门铃工作原理
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无线遥控门铃有效控制距离一般可达40m,而且可以不需在墙上打孔布线,比采用有线遥控门铃安装灵活方便。
一、发射器电路工作原理
按实物测绘出电路如图1所示。由QI,Lrl(U形印刷线),Cr1,C1,C2构成射频振荡发射电路,通过调节Crl将发射频率控制在250MHz-300MHz范围内(一般选250MHz),在这一频率范围内,可使外界干扰信号降到最小,有利于发射性能的提高。Q2,Q3,X1等元件组成门铃控制信号振荡器,X1一般选用频率为32.768kHz的电子表所用石英晶体。按下微动开关ANI,由Q2,Q3,X1产生的低频门铃控制信号,经R3加到QI基极,对射频振荡发射电路进行“幅度键控”调制辐射,红色LED点亮;断开AN1电路因断电而无射频辐射。发射器采用9V叠层电池供电,由Q4,Q5组成稳压电路,将工作电压稳压在3.73V(实测值),以保证发射器不受电池电压降低的影响。
二、接收器电路工作原理
图2为接收器测绘图。由QI、Lrl,Cr1,C4等组成超再生接收电路。Lrl(用中0.9mm漆包线绕制)、Crl是确定高频振荡频率的谐振回路,当天线接收到的由发射器辐射出来的载波信号时,谐振电路与其发生谐振,并由C4形成正反馈,因而在电路两端产生很高的电压。由L1(高频扼流圈)、R2,C2等组成低频振荡,产生熄灭(又称淬灭、淬熄)电压,使高频振荡处于间歇工作状态。在该电路中高频振荡和熄灭电压由同一个晶体管Q1完成,所以这种超再生接收电路被称为“自熄式”超再生接收电路,广泛应用于无线遥控小家电之中。由超再生电路接收并检波解调出来的门铃控制信号,经R3、C6滤波(主要抑制超再生接收电路特有的“沙沙”噪声),再经C13藕合加到IC 1①脚。
IC 1为六反相器CD4069UB,微弱的门铃控制信号先由FI,F2,F3组成的三级高增益放大器放大,其中R19、R20、R21为反馈电阻同时又起偏置作用,将CMOS反相器的工作点偏置在高低电平转换曲线阂值附近,利用阂值点附近的一段线性区,使数字集成电路在特殊条件下能够对小信号进行线性放大。在门铃控制信号得到高倍放大的同时,一些杂波信号同样也得到高倍放大,将对接收电路形成干扰,为此设一级X1晶体选频(稳频),滤掉干扰信号,并且加一级由F4,R18,D2组成的整形电路,对门铃控制信号进行整形,再经F5、F6并联缓冲输出,最后经R17加至IC2⑥脚。
IC2型号HT2810D,是能够发出“叮咚”响声的专用门铃音乐芯片,⑥脚为触发端,③脚为输出端。每当⑥脚受到一次门铃控制信号触发时,③脚的输出经Q2放大,微型扬声器SP
接连发出两次“叮咚一叮咚”响声,同时红色LED发光。
K1为双刀三位开关,置‘,0”挡,接收器被关闭;置.,L_挡,SP响声低;置"H>,挡,SP响声高。Q3,Q4组成稳压电路。
三、调整与维修方法
虽然无线遥控门铃电路简单,但调整不当会使门铃变成“哑巴”。难点之一是发射回路和接收回路的频率调校为一致,难点之二是发射管和接收管工作点的调整。由于维修人员一般不
具备场强计、频率计、高频功率计、高频电压表以及高频信号发生器等专业设备,笔者特介绍一种业余条件下进行调校的方法。
1.发射电路的校准。彩电开机后用遥控器调出”调机”菜单,菜单上面有波段显示,下面有圆点或方块条组成的频道位置显示,用逐个频道查看功能(按节目键,不要按音量键),选取UHF波段中的4145频道。如果发射器正常,在彩电屏幕前按发射按钮,以上频道都会受到不同程度的干扰,轻者出现点网状干扰,但其中必有一个频道受到干扰最严重,出现满屏黑色波纹状的横条,甚至电视信号全被抑制而出现蓝屏,干扰越严重说明发射功率越大。如果干扰不在这几个频道范围内,而是稍有偏离,可用无感改锥仔细微调CT1,使对频道干扰落在这一范围之内。用“彩电干扰”法,可以轻巧地将发射器频率校准。调校时为了增强对彩电干扰,应双手直接拿住发射器的电路板进行发射。
如果调试无效果或效果不够良好,说明发射管或其他元件参数发生变化,导致工作点发生偏离,需重新调整。以本文介绍这款门铃为例,将数字表(或指针表)电流毫安挡串在电阻
R2下端,且在R3下端串47kf电位器,调节电位器,当调致Q1电流为1.43mA时,可使彩电44频道受到干扰最严重。调整原则是,将工作电流控制在1 -2mA范围内。若对发射距离要求不高,电流也可取在0.5 - 1 mA范围内,不过这时发射功率明显减小(对彩电干扰能力明显减轻),但如果大于3mA,不仅发射距离反而缩短,而且会影响叠层电池使用寿命。
2.超再生接收电路的校准和调整。由工作原理可知,超再生电路中的Lrl、Crl回路既是用以产生振荡,又是要与发射频率发生谐振的回路,因此,当发现接收器接收距离变短时,首先仔细微调Crl,将谐振点校正在最佳状态。如果无效或效果不够理想,应对超再生管Q1的工作点进行检查和调整,具体方法与调整发射管Ql相同。先将电流表串在R6右端.调整R7阻值使Ql工作电流为lmA左右。注意,工作电流的调整与发射器有所不同,发因为发射器不发射时不用电,以增大发射距离为主要目标,而接收器存在“待机”耗电问题,只要能够满足使用要求,尽量将工作电流降到1mA以下,如果大于1.5mA,应更换超再生管重调。
3.数字电路(CD4069UB)的检查和判断。有信号和无信号时的各脚电压见表1,可见除了①脚一③脚变化不大之外,其余各脚变化都很明显,而且越往后级,变化越大。⑨脚最容易受到干扰,当用表笔测量时,微型扬声器SP就会发出“叮咚”声响。如果听测电压不符以及⑨脚无接收干扰反应,先检查外围元件,如果外围正常,则应更换CD4069UB。
4.对音乐芯片HT2810D的检查和判断。对此,采用“放电法”最简便。取一只100UF电容,正极接⑥脚,负极对地瞬间短路,正常情况微型扬声器SP应发出“叮咚”声响,如果无效,说明芯片已坏。该芯片只有两个外围元件,R16担任音调控制,阻值变小,音调变高,铃声刺耳;阻值变大,音调变低,铃声发闷。当用表笔测试⑧脚时,也会使音调变低。C11控制发声长短,容量减小,发声短促;容量增大,铃声由清脆变悠扬,过大会使铃声无力。
5.元件损坏的检查与判断及元件的选择与代换。如果以上“校准”、“调整”从一开始就无法进行,说明电路中有元件损坏,对于这种“硬”性故障,可用数字表的电阻挡或二极管挡“在路”检查及更换元件排除故障。发射管MPS-H 10:NPN型超高频管,特征频率
fT>650MHz。可用BF 180/81/82/83 , 2SC 1907代换;超再生管2SC2570:NPN型超高频管,25V,0.07A、特征频率ff=5GHz,可用2G913C、2SC3037、2SC3512代换;其余各管可用通用型管代换,如9013/14。两个Crl为瓷介微调小电容,其余为高频瓷片电容。X1可从废电子