Передатчик для радиоуправления мощностью 500 мВт

Принципиальная схема

Передатчик (рис. 3.30) может работать в диапазоне частот 27,12—28,2 МГц. Конкретное значение частоты определяется применяемым кварцем. В задающем генераторе, реализованном на транзисторе VT1, можно использовать кварцы как непосредственно на упомянутые частоты, так и на частоты в два (три) раза меньшие. В последнем случае буферный каскад на транзисторе VT2 дополнительно выполняет функции удвоителя (утроителя) частоты.

Номиналы элементов каскада задающего генератора указаны на схеме для случая использования кварцевого резонатора на 14 МГц. Частота выходных колебаний передатчика при этом будет равна 28 МГц.

м коммутации эмиттерной цепи транзистора буферного каскада с помощью электронного ключа VT3, управляемого импульсами с выхода шифратора.

Принцип действия

Усилитель мощности VT4 работает без начального смещения на базе, что обеспечивает отсечку коллекторного тока во время отрицательных полупериодов входного напряжения. Угол отсечки выбран меньше 90° за счет применения в эмиттерной цепи низкоомного резистора R9. Постоянная составляющая эмиттерного тока создает на нем падение напряжения, смещающее рабочую точку транзистора в область отрицательных напряжений на базе. Уменьшение угла отсечки благотворно сказывается на КПД выходного каскада, который при тщательной настройке может достигать 70 %.

Выходной П-контур C10-L3-C11 обеспечивает подавление высших гармоник коллекторного тока и согласование выхода усилителя мощности с активной составляющей сопротивления антенны. Реактивная составляющая этого сопротивления компенсируется удлинительной катушкой L4. В буферном каскаде применено частичное включение контура в коллекторную цепь, что обеспечивает лучшее подавление основной гармоники при умножении частоты.

Детали и конструкция

Печатная плата выполнена из одностороннего стеклотекстолита. Ее разводка приведена на рис. 3.31. Кварцевый резонатор на 14 МГц использован малогабаритный типа РК-169. Если предполагается применение резонаторов на диапазон 9 МГц с последующим утроением частоты, то номиналы элементов С2, СЗ и R2 необходимо изменить на 180 пФ, 120 пФ и 2 кОм соответственно.

При использовании кварцев непосредственно на частоту излучения схему следует видоизменить, включив в коллекторную цепь транзистора VT1 колебательный контур. Левая обкладка конденсатора С4 при этом должен подключаться к коллектору транзистора. Катушка этого контура должна содержать 8 витков провода диаметром 0,35 мм на каркасе диаметром 5—6 мм с под-строечным сердечником из карбонильного железа или высокочастотного феррита. Конденсатор контура должен иметь емкость 27—33 пФ.

Катушки L1 и L4 наматываются на таких же каркасах и содержат 2x5 и 15 витков соответственно, причем в первой из них применен провод диаметром 0,35 мм, а во второй — 0,18 мм. L2 представляет собой стандартный дроссель индуктивностью 20—30 мкГн. Катушка L3 бескаркасная, содержит 7 витков провода диаметром 0,8 мм, намотанного виток к витку на оправке диаметром 6 мм.

Транзистор VT4 полезно снабдить небольшим радиатором. Если корпус передатчика металлический, а это всегда желательно, то выходной каскад можно собрать на транзисторе КТ644, закрепив его непосредственно на корпусе. Этот транзистор имеет р-п-р проводимость, и его коллектор соединяется с общим проводом. Так как конструктивно коллектор соединен с металлической пластиной, имеющейся на корпусе транзистора, то изоляционная прокладка между транзистором и корпусом передатчика не понадобится. Схема выходного каскада для этого случая приведена на рис. 3.31. Катушка L1' содержит 2—3 витка провода диаметром 0,18 мм и наматывается поверх катушки L1. Печатную плату при этом необходимо скорректировать.

Вариант выходного каскада

Все конденсаторы в схеме применены керамические, например типа КМ-6. Транзисторы КТ315 могут иметь любой буквенный индекс или заменяются КТ3102. В качестве антенны желательно использовать штырь длиной 1,2—1,5 м.

Настройка

Сначала впаиваются в плату детали, относящиеся к задающему генератору (все до резистора R4 включительно). К этому резистору подключается высокочастотный осциллограф, и на каскад подается напряжение питания. На экране должны наблюдаться синусоидальные колебания амплитудой 1,5—2 В и частотой 14 МГц. Причиной их отсутствия может быть только неправильный монтаж или неисправный кварцевый резонатор.

Убедившись в наличии колебаний, собирают буферный каскад до резистора R6 включительно. Вход модулятора временно соединяют с плюсом источника питания. На экране осциллографа, подключенного к резистору R6, должны наблюдаться колебания частоты 28 МГц. Амплитуды в соседних периодах могут отличаться друг от друга (через одну) за счет плохой фильтрации первой гармоники задающего генератора. Вращением сердечника катушки L1 необходимо свести к минимуму эти различия.

Далее впаиваются остальные детали, щупы осциллографа закорачиваются и располагаются в непосредственной близости

от середины антенны. Чувствительность осциллографа устанавливается максимальной. После включения питания вращением сердечника катушки L4 устанавливается максимум амплитуды наблюдаемых колебаний. Затем уточняется положение витков катушки L3. Необходимо внутрь этой катушки внести пинцетом карбонильный или ферритовый сердечник.

Если при приближении сердечника амплитуда наблюдаемых колебаний увеличивается, значит индуктивность катушки недостаточна. Необходимо намотать новую катушку, увеличив число витков на 1—2. Если амплитуда уменьшалась, значит, индуктивность больше требуемой и необходимо аккуратно растянуть витки катушки до фиксации максимума амплитуды наблюдаемых колебаний. После этого уточнить положение сердечника удлинительной катушки L4.

Ток, потребляемый передатчиком при напряжении питания 12 В, должен лежать в пределах 80—120 мА. Выходная мощность при этом будет порядка 500—700 мВт (существенно зависит от длины антенны).

Днищенко В. А. 500 схем для радиолюбителей. Дистанционное управление моделями.СПб.: Наука и техника, 2007. — 464 е.: ил.