無線電遙控汽車的設(shè)計(jì)
出處:維庫電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2024-07-17 17:03:40 | 365 次閱讀
讓我們首先看一下手持控制器中的發(fā)射器電路。TX-2B 的框圖如下圖 1 所示。TX-2B 處理五種不同功能(前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和渦輪)的編碼。按下按鈕時(shí),代表這些功能之一的數(shù)字代碼會(huì)在引腳 8 上串行輸出。此數(shù)據(jù)信號(hào)的頻率約為 1 kHz。

現(xiàn)在讓我們看一下圖 2 中完整發(fā)射器電路的原理圖(從 TX-2B 數(shù)據(jù)表獲得)。

使用 D1 和 R5 創(chuàng)建一個(gè)簡單的 3V 齊納穩(wěn)壓器來為 TX-2B 供電。R osc 將 TX-2B 的內(nèi)部振蕩器頻率設(shè)置為 128 kHz。27 MHz 載波信號(hào)由 X1、Q1 和 L1 組成的振蕩器電路產(chǎn)生。R1 設(shè)置 Q1 的偏置電流,而 R2 提供電流限制保護(hù)。然后,TX-2B 引腳 8 上的編碼數(shù)據(jù)信號(hào)通過 C1 與載波信號(hào)耦合。耦合信號(hào)如下圖 3 所示?! D 3
然后,該信號(hào)被饋送到由 Q2 和 L2 形成的交流增益級(jí)。由于數(shù)據(jù)信號(hào)的幅度很大,因此該增益級(jí)僅在數(shù)據(jù)線為高電平時(shí)才有效。當(dāng)數(shù)據(jù)線為高電平時(shí),27 MHz 載波信號(hào)會(huì)被放大,但當(dāng)數(shù)據(jù)線為低電平時(shí),Q2 增益級(jí)會(huì)關(guān)閉。Q2 集電極上產(chǎn)生的波形只是由數(shù)據(jù)信號(hào)打開/關(guān)閉的放大載波信號(hào)?! ∵@種無線電通信方法稱為連續(xù)波 (CW) 無線電。CW 是最簡單的無線電傳輸類型。事實(shí)上,它是電報(bào)機(jī)用來傳輸摩爾斯電碼的無線電通信方法。Q2 集電極上的連續(xù)波信號(hào)如下圖 4 所示。
連續(xù)波信號(hào)輸出至天線
連續(xù)波信號(hào)輸出至天線
CW 信號(hào)通過 C2 進(jìn)行交流耦合,以消除任何剩余的直流分量。由 L3、C3 和 C4 以及 L4 組成的 π 網(wǎng)絡(luò)用于與天線進(jìn)行阻抗匹配。適當(dāng)?shù)淖杩蛊ヅ鋵?duì)于優(yōu)化天線效率至關(guān)重要。
接收器設(shè)計(jì) 位于汽車內(nèi)的接收器電路比發(fā)射器電路稍微復(fù)雜一些。部分原因是它還包括用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)(推進(jìn)和轉(zhuǎn)向)的 H 橋。下圖 5 顯示了 RX-2B 的框圖。
從放大器到天線的連續(xù)波信號(hào)輸出
編碼后的 1 kHz 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入到引腳 3,然后在內(nèi)部放大和解碼。一旦從解碼信號(hào)中確定了相應(yīng)的功能,就會(huì)啟用相應(yīng)的輸出引腳,用于前進(jìn)、后退、右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)或渦輪。接收器??電路的完整原理圖(來自 RX-2B 數(shù)據(jù)表)如下圖 6 所示。
圖 6

接收器是圍繞 Q1 構(gòu)建的電路。這種類型的接收器被稱為再生接收器,因?yàn)樗褂谜答?。?L2 和 C3 組成的調(diào)諧 LC 電路提供正反饋,但僅在調(diào)諧頻率(27 MHz)下提供。因此,這意味著只有預(yù)期信號(hào)才會(huì)被正反饋放大。這種類型的接收器的一個(gè)缺點(diǎn)是 L2 必須是定制線圈,以便準(zhǔn)確調(diào)諧接收器。
接收器電路的輸出信號(hào)到達(dá) RX-2B 上的引腳 14。此信號(hào)現(xiàn)在經(jīng)過濾波以去除載波,并通過兩個(gè)內(nèi)部反相器。當(dāng)信號(hào)到達(dá) RX-2B 信號(hào)輸入引腳(引腳 3)時(shí),它已經(jīng)經(jīng)過了充分的濾波和清理,只剩下 1 kHz 的數(shù)據(jù)信號(hào)。與 TX-2B 一樣,3V 齊納穩(wěn)壓器用于為 RX-2B 供電。R osc 再次將內(nèi)部振蕩器頻率設(shè)置為 128 kHz。
推進(jìn)電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)使用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn) H 橋電路。H 橋允許通過切換電流流過橋和電機(jī)的方向來控制電機(jī)的方向。RX-2B 數(shù)據(jù)表中顯示的電路有幾個(gè)錯(cuò)誤,已在上面顯示的示意圖中糾正。渦輪功能會(huì)增加通過推進(jìn)電機(jī)的電流(通過 Q3),但僅在選擇正向時(shí)才會(huì)發(fā)生。
天線設(shè)計(jì)
使用較低的載波頻率(如 27 MHz)有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。它允許使用速度較慢、成本較低的設(shè)備作為 RF 部分。其次,設(shè)計(jì)對(duì) PCB 布局的影響不那么敏感。最后,對(duì)于相同的輸出功率,較低頻率的載波將提供比較高頻率更大的范圍。最大的缺點(diǎn)是較低的載波頻率需要更大的天線。
無線電遙控汽車使用單極天線(而非偶極天線,如兔耳天線)。單極天線利用接地平面(這里指地球本身)的反射特性來模擬偶極天線。為了達(dá)到峰值效率,天線需要設(shè)計(jì)為在所需載波頻率下產(chǎn)生共振。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),天線的長度需要為所傳輸無線電波波長的 1/4。波長可以使用以下公式計(jì)算:
波長 = 光速 / 頻率
真空中的光速為 300 x 10 6 米/秒,但在金屬中速度會(huì)慢 5% 左右。因此,假設(shè)天線波長為 1/4,載波為 27 MHz,則天線長度應(yīng)為:
天線長度 = (0.95 x 0.25 x 300 x 10 6 ) / (27 x 10 6 ) = 2.6 米
但是,對(duì)于許多應(yīng)用來說,2.6 米的天線長度太長,不切實(shí)際,例如小型玩具車。要么必須使用線圈天線來獲得所需的長度,要么使用加載線圈使天線在較短的長度下產(chǎn)生共振。就我兒子的車而言,這兩種技術(shù)都沒有使用。相反,使用的是只有大約 15 英寸長的伸縮天線。使用太短的天線效率低下,會(huì)大大縮短范圍。但對(duì)于短距離玩具來說,縮短范圍是可以接受的
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場(chǎng)網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場(chǎng)網(wǎng),轉(zhuǎn)載請(qǐng)必須注明維庫電子市場(chǎng)網(wǎng),http://www.udpf.com.cn,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容的真實(shí)性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 如何使用多相轉(zhuǎn)換器平衡電流
- 液晶電視機(jī)電路結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要點(diǎn)
- LTC4365 如何實(shí)現(xiàn)敏感電路過壓與反接保護(hù)
- 單鍵開關(guān)機(jī)電路與輕觸開關(guān)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)解析
- MOS 管邏輯電路五種門電路特性
- LM317:高效構(gòu)建電壓源及電流源電路方案
- 3.3V - 1.8V 電平雙向轉(zhuǎn)換:多場(chǎng)景配置及獨(dú)特優(yōu)勢(shì)剖析
- 詳解防反接電路實(shí)現(xiàn)過程,聚焦電路電流回路核心
- 雙聲道揚(yáng)聲器保護(hù)電路:設(shè)計(jì)要點(diǎn)與電路圖詳解
- 深度剖析 2.4W 功耗的 LED 交流節(jié)能燈電路設(shè)計(jì)