап-
паратура проходит в комплекте испытание в работе на открытой местности,
при котором отмечается минимально допустимый предел дальности. В отдель-
ных случаях вводится еще и проверка чувствительности к посторонним поме-
хам от иных передатчиков. Проверка работы приемника при условии, что при-
емная антенна обвита вокруг передающей антенны. Проверка помехозащищен-
ности приемника от помех со стороны микродвигателей исполнительных меха-
низмов. Проверка работы испытательных механизмов в сборе. Проверка чув-
ствительности приемника к помехам со стороны трущихся металлических и
.'314
пластмассовых деталей (рулевых рычагов и толкателей). Осмотры состояния*
управляющей аппаратуры после 150 полетов радиомоделей.

На рис. 13.13 показан способ практического полевого испытания чувстви-
тельности супергетеродинных приемников к помехам со стороны передатчиков,,
работающих на соседних каналах ВЧ.

Рис. 13.13. Заводские испыта-
ния на местности.

Многоканальные суперге-
теродинные приемники, подве-
шенные к метеорологическим
баллопам /; при сигнале ис-
полнительные механизмы пово-
рачивают небольшие разно-
цветные баллоны 2 влево или
вправо; таким образом, на
местности испытывают чувст-
вительность опытных образцов
приемников заводского изго-
товления 3 к помехам со сто-
роны других передатчиков, ра-
ботающих одновременно на
соседних каналах ВЧ в полосе
27,12 МГц — в зависимости от
их расположения, расстояния и
высоты

Типовые номинальные данные транзисторных приемников заводского изго-
товления, собранных с использованием классических элементов (без интеграль-
ных схем), таковы: супергетеродинные приемники фирмы F&M Electronics ма-
рок «Nike» «Midas»; чувствительность 2 (1—3) мкВ, при этом уровне входного
сигнала выходное напряжение равно I В; селективность: 3 кГц (—6 дБ),
10 кГц (— 16 дБ), 50 кГц (—80 дБ); питание от 2,2 до 3,1 В/2 мА; диапазон
рабочей температуры от — 18 до + 55° С; масса 50 г.

Следует добавить, что лабораторные измерения различных приемников за-
водского изготовления для дистанционного управления показали, что у супер-
гетеродинных приемников фактическая чувствительность в 10 раз лучше, а у
сверхрегенератйвных приемников—в 3—5 раз лучше значений, указанных фир-
мами-изготовителями.

Типовые данные современной одноканальной аппаратуры заводского изго-
товления: передатчик с подводимой мощностью ВЧ 0,25—0,4 Вт; приемник с
чувствительностью 4—5 мкВ; питание 4,5—6 В. Приемник нечувствителен к,
помехам со стороны электродвигателя постоянного тока мощностью 185 Вт_
работающего рядом (иногда только самопроизвольно на мгновение срабатыва-
ет реле); этот приемник нечувствителен к помехам со стороны других передат-
чиков, работающих на расстояния свыше 1.8 м.

Наземная дальность действия радиомоделытых устройств на ровной мест-
ности без препятствий или электрических проводов поблизости определяется
следующим образом: 300 м — нижний предел пригодности; 500 м —приемлемая
дальность; 700 м — очень хорошая дальность; 1000 м — верхний предел при-
годности.

Испытания чувствительности управляющей аппаратуры к посторонним по-
мехам выполняются таким образом. Два передатчика и приемника с антеннами
устанавливают рядом друг с другом и включают. Если при расстоянии друг от
друга, большем, чем 2 м. имеются помехи в работе — это не очень желатель-
но. Они должны полностью исчезнуть при расстоянии 10 м. На практике слу-
чаются помехи при одновременной работе устройств на каналах ВЧ: 2 и 24,
4 и 27, 7 и 30. Это нормально, по они должны исчезнуть при расстоянии
20-30 м.
Глава 14

Обзор аппаратуры заводского
изготовления

14.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

До .их пор мы знакомились с принципом действия и изготовлением уст-
ройств для управления моделями, прежде всего с точки зрения их пригодности
в конструкторской практике радиомоделиста. Материал, содержащийся в пре-
дыдущих главах, является обобщением накопленного опыта и современных
направлений развития техники дистанционного управления моделями. Допол-
нением этого материала являются содержащийся в настоящей главе обзор са-
мых интересных промышленных конструкций аппаратуры и краткая ее харак-
теристика.

Технические параметры передатчиков заводского изготовления приведены в
табл. 1-1.1 и приемников в табл. 14.2.

Описываемые в этой главе аппараты сконструированы лучшими специали-
стами в этой области и имеют интересные схемные и конструктивные решения.

Обзор охватывает устройства одноканальные, многоканальные и для про-
порционального управления, а также исполнительные механизмы. Особое вни-
мание обращается на устройства, производимые серийно в виде комплектов
для любительского монтажа. Сюда входят схемы и описания аппаратуры, нахо-
дящейся в текущем производстве, и примеры наиболее интересных решений
прошлых лет, которые могут явиться цепной помощью для конструкторов.

Примечание. Все приводимые в этой главе данные относятся к аппаратуре,
работающей в диапазоне частоты 27 МГц, данные о другой полосе частот от-
мечены в тексте отдельно.

14.2. ОДНОКАНАЛЬНЫЕ И МНОГОКАНАЛЬНЫЕ
УСТРОЙСТВА

Простая одноканальиая аппаратура все еще широко применяется в радио-
моделизме. Ее общими признаками являются: низкая стоимость, надежность,
простота обслуживания, а также малые габариты и масса. Встречаются приел-
ники сверхрегёнератнвные и супергетеродинные, с реле или без них. Некоторая
аппаратура сконструирована еще в 1962 г., а затем улучшалась, другая же
сконструирована в последние годы.

Самые последние варианты одноканальной аппаратуры имеют передатчики
с размерами 140X90x60 мм и массой до 0,7 кг. Мощность излучения
0,1—0.2 Вт. Модулирующая частота 600—900 Гц. Сверхрегенеративные прием-
ники (например, RCP) с чувствительностью 2—5 мкВ имеют размеры 35Х28Х
Х20 мм и массу 20—28 г без реле и до 40 г с реле. Супергетеродинные прием-
ники <• интегральными схемами (например, фирмы RCS марки «Guidance Sis-
tem-ill;) имеют такую же чувствительность, а размеры 32X25X13 мм при
массе 36 г или 55x38x23 мм при массе 40 г для устройств с классическими
элементами. Питание от сухих батарей (приемники: от батарей, составленных
из 2—3 элементов по 1,5 В или миниатюрной батареи 9 В и батареи из двух
элементов по 1,5 В).

Исполнительные механизмы — звездообразные распределители с резиновым
приводим (38x25 мм. 13 г; 3 В/200 мА) или с электрическим микродвигателем,
вроде показанного па рис. 9.56. Корпуса приемников — нейлоновые, ударо-
316
Наименование аппара- туры (страна) '.1 = Число каналов 1 Размеры, мм Масса, кг Длина антен- ны. м Пита- ние, В
ВСТ-18 (США) 1 75x140x68 0.7 1.25 18
«Pixie» (Япония) 1 63x92x32 0,23 0,94 3
«Variopiion-2» (ФРГ) 2 90X135X 143 0,5 1,46 12
«Меса iron-2» (ФРГ) 2 105Х 135x50 0,64 1 15 3
«Telecont» (ФРГ) 3/5/9 95x160 x 50 0,75 1,25 12
«Variophon-S» (ФРГ) 4/8/10 145 x 200 x 55 1.5 1,25 12
«RCS-Coinpetition 10 133х 180X80 1.5 1.7 12
ТАБЛИЦА 14.1

Потребле- ние тока, мА Частота кана- лов НЧ. Гц Глуби- на мо- дуля- ции. ч Мощ- ность, Вт Примечание
25 3500 100 0.05 Кварц. Семь транзисторов. Вза- имодействие с приемником РСК-18
23/38 700 100 0,03 Антенна со средней удлини- тельной катушкой. Кварц. Че- тыре тоанзистора
45 825.1100 80 0,15 Кварц. Пять транзисторов. Имеется четырехканальный ва- риант (1700. 2325 Гц)
20/800 2100/100 100 1 Одна лампа + четыре транзи- стора
10/50 2140—11600 100 0,22 От 6 до 16 транзисторов. Кварц. Три сигнала НЧ одновременно (только девятиканальный ва- риант). Имеется приставка для пропорциональной манипуля- ции 5—15 Гц и для расшире- ния до 12 каналов
95 825-7150 2X50 0,22 Кварц. Семь-восемь транзисто- ров. Два сигнала НЧ одновре- менно
120 350-650 2X45 0,5 Кварц. Два сигнала НЧ одно- временно. Десять транзисторов
Co

00 — . 2=-.^=^ Наименование аппара- туры (страна) Число каналов Размеры, мм Масса, г Число тран- зисто- ров Пита- ние, В
«Otarion-O-21» (США) 1 24X31X15 14 4 3
BCR-18 (США) 1 35x60x25 64 9 9
«Mecatron-2» (ФРГ) 2 40x66x20 70 11 6
«Varioton» (ФРГ) 2/4/6/8 38х54х 16 68—185 7—13 6
«Telecont-3/2/1» (ФРГ) 3/5/9 от 65x65x45 ДО 65x65x90 150—330 6—12 6
«RCS-Competition» (Великобритания) 10 47x76x25 100 — 7.2
«Varioton-S» (ФРГ) 2/4/6/8/10 38X54X16 114—306 11 — 19 6
«С&З Wren» (США» 6—12 38 x 45 X 25 53 4 6
Потребление тока, мА Частота кана- лов. Гц Примечание
^сигн
4 360 900 Сверхрегенератнвный, звездооб- разный распределитель 8 Ом
6 до 100 900 Супергетеродинный. Четыре ис- кусственных канала. Чувстви- тельность 4 мкВ
15 до 400 2500 Сверхгенератимный. Без реле
11—14 15—80 825-5700 Сверх реген ер ат i ы*н ый. Состоит из модулей. £С-фпльтры. Реле. Чувствительность 6 мкВ
5-8 25—75 2140—1160 Св ер х р е ген ер а т и в н ы и. Ърехка- налвный модуль с приставка- ми. LC-фильтры. Реле. Чувст- вительность 5 мкВ. Супергете- родинный вариант — только де- сятиканальный
5 45 350—650 Супергетеродинный. Вибраци- онное реле. Чувствительность 2 мкВ
16-20 30—115 825—7150 Супергетеродинный. Собран из модулей. 2.С-фильтры. Реле. Чувствительность 6 мкВ
4 130 325—650 Сверхрегенеративный. Реле ви брационное
прочные. В супергетеродинных приемниках применяются сменные (обычно —
три) канальные кварцы. Междукапальпый интервал ВЧ — 25 кГц (—6 дБ). Все
чаше применяются антенные фильтры против посторонних помех.

Масса всей аппаратуры в модели от 115 до 340 г. Диапазон рабочей тем-
пературы от —5 до +50°С. Дальность действия 800—1000 м.

Применяя классические субминиатюрные элементы, можно собрать одно-
канальный сверхрегенеративный приемник с четырьмя транзисторами массой
3,5—15 г и величиной с ноготь, а питаться он будет от элемента напряже-
нием 1,5 В,

Пульт управления — это чаще всего обычная кнопка — микровыключатель.
Ручным управлением можно также получить регулирование приводного двига-
теля в модели (на принципе: один импульс—руль влево, два импульса—руль
вправо, два импульса и третий короткий — регулирование двигателя), но встре-
чаются также электронные манипуляторы с ручкой управления и кнопкой для
обслуживания руля направления и регулирования двигателя и даже двух рулей
и двигателя (см. рис. 14.4).

Аппаратура марки «Standard Mars» (ЧССР). Рис. 14.1. Аппаратура одно-
канальная. Передатчик 190x140X34 мм, масса 0,7 кг. Мощность излучения

Рис. 14.1. Одноканальиая аппаратура «Standard Mars»:

«) схема передатчика (£/ содержит 13 витков провода ПЭВ 0,7 на каркасе
диаметром 8 мм с ферритовым сердечником; £2 — три витка ПЭВ 0,7 поверх!/;
L3—10 витков ПЭВ 0,7 на каркасе диаметром 8 мм с ферритовым сердечни-
ком; £4 —такая, как на рнс. 4.26; Др —60 витков ПЭВ 0,1 на каркасе диамет-
ром 5 мм с ферритовым сердечником); б) схема приемника (£/ — 2X4,5 витков
ПЭВ 0.3 на каркасе диаметром 5 мм с ферритовым сердечником; £2— 2Х
Х580 витков ПЭВ 0,08 в ферритовом броневом сердечнике диаметром 18X11 мм
с зазором 0,1 мм; £3 — 300 витков, такая, как £2; Др — 38—40 витков ПЭВ
0,12—0,2 на ферритовом стержне диаметром 2x15 мм)
0,2 Вт, 9 В/60 мА. 700 Гц±5%. Диапазон рабочей температуры от —10 до
• 45°С. Подавление гармоник >55 дБ (при полностью выдвинутой антенне и
ьержзпии передатчика обеими руками за боковые стороны корпуса так. что
антенна образует с плоскостью местности угол от 45 до 80°). Приемник сверх-
регенеративный, 55X47X27 мм, масса 60 г. Чувствительность 3 мкВ. Питание
4,5 В (минимум 3 В) или .3 В (минимум 2 В). Выход безрелейный (максимум
500 мА). Модулирующая частота 700 Гц (можно перестроить до 5 к! ц)
Электромагнитный исполнительный механизм EMV-1 ii.hi MV-! с микроэлектро-
двигателем. Выпускается с 1970 г.

Рнс. 14.2. Одноканальная
аппаратура REP «Mini-Rep-
tone». Схема приемника
(L1 содержит 7.5 витков
ПЭВ 0.3 на каркасе диа-
метром 5 мм с ферритовым
сердечником. Др — 70—

100 мкГ)

Аппаратура eMini Reptone» фирмы REP (Великобритания). Рис. 14.2. Аппа-
ратура одноканальная для управления летающими и другими радиомоделями.
Передатчик-А2 (700 Гц). Приемник сверхрегенеративный, размерами 75Х44Х
Х40 мм и массой 85 г, исполнительный механизм (звездообразный с резиновым
приводом) —21 г, общая масса аппаратуры в модели вместе с батареей 4.5 В —
150 г. Выход безрелейный. Катушка исполнительного механизма шунтирована
диодом и резистором 10 Ом, соединенными последовательно.

Аппаратура eComho» фирмы MacGregor (Великобритания). Рис 14.3
Аппаратура одноканальиая, производится с 1968 г Размеры передатчика
150x90x40 мм. масса 0,65 кг. Длина антенны I м (без противовеса). Питание
9 В/50 мА. Приемник сверхрегенеративный, размерами 45x38x23 мм и мтссой
29 г. Питание 9 В/9 м.А и 3 В/510 мА Чувствительность 3 мкВ. Дальность дей-
ствия на земле свыше 500 м. Исполнительный механизм — электромагнит 8 Ом.
Обращает на себя внимание то. что почти во всей аппаратуре здесь исполь-
зуются кремниевые транзисторы одного и того же типа.

Аппаратура BCT/BCR фирмы Babcock (США). Рис. 14.4. Аппаратура
одноканальная с использованием распределительно-врсменнбй селекции. Поз'во
ляет независимо друг от друга выбирать четыре операции (руль направления
и руль высоты) и регулирование приводного двигателя Размеры передатчика
140X75X68 мм. масса 0,65 кг. Подводимая мощность 0,2 Вт. Приемник
супергетеродинный. 64 г. Исполнительные механизмы - звездообразные распре-
делители с резиновым приводом В части электронного манипулятора подобное
схемное решение использовано и в японской аппаратуре фирмы Futaba, извест-
ной также в Европе.

Аппаратура eMule» фирмы Controlaire (США). Рнс. 14.5. Передатчик одно-
канальпый. Первые варианты этой аппаратуры питались напряжением 18 В от
миниатюрных батарей. Размеры передатчика 156X129X52 мм. масса 0.62 кг.
Подводимая мощность 0.4 Вт. Обращает на себя внимание то. что каскад мощ-
ности ВЧ не имеет настроенного контура. Его заменяет средняя удлинительная
катушка антенны. Передатчик выпускается также в виде комплекта элементов
для любительского монтажа. Регулирование упрошено (единственный настроеч-
ный элемент находится в кварцевом генераторе).

Аппаратура OS «Pixie» (Япония). Рис 14.6 Аппаратура одноканальная для
управления летающими и прочими радиомоделями. Передатчик размерами
92 x 63 x32 мм и массой 0,23 кг. Длина антенны 0.94 м со средней удлини-
тельной катушкой. Антенна телескопическая (шесть секций). Питание 9 В/23 мА
320
(Al) и 38 мА (А2—700 Гц). Подводимая мощность 0,005 Вт. Приемник сверх-
регенеративный, размерами 51x28x25 мм, массой 57 г. Питание 3 В/4 мА
(50 мА при сигнале 300 1000 Гц). Диапазон рабочей температуры от +4 до
-г54°С. Приемник залит силиконовым каучуком. С 1967 г. выпускается новый
вариант передатчика 9S с кремниевыми транзисторами л-р-л-типа С536Е. Рас-
пределитель звездообразный с резиновым приводом (3 В). Подводимая мощ-
ность ВЧ 0,2 Вт. Модуляция импульсная 100%-ная.

Рис. 14.3. Одноканальная аппаратура MacGregor «Combo»:

а) схема передатчика (L1 содержит 8 витков, L2— 2—3 витка, L3 — 2—
3 витка. L4— 3 витка, £5—9 витков провода ПЭВ 0,4. каркасы катушек диа-
метром 5 мм с ферритовым сердечником); б) схема приемника (£/—6—3 витка
ПЭВ 0.4 на каркасе диаметром 5 мм с ферритовым сердечником)

На рис. 11.7 приведена схема супергетеродинного приемника с пьезокерами-
вескими фильтрами

Аппаратура SII-II2 фирмы Controlaire (США). Рис. 14.8. Один из наи-
более широко распространенных супергетеродинных приемников. Выпускается с
1965 г. с классическими элементами Размеры 30x40X26 мм, масса 55 г. Корпус
алюминиевый, разъемный. Питание 2,4—3,6 В. Потребление тока 6 мА (48 мА

11-182 321
6,8к

1.0

Д (к й*7'

I i I 451 II

?й

25л

4,7л

8,2*

ЗЗК

гнооо

27,125МГц 13-
18В/11МА

\10к IM6 11
'2N1177.

мгоь

ДЗ
1N60

0,002

0,001

Рис. 14.4. Однокапальпая аппаратура «Babcock» BCT/BCR-18:

а) схема передатчика (Р— синхронизация с звездообразными распредели-
телями в приемнике, В — кнопка регулятора оборотов двигателя в модели);

при сигнале 400—1200 Гц). Диапазон рабочей температуры от —18 до +54°С.
Требует модуляции глубиной 95—100%. Выпускается также в виде комплекта
элементов для любительского монтажа. Применяется в импульсных системах,
а именно в простой аппаратуре для пропорционального управления и в аппара-
туре цифровой системы.

Аппаратура «Пилот» (СССР). Аппаратура двухканальиая, стала выпускать-
ся в 1970—1972 гг. Передатчик размерами 205X130X45 мм, массой (без бата-
322
реи) 0,7 кг. Семь транзисторов. Мощность излучения 0,3 Вт. Стабилизация
кварцевая. Питание 12,5—15 В/120 мА. Длина антенны 1,08 м. Измерительный
прибор. Корпус металлический. Приемник сверхрегенеративный с несколькими
реле. Восемь транзисторов. /.С'-фильтры 2300 и 3200 Гц. Размеры приемника
73X70X36 мм, масса 135 г. Чувствительность 10 мкВ. Питание 9 В (минималь-
ное 7,5 В). Потребление тока 10 мА (максимальное 60 мА при сигнале). Длина
антенны 0,6—0.8 м. Исполнительный механизм двухканальный с игрушечным
двигателем МДП1 и с электрическим возвратом в нейтраль.

В 1970 г. появилась простая одиоканальная аппаратура «Сигнал» для уп-
равления игрушками и плавающими, и колесными моделями с дальностью дейст-
вия до 60 м. Передатчик и приемник питаются от миниатюрных батарей 9 В.
Приемник сверхрегенеративный, с четырьмя транзисторами и одним реле.

Аппаратура РУМ-2 «Полет» (СССР). Аппаратура шестиканальная, с
ДС-фнльтрами, производимая серийно с конца 1972 г. Масса приемного устрой-
ства 300 г. Намечается производство двух — восьмиканальной аппаратуры.
Приемник сверхрегенеративный.

Аппаратура «Топох» (ЧССР). Рис. 149. Управляющая аппаратура с
LC-фильтрами. Производилась серийно в 1967—1968 гг. Передатчик полностью
транзисторный; мощность излучения 0,1 Вт, Производился в одно-, двух-,
четырех-, шести-, восьмиканальном вариантах. Размеры 195X100X45 мм; пита-
ние 12 В. У шести- и восьмиканальных вариантов была возможность одно-
временной посылки двух управляющих сигналов. Частоты каналов: 800, 1110,
1700, 2350, 3000, 3670, 4300 и 5700 Гц. Антенна с центральной удлинительной
катушкой.

Приемник сверх регенеративный, чувствительностью 6—10 мкВ, с УВЧ. Мо-
дульная конструкция: приемник Р 00 (размеры 18X55X83 мм, масса 70 г) и

б) схема приемника, схема работает также с транзистором польского произ-
водства АН-126 и диодами DOG56

двухканальные модули с реле RP (размеры 18x55x83 мм, масса каждого
85 г). Питание 6 В/225 мА-ч. Соединения штекерные.

Исполнительные механизмы с электрическими микродвигателями.

Аппаратура «Mecatron-2» (ФРГ). Рис. 14.10. Это интересная и довольно
распространенная двухканальная аппаратура. Производится с >965 г. Отли-
чается большой стойкостью к помехам. Фирма проявляет стремление к упроще-
нию производства, отказываясь от индуктивных элементов НЧ в передатчике

II * 323
it приемнике. Приемники, исполнительные механизмы питаются от кадмиево-ни-
кельной батареи 6 В (225—500 мА ч). Передатчик размерами 135X105x50 мм
и массой 0,64 кг. Его мощность 1 Вт. Приемник сверхрегенеративный с усили-
телем ВЧ. Размеры его 66X40X20 мм, масса 70 г. Исполнительный механизм
195/3, размерами 56X36X20 мм, массой 55 г. Мнкроэлектродвнгатель «Micro-
perm» (редуктор 6:1+ходовой винт). Потребление тока от 300 до 650 мА.
Время отклонения 0,56 с, длительность возврата 0,46 с. Шаг 2X5 мм. Управ-
ляющее усилие 6 Н. Допустимая перегрузка до 20 g.

Рис. 14.5. Одноканальный передатчик «Controlaire
Mule-П»:

L1 —15 витков ПЭВ 0,7 на каркасе диамет-
ром 8 мм с ферритовым сердечником; Z.2— 4 вит-
ка ПЭВ 0.7 поверх Ll\ L3 — 22 витка ПЭВ 0,9
на каркасе диаметром 6 мм с ферритовым сер-
дечником

Рис. 14.6. Одноканальная аппаратура OS «Pixie»
а) схема передатчика; б) схема приемника

При работе первого канала передатчик посылает непрерывную несущую ВЧ,
модулированную частотой 2.1 кГц; второй канал управляется той же частотой,
прерываемой периодически: 5 мс — импульс, 5 мс —пауза и т. д. (100 Гц). Ге-
нератор НЧ соединен с трансформатором, питающим анодную цепь лампы, а
мультивибратор формирует прерывистый сигнал.

Аппаратура «Telecont» (ФРГ). Рис. 14.11. Передатчик в алюминиевом кор-
пусе, имеющем форму фотоаппарата. Приемник очень прочный (металлическая
несущая конструкция в корпусе из эластичной пластмассы), очень капризен в
эксплуатации (часто теряется связь на отдельных каналах НЧ). Это происходит
•из-за использования фильтров с последовательным резонансом, что поставило
•перед сверхрегенеративным приемником строгие требования равномерной пере-
дачи полосы частот 2—12 кГц. Супергетеродинный приемник работает лучше.

Частоты каналов: 2,14; 3,02; 3,93: 5,1; 6,3; 7.5; 8.7; 10; 11,6 кГц. Ширина
рабочей полосы фильтров 5—10%. Точность заводской настройки каналов ПЧ
0,2%. Реле отрегулированы для срабатывания при токе 16—20 мА и отпуска-
ния при 12—14 мА. Фильтры работают правильно при уровне входных сигналов
0.6—2 В. Седьмой и восьмой каналы примерно на 20% менее чувствительны
В результате изменений температуры окружающей среды в диапазоне от —15
до 4-5(ГС частоты генераторов ПЧ в передатчике изменяются максимально па
0,2%. Изменения напряжения, питающего передатчик, от 9 до 15 В вызывают
перестройку не более чем на 0,2%. Фильтры в приемнике работают устойчиво
в диапазоне температуры от —20 до +506С. Колебания напряжений от 4,5 до
7,5 В вызывают изменения их чувствительности на 20%. Приемник собирается
из нескольких частей основного модуля (приемника) и модулей-приставок
(трех-, пяти- и девятиканальных). Все соединения штекерные.

Аппаратура «Variophon-Varioton» (ФРГ). Рис. 14.12, 14.13, 14.14 и 14.15.
Первые передатчики имели /?С-генераторы ПЧ (схема двойного Т-моста). После
того как выяснилось, что они недостаточно стабильны, с 1964 г. стали применять
LC-генераторы («Variophon-S»). Одновременно изменили модуляцию, т. е.
перешли с прямоугольной на синусоидальную форму сигнала в связи с более
жесткими правилами пользования передатчиками во многих странах. Эта аппа-
ратура является примером хорошо продуманного конструктивного решения —
модульных блоков, содержащих приемник (сверхрегенеративный или супергете-
родинный) и общие для них двухканальпые фильтры. Эти модули можно соби-
рать в двух-десятиканальиые узлы (от одного до пяти модулей), скрепляемые
друг с другом резиновым кольцом. Рабочие частоты каналов НЧ и (полосы
пропускания фильтров), Гц: 825 (175), 1100 (200), 1700 (300), 2325 (400),
3000 (450), 3670 (550), 4300 (500), 5700 (500), 6350, 7150. Фильтры работают
с синусоидальными или прямоугольными сигналами, модулированными на глу-
бину 30 100%. Передатчик работает в диапазоне напряжений питания от 10
до 13,5 В, а приемник — от 5,5 до 7,5 В. Диапазон рабочей температуры от
—10 до 4-55°С.

Миниатюрный передатчик двух- или четырехканальный «Variophon-2/4»; его
размеры 135X90X43 мм, а масса 0,5 кг. Антенна длиной 1,46 м. Питание
12 В/45 мА. Мощность излучения 0,15 Вт. Глубина модуляции 80%. Каналы:
«25, 1100, 1700 и 2325 Гц.

Передатчик «Variophon-S» четырех-, восьми-, десятиканальный, размерами
200X145X55 мм, массой 1,5 кг. Антенна длиной 1,25 .м. Питание 12 В/95—
150 мА. Мощность излучения 0,22 Вт. Глубина модуляции 2X50% (возмож-
ность одновременной передачи двух управляющих сигналов).

Супергетеродинный приемник «Varioton-S» размерами 58X38X16 мм, массой
41 г. Сверхрегенеративный приемник «Varioton» размерами 56X40X16 мм, мас-
сой 29 г, чувствительность 6 мкВ (см. рис. 14.14), имеет апериодический УВЧ
без настроенного контура. Это не улучшает селективность, но, пожалуй, рас-
ширяет полосу приема. Чувствительность в 6 мкВ может быть достигнута и без
УВЧ. Обращает на себя внимание применение в детекторе очень редко встре-
чающейся теперь схемы с независимым гашением. Для этого служит особый
контур, благодаря которому можно точно задавать частоту гашения. Кроме того,
такая схема обеспечивает достижение максимального уровня полезного сигнала
НЧ от детектора, который через дроссель НЧ и диод подается на базу перво-
го транзистора УНЧ. В приемнике через обратную связь взаимодействуют друг
с другом детектор и первый каскад УНЧ. Их режимы взаимно компенсируются
по температуре и по усилению. Когда на детектор поступает сигнал с большим
уровнем, транзистор первого каскада УНЧ под действием обратной связи пони-
жает усиление. Выходной сигнал НЧ, поступающий на фильтры, имеет прямо-
угольную форму с уровнем 3,3 В. Таков же выходной уровень напряжения
шума сверхрегенерировапия. Однако канальные фильтры предохранены от слу-
чайного срабатывания путем включения блокирующих резисторов (см.
рис. 14.15). Их роль рассмотрена в параграфе 13.4.
Рис. 14 7. Супергетеродинный приемник New Haven Elektronik «Telstar» с пьезокерамическими
фильтрами, выпускаемый также в виде комплекта деталей для любительской сборки

(LI содержит 10,5 + 4,5 витков ПЭВ 0,5 на каркасе диаметром 10 мм с ферритовым сер-
дечником; РР— резонансное реле, которое может быть заменено резистором 200 Ом с выхо-
дом X для электрических £С-фильтров или дешифратора системы пропорционального управ-
ления)
Рис. 14.8. Супергетеродинный приемник «Controlaire» SH-112. Взаимодействует, например,
с передатчиком (см. рис. 14.5).

L1 содержит 2,75+14,5 витков ПЭВ 0,4 на каркасе диаметром 6 мм с ферритовым сер-
дечником, фильтры такие, как на рис. 5.11
Рис. 14.9. Двух — восьмиканалыгая аппаратура «Топох»:
а) схема сверхрегенеративного приемника с УВЧ

[£/—2X6 витков ПЭВ 0.5 па каркасе диаметром 6 мм с ферритовым сер-
дечником; L2— 6 витков ПЭВ 0,5; £3—4 витка ПЭВ 0.1 поверх катушки £2t
каркасы катушек такие же, как в £/; Др1—100 витков ПЭВ 0,05 на каркасе
диаметром 5 мм (намотка типа «Упиверсаль»); Др2—1500 витков ПЭВ 0,05 иа>
ферритовом сердечнике]; б) схема узла из двух фильтров с системой, защищаю-
щей от одновременного срабатывания реле

(£—550—1300 витков ПЭВ 0,05 на ферритовых сердечниках)

Конструктивно каждый модуль состоит из монтажной платы в экране из*
алюминия, который прикреплен к толстому пластмассовому основанию, с края-
ми, выступающими за стенки металлического экрана. Все соединения штекер-
ные.

Выбор одного из пятнадцати каналов ВЧ осуществляется путем замены
кварцев в передатчике и супергетеродинном приемнике (рис. 14.16). Питание
передатчика 12 В/500 мА-ч, приемника — 6 В/150 мА-ч, исполнительных меха-
низмов— 2,4 В/500 мА-ч (кадмиево-никелсвые аккумуляторы). Продолжитель-
ность работы передатчика 4,5 ч.

С 1968 г. в каскаде усилителя мощности ВЧ (см. рис. 14.13) применяется
транзистор Т8 с повышенной мощностью. Благодаря повышенной мощности из-
лучения достигнуто увеличение дальности действия аппаратуры (прежний ва-
риант передатчика «Variophon-S» обеспечивал дальность действия с моделью в
воздухе 500 м), по одновременно это ухудшило экономичность. Теперь продол-
жительность работы передатчика уже не превышает полутора часов, а потреб-
ление тока равно 150 мА.

Экспериментальное использование в передатчике «Variophon-S» антенны е
центральной удлинительной катушкой увеличило втрое уровень напряженности
электромагнитного поля. Антенна этого типа излучает примерно в 10 раз эф-
328
Рнс. 14.10. Двухканальная управляющая аппаратура Metz *Mecat-
гоп-2» (см. также рис. 7.24):

а) схема передатчика (/ — дискретный сигнал, 2 — непрерыв-
ный сигнал, 3 — противовес); б) схема приемника; в) схема испол-
нительного механизма (из рис. 9.7, 9.12)

Рис. 14.11. Трех — девятиканальная аппаратура «Telecont», позволяющая одно-
временное управление тремя рулями в модели:

а) схема передатчика (L1—L3 содержат 1000—1660 витков ПЭВ 0,07 в фер-
ритовых сердечниках диаметром 14X8 мм: L4—25 витков ПЭВ 0,2; L5—2-1-2 вит-
ка ПЭВ 0,4; L6—5+5 витков ПЭВ 0,4; L7—2 витка ПЭВ 0,4; L8—15 витков
ПЭВ 0,2; катушки L4—L8 на каркасах диаметром 6 мм с ферритовыми сердеч-
никами); б) схема сверхрегеиеративного приемника (Д/—10—12 витков ПЭВ
0,4; Др1—100 витков ПЭВ 0,07 па каркасе диаметром 3 мм; Др2—200 витков
ПЭВ 0,1 в ферритовом броневом сердечнике диаметром 14x8 мм; данные фильт-
ров (Л): Кан!—КанЗ—1660:150 витков, Кан.4—Канб—1225:80 витков, Кан7—
Кан9—1000:60 витков провода ПЭВ 0,07; ферритовые броневые сердечники
диаметром 14X8 мм)

фективнее, чем обычный штырь с нижней удлинительной катушкой. Переделка
передатчика сводится к отключению находящейся в нем антенной катушки и
к соединению гнезда антенны с выходом передатчика. Следует также умень-
шить емкость конденсатора 160 пФ до 90—100 пФ. Для определения оптималь-
ного значения впаивают конденсатор 90 пФ, подсоединяют антенну с цент-
ральной удлинительной катушкой и, держа передатчик так, как при управлении,
наблюдают за показаниями измерителя напряженности электромагнитного поля.
Дополнительно впаивая параллельные конденсаторы емкостью 2—3 пФ, ста-
раются получить самые большие показания измерителя.

В модуляторе передатчика находятся генераторы НЧ. Опи подстраиваются
сердечниками, а потенциометры, расположенные рядом, служат только для ре-
гулирования уровня выходного напряжения НЧ от каждого генератора.

Имеется несколько возможностей практического увеличения числа каналов
в восьмиканальной аппаратуре без необходимости внутренних переделок, с по-
лучением таким образом девяти или десяти каналов. Необходима только спо-
собность аппаратуры к одновременному обслуживанию двух операций в модели.
Можно, например, использовать в модели «автоспуск» фотографического типа,
который через 15 с после старта отключит от «+» питания (через микровыклю-
чатель) исполнительный механизм руля направления и включит триммер руля
высоты. Руль направления используется, как правило, только при старте, а да-
лее модель управления элеронами.

Другой способ заключается в снабжении исполнительного механизма регу-
лирования оборотов приводного двигателя модели микровыключателем, пере-
ключающим механизм руля направления на триммер руля высоты. В положе-
Рис. 14.12. Схема двух — четырехкапального передатчика Grundig «Variophon-2/l»

(Lt содержат 8,5 витков; L2—2 витка; L3—8,5 витков провода ПЭВ 0,4 на каркасах диаметром 7 мм с фер-
ритовыми сердечниками; L4—21 виток ПЭВ 0,4—бескаркасная катушка диаметром 8X15 мм; Тр—580 [/] и 255 [11}
витков ПЭВ 0,07 в ферритовом броневом сердечнике диаметром 14X8 мм без воздушного зазора)
Рис. 14.13. Четырех — десятиканальный передатчик «Variophon-S»:

а) схема четырехканального варианта; б) схема четырехканальной
приставки в десятиканальном варианте генераторы НЧ 6,35 и 7,15 кГц
подключены параллельно к одному из показанных четырехканальных ге-
нераторов; соединение с приставкой штепсельное
Рис. 14.14. Схема сверхрегенеративного приемника «Varioton»

(LI— в экране диаметром 5x7 мм, L2—L5—намотаны на общий каркас
диаметром 6x34 мм в следующей последовательности: отступив 3 мм снизу
L2—7 витков ПЭВ 0,12 на длине 2 мм, на ней снизу находится L3—5 витков
провода ПЭЛШО 0,12 вплотную, отступив далее 15 мм наматывается L4—
98 витков ПЭВ 0,13 вплотную на ней L5—38 витков ПЭВ 0,13 вплотную): ре-
зисторы на 0,125 Вт; емкости — керамические; L4—L5—С — генераторы частоты
гашения

Рис. 14.15. Схема двухканального модуля с £С-фильтрами, работающего с
приемниками (см. рис. 14.14 и 14.16).

Данные фильтров: канал /—380 мГ4-0,1 мкФ; канал 2—310 мГ+0,068 мкФ;
канал <3—186 мГ+0,047 мкФ; канал 4—138 мГ+0,033 мкФ; канал 5—128 мГ+
334
нии «Большой газ» включен триммер, во всех иных положениях включен руль
направления. Это устройство действует весьма эффективно. Руль направления
может быть использован почти во всем диапазоне оборотов двигателя, а трим-
мер руля высоты—только при полном газе.

В восьмиканальной аппаратуре «Variophon-Varioton» можно, кроме того,
получить девятый канал путем простой переделки канального модуля «7/8»
(разрыв трех нижних проводящих дорожек на печатной схеме). Теперь каналь-
ный модуль «3/4» будет действовать только как переключатель канала «7». в
который включен механизм руля высоты и его триммер. В этом решении одно-
канальный исполнительный механизм регулирования оборотов приводного дви-
гателя в модели обслуживается каналом «8». Передатчик не нуждается в других
изменениях. Триммер обслуживается после замыкания канала «7» ручкой уп-
равления «3/4».

Аппаратура «Competition-10 МК Н» фирмы RCS (Великобритания).
Рис. 14.17. Эта аппаратура является примером новейшего способа решения про-
блемы стабильности генераторов НЧ в передатчике, взаимодействующем с при-
емником с резонансным реле без использования £С-элементов. Здесь имеется
возможность посылки двух сигналов одновременно (второй, такой же генера-
тор НЧ включается между точками X—X). Потенциометры R позволяют пере-
страивать частоты отдельных каналов в диапазоне ±15 Гц.

Передатчик десятиканальный, имеет размеры 180x133x80 мм и массу
1,5 кг. Длина антенны 1,7 м. Частоты каналов 350—550 Гц. Приемник супергете-
родинный с резонансным реле без промежуточных реле. Размеры его 76Х47Х
Х25 мм, масса 100 г. Питание 7,2 В/5 мА (45 мА при сигнале). Передатчик
может также работать с любым супергетеродинным приемником.

На рис. 14.18 приведена схема сверхрегенеративного приемника.

14.3. ПРОСТЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО
УПРАВЛЕНИЯ

Аппаратура для пропорционального управления в простой одноканальной
системе имеет исполнительные механизмы, подобные показанным на рис. 8.5 и
8.6.

Аппаратура этого типа отличается простотой, малыми размерами и массой.
Она предназначена для малых плавающих и колесных моделей, а также для
летающих моделей с размахом крыльев от 380 до 1800 мм. Она может обслу-
живать руль направления и регулятор двигателя (ступенчатое регулирование),
два руля или два руля и регулятор двигателя. Характерной чертой этой аппа-
ратуры чаще всего является небольшое колебание рулей, что, однако, не влияет
отрицательно на ход полета. Самые новые варианты этой аппаратуры имеют
передатчики размерами около 150X100x50 мм и мощность излучения от 0,15
до 0,25 Вт. Они имеют ручки управления и триммеры, а питаются от сухих ба-
тарей 9 В. Модулирующая частота 600—2500 Гц, а частота импульсирования 6
или 14 Гц (реже до 50 Гц).

Сверхрегенеративные приемники (например, «Migipulse») чаще всего без-
рслейные, образуют интегральное целое с электромагнитным исполнительным
механизмом размерами 51X38X22 мм. Питаются приемники от двух кадмиево-
никелевых аккумуляторов напряжением 2,4 В, емкостью 150 мА-ч. Продолжи-
тельность работы около 20 мин. Общая масса аппаратуры в модели от 57 до
350 г (три механизма).

Супергетеродинные приемники (например «Commander-72 RO») имеют раз-
меры около 44X33X14 мм и массу- около 28 г. Питаются от кадмиево-
никелевых аккумуляторов (емкостью 150—500 мА-ч) или от сухих батарей
напряжением 3—3,6 В. Продолжительность работы от 45 до 60 мин. Имеют

— 0,022 мкФ; капал 6—86 мГ+0,022 мкФ; капал 7—61 мГ-Ь0,022 мкФ; канал
S—36 мГ+0,022 мкФ. Броневые ферритовые сердечники диаметром 7X4 мм рас-
положены парами в общем металлическом экране. Сердечники установлены один
на другом с металлической прокладкой между ними
Рис. 14.16. Схема супергетеродинного приемника Grundig «Varioton-S»

Рис. 14.17. Схема передатчика RCS «Competition-Ю» МК П

сменные канальные кварцы. Масса от 70 до 135 г (с электромагнитным меха-
низмом и регулятором двигателя).

Вее чаще теперь применяют транзисторные переключатели между прием-
ником и исполнительным механизмом, состоящие из двух транзисторов и не-
скольких резисторов (см. рис. 8.2а), дающие 60—80% экономии на потреблении
электроэнергии и, следовательно, настолько же удлиняющие продолжительность
полета при том же источнике питания

Аппаратура eWebra-Picco» (ФРГ). Рис. 14.19. Одноканальная аппаратура
для управления летающими моделями с размахом крыльев до 1,2 м. Дальность
действия 1.5 км. Приемник не имеет реле и полностью залит эпоксидной смолой.

Передатчик имеет размеры 150X80X50 мм. Питание 9 В (2 батареи по
4.5 В) Длина антенны 1,25 м. Приемник сверхрегенеративный. Его размеры
28x19x15 мм. а масса 17 г. Исполнительный механизм электромагнитный,
питается от батареи приемника, ток 30 мА; размеры 40X22x20 мм и масса
22 г. Имеется вариант приемника с повышенной температурной устойчивостью
(от —10 до + 40°С); пять транзисторов; размеры 42x34x23 мм; масса 26 г.
Исполнительный механизм 60 X30 X20 м и масса 35 г. Потребление тока 50 мА.

Аппаратура cCommand Master» РТ-1000 (США). Рис. 14.20, Однокаиаль-
Рис. 14.16

4,66

155Т1
лто

I'lM

' 0.5 0,75н J+

TZ2 ТЗО.О

7,i

2,00

?,ЗВ_

47
0,5В
0,58 -

0,022

----L“>

5,6к
'^20508
ЦТСгЗА

,10к

1000

г/

101307

201307

D)
&-

6/130мА

30,0

.I'tOOM'l

6-ЮКан

~~0,01

30,0

>20306

I \erjos
2fiB\

0,233
'/Гт <ио

2N508

AD365

330

<о,о

-0 +

-0-

У*

НМ

0,26

Рис. 14.18. Схема сверхрегене-
ративного приемника «Elect-
ronics» в одно- и многоканаль-
ном варианте, производимого
в США также в виде комп-
лекта элементов для люби-
тельской сборки:

а) одноканальиый прием-
ник CS-5I1A «Нопеу Вее» (га-
бариты 16X29X41 мм, масса
18 г, питание 3—3,6 В/225
мА-ч, ИМ — звездообразный
командо-контроллёр; L —
7.5 витков ПЭВ 0,4 на каркасе

диаметром 5 мм с ферритовым
сердечником, Тр— 4,5:1; измерительные данные: га числителе — без сигнала от
передатчика, в знаменателе—при сигнале; несущая, модулированная тоном 700—
1200 Гн: значения напряжений; измеренные ламповым вольтметром, могут отли-
чаться на ±10% от указанных); б) решение оконечного каскада в варианте

«Wren» с резонансным реле. См. также рис. 14.18а (пунктирные линии)
Рис. 14.19. Одноканальиая аппаратура для пропорционального управления
Webra «Picco»:

а) схема передатчика; б) схема приемника (сигнал ВЧ от антенны, предва-
рительно усиленный транзистором Т2, передается через конденсатор С на Т1,
где он еще раз усиливается, а затем после детектирования снова попадает на
базу Т2, а оттуда — в следующие каскады УНЧ и на исполнительный меха-
низм; L1 — 10 витков ПЭВ 0,25 на каркасе диаметром 5 мм с алюминиевым
сердечником; Тр — в ферритовом броневом сердечнике диаметром 11X9 мм);
в) схема исполнительного механизма (Л1— «Bellamatic-П», приспособленный
согласно рис. 10.14)

ная. Обслуживает руль управления с помощью электромагнитного ИМ и регули-
рует приводной двигатель с помощью звездообразного распределителя. В передат-
чике использованы, главным образом, кремниевые транзисторы, в том числе одно-
переходные. Корпус состоит из двух половинок, изготовленных из пластмассы и
скрепленных алюминиевой полоской. Ручка манипулятора руля направления, цен-
трируемая пружиной, регулирует отношение импульс/пауза. Нажатие кнопки ре-
338
Рис. 1-1.20. Одноканальная аппаратура для пропорционального управления
«Command Master» RT-1000:

а) схема передатчика; б) схема приемника; в) схема дешифратора
(X — к исполнительному механизму регулятора приводного двигателя, У —
к электромагнитному механизму)

гулировання двигателя вызывает увеличение частоты повторения импульсов. Дли-
на телескопической антенны с центральной удлинительной катушкой 1,25 м. Пи-
тание от сухой батареи 9 В. Размеры передатчика 178X57 мм, масса 670 г.

Супергетеродинный приемник расположен вместе с питанием (кадмиево-
никелевыми аккумуляторами), выключателем и электромагнитным механизмом
в закрытом корпусе из особо прочной пластмассы. Заряжающий выпрямитель
имеет трансформатор и тоже расположен в герметическом пластмассовом корпу-
се. Первоначальный заряд током 50 мА, который постепенно уменьшается до
тех пор. пока выпрямитель не выключится автоматически после заряда аккуму-
Рис. 14.21. Одноканальиая аппаратура для пропорционального управления «Аегсоп Gallatrol»:

а) схема передатчика Ш—10,5 + 4,5 витков ПЭВ 0,6 на каркасе диаметром 6 мм с феррито-
вым сердечником; Др—50 витков ПЭВ 0,1 на резисторе 100 кОм/0,5 Вт); б) вариант каскада
мощности ВЧ с обычной антенной (£2—12 витков ПЭВ 0,6 на каркасе диаметром 6 мм с фер-
ритовым сердечником); в) схема приемника (LI—10 витков ПЭВ 0,6 на каркасе диаметром 6 мм
с ферритовым сердечником. L2 — 3,5 витка ПЭВ 0,6, расположенных у верхнего конца катушки L1;
в качестве Л1 можно использовать исполнительный механизм, представленный на рис. 8 6 или 8.7;

общая .масса аппаратуры в модели 300—350 г)
ляторов приемника. Приемник состоит из двух плат: самого приемника и де-
шифратора. Общая масса аппаратуры в модели 308 г. Приемник (вместе с ис-
полнительным механизмом) имеет размеры 103X52X46 мм.

Электромагнитный механизм расположен в пластмассовом корпусе. Ось ме-
ханизма из никелированной стали. Катушка имеет два сопротивления по
100 Ом. Центрирование магнитное.

Эта одноканальная аппаратура выпускалась в 1966—1970 гг. серийно. Вы-
сокая надежность достигнута благодаря безрелейной схеме, отсутствию всех
видон контактных соединений, применению исполнительного механизма, стойко-
го к сотрясениям, использованию схемы, не нуждающейся в регулировании, и
выполнению корпуса из особо прочных пластмасс. Полоса частот 27, 25 и
72 МГц.

Аппаратура cAercon-Gallatrol» (Великобритания). Рис. 14.21. Эта одно-
канальная аппаратура выпускается также в виде комплекта элементов для лю-
бительского монтажа. Она позволяет одновременное обслуживание руля на-
правления и высоты в системе с механической связью обоих рулей (исполни-
тельный механизм показан на рис. 8.6). Аппаратура пригодна для летающих
моделей с размахом крыльев до 1,5 м. Кнопка К1 в передатчике (рис. 14.21а)
включает непрерывный сигнал модулированной несущей ВЧ, а кнопка К2 —
сигнал несущей ВЧ без модуляции. Приемник сверхрегенеративный.

14.4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО
УПРАВЛЕНИЯ С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ

ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО ТИПА

В настоящее время преобладает аппаратура, работающая в цифровой сис-
теме; аналоговая аппаратура является лишь небольшим исключением.

Общая характеристика современной аппаратуры цифровой системы такова.
Продолжает господствовать система модуляции ширины импульса, хотя уже
в 1972 г. появилась первая аппаратура, работающая в системе частотной моду-
ляции, обеспечивающей стойкость к посторонним помехам. Благодаря этому
можно управлять уже 23 радиомоделями одновременно на одном аэродроме,
тогда как до этого можно было управлять только 12 радиомоделями. С 1972 г.
стали распространяться супергетеродинные приемники с двойным преобразо-
ванием частоты.

Интегральные и гибридные схемы повсюду встречаются в усилителях испол-
нительных механизмов и все чаще — в шифраторах и дешифраторах и в прием-
никах. Имеются устройства, выполненные исключительно на интегральных схе-
мах. Во многих случаях интегральные и гибридные схемы разработаны спе-
циально для аппаратуры дистанционного управления моделями. Типовая дли-
тельность импульсов для цифровой аппаратуры такова: 1,5 мс нейтраль; 1,5±
±0,5 мс управление. Период повторения импульсов 20 мс.

Для этой аппаратуры можно использовать любые цифровые исполнительные
механизмы серийного производства (конечно, с соответствующей полярностью
информационных импульсов). Исключением являются аппаратуры Grundig «Di-
gital TX/RX-14» и «Varioprop», которые должны иметь свои ИМ.

Передатчики применяются, как правило, ручные, реже — пультовые (подве-
шиваемые на шее). Верхняя стенка корпуса с гнездом для ввинчиваемой антен-
ны часто выполнена под уклоном в 45°. Встречаются также антенны на шаро-
вом шарнире.

Типовые данные передатчиков: размеры от 170X140X55 мм до 200Х160Х
Х50 мм, масса от 0,85 до 1,25 кг. Мощность излучения 0,5—1 Вт. Питание, or
кадмиево-никелевых аккумуляторов 9,6—12 В емкостью 500 мА-ч. Продолжи-
тельность работы 4—5 ч. Выпрямитель, чаще всего встроенный, позволяет одно-
временно и быстро заряжать аккумуляторы передатчика и приемника. Выпря-
митель выполняется с трансформатором плавким предохранителем и контроль-
ной лампочкой. Корпус алюминиевый, оклеенный поливинилхлоридной пленкой
из ударопрочной и химически стойкой пластмассы. Имеется измерительный при-
бор. Одна или две закрытые ручки управления с триммерами, не влияющими на.
диапазон отклонений ручек. Двенадцать сменных канальных кварцев, часто с
переключателем двух или трех кварцев, встроенным в передатчик (с 1973 г. —
и в приемник). Как правило, предусматривается возможность подключения
передатчика ученика-пилота.

Типовые данные супергетеродинных приемников: размеры от 46X36X17 до
76X44X22 мм, масса от 40 до 50 г. Чувствительность 2—5 мкВ. Междуканаль-
ный интервал ВЧ 10—20 кГц. Питание' —две батареи до 2,4 В или 4,8 В ем-
костью 500 мА-ч. Продолжительность работы 2—8 ч. Диапазон рабочей темпе-
ратуры от —20 до +65°С. Корпус пластмассовый.

Приемники для пропорционального управления имеют кассеты для кадмие-
во-никелевых аккумуляторов. Масса кассеты с аккумулятором равна 112 г.

Исполнительные механизмы такие, как описанные в гл. 10. Потенциометры
и интегральные схемы обеспечивают лучше, чем 0,5°, центрирование и точность
установки. Все чаще применяют усилители цифровых исполнительных механиз-
мов, выполненные по мостовой схеме. В этом случае схема нечувствительна к
степени разряда аккумуляторов.

В 1972 г. начали применять для питания аппаратуры пропорционального
управления кадмиево-никслевые аккумуляторы нового типа (GE), стойкие к
вибрациям и сотрясениям. Дело в том, что вибрации, вызываемые приводным
двигателем в летающей модели, отрицательно влияют на соединения отдельных
элементов аккумуляторов и на сами элементы, что было причиной многих ава-
рий.

В конце 1972 г. начали также использовать современные воздушно-цинко-
вые элементы. Они легки, эффективны, имеют большую емкость. Элемент 1,4 В
диаметром 10 и длиной 29 мм имеет массу 6 г и емкость 1,3 А-ч при токе раз-
ряда 0,25 А.

В аппаратуре все чаще применяются теперь так называемые диагностиче-
ские выходы. Это выводы в штепсельное гнездо, служащие для общего конт-
рольного измерения всего устройства с помощью специального многоцелевого
измерительного прибора.

Суммарная масса аппаратуры с четырьмя исполнительными механизмами в
модели равна от 250 до 350 г.

Дальность действия на земле 800 м. а в воздухе — свыше 1200 м.

Аппаратура «MEV Digital» (Венгрия). Рис. 14.22. Цифровая система. Аппа-
ратура имеет от четырех до шести исполнительных механизмов. Передатчик с
двумя ручками управления, его размеры 196X180X55 мм и масса 1.3 кг. Изме-
рительный прибор. Выпрямитель встроен с трансформатором (ток разряда 40—
50 мА). Имеется гнездо для подключения передатчика ученика-пилота. Антенна
телескопическая, ввинчиваемая, длина 1,4 м, с нижней удлинительной катуш-
кой. Питание 9.6 В (минимальное 8.8 В); емкость 500 мА-ч. Подводимая мощ-
ность 1,2 Вт; мощность излучения 0.6 Вт. Продолжительность работы 2—4 ч.

Приемник имеет встроенное штепсельное гнездо; защищен крышкой, его
размеры 53X44X29 мм. а масса 60 г. Чувствительность 2 мкВ. Ширина полосы
пропускания ±3 кГц (—6 дБ). Промежуточная частота 455 кГц. Питание от
двух батарей по 2,4 В, емкостью 500 мА-ч. Продолжительность работы 2—4 ч.
Диапазон рабочей температуры от —10 до 4-60°С.

Аппаратура «Staveley-4» (Великобритания). Рис. 14.23. Аналоговая система,
имеющая от одного до четырех исполнительных механизмов.

Передатчик имеет размеры 178X152X57 мм и массу 1,35 кг. Две ручки уп-
равления. Длина антенны 1,53 м. Питание 9.6 В/500 мА-ч. Измерительный при-
бор. Блок ВЧ соединен с корпусом через постоянный (переходный) конденса-
тор. Благодаря этому уменьшено влияние помещения передатчика на его ВЧ
излучение. Супергетеродинный приемник имеет размеры 54X35X32 мм. Пита-
ние— две батареи по 2,4 В/500 мА-ч. Усилители исполнительных механизмов
собственные, содержащие шесть транзисторов.

Канальная информация для элеронов и руля высоты передается путем из-
менения частоты и изменения отношения длительности импульса к паузе. Эле-
роны: нейтраль 500 Гц, управление элеронами — 500±150 Гц. Руль высоты:
нейтраль (отношение импульс/пауза) 1:1; вверх — 1:2,4; вниз — 2,4:1 (тон
500 Гц).

Канальная информация для руля направления получается модулированием
частоты канала элеронов (500 Гц) частотой 60 Гц (нейтраль), изменяемой в
342
Рис. 14.22
344
345-
Рис. 14.22. Аппаратура для про-
порционального управления «MEV
Digital» («Micro-Avionics» «Micro-
Prop»):

а) схема передатчика; б) схема
выпрямителя; в) схема приемни-
ка с дешифратором; г) схема
шифратора; д) схема усилителя
исполнительного механизма «Mic-
ro-Avionics» (1—6)-, е) схема уси-
лителя исполнительного механиз-
ма SL-1 (1—7)
диапазоне 40—80 Гц (управление). Канальная информация для регулятора
приводного двигателя в модели образуется таким же образом путем модуляции
60 Гц (нейтраль) сигналов капала руля высоты (импульс/пауза для тона
500 Гц). Полученные таким образом сигналы модулируют несущую в каскаде
мощности ВЧ передатчика.

Рис. 14.23. Структурная схема аппаратуры для пропор-
ционального управления «Staveley-4»:
а) передатчик; б) приемник

Приемник принимает две первые канальные информации и преобразовывает
их в сигналы постоянного тока. Имеющиеся у него два фильтра (НЧ) выде-
ляют информацию, промодулированную частотой 40—80 Гц, и преобразовы-
вают ее в сигналы постоянного тока. Сигналы постоянного тока передаются на
аналоговые исполнительные механизмы. Потребление тока приемником равно
19 мА; с четырьмя исполнительными механизмами в покое — 100—120 мА; с од-
ним работающим исполнительным механизмом — 200—230 мА; с одним затормо-
женным исполнительным механизмом — 460—500 мА.

Продолжительность перехода исполнительного механизма из одного край-
него положения в другое: без нагрузки — 0,5 с; нагрузка 4,55 Н — 0,68 с;
14,30 Н — 1,25 с.

Время реагирования исполнительного механизма для всех случаев нагрузки
равно 75 мс (элероны и руль высоты) и 130 мс (руль направления и регулиро-
вание двигателя).

Точность центрирования колеблется в пределах от 1.5 до 2%.

Аппаратура фирмы Grundig «Digital» марки TXIRX-14 (ФРГ). Рис. 14.24
и 14.25. Цифровая система. Образец аппаратуры самого высокого класса для
пропорционального управления с использованием классических элементов. Произ-
водилась до 1967 г. Передатчик имеет 30 транзисторов и 61 диод, мощность из-
лучения свыше 0.5 Вт. Две ручки управления с электрическими триммерами
и три рычажка. Стальной корпус. Антенна имеет длину 1,46 м. Размеры пере-
датчика (с ручками длиной 130 мм) 231X214X67 мм, масса 2,1 кг. Питание
12 В/1 А-ч, потребление тока 100 мА. Продолжительность работы 8 ч. Потен-
циометры ручек управления специальные угольные.

Приемник супергетеродинный. Имеет 48+6 транзисторов и 53+6 диодов.
Размеры 59X43X98 мм+58Х41Х18 мм. Масса 195+35 г. Основной модуль —
приемник с четырьмя исполнительными механизмами плюс приставка для трех
дополнительных исполнительных механизмов. Питание (вместе с исполнительны-
ми механизмами) 12 В/225—500 мА-ч, потребление тока 50 мА. Длина антенны
0,8 м. Корпус металлический. Монтаж выполнен на трех стеклопластовых пла-
тах. Имеет защитную схему и четыре каскада ПЧ. Исполнительные механизмы
(рнс. 14.25в) цифровые, марки «Digimatic-R». Микродвигатель Т05/6В «Micro-
max» с передачей 700:1, конструктивно усиленный. Размеры 59X20X44 мм,
масса 58 г; управляющее усилие до 20 Н, управляющий момент 15 Н/см. По-
требление тока двигателем, мА: в покое — 6; при работающем двигателе — 20:
при нагрузке 5 Н/см —70; 10 Н/см — 100; 15 Н/см — 130. Время отклонения
на 45°—0,4 с. Муфта скольжения защищает микродвигатель от сильных ударов.
Диапазон рабочей температуры от —10 до +55°С. Междуканальный интервал
346
ВЧ 10 кГц. Двенадцать сменных канальных кварцев (имеется возможность ис-
пользования 32 каналов ВЧ). Точность установки исполнительных механизмов
около 1° (0,2 мм). Одновременное и независимое обслуживание до семи испол-
нительных механизмов. На выходе дешифратора в приемнике появляется по-
стоянное напряжение, но усилитель исполнительного механизма работает в ка-

1 2 3 h 5 6 7 S 1 Sx5mc
IMWieib

Рис. 14.24. Аппаратура для пропорционального управления Grundig «Digital
TX/RX-14» (см. также рис. 14.25а—б):

а) структурная схема передатчика (Г — генератор синусоидальных колеба-
ний 800 Гн. Тг — триггер. ДМ(1—5) — двухпознпионные мультивибраторы,
III — диодный шифратор. РУ—ручки управления, ШИ — регулирование шири-
ны импульса, УИ— усилитель импульсов); б) импульсные формы сигналов от
передатчика.

Сигналы: I — синхронизация (три импульса). 2—на элероны. 3 — на двигатель. 4—на
руль направления. 5 — на руль высоты, 5 — на дополнительные операции — каналы 9 и

в) структурная схема приемника (Г — супергетеродин. Синхр—блок сии-
хронизации, Сч — счетчик. ДШ— диодный дешифратор. И Ml—7 — исполнитель-
ные механизмы, П — приставка)

честве двухпозиционного переключателя микродвигателя. Благодаря этому
достигнута независимость отклонений от нагрузки па руль (как в цифровых
Исполнительных механизмах). Однако это достигнуто за счет того, что скорость
реагирования исполнительного механизма «Digimatic-R» сравнительно низка.

Аппаратура Orundig «Var ioprop» (ФРГ). Рис. 14.26—14.31. Цифровая
система. Аппаратура с одним — шестью исполнительными механизмами произ-
водится в разных вариантах с 1968 г.

Передатчик размерами (200—208) Х( 158—182) X (47—63) мм и массой
I—1.05 кг (без питания — 0.76 кг). Две ручки управления. Антенна длиной
1,4.3 м установлена под углом 45°. Двенадцать сменных канальных кварцев.
Передатчик выпускали в трех вариантах, а именно: для трех исполнительных
механизмов, для трех с возможностью увеличения их числа до пяти и для
пяти исполнительных механизмов («Varioprop-Ю»), У передатчиков первого ва-
рианта использовались триммеры для двух исполнительных механизмов, а у
передатчика третьего варианта — для четырех. Питание 12 В. Мощность излу-
чения 0.4 Вт. Продолжительность работы от 4 до 5 ч.

Супергетеродинный приемник размерами 58X42X34 мм и массой 70 г.
имеет интегральную схему и полевые транзисторы. Модули сменные для от-
дельных исполнительных механизмов (их может быть от одного до пяти) раз-
мерами 58X42x34 мм и массой 33 г. Соединения штекерные. Модули одинако-
вые и могут быть скомпонованы как угодно. Междуканальный интервал
ВЧ—20 кГц. Питание—две батареи по 2,4 В/500 мА-ч. Потребление тока:
приемником 12 мА. каждым модулем 4 мА. Диапазон рабочей температуры
от —15 до -|-55°С.
uJDOl ^jOOl
Рис. 14.25а. Принципиальная схема передатчика Grundig «Digital TX/RX-14»

Все измерения постоянных напряжений производятся через резистор 200 кОм ламповым вольтметром с внут-
ренним сопротивлением 30 МОм,'В при замкнутой катушке L (диодный дешифратор включен в каналы /—2; напряжение
питания 12 В); осциллограммы (/—/7) сняты при среднем положении RI—R7-,

А — минимальная ширина импульсов; Б — максимальная ширина импульсов; В —гнездо к выпрямителю; Г выход к
осциллографу; Д — амплитуда модуляции; Е — коаксиальный кабель; Д'р1 дроссель ВЧ, L2 — 10 витков ПЭВ 0,5; L3 — 3
витка ПЭВ 0,5; L4—3,254 6,25 витка ПЭВ 0,7; L5—20 витков ПЭВ 0,5; L6—104- 5 витков ПЭВ 0.5; L7—удлинительная ка-
тушка в экране; ручки управления взаимозаменяемые — соединение штепсельное
1

Рис. 14.256
2'

Рис. 14 256. Принципиальная схема и внешний вид приемника Grundig «Digi-
tal RX-14»

Осциллограммы (/—18} сняты при уровне сигнала в антенне 10 мкВ с
синхронизирующим импульсом; все измерения постоянных напряжений выпол-
нены через резистор 200 кОм ламповым вольтметром с внутренним сопротивле-
нием 30 МОм/B без сигнала в антенне; общей точкой в импульсном и детек-
торном блоках (2) является плюс питания, а в супергетеродине (/)—выход Л;
5 — регулирование рабочей точки 77; /'—регулирование рабочей точки 7~2;
приставка (4) (соединение с приемником штепсельное)—дешифратор (3) для
трех дополнительных исполнительных механизмов. На рисунке представлена
компоновка приемника из четырех блоков

Рис. 14-25в. Принципиальная схема исполнительного механизма «Digimatic-R»
(соединение с приемником штепсельное; на рис. 14.25а—в выводы с одинако-
выми обозначениями, например I—/, 2—2, 3—3 и т. д„ соединяются друг с
другом)

Исполнительные механизмы «Servo-2.1 V» и «.Mini-Servo-2,4 V» содержат
только механическую систему и специальный угольный потенциометр обратной
связи.

В конце 1968 г. появился передатчик «Varioprop-12» для работы с прием-
ником, у которого шесть исполнительных механизмов, выполненный на класси-
ческих элементах.

С середины 1970 г. фирма выпускает аппаратуру «Varioprop-I2», в пере-
датчике.'Которого использованы четыре интегральные схемы (см. рис. 14.31).
Двенадцать сменных канальных кварцев. Блок ВЧ расположен пепосредствен-
12—182 353
.40 у гнезда ввинчиваемой антенны (это обеспечивает минимальную длину сое-
динений п малые потери энергии ВЧ).

Корпус и размеры передатчиков вариантов «С» и «12» одинаковы. Питание
12 В/500 мА-ч. Мощность излучения 0,4 Вт. Потребление тока 100 мА. Измери-
тельный прибор ориентировочно указывает мощность излучения. Блоки ВЧ в
вариантах «6» и «12» одинаковы. Имеется две самоцентрнрующиеся ручки,
четыре триммера и два установочных диска. Центрирующие пружины можно
легко отключать.

Рис. 14.26. Формы импуль-
сов, используемых в аппа-
ратуре для пропорциональ-
ного управления Grundig
«Varioprop»

а) сигнал ВЧ (в антен-
не передатчика); б) сигнал
на выходе детектора при-
емника; в) сигнал для пер-
вого исполнительного меха-
низма (РН—Л)’, г) сигнал
для второго исполнительно-
го механизма (Э—П)-, д')
сигнал для третьего испол-
нительного механизма (РВ—
Н); е) сигнал для четверто-
го исполнительного меха-
низма (клапаны выдвину-
ты); ж) сигнал для пятого
исполнительного механизма
(РОД — малый газ) (в—ж
сигналы на выходе дешиф-
ратора)

С 1970 г. фирма производит приемник марки «Mini-Superhet-4,8 V», размеры
58X42X21 мм, масса 48 г, девять транзисторов, шесть диодов, одна интеграль-
ная схема и канальные модули, содержащие в корпусе указанных выше разме-
ров логические схемы для исполнительных механизмов. В новых канальных мо-
дулях использованы специально для этого созданные интегральные схемы
Valvo SAK100Y3, по одной для каждого исполнительного механизма. В выход-
ных каскадах работают отдельные транзисторы. В приемнике «Mini» изменена
входная цепь для лучшей защиты от помех со стороны других передатчиков,
особенно с более высокими рабочими частотами.

С 1971 г. фирма производит также исполнительный механизм для подъема
шасси и т п. Микродвигатель, передача и муфта для этого механизма взяты
от исполнительного механизма «Servoautomatic-П». Питание отдельное 2,4 В.
Поворот рулевого рычага на 170° осуществляется за 4,5 с. Управляющий мо-
мент 30 мм ХЮ Н. Для его обслуживания применяют специальный модуль для
приемника с интегральной схемой SAKI 00. Включение и выключение микродви-
гателя осуществляются через два встроенных миниатюрных геркона.

Если желательно с помощью одного передатчика «Varioprop» управлять
одновременно двумя моделями, каждая из которых имеет два исполнительных
механизма, то в приемниках используют специальные модули, содержащие счет-
чики, которые заменяют отсутствующие канальные модули.

В 1973 г. появились новые варианты передатчиков этой фирмы в харак-
терном желтом корпусе 6S, 8S и 12S (обслуживание трех, четырех и шести ме-
ханизмов) с интегральными схемами и е мощностью, подводимой к выходному
каскаду, увеличенной до 1.3 Вт. Размеры такие же, как указано выше, масса
передатчика от 0,84 до 0,925 кг. Питание 12 В при потреблении тока 125—
140 мА.

В 1973 г. фирма начала также производство дешифратора размерами
48x42X18 мм и массой 22 г. с одной интегральной схемой (потребление тока
6 мА) для четырех миниатюрных исполнительных механизмов марки «Micro-Ser-
354
vo» C05 с электронными усилителями но .мостовой схеме. Новый миниатюрный
исполнительный механизм, выполненный без электроники, это «Micro-Servo» 05.

Суммарная масса аппаратуры с четырьмя исполнительными механизмами
С05 в модели равна 311 г.

Аппаратура Multiplex «DigUron 3» (ФРГ). Рис. 14.32. Система цифровая.
Аппаратура выпускается с 1968 г. и совершенствуется. Она имеет два, три или
четыре исполнительных механизма. Размеры передатчика 140X140X40 мм, мас-
са 0,7 кг. Две ручки управления. Два механических триммера я рычажки. Ан-
тенна длиной 1,3 м имеет центральную удлинительную катушку. Питание 9,6—
10,6 В/500 мА-ч. Сменные канальные кварцы (на передней панели). Монтаж на
стеклопластовой плате толщиной 2 мм. Потребляемая мощность 1,1 Вт. Мощ-
ность излучения 0,45 Вт Измерительный прибор. Выпрямитель встроенный.

Супергетеродинный приемник имеет размеры 55X31X28 мм и массу 65 г.
Питание: две батареи от 2.4 до 5.4 В/500 мА-ч. Чувствительность 3—4 мкВ
(сигнал/шум— 20 дБ). Междуканальный интервал ВЧ 20 кГц. Продолжитель-
ность работы 2 ч. Потребление тока, мА: приемником — 16, дешифратором—16,
с тремя исполнительными механизмами (в покое) — 55, исполнительными ме-
ханизмами (в работе) — 150—180, максимальное—400.

Частота повторения импульсов 55 Гц (регулируется в диапазоне 30—
55 Гц), длительность импульсов: нейтраль 1,6 мс; управление 1,6±0,5 мс.

Исполнительные механизмы: KPS-9. PS-3D или «Mini-Servo» Multiplex.
Эксплуатационные данные «Mini-Servo»: поворот на 72° без нагрузки осуществ-
ляется за 0,45 с, с нагрузкой в 7.5 Н—за 0,55 с. Максимальная нагрузка
18,5 Н (при 16 Н — 0.8 с) Точность установки, как у исполнительного механиз-
ма PS-3D, точность возврата в нейтраль 2°.

Аппаратура фирмы Multiplex «Royal» (ФРГ). Рис. 14.33—14.35. Система
цифровая. Аппаратура с четырьмя или шестью исполнительными механизмами
начала выпускаться в 1971 г. Передатчик с антенной па шаровом шарнире.
Шифратор с интегральными схемами. Потенциометры ручек управления керме-
товые. Питание 7,5 В/1000 мА ч Продолжительность работы 8 ч. Двенадцать
сменных канальных кварцев. Мощность излучения 0,45 Вт при 12 В/120 мА.

Приемник супергетеродинный, размерами 51X37x17 мм и массой 40
(45) г. Усилитель импульсов и дешифратор с интегральными схемами. Корпус
пластмассовый. Питание — два элемента по 2,4 В/500 мА-ч.

Исполнительный механизм- «Microservo 1С». Размеры 49X34X19 мм, мас-
са 35 г. Управляющий момент 9 ll/см. Микродвигатель «Escap» (коллектор —
серебряный, проволочные щетки— юлотые), зубчатая передача — металлическая.

Выпускаемый фирмой с 1971 г. регулятор приводных электродвигателей
имеет интегральные схемы. Диапазон плавного регулирования до 24 В и 10 А.
Питание вместе с приемником 4.8 В. Изменение направления вращения с по-
мощью реле, регулирование скорости вращения электронное.

Аппаратура «Digi 2+1» фирмы Simprop (ФРГ). Рис. 14.36. Цифровая сис-
тема. Аппаратура, производимая с 1968 г. имеет два или три исполнительных
механизма. Фирма выпускает также приставку (без электронной схемы) для
подготовки ученика. Передатчик с двумя ручками управления и триммерами,
имеет размеры 190X152x60 мм и массу 0,8 кг. Продолжительность работы
от 2 до 5 ч. Диапазон рабочей температуры от -10 до + 60°С. Приемник су-
пергетеродинный. размерами 60X47X21 мм и массой 80 г. Питание — две ба-
тареи по 2.4 В/225 или 500 мА-ч (вместе с исполнительными механизмами).
Продолжительность работы от 3 до 5 ч Исполнительные механизмы цифровые,
размерами 56X38X30 мм. массой 75 г. Точность установки — 0,5°. Такую же
схему имеет аппаратура «Digi-5». Имеется также вариант «Digi 2+1 Nautic»
для корабельных моделистов с одной ручкой управления и двумя рычажками.

Аппаратура «Alpha-2007131517» фирмы Simprop (ФРГ). Рис. 14.37, Система
цифровая. Аппаратура с тремя, пятью или семью исполнительными механизма-
ми. Выпускается с 1970 г. Двенадцать сменных канальных кварцев в полосе
27 МГц и четыре в полосе 72 МГц. Передающая антенна с центральной удли-
нительной катушкой. Питание 12 В/80 мА. Мощность излучения 0,6 Вт. Встроен-
ный выпрямитель. Продолжительность работы передатчика до 5 ч. Имеется
гнездо для подключения передатчика ученика-пилота и три варианта ручки уп-
равления (на выбор). Приемник супергетеродинный, размерами 76X44X21 мм
12* 355
Рис. 14.27. Передатчик аппаратуры Grundig «Varioprop»:

а) схема передатчика (соединительные штепселя ручек управления каналов
/—2 и 3—4— А, 5—6 и 7—8—Б, а также $—10 — В; Г—соединить только
при настройке элемента ВЧ; Д — гнездо для заряда аккумуляторов; Е — син-
хронизация: Ж—регулировка ширины импульсов каналов 1—2; 3 — то же, для
каналов 3—4, И — то же. для каналов 5—6; К — то же, для каналов 7—8; Л —

и массой 65 г. Питание — две батареи но 2,4 В/500 мА-ч. Чувствительность
3 мкВ. Пять фильтров ПЧ (455 кГц), что увеличивает помехоустойчивость.

Используются любые исполнительные механизмы производства фирмы
Simprop (за исключением «Tiny-2»)

Аппаратура <Super-l* фирмы Simprop (ФРГ). Рис. 14.38. Система цифро-
вая. Аппаратура с одним исполнительным механизмом и одним механизмом ре-
гулирования двигателя в модели. Производится с 1971 г. Передатчик имеет раз-
меры 152X100x60 мм и массу 0.11 кг. Антенна ввинчиваемая. Питание
9 В/150 мА-ч. Потребление тока 45 мА. Двенадцать сменных канальных квар-
цев. Продолжительность работы 3 ч. Имеет ручку управления и кнопку, вы-
прямитель (он же для аккумулятора приемника), центрирование ручки управ-
ления с точностью ±0,5°. Когда передатчик перестает работать, исполнительный
механизм автоматически понижает обороты приводного двигателя. Приемник
супергетеродинный, размерами 60X47x21 мм и массой 75 г. Питание — две
батареи по 2,4 В/225 мА ч. Чувствительность 3 мкВ. Исполнительный механизм
фирмы Simprop марки «Tiny». Суммарная масса аппаратуры в модели 215 г.
356
с)

то же, для каналов 9—10; М — выход к осциллографу; // — разделение импуль-
сов; О — регулирование индикатора излучения ВЧ; /7 — регулирование рабочей
точки; измерения напряжений произведены электронным вольтметром с внут-
ренним сопротивлением 30 МОм/B относительно «корпуса» без сигнала на вхо-
де); б) вариант схемы индикатора излучения

Аппаратура DP-2 фирмы Citizen Ship (США). Рис. 14.39. Цифровая система.
Эта аппаратура, имеющая дна нетто ттте'-.ных механизма, производится с
1969 г. Дешифратор и iiciio.i и механизмы с интегральными схемами.

Передатчик питается or сухой батареи 9 В (минимум 8 В). Мощность излуче-
ния 0,4 Вт. Приемник супергетеродинный, размерами 63x50x25 мм и массой
65 г. Питание — две батареи по 2,4 В. Антенна длиной 0.914 мм. Специальные
исполнительные механизмы DMS размерами 57X38X25 мм. Точность установки
0,5%, люфты передач —до 0,05 .мм. Управляющее усилие 18 Н. Исполнитель-
ные механизмы устанавливаются по липни, проходящей через их центр тяжес-
ти. .тля защиты от влияния вибраций в модели. Микродвигатель фирмы Mitsumi.
Корпус и зубчатая передача нейлоновые. Потенциометр керметовый.

Д,- .ЛО. г. ь тнття на земле — 400 м. При потере связи исполнительные
мех.т.и: •ы о .ют и их последнем положении Такую же схему и такие же
размеры имеют приемник и исполнительный механизм для аппаратуры марок
DP-З и DP 1 (с тремя и четырьмя механизмами). Шесть сменных канальных
кварцев в полосе 27 /МГц и четыре — в полосе 72 МГц. В 1973 г. появился ва-
риант DP-б. Суммарная масса аппаратуры с двумя исполнительными механиз-
мами в модели равна 312 г.

Рнс. 14.28
Рис. 14.28. Схема приемника аппаратуры Grundig «Varioprop»:
и) блок приемника; б) дешифратор и блок формирования импульсов

Аппаратура «Prop-Controls* фирмы Rowan (ФРГ). Рис. 14.40. Система
цифровая. Передатчик с двумя ручками управления и четырьмя триммерами
имеет размеры 180X165 X 50 мм и массу 1,15 кг. Корпус алюминиевый, обклеен-
ный кожезаменителем. Имеется измерительный прибор. Антенна ввинчиваемая,
с центральной удлинительной катушкой. Выпрямитель встроенный. В шифрато-
ре имеются две интегральные схемы. Время повторения импульсов 20 мс.
Блок ВЧ трехкаскадный. Модуляция в каскаде УВЧ 100%-ная. Импульсы с на-
клонными фронтами (около 50 мкс). Питание 9,6 В/75 мА, емкость 500 мА-ч.
Мощность излучения 0,7 Вт. Комплект от семи до девятнадцати сменных ка-
нальных кварцев.

Приемник супергетеродинный, размерами 60X34X27 мм, массой 60 г, со
специальней гибридной интегральной схемой ТМС-003. Это первый в мире
приемник подобного типа. Усилитель импульсов тоже с интегральной схемой
ТАА141. Междуканальный интервал ВЧ 3.2 кГц. Чувствительность 3—5 мкВ.
Питание—две батареи по 2,4 В, емкость 500 мА-ч. Исполнительные механизмы
с интегральными схемами RS-9 или RS-10 (варианты KPS-9 и KPS-10). Гене-
ратор сравнительных импульсов с интегральной схемой.

Аппаратура устойчива к вибрациям. Диапазон рабочей температуры от
— 15 до + 60rfC.

Аппаратура «Quadruple Proportional* фирмы Orbit (США). Рис. 14.41.
Самая лучшая до настоящего времени аналоговая аппаратура, дающая воз-
можность одновременного обслуживания четырех органов в модели

Две перестраиваемые ПЧ служат для обслуживания руля высоты и элеро-
нов. Центральные частоты (нейтраль) равны 1,75 и 3.5 кГц. Эти частоты пере-
ключаются и передаются поочередно. Ширина импульсов и частота их повторе-
ния не имеют никакого влияния на руль высоты и элероны. Изменения в отно-
шении импульс/пауза этих частот в диапазонах 80—20% и 20—80% обслужи-
вают руль направления и они независимы от НЧ и частоты повторения им-
пульсов Регулирование оборотов двигателя, производимое частотой повторения
импульсов, независимо от отношения импульс/пауза и НЧ. Увеличение частоты
повторения импульсов увеличивает обороты двигателя и наоборот. Радиопомехи
вызывают исчезновение импульсов и снижение оборотов двигателя. Исчезнове-
ние звукового сигнала вызывает возврат руля направления и руля высоты в
нейтраль Это же происходит с рулем направления, когда нет информации об
отношении снгнал/пауза. Возврат рулей в нейтраль происходит с точностью 4°.

Размеры передатчика 210X178X70 мм. Он имеет алюминиевый корпус тол-
щиной 1.25 мм Напряжение питания 10,5 или 12 В/0,6 А-ч. Приемник супер-
гетеродинный, с размерами 67X57X48 мм. массой 212 г. Питание 4,8 В при ем-
кости 1.25 А-ч. Чувствительность 2—3 мкВ. Корпус алюминиевый, толщиной
Рис. 14.29. Схемы усилителей к исполнительным механизмам «Varioprop». Оба
усилителя имеют одинаковые корпуса. В других вариантах аппаратуры в одном
модуле (с такими же размерами) находятся интегральные логические схемы,
обслуживающие четыре исполнительных механизма с собственными усилителя-
ми— типа «Micro-Servo С05»

а) усилитель с классическими элементами обслуживает один ИМ; б) усили-
тель с интегральными схемами SAK 100 обслуживает два ИМ

0,7 и 1,2 мм. Фильтры залиты водостойким компаундом. Исполнительные .меха-
низмы PS-2A имеют размеры 50X35X32 мм. Микродвигатель «Micromax» ТОЗ.
Питание от двух элементов по 2,4 В/450 мА-ч (при нагрузке руля в 3,4 Н).
Суммарное потребление тока четырьмя исполнительными механизмами, рабо-
тающими одновременно, 050 мА. Шаг толкателя по 10 мм в обе стороны. Мак-
симальное управляющее усилие 4 II, предельная нагрузка 8,5 Н. Управляющий
диск диаметром 27 мм имеет отверстия диаметром 1,6 мм (для тяг), располо-
женные вдоль радиуса. Время полного отклонения от нейтрали 0,15 с (ручка
управления) и 0,45 с (исполнительный механизм). Возврат в нейтраль 0.1 с
(ручка управления) и 0,355 с (исполнительный механизм). Характеристика ли-
нейная. Все соединения штекерные. Суммарная масса аппаратуры в модели
755 г.

Ручка управления, выступающая па 25 мм за корпус, осуществляет откло-
нения руля высоты и элеронов и заканчивается головкой для управления рулем
направления. Рычаг регулирования оборотов двигателя расположен сбоку, с
правой стороны корпуса ниже ручек триммеров руля высоты и элеронов (руль
направления не имеет триммера).
(Л — запускающий импульс от предыдущего каскада; Б — запускающий им-
пульс для следующего каскада; В—сдвигающий и сбрасывающий импульсы;
Г — средний вывод батареи 2X2,4 В; Д — регулировка частоты; осциллограм-
мы сняты при нейтральном положении ручек управления в передатчике и со
включенным исполнительным механизмом; измерения напряжений произведены
электронным вольтметром)

Аппаратура работает нормально при температуре до 60°С. Большое рас-
стояние между передатчиком и приемником вызывает автоматическое 'уменьше-
ние оборотов двигателя, отклонение руля направления на 5° вправо, руля высо-
ты— на 20° вверх, а элеронов—на 10° влево. Это можно корректировать трим-
мерами. Исполнительные механизмы снабжены амортизирующим и резиновыми
прокладками. Ускорения до 10g не влияют на работу устройства.

Аппаратура DP-5 фирмы Futuba (Япония). Рис. 14.42. Система цифровая.
Производится с 1969 г. Имеет шесть исполнительных механизмов. С 1970 г. эта
аппаратура известна в Европе под маркой «Robbe Digital».

Передатчик имеет размеры 190X140X55 мм и массу 1.3 кг. Две ручки уп-
равления с четырьмя триммерами. Корпус алюминиевый. Имеется возможность
использования передатчика в качестве пультового. В комплекте двенадцать
сменных канальных кварцев. Мощность излучения 0,5 Вт. Антенна ввинчивае-
мая, длина 1,34 мм. Имеется измерительный прибор. Питание 12 В/500 мА-ч.
Потребление тока 90 мА. Продолжительность работы 4.5—5 ч. Диапазон рабо-
чей температуры от —10 до +50°С. Выпрямитель встроенный с лампочкой для
контроля заряда (45—50 мА).

Приемник супергетеродинный, размерами 59X40X20 мм. массой 75 г. Дли-
на антенны 0.9 м. Чувствительность 4 мкВ. Питание — два элемента по 2.4 В/225
или 500 мА-ч. Потребление тока 8 — 12 мА. Продолжительность работы 4—4,5ч.
+0 n£J71OTWWWJWT£T г
j П_____fl__Л д

+ ~U и---!Г5

£ —7----1-----Н

+ —U----U---1_л

5 ~ЪТЩППТПТ1ГЛ

Рис. 14.30. Дешифратор аппаратуры
«Varioprop» и его работа (управляю-
щая схема к рис. 14.28 и 14.29):

о) схема дешифратора: Л—цепь
сдвигающих импульсов, Б — запуск
регистра, В — выходы 1—5 дешифра-
тора; б) формы импульсов в точках
Г, Д, Б, Е, В, А схемы: И — сдви-
гающие импульсы, К — импульс
сброса

Корпус алюминиевый. Элементы залиты силиконовым каучуком. Кварцы можно
заменить, сняв корпус.

Аппаратура DP-3 рис. 14.43 (с тремя исполнительными механизмами) имеет
такую же электронную схему, что и DP-2.

14.5. КОМПЛЕКТЫ ДЕТАЛЕЙ И БЛОКОВ
ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЬСКОЙ СБОРКИ АППАРАТУРЫ

Широко развивается производство комплектов деталей аппаратуры завод-
ского изготовления для любительского монтажа. Это дело начато в 50-х гг. с
обычной одноканальной аппаратуры, затем в 60-х гг. стали производить комп-
лекты деталей для десяти- и двепадцатикапальной аппаратуры с резонансными
реле или с электрическими ДС-фильтрамн. Первые комплекты деталей аппара-
туры для пропорционального управления появились в 1966 г. С того времени
количество их непрерывно возрастает.

Ознакомление с аппаратурой заводского изготовления, выпускаемой в виде
комплектов деталей, имеет важное значение для конструкторов. Дело в том,
что аппаратура этой группы отличается особой простотой схем и конструкций,
легкостью их сборки и регулирования. Основное условие — это воспроизводи-
мость параметров аппаратуры, собираемой в любительских условиях. Поэтому
применяются всесторонне испытанные схемы, допускающие применение даже
приближенных эквивалентов тех или иных деталей или узлов.

В комплектах деталей обычной многоканальной аппаратуры применяются
готовые, собранные на заводе электрические ДС-фильтры в приемниках и гото-
вые, уже отлаженные тракты ВЧ в передатчиках. Передатчики такой аппарату-
ры имеют кварцевую стабилизацию.

Все сказанное выше относится также к комплектам деталей аппаратуры для
пропорционального управления. В них, помимо готового, отлаженного тракта
362
ВЧ в передатчиках, применяются также интегральные или гибридные схемы в
шифраторах, дешифраторах, в усилителях исполнительных механизмов и прием-
никах. Очень часто приемники оснащены пьезокерамическими фильтрами ПЧ.
Как правило, это — цифровые системы; аналоговые системы встречаются только
в аппаратуре с одним - тремя исполнительными механизмами.

Исполнительные механизмы производятся также в комплектах, причем
микродвигатель и механическая часть используются обычно от широко рас-
пространенных исполнительных механизмов заводского изготовления.

Очень часто монтажные платы комплектов изготовляются из прозрачного
стеклопласта. Благодаря этому упрощается монтаж, поскольку видимая сверху
схема соединений на нижней стороне платы совпадает с соответствующей мон-
тажной схемой.

Каждый комплект деталей снабжен иллюстрированной инструкцией по сбор-
ке и регулированию аппаратуры. Большинство фирм, производящих комплекты
деталей, принимают на себя обязанности по настройке и регулированию аппа-
ратуры, собранной любителями (получая и отправляя их по почте).

Основой успеха при монтаже аппаратуры из комплекта деталей является
умение хорошо паять. Для примера укажем, что пропорциональная аппаратура
цифровой системы марки «Digitrio-4» с четырьмя исполнительными механизма-
ми нуждается при сборке в выполнении такого количества паяных соединений:
в передатчике — 300, в приемнике—138, в дешифраторе—139, в исполнитель-
ных механизмах — 4 по 160, в проводах — 18, в схеме питания приемника—16,
всего 1261 паяных соединений.

Комплекты деталей обычной аппаратуры. Фирмы Philips (Голландия).
Рнс. 14.44. Аппаратура может быть расширена до десяти каналов (благодаря
штекерным соединениям) и позволяет одновременное управление двумя рулями
в модели. При складывании телескопической антенны включается резистор, пре-
дохраняющий выходной каскад передатчика от перегрузки. Имеется прибор,
измеряющий напряжение батареи и мощность излучения. Размеры передатчика
170X170X55 мм.

Приемник сверхрегеиеративный со схемой, показанной на рис. 7.4а с элект-
рическими LC-фильтрами по схеме, показанной на рис. 14.45 (конденсаторы
С=1мкФ). Двухканальный приемник имеет размеры 84X40x32 мм и массу 85 г.

Фирмы Reuter TE-I0KS (ФРГ). Рнс. 14.45. Сверхрегенеративный приемник
с кремниевыми транзисторами, с блоком из двух фильтров с релейным выходом
или безрелейным выходом для исполнительных механизмов с центрирующей
пружиной. Включение термисторов, показанное на рис. 14.45, более эффектив-
ное. чем показанное на рис. 7.4а, так как такое включение стабилизирует рабо-
чую точку транзистора и притом не шунтирует резонансный контур фильтра

Приемник и узлы фильтров имеют вид модулей, которые можно соединять
штекерами в любые двух—двенадцатиканальные системы. Конструктивные де-
тали такие, как на рис. 12.4.

Комплекты деталей аппаратуры для пропорционального управления. Аппа-
ратура Dee Bee <Quadruplex-21> (США). Рис. 14 46. Аналоговая система без
исполнительных механизмов, но с механизмами «Bellamatic-II» (модифицирован-
ная центрирующая пружина или же показанная на рис. Ю.Зз). Без сигнала
механизмы отклоняются в одно крайнее положение, с сигналами—в другое
Канальная информация для трех рулей передается путем модуляции ширины
импульса. Модулирующие сигналы — синусоидальные. Ступенчатое регулирова-
ние оборотов двигателя осуществляется выключением или включением сигнала
по каналу руля направления. В случае аварии система автоматически пони-
жает обороты двигателя. Передатчик — с ручкой управления, обслуживающей
руль направления и руль высоты. Регулирование двигателя приводится двумя
кнопками. Воротки триммеров элеронов и руля высоты расположены в правом
верхнем углу панели управления

Передатчик с подводимой мощностью 1,7 Вт. Приемник сверхрегенератив-
ный или супергетеродинный, размерами 86X57X48 мм, массой 210 г. Исполни-
тельные механизмы, расположенные на плате, имеют размеры 70X127 мм. Пи-
тание вместе с приемником 4.8 В/1,2 А-ч. Преобразователь 4,8 на 20 и 40 В
питает приемную схему. Суммарная масса аппаратуры в модели 600 г. Даль-
ность действия на земле 450 м.
Рис. 14.31. Передатчик аппаратуры Grundig «Varioprop-12> с интегральными
схемами:

а) схема импульсного элемента: А — гнездо для зарядки аккумуляторов,
Б — регулирование минимальной ширины импульса, В — выход к осциллографу,
+1

Это пример аппаратуры, не отражающей последнего слова техники, но
простой и дешевой и бывшей наиболее распространенной в США до 1967 г.
Она производилась в нескольких вариантах с 1963 г. Все элементы фильтров
и генераторов НЧ залиты эпоксидной смолой. Сперхрегенеративный приемник
(см. рис. 14.46)—это все еще самый излюбленный вариант приемника, соби-
раемый моделистами. В некоторых приемниках электронная лампа в детекторе
заменяется транзистором.

Аппаратура «Digital* фирмы World Engines (США). Рис. 14.47 и 14.48.
Система цифровая. Аппаратура имеет от четырех до шести исполнительных ме-
ханизмов, передатчик в металлическом корпусе (размеры 203X133X48 мм), две
ручки управления с триммерами, измерительный прибор, антенну с центральной
удлинительной катушкой (длина антенны 1,25 м), стеклопластовую монтажную
плату толщиной 1,5 мм, встроенный выпрямитель. Питание осуществляется от
кадмиево-никелевых аккумуляторов или сухих батарей.
(к ри ел)

/cwn
о 77 U

OZ? TJO
Tf Т?о #

1С/01 _ Г I-----1

7 □ ' 0/Л’гЛ' 0 0

О ООО
хо-в fiii-izAi-z

(х ри с..D)

Г — синхронизация, Д — регулирование максимальной ширины импульса. Е —
ручка управления для двух каналов, Ж—триммер; б) схема блока ВЧ: 3 —
соединять только при настройке блока ВЧ; в) монтажная панель; осциллограм-
мы сняты при нейтральном положении ручек управления

Приемник супергетеродинный, размерами 44x35x29 мм. Транзисторы гер-
маниевые в тракте ПЧ и кремниевый в гетеродине. Двухконтурный полосовой
фильтр ВЧ на входе. Это дает эффективное подавление гармонических и зер-
кальных частот (от 50 до 60 дБ). Конденсатор, связывающий катушки конту-
ров этого фильтра, уменьшает влияние металлического корпуса на настройку
приемника. Слабая связь катушки L2 со смесителем противодействует электри-
ческим помехам и перегрузке приемника вблизи передатчика. .Монтажная пла-
та— стеклопласт толщиной 1,5 мм.

Частота повторения импульсов 50 Гц, длительность импульсов: нейтраль
1,5 мс; управление 1,5±0,5 мс. Информационные импульсы отрицательные.
3
IC 14.32
Рис. 14.32
Рис. 14.32. Аппаратура для
а) схема передатчика;

пропорционального управления Multiplex «Digitron-З»:
б) схема приемника; в) схема исполнительного ме-
ханизма DS-3-66

Исполнительные механизмы S-З или S-4A. Усилители с интегральными схе-
мами. Микродвигатели «Furuichi» 2,4 В (3 Ом). Монтажные платы — стекло-
пласт толщиной 0,75 мм. Потенциометры керметовые. Масса аппаратуры с че-
тырьмя исполнительными механизмами в модели равна 344 г.; батарея емкостью
225 мА-ч.

Аппаратура известна в Европе под наименованием «RCM & E-Digital»
(имеется также вариант приемника с кремниевыми транзисторами).

Аппаратура фирмы World Engines марки «Blue Мах-11» (США). Рис. 14.49.
Система цифровая. Размеры передатчика 180X180 x 54 мм, масса 1,1 кг. Ручки
управления выступают на 35 мм над передней панелью передатчика. Питание
12 В, ток потребления 80 мА. Подводимая мощность 1,25 Вт. Мощность излу-
чения 0,6—0,75 Вт. Выключатель общий с блокировкой на время транспорти-
ровки передатчика. Гнездо для зарядки аккумуляторов расположено на перед-
ней панели передатчика.

Приемник супергетеродинный, размерами 43x37x30 мм, массой 50 г. Чувст-
вительность 3 мкВ. Исполнительные механизмы S-4B.

Диапазон рабочей температуры от —20 до -}-50°С. Дальность действия с
моделью (летающей на высоте 15 м) 1400 м.

Суммарная масса аппаратуры с четырьмя исполнительными механизмами в
модели 370 г., питание 500 мА-ч.

Аппаратура «Electronics-Classic» фирмы RCM Royal (США). Рис. 14.50—
14.56. Система цифровая. Аппаратура, имеющая от двух до шести исполнитель-
ных механизмов, выпускается с 1968 г. и в виде комплекта деталей для люби-
тельской сборки.

Приемник супергетеродинный, его размеры 44X35X30 мм. масса 68 г, чув-
ствительность 1,5—3 мкВ, двухконтурный фильтр на входе, АРУ охватывает три
каскада (диапазон эффективного регулирования от 10 до 100 000 мкВ).

Дешифратор с тиристорами BRY39 или 3N84 или же с интегральными схе-
мами.

Время повторения импульсов 20 мс. Длительность импульсов: нейтраль
1,5 мс; управление 1,5±0,5 мс.

Исполнительные механизмы: с механизмами от PS-2, PS-3, «Digimite»
4RS/RMK, усилитель специальный. Точность установки 0,5%. Продолжитель-
ность перехода из одного крайнего положения в другое 0,55 с. Управляющее
368
a)

Рис. 14.33. Схема передатчика аппаратуры для пропорционального управления
Multiplex «Royal»:

а) схема передатчика: интегральные схемы ИС1—12—МС9819Р; транзисторы
интегральных схем показаны в виде логических элементов НЕ (овал означает
базу, кружочек — коллектор; эмиттеры, которые не показаны, имеют соединение
«с корпусом» схемы); б) схема приставки к передатчику для двух дополнитель-
ных каналов (5 и 6’); маркировка разъема:

1.3 — (+7.5 В), 2 — вход, 4 — выход, 5 — корпус

усилие 18 Н. Диапазон рабочей температуры от —19 до 4-55*42, питание
4,8 В/280 мА.
1000

Рис. 14.34. Схема приемника аппаратуры для пропорционального управления
Multiplex «Roval». Избирательность: 4.6 кГц (—3 дБ), 7 кГц (—6 дБ) и 4 кГц

(—40 дБ)

Суммарная масса аппаратуры с четырьмя исполнительными механизмами в
модели 435 г.

Вариант аппаратуры «Classic» с шестью и восемью исполнительными меха-
низмами, выпускаемой с 1973 г. (KPS-11—KPS-15), имеет полевые транзисто-
ры УВЧ и в смесителе, четыре контура ПЧ и дешифратор с интегральной схе-
мой, а вариант Royal «Super Sport-1» имеет пять и шесть исполнительных ме-
ханизмов RS-4, а суммарная масса такой аппаратуры с четырьмя исполнитель-
ными механизмами в модели равна 340 г. Исполнительные механизмы имеют
мостовую схему усилителей.

Аппаратура «Неа/hkit GD-19* (США). Рис. 14.57. Система цифровая. Это
улучшенная (в части тракта ВЧ в передатчике) аппаратура Kraft образца 1969 г.
с пятью исполнительными механизмами, выпускаемая в виде комплекта деталей
для любительской сборки. Передатчик имеет две ручки управления, по пять
сменных канальных кварцев в полосах 27; 53 и 72 мГц. Мощность излучения
0,4 Вт. Корпус алюминиевый, толщиной 1,5 мм. Антенна длиной 1,45 м. Питание
9,6 В/500 мА ч. Измерительный прибор. Продолжительность работы до 6 ч.
Приемник супергетеродинный, в нейлоновом корпусе, размерами 58X51X20 мм.
Масса приемника 85 г. Дополнительный шумоподавитсль и интегрирующая схе-
ма для увеличения точности установки исполнительного механизма. Питание
4,8 В/500 мА ч. Исполнительные механизмы KPS-9, в нейлоновом корпусе, с
нейлоновыми шестернями и толкателями.

На сборку всей такой системы из готовых деталей требуется от 32 до 35 ч.

Передатчик имеет налаженный на заводе тракт ВЧ. Передатчик и приемник
могут быть пущены в ход и настроены при использовании единственного изме-
370
Рис 14.35. Схема усилителей исполнительных механизмов Multiplex «Micro-
Servo-1C»:

а) транзисторы Т1—Т7 и диоды Д содержатся в интегральной схеме
TFKMI05T; б) усилитель с интегральной схемой SAK 100

Рис. 14.36
406

Рис. 14.58. Аппаратура для пропор-
ционального управления фирмы Lext-
ronic «Digilex» («lntegrated-3A8»):
а) схема приемника с дешифра-
тором с цифровыми интегральными
схемами (TTL); А — переключатель
полярности информационных импуль-
сов нз отрицательных (/) в положи-
тельные (II); б) схема усилителя ис-
полнительного механизма с двумя
входами для информационных им-
пульсов — положительных и отри-
цательных, остальная цепь усилителя
такая же, как на рис. 14.40е
Усилительные механизмы с микродвигателями «Micromax» ТОЗ (60:1). Если
в нейтрали при включенном передатчике исполнительный механизм вибрирует,
то надо подобрать емкость конденсатора С1 (для канала управления привод-
ного двигателя С/=20 мкФ).

Аппаратура eDigilog* фирмы Reuter (ФРГ). Рис. 14.60 и 14.61. Система
цифроаналоговая. Аппаратура имеет от пяти до восьми исполнительных меха-
низмов. Передатчик с мощностью излучения 0,4—0,5 Вт. Несущая частота 27 и
72 МГц. Приемник супергетеродинный, размерами 69 X 44 X 34 мм и массой 74 г.
Питание 4,8 или 6 В. Потребление тока 6 мА. Междуканальный интервал ВЧ
12 кГц (—6 дБ). Диапазон рабочей температуры от —10 до +50°С. Быстрая
реакция исполнительных механизмов. Исполнительные механизмы с микродви-
гателем «Micromax» ТОЗ с передаточным отношением (60:1) и муфтой сколь-
жения. Управляющий момент 12 Н-см. Потребление тока 250 мА. Масса 58 г.
Длительность импульсов: синхронизирующая пауза 1,6 мс; канал / 4 мс, кана-
лы 2—6 по 2,7 мс (всего 13,5 мс), междуимпульсная пауза 0.9 мс, всего 20 мс
(частота повторения импульсов 50 Гц). Аппаратуру начали выпускать в 1965—
1968 гг.. но она до сих пор является примером конструкции, обеспечивающей
исключительную стойкость к помехам всякого рода; автоматика обеспечивает
возврат рулей в нейтраль в случае аварийной ситуации. При одном из испыта-
ний. расположенных рядом друг с другом, приемных устройств «Digilog» и
«Varioton-S», работающих на том же самом канале ВЧ, первое из этих устрой-
ств работало нормально, а второе «молчало».

Чтобы увеличить дальность действия аппаратуры «Digilog», в приемнике
применяют настроенную антенну со средней удлинительной катушкой, связан-
ной тремя витками провода диаметром 0,4 мм с катушкой входного контура
L1, второй конец соединяют с «корпусом» системы. Антенна (см. рнс. 4.4в)
состоит из мягкого провода и штыря из нержавеющей стали диаметром I—2 мм
и длиной 350 мм каждый, разделенных катушкой с каркасом диаметром 5 мм,
на котором плотно уложено 38 витков проволоки ПЭВ 0,2. Ферритовый сердеч-
ник катушки должен быть полностью ввинчен.

Аппаратура *ЕН-Ргор-1С» фирмы Reuter (ФРГ). Рис. 14.62 и 14.63. Систе-
ма цифровая. Аппаратура с четырьмя исполнительными механизмами. Интег-
ральные схемы в шифраторе, дешифраторе и в усилителях исполнительных ме-
ханизмов. Аппаратура может взаимодействовать с разнообразными приемниками
и передатчиками заводского изготовления других фирм. Частота повторения
импульсов 50 Гц. Длительность импульсов: нейтраль 1,5 мс; управление 1,5±
±0,5 мс.

Аппаратура tCommander» фирмы ААЛ1 (США). Рис. 14.64. Система циф-
ровая. Эта аппаратура с двумя исполнительными механизмами. Выпускается
с 1972 г. Ее можно использовать с восемью исполнительными механизмами.

Передатчик имеет одну ручку управления и два триммера. Антенна со
средней удлинительной катушкой имеет длину 1,3 м. Шифратор с. тремя ин-
тегральными схемами. Питание 9—12 В (минимум 7,5 В). Приемник супергете-
родинный. Дешифратор с двумя интегральными схемами.

Исполнительные механизмы с любой механической частью, но с усилителем
с двумя интегральными схемами фирмы World Engines (WE 3141). Аппаратура
работает с любыми исполнительными механизмами независимо от полярности
информационных импульсов, но с усилнгелями по мостовой схеме. Управляю-
щий момент 10 Н-см, время на переход из одного крайнего положения в дру-
гое 0,6 с, точность установки 0,25°. Шаг управляющего диска ±40°, диапазон
коррекции триммерами ±8°. Минимальное напряжение питания 3,6 В. Микро-
двигатель фирмы Furuichi (11 Ом).

Частота повторения импульсов 70 Гц. Длительность импульсов: нейтраль
1,5 с; управление 1,5±0,5 мс.

Диапазон рабочей температуры от —18 до +65°С. Дальность действия—в
поле видимости модели.

Рис. 14.59. Аппаратура для пропорционального управления «Tondichron» фирмы

Blum Elcktronik:

а) структурная схема передатчика: 6) принципиальная схема передатчика; в) формы импульсов в передающем
устройстве; г) принципиальная схема генератора тактовых импульсов; д) принципиальная схема элементов шифра-
тора; <?) схема генератора НЧ; ж) схема приемного устройства с дешифратором и усилителем исполнительного меха-
низма; з) формы импульсов в приемном устройстве

409
о
Рис. 14.60. Аппаратура для пропорционального управления фирмы Reuter
я) структурная схема приемник.".; б) формы импульсов а точках, обозначенных на рис Н.вОо; в)
пика; г) схема входного блока приемника с УВЧ; и) схема блока синхронизации п приемнике* г)
,и«ЬТ!.А?1ч,2.3аВ»,1"^О5Г* ОТ Ч,1СЛП КЗ,1ПЛ"" - максимум шесть); ж) схема канала регулирования ’приводного двигателя (/-частот
пая селекция. 2 — дифференцирующий алсмент. J —триггер. 4 — инвертирование. 5 — стабилизация. 6 — логический элемент. 7 — дис-
криминатор. 8 — исполин тельный механизм)

«Digi log»:
принципиальная схема прием-
схема дискриминатора частоты
412

Рис. 14.61. Аппаратура для пропорционального управления фирмы Renter «Digilog»:

в|,|'иЛ||с‘г" блока ВЧ передатчика; о) схема шифратора передатчика; в) схема одного из канальных узлов в пе-
редатчике: п потенциометр ручки управления; HI —триммер (следующие два узла такие же. а остальные три не имеют R/);
я выход к следующему канальному узлу (соединить с его входом В); Б — выход к генератору ВЧ передатчика
Рис. 14.62. Аппаратура для
пропорционального управле-
ния с интегральными схема-
ми Reuter—ЕН—Prop—IC:
о) схема передатчика (L1
11 -витков ПЭ® 0,5 на карка-
се диаметром 6 мм с ферри-
товым сердечником, длина
намотки 10 мм; L2 — 4.5
витка ПЭВ 0.2 поверх L1;
L3 — 8,5 витков; Z.4 — 7,5
витков посеребренного про-
вода 4,0 мм; удлинительная
катушка антенны 30 витков
ПЭВ 0,25 на ферритовой
трубке); б) схема шифра-
тора; в) передающая струк-
турная схема и формы им-
пульсов в различных точках
схемы (/ — формирователь
импульсов)

Д---t 1 |

JLI-----U---

—

511-----Ц

6II и—

i~II----LT

ВШП------ГГГГГ

линия яощ.

«--------Шг

‘лишни тг

414
Рис. 14.63. Аппаратура для пропор-
ционального управления с интеграль-
ными схемами Reuter—ЕН—Prop—IC:
о) схема приемника с дешифра-
тором (£/. L2—II витков ПЭВ 0,2—
0,5 на каркасе диаметром 5 мм с
ферритовым сердечником, длина на-
мотки 8 мм; L3—3 витка ПЭВ 0,2
поверх Z2); б) структурная схема и
формы импульсов в различных точ-
ках схемы; в) схема усилителя ис-
полнительного механизма; г) струк-
турная схема усилителя исполни-
тельного механизма и формы импуль-
сов в различных точках схемы

14.6. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО
УПРАВЛЕНИЯ ИГРУШКАМИ ЗАВОДСКОГО
ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Первые опыты по внедрению устройств дистанционного управления для
игрушек заводского изготовления начались в начале 60-х гг. Дистанционное
управление куклами, автомашинами и бульдозерами не дало ожидавшихся ком-
мерческих успехов, главным образом ввиду технического несовершенства и не-
надежности ламповой аппаратуры. Появление транзисторной аппаратуры тоже
не сразу изменило это положение, так как эта аппаратура до начала 70-х гг.
была еще дорогостоящей. Перелом произошел только в 1971 г., когда широко
возрос интерес к гонкам дистанционно управляемых автомобильных моделей
заводского изготовления. К тому же полупроводниковые элементы стали стоить
значительно дешевле. Благодаря этому е 1972 г. началось действительное раз-
витие аппаратуры управления для готовых колесных н плавающих моделей.
Для летающих моделей самолетов использовали типовую аппаратуру управле-
ния с большой дальностью действия, описанную в предыдущих главах.
Рис. 14.64
Рис. 14.64. Аппаратура для
пропорционального управления
фирмы ЛАМ «Commander»:

а) схема передатчика
(L1—6,75 витков ПЭВ 0,6 на
каркасе диаметром 7,5 мм с
ферритовым сердечником; L2—
5,75 витков ПЭВ 0.6 поверх
L1; 1.3—3+4 витка ПЭВ 1,0
на катушке диаметром 12 мм,
а длина 25 мм, бескаркасная
намотка; логические элементы
G1—G7; блоки Ml, М2 отно-
сятся к интегральной схеме
МС717Р; логические элементы
Е1—ЕЗ относятся к интеграль-
ной схеме МС885Р); б) схема
блоков Ml (М2); в) схема
приемника; г) схема дешифра-
тора; д) усилитель исполни-
тельного механизма со спе-
циальной интегральной схемой
(без среднего вывода батареи)

Рис. 14.65. Трехканальный передатчик «Junior-З»:

£7—13,5+6,5 витков ПЭВ 0,28; £2—1,75 витка ПЭВ 0,28; £3—11 витков
ПЭВ 0,38: L4—1,75 витка ПЭВ 0,38; £5—13 витков ПЭВ 0,38; £5—24 витка

ПЭВ 0,38; £7—180 витков ПЭВ 0,2; £3—500 витков ПЭВ 0,12; £9—45 витков

ПЭВ 0,12; каркасы катушек для £/—L5 диаметром 5 мм с ферритовым сердеч-

ником, для L7—L9 — ферритовый сердечник ЕЕ20 (польского производства)

4'17
Аппаратура для игрушек должна удовлетворять целому ряду требований.
Она должна быть совершенно надежной, легкой в обслуживании, прочной и
дешевой, притом такой, чтобы покупателю не трудно было получить требуемое
разрешение на ее эксплуатацию. Это последнее условие вынуждает заводы-из-
готовители ограничивать мощность излучения радиопередатчиков для игрушек
до 0,1 Вт (в некоторых странах такими передатчиками можно пользоваться
без разрешения и регистрации) или же пользоваться системами управления
магнитной петлей или ультразвуковыми волнами. Как петлевая система, так и
ультразвуковая имеют небольшую дальность действия. Ниже приводятся неко-
торые примеры управления аппаратуры, сконструированной специально для иг-
рушек.

Аппаратура «Juniors (ГДР). Рис. 14.65. Аппаратура одно-или трехканальиая
(двухканальная приставка для приемника) производилась до 1970 г. и была
предназначена для управления игрушками, плавающими и колесными моделями
в радиусе до 50 м (над водой—до 100 м). Передатчик с четырьмя транзисто-
рами, без кварцевой стабилизации, размерами 110X90X33 мм и массой 0.31 кг.
Питание 6 В/15 мА. Корпус пластмассовый. Одна или три кнопки. Диапазон
рабочей температуры от 0 до +35° С. Приемник сверхрегенеративный с четырь-
мя или шестью транзисторами. Фильтры LC (1,5; 2 и 2,5 кГц) с реле. Антенна
длиной 0,6—0,8 м. Питание 6 В/2,5—3,5 мА (при сигнале—15 мА). Чувстви-
тельность 25 мкВ. Размеры 94X49X28 мм, масса 95 г. Размеры двухканаль-
ной приставки 94X49X28 мм, масса 130 г.

Исполнительные .механизмы с электрическими двигателями «Pico», питае-
мыми от батареи 4,5—6 В (одноканальные и двухканальные марки «Servo-
matic»).

Рис. 14.66. Одноканальиый миниатюрный передатчик «Uniton»:

а) схема с самовозбуждением; б) схема с кварцевой стабилизацией (L1—
13—16 витков ПЭВ 0.4 на каркасе диаметром 6 мм с ферритовым сердечником;

батарея 9 В от радиовещательных транзисторных приемников)

Аппаратура «Unilon» (ФРГ). Рис. 14.66. Одноканальная аппаратура для
управления игрушками, плавающими и колесными радиоуправляемыми моделя-
ми в радиусе до 100 м. Размеры 70X30X30 мм. Масса 50 г. Питание
9 В/10 мА. Приемник сверхрегенеративный с реле, как, например, показанный
схематически на рис. 7.4а. Питание 6 В/100—150 мА.
Глава 15

Обзор любительских
конструкций систем
пропорционального управления

Большинство описываемых схем много раз проверено моделистами в Поль-
ше. Любительские конструкции обычной одноканальной и многоканальной ап-
паратуры описаны в гл. 1, 3, 5, 6. 7.

«Ргор-l» (ПНР). Рис. 15.1. Аппаратура цифро-аналоговая, сконструиро-
ванная инженером Я. Пстшаком. Она обслуживает руль управления (с трим-
мером) с возможностью расширения схемы на одну дополнительную операцию
(1 + 1). Защитная схема возвращает руль в нейтраль в случае потери связи.
Передатчик имеет размеры 160x160x55 мм. Мощность излучения 0,25 Вт. Дли-
на антенны 1 м. Девять транзисторов. Приемник супергетеродинный, размеры
65x40 мм. Размеры дешифратора 65X40 мм. Тринадцать транзисторов. Ис-
полнительный механизм аналоговый с использованием механизма «Bellamatic-П»,
управляющее усилие 4 Н, время перехода руля из одного крайнего положения
в другое 0,5 с. Дли механизма «Servoautomatic-II» управляющее усилие 1,5 Н,
время перехода руля из одного крайнего положения в другое 1,2 с. Шесть
транзисторов. Дальность действия на земле 400 м, в воздухе 800—1200 м.

Принцип управления заключается в преобразовании передатчиком анало-
говой величины отклонения ручки управления в импульсы соответствующей
длительности. Для обеспечения надежности действия и неизменности длитель-
ности импульса с увеличением расстояния между передатчиком и приемником
используется посылка двух коротких импульсов, соответствующих переднему
и заднему фронтам информационного импульса. Информационные импульсы
управления рулем посылаются передатчиком циклически (в описываемом уст-
ройстве частота повторения равна около 130 Гц).

В приемнике происходит преобразование командного импульса в постоян-
ное напряжение, пропорциональное длительности принятого импульса. Это на-
пряжение подается на исполнительный механизм, который сравнивает его с
выработанным здесь пропорциональным напряжением для данного положения
руля, и в случае несовпадения этих напряжений передвигает руль в такое по-
ложение. чтобы разница между этими напряжениями была равна нулю. Таким
образом, руль всегда стремится к такому положению, которое соответствует
положению ручки управления в передатчике.

Налаживание передатчика начинается с шифратора, управляющего каска-
дом мощности ВЧ передатчика (транзистор П416, П423). Потенциометры уста-
навливают в такие положения, чтобы получить на экране осциллографа изоб-
ражения, показанные на рис. 15.1с). В этом случае желательно использовать
осциллограф с калиброванной разверткой, чтобы можно было измерять дли-
тельность импульсов. Если нет такого прибора, можно принять за основу одно
какое-то время (например, период повторения, равный 7,5 мс), а остальные
интервалы установить пропорционально этому времени. Дело в том, что важна
не абсолютная длительность импульсов, а только соотношение их длительно-
стей.

Перед тем как приступить к регулированию, следует установить потенцио-
метр ручки управления в положение, соответствующее сопротивлению 20—
22 кОм, а потенциометр триммера—в среднее положение. При нейтральном по-
ложении потенциометра триммера длительность информационного импульса
должна быть равна 1,5 мс (регулируется ручкой управления от 0,8 до 2,2 мс)
(т>

ivjA\

Рис. 15.1. Аппаратура для пропорционального управления <Ргор-1»:

а) схема передатчика с шифратором (L1—14 витков ПЭВ 0,6 на каркасе диаметром 8 мм с ферритовым сер-
дечником; L2—2-4 витка ПЭВ 0,6 мм поверх LT. L3—12 витков посеребренного провода 1,0, бескаркасная намотка
диаметром 18 мм с выводами от второго и десятого витков; Др1, Др2—50 витков ПЭВ 0,1 на каркасе диаметром
4 мм; в случае применения антенны с нижней удлинительной катушкой она должна иметь следующие данные —
15 витков провода ПЭВ 1,0 мм. бескаркасная намотка диаметром 10 мм); б) схема выходного каскада приемника
с дешифратором (принципиальная схема супергетеродинного приемника приведена на рис. 5.11); в) схема усилителя
исполнительного механизма; г) схема питания приемника со стабилизатором напряжения; д) форма импульсов в
различных точках схемы; е) конструкция исполнительного механизма с использованием исполнительного механизма
«Servoautomatic-П» 1. см. также рис. 10.14; во всех случаях толкатель для руля должен быть связан с осью потен-
циометра 2; ж) изменение в приемнике, позволяющее передавать дополнительную информацию; при замкнутой
кнопке Кн пауза, синхронизирующая систему, должна быть равна 6 мс, а прн разомкнутой — 7 мс; з) дополни-
тельная схема, подключаемая к дешифратору рис. 15.1 б
Передатчик настраивают сердечником катушки LI на максимум потребле-
ния тока, а конденсатор контура выходного каскада—на минимум тока или на
максимальное показание измерительного прибора напряженности поля. Можно
также подстроить передатчик с помощью радиоприемника с диапазоном ко-
ротких волн, стремясь получить максимум громкости командного сигнала от
динамика (приемник настроен по второй гармонике гетеродина—длина волны
по шкале около 22 м). Из приемника будет раздаваться гудение, соответствую-
щее частоте повторения импульсов 130 Гц.

Затем налаживают супергетеродинный приемник. Для этого к выходу при-
емника подключают осциллограф и, поворачивая сердечник катушки в L1 вход-
ного контура и сердечники ФПЧ, добиваются как можно большей амплитуды
сигнала, видимой на экране осциллографа. Выходной сигнал должен отличать-
ся чистотой (без шума) и хорошей формой импульсов. Передатчик должен на-
ходиться на расстоянии нескольких метров от приемника. Затем подключают
дешифратор и проверяют осциллографом работу формирующей схемы (триг-
гер Шмитта), триггера с выходами Л и ждущего мультивибратора с выходами
В Ждущий мультивибратор служит для синхронизации передатчика с приемни-
ком и используется также в защитной схеме, потому длительность импульса,
вырабатываемого им, имеет очень важное значение. Длительность этих импуль-
сов должна быть равна удвоенной длительности информационного импульса
при нейтральном положении ручки управления и триммера (см. рис. 15.15).

Работу исполнительного механизма лучше всего проверять независимо от
приемника, подключая его вход к диодному дешифратору, к ползунку дополни-
тельного потенциометра (1—10 кОм), крайние выводы которого подключают
к «корпусу» и к клемме +6 В. Ползунок дополнительного потенциометра ус-
танавливают в среднем положении и включают напряжение питания. Если ме-
ханизм отклонится в крайнее положение, а регулирование дополнительным по-
тенциометром не возвратит механизм в нейтраль, а перебросит его в другое
крайнее положение, то надо поменять местами концы проводов от двигателя
исполнительного механизма. При среднем положении дополнительного потен-
циометра следует путем поворачивания корпуса потенциометра исполнительно-
го механизма добиться такого состояния, при котором механизм займет нейт-
ральное положение. При вращении оси дополнительного потенциометра испол-
нительный механизм должен плавно повторять ее движения. Если исполни-
тельный механизм работает правильно, то его подключают к приемнику. Включают
передатчик с триммером, установленным в среднем положении, и производят
дополнительную корректировку нейтрального положения руля поворачиванием
корпуса потенциометра исполнительного механизма. При выключении передатчи-
ка исполнительный механизм должен возвращаться в нейтральное положение.

Если желательно, чтобы при выключенном передатчике руль устанавливал-
ся в положение, соответствующее повороту модели, то следует изменить дли-
тельность импульсов, вырабатываемых мультивибратором (Т10—Т11) в прием-
нике (регулирование резистором 33 кОм). После такого регулирования положения
руля (при нейтральном положении ручки управления и триммера в передат-
чике) необходимо вторичное регулирование его нейтрали потенциометром ис-
полнительного механизма. После выключения передатчика его качалка слегка
отклонится в одну сторону. Такое решение может оказаться особенно ценным
для летающих моделей, которые могут улететь на большое расстояние в слу-
чае потери радиосвязи.

Дополнительная схема служит для расширения возможности устройства
выполнять дополнительную операцию (непропорциональную). Информация о по-
ложении руля содержится в интервале между первым и вторым импульсами
цикла, тогда как интервал времени между вторым импульсом цикла и первым
импульсом последующего цикла постоянен (6 мс) и служит для синхронизации.
Изменением этого интервала можно посылать информацию еще об одной опе-
рации, которую должен выполнять приемник. Чтобы приемник «знал», когда
этот интервал изменен (например. 7 мс), он должен быть оснащен схемой,
настроенной на постоянную длительность импульсов (например, 6,5 мс). Такой
схемой является моностабильный мультивибратор (рис. 15.1з), который сраба-
тывает в момент начала синхронизирующей паузы. Если импульс, генерируе-
мый мультивибратором, длиннее синхронизирующей паузы, то это не вызывает
Рис. 15.2. Принципиальная схема шифратора в модуляторе универсального передатчика для всех приемников за-
водского изготовления и любительских, работающих в цифровой системе с двумя —четырьмя исполнительными ме-
ханизмами (за исключением аппаратуры «Varioprop»). Большое число обслуживаемых исполнительных механизмов
может быть достигнуто путем повторения необходимого числа блоков (как Т2—Т4}. Схема блока ВЧ передатчика
приведена на рис. 15.5

Рис. 15.3. Принципиальная схема шифратора и модулятора передатчика, взаимодействующего с приемной аппарату-
рой «Vai ioprop» заводского изготовления. Цифровая система с двумя — четырьмя исполнительными механизмами.
Большее количество обслуживаемых исполнительных механизмов может быть достигнуто путем повторения требуе-
мого числа блоков (как Т2—Т4). Схема блока ВЧ передатчика приведена на рис. 15.5
срабатывания реле Р. Если синхронизирующая пауза 7 мс, то реле Р срабо-
тает. Это реле может включать, например, аэродинамический тормоз, выклю-
чать двигатель и т. п. Следует подчеркнуть, что управление исполнительным
механизмом и включение дополнительной операции могут протекать одновре-
менно. Дополнительная схема подключается к выходу А триггера дешифрато-
ра. Переделка передатчика заключается в добавлении подстроечного резистора
и кнопки (рис. 15.1 яс).

Рис. 15.4. Структурные схе-

мы передатчиков:

а) к рис. 15.2; б) к
рис. 15.3; в), г) формы по-
сылаемых информационных
импульсов для шифратора
из рис. 15.2; 0} для шиф-
ратора из рис. 15.3

Рис. 15.5. Принципиальная схема блока ВЧ передатчика для систем из рис. 15.2
и 15.3:

L1—12 витков ПЭВ 0,7 на каркасе диаметром 8 мм с ферритовым сердеч-
ником; L2—3 витка, уложенных на Ll\ L2—12 витков посеребренного провода
диаметром 1,5 мм на каркасе диаметром 14 мм; Др — телевизионные так назы-
ваемые корректировочные дроссели или же 20 витков ПЭВ 0,25 на ферритовом
сердечнике диаметром 3X10 мм
Возможности аппаратуры можно расширить для большего числа исполни-
тельных механизмов добавлением узлов приемника и небольших переделок в
передатчике.

Для передатчика и исполнительных механизмов необходимо применять по-
тенциометры, пригодные для работы в этих устройствах. Это должны быть
потенциометры с линейной характеристикой и высокой стойкостью резистивной
дорожки к истиранию. Следует знать, что если нет потенциометров высокого
класса, то надо иметь в запасе несколько обычных потенциометров и периоди-
чески заменять изношенный. Важна также механическая стойкость потенциомет-
ра. У него не должно быть люфтов оси.

Универсальные передатчики. Рис. 152—15.6. Система цифровая. Передат-
чик с шифратором, схема которого показана на рис. 15.2, годится для всех
приемников заводского изготовления, работающих в цифровой системе, за ис-
ключением аппаратуры Grundig «Variopron» и «Digital RX-14». Передатчик с
шифратором, схема которого показана па рис. 15.3, предназначен для взаимо-
действия с приемником аппаратуры «Varioprop».

Универсальный приемник. Рис. 15.7. Система цифровая с дешифратором с
тиристорами, которые можно заменять парами транзисторов но схеме, приве-
денной на рис. 7.196, или же интегральными схемами. Приемник супергетеро-
динный. чувствительностью около 2 мкВ. Его размеры 26x55x70 мм. масса
100 г. Он предназначен для взаимодействия с двумя—семью исполнительными
механизмами. Выходные информационные импульсы дешифратора положитель-
ные с амплитудой 4 В.

Рис. 15.6. Примеры размещения ручек управления в различных вариантах пере-
датчика для пропорционального управления в цифровой системе:

а) передняя панель передатчика с указанием правильных направлений изме-
нений времени каналов при движении ручек управления; 6) расположение ру-
левых элементов па передней панели передатчика в варианте с двумя, тремя,
четырьмя и шестью исполнительными механизмами (Г — рычажок три.мметра;
Р — дополнительные операции, например втягивание шасси, закрылки и т. п.;

И— индикатор)
Рис. 15.7. Универсальный приемник, работающий в цифровой системе. Схема приемника с кремниевыми транзисторами:
£/—10 витков; L2—10 витков, 1.3—5 витков; L4— 3—6 витков; псе катушки намотаны ПЭВ 0,4 на каркасах диа-
метром 5 мм с ферритовыми сердечниками, дешифратор может быть любой, с классическими элементами, с интег-
ральными схемами

§
Приемник может взаимодействовать с передатчиком, схема которого пока-
зана на рис. 15.2, и с передатчиками заводского изготовления: Prop-Control,
Multiplex, Simprop, Orbit и т. п. Исполнительные механизмы цифровые со схе-
мой, приведенной на рис. 15.8, или же заводского изготовления: Kraft, Rowan,
Multiplex, Simprop, Orbit и т. п. с собственными электронными усилителями.

Рис. 15.8. Схема универсального цифрового исполнительно-
го .механизма со специальной интегральной схемой

Рис. 15.9. Схема универсального цифрового исполнительного механизма без вы-
вода от центра батареи со специальной интегральной схемой:

а) структурная схема (/—генератор импульсов сравнения; 2— схема срав-
нения; 3, 4 — усилители); б) принципиальная схема
Универсальный исполнительный механизм. Рис. 15.8. Система цифровая.
Специальная интегральная схема Valvo, SAKI00.

Универсальный исполнительный механизм. Рис. 15.9. Система цифровая.
Специальная интегральная схема WE3I4I. Исполнительный механизм работает
с мостовой схемой. На рис. 15.96 представлен вид сверху на указанную ИС.

Универсальный дешифратор. Рис. 15.10 для приемной пропорциональной
схемы с одним или двумя исполнительными механизмами в аналоговой систе-
ме. Схема соответствующего шифратора передающей системы приведена на
рис. 3.5г. Приемник сверхрегенератипный или (лучше!) супергетеродинный.

Выход А—к второму такому же блоку, состоящему из дискриминатора ча-
стоты и усилителя исполнительного механизма. В случае применения третьего
исполнительного механизма необходимо дополнить шифратор в передатчике пе-
реключателем генераторов НЧ. Схема переключателя показана на рис. 14.11а.

л USfSto-SH

Рис. 15.10. Схема дешифратора для приемника пропорционального управления
с одним или двумя исполнительными механизмами в аналоговой системе

Частота, кГц LI (витков ПЭВ 0.1) L2 (витков ПЭВ 0.1) С. мкФ (5") С/. мкФ (2ч)
1-4 2-3 1-2 2-3 3-4
4.5 66 147 208 11 197 0,144 0,018
6.6 54 120 170 9 161 0,096 0,012
10 45 98 139 7 132 0,064 0,008

Примечание. Сердечники LI и L2 алюминиевые диаметром 14X8 мм.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ >>

1. Гуткин Л. С., Пестряков В. Б., Тяпугин В. И. Радиоуправление. М., «Совет-
ское радио», 1970. 324 с.

2. Дьяков А. В. Радиоуправляемые автомодели. М., «ДОСААФ», 1973. 120 с.

3. Борисов В. Г. Юный радиолюбитель. Изд. 5-е. М., «Энергия», 1972. 472 с.

4. Отряшннков Ю. М. Азбука радиоуправления моделями. М., «Детская лите-
ратура», 1965. 296 с.

о. Отряшннков Ю. М. Как сделать модель радиоуправляемой. М., «ДОСААФ»,
1968. 136 с.

6. Путятин Н. И. Радиоуправление моделями. М., «Энергия», 1976. 64 с.

7. Потапов В. Н„ Хухра К). С. Пилотажные радиоуправляемые модели само-
лета. М., «ДОСААФ», 1965. 120 с.

•> Материалы по радиоуправлению регулярно публикуются в советских
журналах: «Радио», «Моделист-конструктор», «Крылья родины» и «Юный тех-
ник». А также в журналах «Modelar» ЧССР и «Modelarz» ПНР.
ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Из предисловия автора.............................................5

Предисловие к русскому изданию....................................6

Перечень принятых условных обозначений и сокращений...............7

Глава 1

Очерк развития техники дистанционного управления моделями

1.1. Технический прогресс.......................................9

1.2. Промышленный выпуск аппаратуры радиоуправления моделями 13

1.3. Техника радиоуправления моделями на службе науки и народного
хозяйства......................................................16

1.4. Техника радиоуправления моделями в армии............16

1.5. Спортивные состязания с радиоуправляемыми моделями . . . .18

Глава 2

Системы дистанционного управления моделями

2.1. Классификация систем управления...........................19

2.2. Управление с помощью магнитной петли......................21

2.3. Управление с помощью звуковых волн......................21

2.4. Гальваническое управление.................................22

2.5. Управление с помощью световых волн......................22

2.6. Управление с помощью радиоволн............................22

Глава 3

Передающие устройства

3.1. Введение . . . ..................................26

3.2. Правовые нормы............................................26

3.3. Генераторы ВЧ.............................................29

3.4. Амплитудная модуляция.....................................35

3.5. Генераторы НЧ.............................................38

3.6. Манипуляция...............................................43

Глава -1

Антенны

4.1. Общие сведения............................................54

4.2. Передающие антенны........................................57

4.3. Приемные антенны..........................................63

4.4. Взаимодействие антенн.....................................66

Глава 5

Приемные устройства

5.1. Сверхрегенеративные приемники.............................67

5.2. Супергетеродинные приемники...............................81

4.30
Стр.

Глава 6

Электромеханические устройства

6.1. Общие сведения...................................................93

6.2. Реле.............................................................94

63. Распределители...................................................Ю8

Глава 7

Дешифраторы

7.1. Дешифраторы неодновременного (простого) управления . .114

7.2. Дешифраторы мвогооперацнонного одновременного управления . 124

7.3. Импульсная техника............................................136

7.4. Аналоговые схемы..............................................148

7.5. Цифровые схемы................................................150

7.6. Элементы электронных цифровых схем............................152

7.7. Контрольные и предохранительные устройства..................... 166

Глава 8

Системы пропорционального управления

8.1. Общие сведения..................................................167

8.2. Простые системы.................................................169

8.3. Аналоговые системы пропорционального управления.................177

8.4. Цифровые системы пропорционального управления...................180

8.5. Смешанные системы пропорционального управления..................186

8.6. Радиоприемные устройства для систем пропорционального управления 187

8.7. Помехи и борьба с ними..........................................188

8.8. Сравнение систем пропорционального управления...................195

Гла ва 9

Исполнительные механизмы

9.1 Исполнительные механизмы с электрическим приводом .... 201

9.2. Исполнительные механизмы с пневматическим приводом .219

9.3. Специальные исполнительные механизмы............................223

Глава 10

Исполнительные механизмы в системе пропорционального
управления

10.1. Общие сведения.................................................225

102. Дискретные исполнительные механизмы . 225

10.3. Пропорциональные исполнительные механизмы......................229

Ю.4. Конструкция исполнительных механизмов ..........................243

1 С.5. Обзор исполнительных механизмов заводского изготовления . . . 258

10.6. Регулирование исполнительных механизмов............ . 268

10.7. Специальные исполнительные механизмы...........................273

Глава 11

Источники питания

11.1. Питание радиоусрройстш.........................................277

112. Питание электронных схем и исполнительных механизмов . . . 279

Глава 12

Конструирование н технология изготовления аппаратуры
для дистанционного управления моделями

12;1. Общие сведения.................................................280

12.2. Составные элементы и узлы.................................... 281

12.3. Изготовление аппаратуры для дистанционного управления моделями 286

12.4. Наружный корпус................................................289

12.5. Размещение аппаратуры в модели ................................293
Стр.

Глава 13

Электрические измерения, контроль и регулирование

13.1. Контрольно-измерительная аппаратура.......................294

13.2. Налаживание передатчиков..................................296

13.3. Налаживание приемников....................................301

43.4. Настройка резонансных фильтров . . . 306

13.5. Совместная настройка и регулирование приемных и передающих уст-
ройств ...................................................... 311

13.6. Помехи радио- и телевизионному приему, вызываемые работой радио-
модельных передатчиков.........................................313

13.7. Измерительная техника па заводах, изготавливающих аппаратуру для
дистанционного управления моделями ........................... 314

Глава 14

Обзор аппаратуры заводского изготовления

14.1. Общие замечания . . ...............................316

14.2. Однокапальные и многоканальные устройства.................316

14.3. Простые устройства для пропорционального управления . . . 335

14.4. Устройства для пропорционального управления с исполнительными
механизмами пропорционального типа.............................341

14.5. Комплекты деталей и блоков для любительской сборки аппаратуры 362

14.6. Устройства для дистанционного управления игрушками заводского
изготовления . ........................................415

Глава 15

Обзор любительских конструкций систем пропорционального
управления

Список литературы...............................................429