沈艷輝 來源：《國外電子元器件》

     摘要：比例遙控不僅能對被控對象的電源通斷進行控制，而且能使被控對象在整個動作范圍內(nèi)的任意位置都能按操縱者的意愿隨意動作并精確定位。文中介紹了一種將比例遙控與脈寬調(diào)整有機結(jié)合起來設(shè)計的一套多路比例遙控直流電動機脈寬調(diào)整電路。利用該電路可使幾種小功率直流電動機的轉(zhuǎn)速操作桿動作成比例變化的調(diào)整控制，且各路調(diào)整可同時進行，互不干擾。

     關(guān)鍵詞：脈沖編碼

     比例遙控 小功率直流電動機 脈寬調(diào)速

     一般常見的遙控裝置，都屬于開關(guān)型的，即只能對被控對象的電源通斷進行控制。即便加上相應(yīng)的機械裝置，也只能工作在兩個極限位置。這在某些需要使被控對象在整個動作范圍內(nèi)的任意位置都能按操比值者的意愿隨意動作并精確定位的場合（例如某些機械手的動作），就難以進行控制。而比例遙控則可以實現(xiàn)上述的控制，它使被控對象的動作完全與操縱桿的動作同步并成比例變化。若將其用于電動機的控制，則不僅能控制其通、斷，而且能在很寬的范圍內(nèi)對電動機進行調(diào)整控制（對直流電動機而言）。同時，經(jīng)過編碼，比例遙控還可方便地實現(xiàn)多路遙控。

     小功率直流電動機特別是永磁直流電動機在各種自控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。若需對其調(diào)速，傳統(tǒng)的方法是用電阻調(diào)節(jié)，其缺點是效率低，轉(zhuǎn)矩受影響等等。較先進的方法是采用脈寬調(diào)速，這種脈寬調(diào)速方法具有調(diào)速范圍寬、轉(zhuǎn)矩大、效率高的優(yōu)點，缺點是不太容易實現(xiàn)遙控。筆者將比例遙控與脈寬調(diào)整有機結(jié)合起來設(shè)計了一套多路比例遙控直流電機脈寬調(diào)整電路。利用該電路可對幾路小功率直流電動機的轉(zhuǎn)速進行按操縱桿動作成比例變化的調(diào)整控制，各路調(diào)整可同時進行，互不干擾。下面介紹其電路及工作原理。

     1 遙控編碼發(fā)送電路

     本裝置采用時分制脈沖調(diào)寬編碼方式。其編碼信號按幀傳送。每一幀由同步脈沖及各通道的控制脈沖組成（本電路設(shè)計為四個通道，可進行四路控制）。幀周期為20ms。圖1是該比例遙控寬調(diào)速電路的原理圖。它由兩塊六施密特反相器集成電路cd40106組成。其中icla接成多諧振蕩器，用來產(chǎn)生幀同步信號。iclb與iclc，icld與icle，ic2a與ic2b，ic2c與ic2d分別構(gòu)成四級下降沿觸發(fā)的單穩(wěn)電路，用來產(chǎn)生四個通道的調(diào)寬脈沖。rw1～rw4是四個通道的脈寬調(diào)節(jié)器，它們直接與遙控操縱桿相連。當(dāng)調(diào)節(jié)操縱桿時，這些脈寬調(diào)節(jié)器可使對應(yīng)通道的控制脈沖寬度在1.5±0.5ms范圍內(nèi)變化，通過接收端譯碼及伺服電路可使被控對象產(chǎn)生與操縱桿同步成比例的動作。ic2e與ic2f構(gòu)成整形與定寬單穩(wěn)電路。晶體管t1～t3構(gòu)成放大及發(fā)送電路。

     該電路在工作時，首先由icla產(chǎn)生周期為20ms的幀同步方波（波形見圖2a），并由c3送放第一級單穩(wěn)，其一跳沿使第一級單穩(wěn)被觸發(fā)，從而產(chǎn)生第一路控制脈（波形見圖2b），第一級脈沖的下跳沿又觸發(fā)第二級單穩(wěn)以產(chǎn)生第二路控制脈沖（波形見圖2c），依次類推，第三、第四單穩(wěn)產(chǎn)生第三、四路控制脈沖（波形圖見圖2d、2e）。每路脈沖寬度取決于操縱桿的位置（實質(zhì)上是rw1～rw4的阻值）。同時，同步脈沖與四路控制脈沖的下跳沿經(jīng)c2r2、c5r4、c8r7、c11r10、c14r13五組的微分電路及d1～d5組成的或門后依次加到ic2b與ic2d組成的整形定寬單穩(wěn)（波形見圖2f）電路，再經(jīng)整形后輸出一列整齊的，寬度固定為0.2ms的正脈沖（見圖2g）。該串脈沖的間隔寬反映了控制脈沖的寬度。也就是包含了四路控制信息。g點的脈沖經(jīng)t1～t3放大后輸出到控制線上來進行有線遙控。若加上相應(yīng)的調(diào)整制電路也可以方便地實現(xiàn)無線或紅外遙控。

     2 接收解碼電路

     接收解電路的作用是將發(fā)送部分傳送過來的多路控制信號分離出來并分別送往各路伺服電