Разработка макета системы персонального вызова

равления  формируются в электрических цепях пульта управления.

В данном случае в системе  АСС-250  используются  только  цепи

приема  сигнала,  то есть приемопередатчик используется только

как усилитель выходного сигнала антенного устройства.

    Рассмотрим работу тракта  приема  сигнала.  Функциональная

схема тракта приема показана на рис.....В состав тракта входят

следующие узлы :

  - буферный каскад 1 ;

  - селективный ВЧ-усилитель 2 ;

  - детектор ОБП-радиосигналов 3 ;

  - полосовой НЧ-фильтр 4 ;

  - усилитель мощности 5.

    К выходу  усилителя  мощности  подключается   акустическая

капсула  пульта управления,  которая в режиме приема использу-

ется для воспроизведения принятых радиосигналов.

    Электронные цепи  тракта  приема  собраны на плате А1 (см.

приложение ...).

    Буферный каскад 1 выполнен на транзисторе VT1 типа КТ3107Ж

по схеме эмитерного повторителя. Входное сопротивление каскада

равно приблизительно 50 кОм,  что обеспечивает возможность ра-

боты с источниками сигналов,  внутреннее сопротивление которых

меняется от десятков Ом до десятков кОм.

    Выход буферного каскада, нагруженного на первичную обмотку

трансформатора Т1,  вторичная обмотка которого настроена в ре-

зонанс  на частоту 23 кГц,  равной средней частоте полосы про-

пускания телефонного канала.  Этот резонансный контур является

первым избирательным каскадом усилителя ВЧ.

    Особенностью трансформатора   Т1   является  то,  что  его

первичная обмотка имеет относительно малое число витков.  Поэ-

тому   индуктивность   этой  обмотки  невелика  и  коэффициент

трансформации трансформатора Т1 и, соответственно, коэффициент

усиления  всего  тракта  приема резко уменьшается с понижением

частоты.  Этим обеспечивается  эффективное  подавление  внепо-

лосных составляющих промышленных помех, уровни которых с пони-

жением частоты возрастают. Указанный эффект усиливается благо-

даря  включению последовательно с первичной обмоткой конденса-

тора С6.  Резистор R7,  включенный в эту цепь,  используется в

качестве  регулировочного элемента при настройке тракта приема

по чувствительности.

    В состав усилителя ВЧ входит также  апериодический  каскад

на  транзисторе  VT2  типа  КТ3107Ж,  три однотипных полосовых

RC-усилителя,  собранных  по  схеме   Рауха   на   микросхемах

DA1...DA3 типа КР1407УД2, и масштабный усилитель на микросхеме

DA4 того же типа.  В каждом из этих каскадов предусмотрена ре-

гулировка  частоты  настройки (переменные резисторы R10,  R16,

R22).

    Детектор собран по схеме синхронного  детектора  на  тран-

зисторе VT3 типа КТ315Г и резистора R33.  Транзистор VT3 рабо-

тает в ключевом режиме.  Необходимое для  работы  этого  тран-

зистора  опорное  напряжение с частотой 24,57 кГц поступает на

его базу через контакт 7 платы А1.

    Включенный после детектора полосовой фильтр должен обеспе-

чивать фильтрацию принятого речевого сигнала,  имеющий энерге-

тический спектр в пределах полосы частот от 0,5 кГц до 2,5 кГц

от других продуктов,  образующихся в  процессе  детектирования

(первая  и  высшая  гармоники несущего колебания).  Фильтрация

осуществляется с помощью активного НЧ-фильтра третьего порядка

(фильтр   Баттерворта),  собранного  на  микросхеме  DA5  типа

КР1407УД2,  и пассивного П-образного НЧ-фильтра  на  элементах

R32,  R35, C19...C22. Верхняя граничная частота обоих фильтров

должна равняться  примерно  2,5...2,7  кГц.  Нижняя  граничная

частота  полосового  фильтра определяется номиналами элементов

R42 и С26,  образующих Г-образный пассивный фильтр ВЧ  первого

порядка.

    Усилитель мощности тракта приема  выполнен  на  микросхеме

DA6  типа  КР1407УД2,  которая  снабжена согласующим каскадом,

собранным по двухтактной схеме на транзисторах VT4...VT5. Сог-

ласующий  каскад  и микросхема охвачены цепью глубокой отрица-

тельной обратной связи,  включающей резистор  R45  и  выходной

каскад  VT4  -  VT5.  Тракт  приема  ПС снабжен дополнительным

промежуточным выходом - выход каскада на микросхеме DA2.

    Технические характеристики блока приема следующие:

   - вид модуляции: ОБП ;

   - частота несущего колебания: 24,57 кГц плюс-минус

     0,05 кГц ;

   - чувствительность приемника: не более 3 мкВ ;

   - выходная мощность приемника (при нагрузке 100 Ом): не

     менее 40 мВт.

     2.3.2. Принципиальная схема исследуемых антенных датчиков

магнитного поля.

    Принципиальные схемы  исследуемых  датчиков  приведены  на

рис.  2.4 и рис. 2.5. Их можно разделить на три части. Первая:

собственно сами датчики магнитного поля,  представляющие собой

колебательный контур. Катушка индуктивности намотана на ферри-

товом сердечнике марки 600НН диаметром 8мм и длиной 100мм. Ко-

личество витков,  около 3 тысяч, подбиралось экспериментально:

наматывалось 5 тысяч витков  проводом  ПЕЛ-0.09  и  постепенно

сматывались до получения собственной частоты резонанса катушки

равной 40  кГц.  Емкость  конденсатора  С1  подбиралась  также

экспериментально  для  получения  резонанса контура в пределах

22.5...23.5 кГц и равнялась приблизительно 100 пФ.  Подстроеч-

ным конденсатором С2 производилась точная настройка на частоту

переменного магнитного поля.

    Вторая часть  схемы - это умножитель добротности антенного

контура.  Принцип действия умножителей обоих типов был  описан

ранее.  Следует только заметить,  что в качестве операционного

усилителя используется микросхема К157УД2.

    Третья часть - буферный каскад.  Необходимость его исполь-

зования обусловлена тем,  что для нормальной работы умножителя

добротности  необходим приемник сигнала с высоким входным соп-

ротивлением порядка  1  МОм.  Приемопередатчик  АСС-250  имеет

входное  сопротивление  порядка 100 кОм.  Такое сопротивление,

как было проверенно экспериментально,  для  нормальной  работы

умножителя добротности слишком мало. Буферный каскад представ-

ляет собой истоковый повторитель на полевом транзисторе с изо-

лированным  затвором КП305Е,коэффициент усиления по напряжению

которого близок к единице.

    Оба антенных  датчика  магнитного поля собраны на макетных

платах из фольгинированого стелотекстолита размером 60*100 мм.

Макетные   платы   для   уменьшения   наводок   внешних  полей

экранированы медной фольгой,  кроме вынесенной за  ее  пределы

катушки индуктивности.

    2.3.3. Исследование параметров антенных датчиков.

    Схема установки для определения параметров антенных датчи-

ков приведена на рис.  2.7. С генератора Г-... переменное нап-

ряжение подается на источник магнитного поля - катушку диамет-

ром  D = 60 см и имеющую 100 витков провода диаметром 1 мм.  С

помощью резистора R измеряется значение  тока  в  катушке.  На

расстоянии  L  = 80 см от источника магнитного поля располага-

ется исследуемый  датчик.  После  усиления  приемопередатчиком

АСС-250 сигнал подается на телефонный капсуль, где и снимается

его значение.

    Первый этап исследований предусматривает выбор из двух ти-

пов  умножителей  добротности  одного,   обладающего   лучшими

параметрами.

    Оба датчика испытывались на зависимость величины выходного

сигнала от температуры и  напряжения  питания  при  одинаковых

значениях полосы пропускания. Датчик, обладающий лучшими пара-

метрами,  в дальнейшем  будет  применяться  в  макете  системы

персонального  вызова.  Данные  измерений приведены в таблицах

2.1 и 2.2.

        Зависимость Uвых от напряжения питания при Q = 500

                                                Таблица 2.1

      ──────────┬───────┬───────┬───────┬──────┬───────────

         Uпит   │   5   │   7   │  10   │  12  │   15

      ══════════╪═══════╪═══════╪═══════╪══════╪═══════════

         С ПОС  │  55   │   57  │   55  │  55  │   55

      ──────────┼───────┼───────┼───────┼──────┼───────────

         КОС    │  85   │   85  │   85  │  85  │   85

                │       │       │       │      │

         Зависимость Uвых и Fрез от температуры при Q = 500

                                                Таблица 2.2

      ─────────────┬──────────┬────────────┬───────────────

         t,°C      │    0     │     20     │      50

      ═════╤═══════╪══════════╪════════════╪═══════════════

           │ Uвых  │   62     │     55     │    51

      С ПОС├───────┼──────────┼────────────┼───────────────

           │ Fрез  │ 22.324   │  22.612    │   22.742

      ═════╪═══════╪══════════╪════════════╪═══════════════

           │ Uвых  │   92     │     85     │     76

      КОС  ├───────┼──────────┼────────────┼───────────────

           │ Fрез  │  22.472  │   22.575   │    22.603

           │       │          │            │

    Из приведенных таблиц видно,  что от напряжения  источника

питания параметры  обоих  датчиков зависят слабо.  Зависимость

Uвых и Fрез выражена более ярко.  Также можно видеть,  что за-

висимость Fрез  от  температуры у умножителя добротности с ПОС

более сильная,  чем у умножителя используемый КОС.  Умножитель

с КОС дает и более высокое значение Uвых.  Исходя из этих дан-

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12