23 | 10 | 2018
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3770
Просмотры материалов : 8965811

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 18 гостей
  • 2 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Регулятор с точностью до 0,001 °С PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
08.11.2011 06:58

Регулятор с точностью до 0,001 °С

Регулятор с точностью до 0,001 °С

Простой регулятор (рис. 1.8), содержащий измерительный мост с термистором и два опера­ционных усилителя, регулирует температуру с очень высокой точностью и большим дина­мическим диапазоном, что необходимо при быстрых изменениях условий окружающей среды.

 

Глава 9 нетрадиційне використання радіозасобів Rambler's Top100

З усього представленого матеріалу зрозуміло, що наведені й описані електронні кошти, забезпечуючи можливість оперативного зв'язку, значно розширюють наші можливості. Мова, звичайно, йде не про те, що всі ці кошти можна використовувати і для несанкціонованого доступу до конфіденційної інформації (для підслуховування, підглядання і передачі інформації, для доступу в комп'ютери та лінії зв'язку, копіювання інформації, внесення виправлень і порушення роботи і т. д.). Однак, існує досить багато інших можливостей для застосування наведених (або аналогічних) коштів.

Необхідно завжди пам'ятати, що для спеціальних цілей неприпустимо використовувати радіомовні діапазони.

Засоби зв'язку можна використовувати в складі систем охоронної сигналізації. Для цієї мети деякі схемотехнічні рішення використовуються досить активно. І це правильно, і це потрібно, і це гідно. У складі цих охоронних пристроїв можна використовувати наведені мініатюрні (потайне використання для сигналізації) приймачі та передавачі. До KB-або УКХ-передавача підключаються датчики охоронної сигналізації, контроль над ними здійснюється за допомогою відповідного радіоприймача. Відстань, як правило, складає всього кілька десятків метрів. У цьому випадку використовуються малопотужні передавачі, але з метою збільшення дальності можуть використовуватися і потужні пристрої. Зазвичай для цих цільових перевірок "застосовують АМ-передавачі.

Батьки, які мають маленьких дітей, гідно можуть оцінити пристрої, що полегшують дистанційний контроль. Малогабаритний мікрофон, що підключається за допомогою екранованих проводів до мініатюрного підсилювача на одному-двох ОУ (можна використовувати здвоєні ОУ), проводи й гучномовець (динамік) можуть істотно полегшити життя.

Ці ж схеми пристроїв можна використовувати в охоронних цілях. Мікрофон поміщається в контрольованому приміщенні, а гучномовець розташовується, звичайно, в іншому місці: там, де здійснюється прослуховування. При цьому прослуховування може бути періодичним або постійним.

Тепер про можливі варіанти реалізації подібних систем.

Перший варіант. Підсилювач і гучномовець (динамік) розташовані разом, а мікрофон розташований у джерела звуку (наприклад, у дитячій кімнаті) на відстані 5-10-20 м. При такому значному видаленні доцільно мікрофон підключати до диференціального входу підсилювача. Підключення мікрофона до підсилювача слід здійснювати за допомогою екранованих проводів. Така структура системи доцільна в тих випадках, коли джерело електроживлення електронної схеми підсилювача (УНЧ) знаходиться в місці розташування гучномовця.

На рис. 9.1 представлені приклади реалізації схем мікрофонного УНЧ на ОУ з віддаленим мікрофоном:

ріс.9.1.а - УНЧ з однопровідними входом,

ріс.9.1.6 - УНЧ з диференціальним входом.

Елементи для схеми на ріс.9.1.а:

К1 = 5к-10к (визначає вхідний опір, вхідний опір повинен бути рівним вихідного опору джерела сигналу або трохи вище), К2 = 500К-1м (посилення каскаду - R2/R1), R3 і R4 відсутні, К0 = 2к-100к (регулятор гучності), К5 = 5к-10к, К6 = 50К-100к (посилення каскаду - 1 + R6/R5), К7 = 5к-10к, К8 = 1к, К9 = 5к-Юк (R9 = R7), R10 = 200 - 500, R11 = 200-500 (R11 = R10), R12 = 0.2-1, R13 = 0.2-1 (R13 = R12), R14 = 10 (ланцюжок R14C забезпечував стійкість УНЧ), Р15 = 500К-1м (забезпечує нормальну рабоч . »ОУ навіть при короткочасних порушеннях контакту в RO);

С1 = 0.5-1мкФ, С2 = 0.1-0.5, С3 = 0.1-0.5, С4 = 0.1-0.5, С5 = 0.1-0.5, С6 = 0.1;

01,02-КД523 та ін;

Т1.Т2 - КТЗ 102, КТЗ 107 або КТЗ 15, КТ361, або інші аналогічні парні транзистори;

ТЗ.Т4 - КТ815, КТ814 або інші аналогічні парні транзистори;

А1.А2 - ОУ К140УД8 або аналогічні ОУ.

91.jpg

Ріс.9.1. Схеми мікрофонних УНЧ на ОУ з віддаленим мікрофоном:

а - УНЧ з однопровідними входом, б - УНЧ з диференціальним входом.

Монтаж та налаштування.

Співвідношення величин резисторів R2 і R1 визначає посилення каскаду на ОУ1 (А1). Зміною R2 можна задається необхідне посилення для даного каскаду За допомогою резистора R8 встановлюється початковий струм через транзистори ТЗ і Т4 - 10мА-20мА. С2, СЗ, С4, С5 підключаються максимально близько до ОУ Для Dl, D2 необхідно забезпечити тепловий контакт з ТЗ, Т4. R2C2 і R5C3 визначають нижню частоту діапазону роботи УНЧ (1 / Т, де T = 6.28RC): 1мкФ і 10к - 16Гц, 0.5мкф і 10к - 32Гц, 0.5мкФ і 5к - 64Гц і т.д. Мікрофон до УНЧ підключається екранованим проводом (один провід в оплетке-екрані).

Елементи для схеми на ріс.9.1.6:

R1 = R3 = 3K-5K (визначає вхідний опір, вхідний опір повинен бути рівним вихідного опору джерела сигналу або трохи вище), Р2 = Р4 = 500К-1м (UBbix = (U2-Ul) R2/Rl при R1 = R3, R2 = R4), Р0 = 2к-100к (регулятор гучності), Р5 = 5к-10к, К6 = 50К-ЮОк (посилення каскаду - 1 + R6/R5), Р7 = 5к-10к, К8 = 1к, К9 = 5к- 10к (R9 = R7), R10 = 200-500, R11 = 200-500 (R11 = R10), R12 = 0.2-1, R13 = 0.5-1 (R13 = R12), R14 = 10 (ланцюжок R14C забезпечує стійкість УНЧ ), Р15 = 500К-1м (забезпечує нормальну роботу ОУ навіть при короткочасних порушеннях контакту в RO);

С1 = 0.5-1мкФ, С2 = 0.1-0.5, С3 = 0.1-0.5, С4 = 0.1-0.5, С5 = 0.1-0.5, С6 = 0.1;

01,02-КД523 та ін;

Т1, Т2 - КТЗ 102, КТЗ 107 або КТЗ 15, КТ361, або інші аналогічні парні транзистори:

ТЗ.Т4 - КТ815, КТ814 або інші аналогічні парні транзистори;

А1.А2 - ОУ К140УД8 або аналогічні ОУ. Монтаж та налаштування.

Співвідношення величин резисторів R2 і R1 (R2 = R4, R1 = R3) визначає посилення каскаду на ОУ1 (А1). Зміною R2 (R2 = R4) задається необхідне посилення для даного каскаду. За допомогою резистора R8 встановлюється початковий струм через транзистори ТЗ і Т4 - 10мА-20мА. С2, СЗ, С4, С5 підключаються максимально близько до ОУ. Для Dl, D2 необхідно забезпечити тепловий контакт з ТЗ, Т4. R2C2 і R5C3 визначають нижню частоту діапазону роботи УНЧ (1 / Т, де T = 6.28RC):

1мкФ і 10к - 16Гц, 0.5мкФ і 10к - 32Гц, 0.5мкФ і 5к - 64Гц і т.д. Для забезпечення коректної роботи диференціального каскаду необхідно точно виконати умову: R1 = R3, R2 = R4. Ці резистори доцільно підібрати за допомогою омметра середовищ »1% (або краще) резисторів з хорошою температурною стабільністю. Для забезпечення необхідного балансу доцільно один з четьфех резисторів (наприклад, R2 або R4) виконати змінним (високоточний подстроечнік). Налаштування диференціального каскаду: подати синусоїдальний сигнал 50 Гц (електромережу частотою 50 Гц дає максимальний внесок у сумарну величину напруги перешкоди) на обидва входи диференціального каналу одночасно, підбором R3 або R4 забезпечити на виході ОУ 1 нульовий рівень сигналу 50Гц. Хороші резистори й ретельна настройка дозволяють досягти придушення синфазної перешкоди 60Дб-80дБ і більше. Для мінімізації шумів вхідний опір УНЧ (значення резисторів R1 і R3) повинно відповідати опору мікрофона (або іншого датчика). Мікрофон до УНЧ підключається кручений Нарою в екрані (два дроти в оплетке-екрані).

Вихідну потужність підсилювачів на ріс.9.1 можна підвищити, якщо використовувати в складі даних пристроїв більш потужні транзистори. При цьому можна використовувати такі елементи:

R12 = R13 = 0.3-0.5;

Т1.Т2 - КТ503, КТ502 або інші аналогічні парні транзистори;

ТЗ.Т4 - КТ817, КТ816 або інші аналогічні парні транзистори.

Другий варіант. Мікрофон та підсилювач розташовані разом у джерела звуку, а гучномовець на відстані 5-10-20 м. При "НІЕ-коомном виході" підсилювача, що є типовим для підсилювачів на ОП, проблем з таким включенням, як правило, немає. Спосіб підключення мікрофона до підсилювача залежить від відстані між ними і умов експлуатації, наприклад, від величини оточуючих електромагнітних перешкод. При значній відстані (більше 0.5 м) мікрофон слід підключати до підсилювача за допомогою екранованих проводів. При видаленні більш 1 м краще використовувати диференціальний вхід підсилювача. Якщо порівнювати з першим варіантом, то запропонована структура системи характеризується меншим рівнем зовнішніх перешкод (основна перешкода - фон 50 Гц і 100 Гц). Вона доцільна в тих випадках, коли джерело електроживлення знаходиться в місці розташування мікрофону.

На ріс.9.2 представлені приклади реалізації схем мікрофонного УНЧ на ОУ з віддаленим гучномовцем:

ріс.9.2.а - УНЧ з однопровідними входом,

ріс.9.2.6 - УНЧ з диференціальним входом.

Елементи для схем на ріс.9.2, монтаж і налаштування даних пристроїв

92.jpg

Ріс.9.2. Схеми мікрофонних УНЧ на ОУ з віддаленим гучномовцем:

а - УНЧ з однопровідними входом, б - УНЧ з диференціальним входом.

збігаються з елементами, монтажем і настроюванням, описаними для попередніх схем, представлених на ріс.9.1.

Третій варіант. Цей варіант передбачає наявність двох підсилювачів: один - біля мікрофона, інший - у гучномовець. Таку структуру часто вибирають, коли не хочуть передавати сигнал низького рівня (мікрофонного) на значні відстані. У цьому випадку здійснюється передача сигналу після попереднього підсилення, тобто передача сигналу значно більшого рівня (після ОУ корисний сигнал може бути посилений до рівня в кілька вольт). Такий сигнал можна передавати на значні відстані, наприклад, в десятки і навіть сотні метрів. Є схеми, що забезпечують передачу харчування для попереднього підсилювача по сигнальним проводах, що з'єднує вихід першого підсилювача зі входом другого.

На рис. 9.3 представлені приклади реалізації схем мікрофонного УНЧ на ОУ, що складається з двох рознесених УНЧ (кожна частина виділена пунктирним контуром):

ріс.9.3.а - УНЧ з однопровідними з'єднанням двох УНЧ,

рис. 9.3.6 - УНЧ з диференціальним з'єднанням двох УНЧ.

Для схеми на ріс.9.3.а посилення першій частині УНЧ - R2/R1. Для схеми на ріс.9.3.6 посилення першій частині УНЧ: для диференціального сигналу (корисний сигнал від мікрофону) - 1 +2 R2/R1, для синфазного сигналу (сигнал перешкоди, що надходить по мікрофонним проводах) - 1. За рахунок посилення в першій частині УНЧ коефіцієнт посилення першого каскаду (ОУ А1) другій частині УНЧ (УНЧ2) може бути значно зменшений, наприклад, до 1. У цьому випадку для А1 УНЧ2 на ріс.9.3.а значення резисторів повинні задовольняти наступні умови: R1 = R2 (2к-10к), а для А1 УНЧ2 на ріс.9.3.6 - R1 = R2 = R3 = R4 (1к-5к ). Для схеми на ріс.9.3.а каскад з ОУ А1 виконує роль каскаду попереднього підсилення для УНЧ2, при виборі коефіцієнта підсилення для даного каскаду рівним 1 і при К0 = 2к-10к цей каскад (на ОУ А2) може бути повністю виключений зі схеми.

Елементи для схем на ріс.9.3.а:

дляУНЧ!:

К1 = 5к-10к (визначає вхідний опір, вхідний опір повинен бути рівним вихідного опору джерела сигналу або трохи вище), К2 = 500К-1м (посилення каскаду - R2/R1);

два конденсатори по 0.1-0.5, підключені до висновків харчування ОУА1;

А1 - ОУ К140УД8 або аналогічні ОУ;

93.jpg

Ріс.9.3. Схеми мікрофонних УНЧ (кожен з двох УНЧ) на ОУ:

а - УНЧ з однопровідними з'єднанням двох УНЧ, б - УНЧ з диференціальним з'єднанням двох УНЧ.

дляУНЧ2:

Р1 = 2к-10к (визначає вхідний опір УНЧ2), К2 = 2к-10к (посилення каскаду - R2/R1, тут 1), R3 і R4 відсутні, К0 = 2к-100к (регулятор гучності), Р5 = 5к-10к, Р6 = 50К-100к (посилення каскаду -1 + R6/R5), К7 = 5к-10к, К8 = 1к, К9 = 5к-10к (R9 = R7), R10 = 200-500, R11 = 200-500 (R11 = R10), R12 = 0.2-1, R13 = 0.2-1 (R13 = R12), R14 = 10 (ланцюжок R14C забезпечує стійкість УНЧ), Р15 = 500К-1м (забезпечує нормальну роботу ОУ навіть при короткочасних порушеннях контакту в RO) ;

С1 = 0.5-1мкФ, С2 = 0.1-0.5, С3 = 0.1-0.5, С4 = 0.1-0.5, С5 = 0.1-0.5, С6 = 0.1:

01,02-КД523 та ін;

Т1.Т2 - КТЗ 102, КТЗ 107 або КТЗ 15, КТ361, або інші аналогічні парні транзистори;

ТЗ.Т4 - КТ815, КТ814 або інші аналогічні парні транзистори;

А1.А2 - ОУ К140УД8 або аналогічні ОУ.

Елементи для схем на ріс.9.3.6:

дляУНЧ!:

Р1 = 1к-3к, R2 = 50K-150K (посилення каскаду 1 +2 R2/R1);

чотири конденсатора по 0.1-0.5, підключені до висновків харчування ОУ Al, A2;

Al, A2 - ОУ К140УД8 або аналогічні ОУ;

дляУНЧ2:

R1 = R3 = 3K-5K (визначає вхідний опір, вхідний опір повинен бути рівним вихідного опору джерела сигналу або трохи вище), Р2 = Р4 = Зк-5к (UBbix = (U2-Ul) R2/Rl при R1 = R3, R2 = R4, тут R1 = R3 = R2 = R4 і коефіцієнт посилення каскаду - 1), RO ^ K-IOOK (регулятор гучності), Р5 = 5к-10к, К6 = 50К-100к (посилення каскаду - 1 + R6/R5) , Р7 = 5к-10к, К8 = 1к, Р9 = 5к-10к (R9 = R7), R10 = 200-500, R11 = 200-500 (R11 = R10), R12 = 0.2-1, R13 = 0.5-1 (R13 = R12), R14 = 10 (ланцюжок R14C забезпечує стійкість УНЧ), Р15 = 500К-1м (забезпечує нормальну роботу ОУ навіть при короткочасних порушеннях контакту в RO);

С1 = 0.5-1мкФ, С2 = 0.1-0.5, С3 = 0.1-0.5. С4 = 0.1-0.5, С5 = 0.1-0.5, С6 = 0.1;

В1 ,02-КД523ідр.;

Т1.Т2 - КТЗ 102, КТЗ 107 або КТЗ 15, КТ361, або інші аналогічні парні транзистори;

ТЗ.Т4 - КТ815, КТ814 або інші аналогічні парні транзистори;

А1.А2 - ОУ К140УД8 або аналогічні ОУ.

Як і в схемах, наведених на ріс.9.1 і на ріс.9.2, вихідна потужність підсилювачів може бути підвищена заміною ряду елементів. Відповідні рекомендації були приведені в описі схем, представлених на ріс.9.1.

Монтаж та налаштування.

Налаштування наведених на ріс.9.3.а і ріс.9.3.6 підсилювачів зводиться до встановлення необхідних коефіцієнтів підсилення та мінімізації рівня синфазних перешкод в диференціальних каскадах. Деякі рекомендації щодо вибору елементів, монтажу і методика налаштування наведені у відповідних розділах при описі схем, представлених на ріс.9.1.

Вибір конкретного варіанту схеми залежить від поставлених завдань.

Цікаві варіанти різних охоронних систем можуть бути отримані при включенні до перелічених електронні структури різноманітних радіопередавальних і радіоприймальних засобів: передавачів, приймачів, конвертерів і т.д. Так, наприклад, після мікрофонного підсилювача можна включити передавач, а перед підсилювачем з гучномовцем встановити відповідний радіоприймач. Подібна структура, яка використовує радіопередавальні засоби, дозволяє обійтися без проводів. Це підвищує мобільність пристрою контролю, до складу якого входять мікрофон, передавач і передавальна антена. Радіоприймальні тракт може мати у своєму складі спеціалізовану приймальню антену, антенний підсилювач, конвертер і т.д.

Такий пристрій можна встановити, наприклад, у дитячій колясці. Це дозволить батькам здійснювати постійний контроль над дитиною. При цьому часто достатньо потужності передавача в кілька мВт - потужності, достатньої для забезпечення радіопередачі на кілька десятків метрів. Цього відстані достатньо для здійснення контролю над дитиною, наприклад, при відвідуванні магазинів.

Подібне мініатюрний пристрій можна встановити, наприклад, в автомобілі. Якщо такий пристрій періодично (автоматично) включати і вимикати, то воно перетворюється на своєрідний радіомаяк. Викрадений автомобіль (або інша не менш дорога річ) з працюючим радіомаяком можна запеленгувати звичайним чином.

Експлуатація радіопередавальних засобів передбачає попереднє отримання дозволів у відповідних інстанціях.

Можна придумати і запропонувати досить велика кількість різних прикладів використання наведених пристроїв. Деякі з варіантів можуть бути навіть несподіваними, що, до речі, не зменшує їх функціонального значення.

Наприклад, мініатюрний УКВ ЧМ-радіопередавач можна використовувати для розширення функціональних можливостей побутової радіоапаратури. За допомогою такого пристрою можна забезпечити можливість запису на магнітофон, що входить до складу магнітоли, яка не має окремого входу запису. Стандартна ситуація, характерна для відносно дешевих пристроїв. Відсутність окремого входу записи не дозволяє здійснювати запис від іншого джерела сигналу, наприклад, від іншого магнітофона, від CD-плеєра, від програвача грамофонних (вінілових) платівок і т.д. Для таких магнітол запис на магнітофон можливий лише з мікрофона (частіше - вбудованого або рідше - зовнішнього) або від вбудованого УКХ-радіоприймальних-ка. Однак цю проблему можна вирішити. І досить просто. Сигнал для запису (на магнітофон) від зовнішнього джерела подається на УКХ ЧМ-радіопередавач, далі - приймається УКВ ЧМ-радіоприймальних-ком, що входять до складу магнітоли, і записується на магнітофон вже з УКВ ЧМ-радіоприймач стандартним чином. Завдяки ЧС-модуляції досягається висока якість запису. Для запису ЧС-радіопередавач використовується малопотужний - достатньо потужності в 1 мВт і навіть менше. Це може бути ЧС-радіопередавач як на біполярному транзисторі, так і на МОП-транзисторі або навіть на тунельному діоді. Як радіопередавача може бути використана одна з описаних раніше конструкцій. Уменьшение мощности излучения, а она должна быть минимальной (для уменьшения излучения в окружающее пространство), можно достичь использованием на выходе ЧМ-передатчика конденсатора (связи) малой емкости: 1-10 пФ. Непосредственное соединение выхода используемого радиопередатчика (через конденсатор или катушку связи) с телескопической антенной ЧМ-радиоприемника при использовании хорошего экранирования обеспечит хорошую электромагнитную совместимость с радиоприемными средствами, которые могут находиться рядом - другой УКВ-радиопри-емник, телевизор и т.д. Хорошая экранировка обеспечивается использованием металлического корпуса (лучше, если медного) для УКВ ЧМ-передатчика. Корпус-экран соединяют с "заземленным" контактом источника питания данного передатчика. Антенна УКВ-приемника, с которой соединяется выход передатчика, должна иметь, конечно, минимальную длину. При малой мощности излучения радиопередатчика, экранировании и короткой антенне УКВ-радиоприемника использование данного метода не внесет существенных радиопомех даже на коротком расстоянии (несколько метров).

Теперь немного о некоторых примерах использования устройств, описанных в разделе АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СРЕДСТВА СВЯЗИ.

Об индукционных передатчиках и приемниках.

Такий передавач і контур, розташований по периметру квартири, підключені до джерела сигналу, наприклад, до телевізора, магнітофона, радіокомплексу і т. д., забезпечують дистанційне (безпровідне) прослуховування цих пристроїв з досить гарною якістю. Очевидно, що індукційних приймачів може бути декілька.

Такий же індукційний передавач і відповідним чином розташований контур можуть забезпечити передачу інформації (НЧ-сигналів) через перешкоди, наприклад, одну або навіть дві-три квартири. Використання передавачів і приймачів з кожної зі сторін (два індукційних передавача, два або кілька індукційних приймачів) забезпечують дуплексну зв'язок. Використання селективних фільтрів дозволяє підвищити дальність стійкого зв'язку. В якості таких фільтрів можна використовувати багатосмугові регулятори тембру. Це можуть бути двох-, трьох-, п'ятиполосний регулятори (і більше).

Наведені приймачі індукційної зв'язку можна використовувати в системах, які забезпечують посилення і гучномовний трансляцію телефону, що дозволяє розширити його функціональні можливості.

Індукційні пристрої можуть бути використані не тільки в якості пристроїв зв'язку, що забезпечують односторонню або двосторонню зв'язок. Наприклад, описані індукційні приймачі практично без усякої переробки можна застосувати для пошуку електричних проводів при їх прихованою проводці.

Про пристроях, що забезпечують передачу інформації модуляцією світла та інфрачервоного випромінювання.

Це можуть бути засоби зв'язку на значні відстані. При використанні відповідних оптичних систем і відповідної потужності випромінюючих елементів дальність зв'язку може скласти кілька кілометрів. Звичайно, цього можна досягти тільки в межах прямої видимості.

Обновлено 18.11.2011 09:52
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья