比例遥控电路

所谓比例遥控，就是指受控设备的动作幅度(或速度)与操纵者扳(转)动控制器操纵杆的动作成比例关系。例如扳动操纵舵的操纵杆到一半角度，那么受控玩具的方向舵也会转动到最大舵角的一半。比例遥控玩具的可玩性大大优于一般的开关型遥控玩具，后者只能对被控对象的电源通断进行控制。即使加上相应的机械装置，也只能工作在两个极限位置，要么全开，要么全关，而无法按操控者的意愿动作并精确定位(例如控制航模的转弯角度)。一般一个双通道的遥控设备就可以表演一些比较复杂的组合动作。比例遥控设备根据射频调制形式又分为调幅(AM)、调频(FM)和脉冲编码(PCM)等等，它们的抗干扰能力也不一样，AM型最差，但电路也最简单；FM型是用得比较多的一种；而PCM抗干扰能力最强。在此以一个双通道遥控系统为例来讨论相关技术细节。
    

我国相关部门给出的模型遥控器在27MHz公开频段内的使用频点如附表(括号里是FUTABA、JR等厂商所产设备配用的飘带颜色)。

    

图1是Epoch．公司生产的一款模型车的遥控编码图，日本FUTABA的T2DR等系列二通道调幅机的波形也完全相同。由图1可知本电路设计为二个通道，可进行二路控制。本装置采用时分制脉冲调宽编码方式。其编码信号按帧传送。帧周期为15ms~20ms。图2是该比例遥控调速电路的原理图。它由一块四运放集成电路LM2901组成，其中U1D接成多谐振荡器，用来产生15~20毫秒的帧周期信号。U1C与U1A分别构成两级下降沿触发的单稳电路，用来产生两个通道的调宽脉冲。POTl、POT2是两个通道的脉宽调节器，它们直接与遥控操纵杆相连。当调节操纵杆时，这些脉宽调节器可使对应通道的控制脉冲宽度在1.5ms+0.5ms范围内变化，通过接收端译码及伺服电路可使被控对象产生与操纵杆同步成比例的动作。该电路在工作时，首先由U1D产生周期为15ms~20ms的帧同步方波，并由C4送入第一级单稳，其下降沿使第一级单稳被触发，从而产生第一路控制脉冲，第一级脉冲的下跳沿又触发第二级单稳以产生第二路控制脉冲。每路脉冲宽度取决于操纵杆的位置(实际上是POTl、POT2的阻值)。两路控制脉冲的下跳沿经D3、D5、D8等组成的或门依次加到U1B组成的整形定宽单稳电路，输出一列整齐的、周期变化而宽度固定为0.2ms的正脉冲，如图1。VR3和VR4用于微调每对脉冲间间隔宽度，以补偿安装和零件差异等原因导致的POTI、POT2的位置和角度差别，每对脉冲之间的间隔宽度反映了控制脉冲的宽度。也就是一帧脉冲包含了完整的两路控制信息。晶体管Ql构成放大及开关电路，用来调制Q6／Q5组成的27MHz
     RF振荡器形成AM输出。