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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Puces pour la transmission de données sur un canal radio. Donnée de référence
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Les références Commençons notre examen des microcircuits Telecontrol pour la transmission/réception de données dans le domaine radio avec des récepteurs super-régénératifs de la série RRx-XXX (ci-après XXX est la fréquence de fonctionnement du microcircuit, MHz). Il s’agit d’appareils fonctionnellement complets fabriqués à l’aide de la technologie hybride à couche épaisse. Le récepteur comprend un préamplificateur radiofréquence ; générateur de radiofréquences; générateur de fréquence de suppression ; un filtre passe-bas qui ne laisse pas passer les vibrations du générateur radiofréquence en cas d'absence de réception ; amplificateur et comparateur pour générer un signal de sortie avec des niveaux TTL. En fait, c’est l’une des options pour un récepteur super-régénératif sans « sangle ». Le schéma de connexion typique est très simple (Fig. 1).
Notons quelques caractéristiques des microcircuits de cette série dont les principaux paramètres techniques sont donnés dans le tableau. 1.
L'utilisation du réglage laser du contour dans les produits RR3, RR4, RR6, RR8, RR10 et RR11 a amélioré la précision du réglage à ±200 kHz, soit 2,5 fois mieux que dans la puce RR1. Le dispositif RR4 utilise un amplificateur d'entrée en cascade, qui permet d'obtenir le niveau le plus bas du spectre d'émission (-70 dBm). Dans les cas où une faible consommation d'énergie est requise, Telecontrolli recommande d'utiliser RR6 ou RR11 (consommation de courant 0,5 mA et 0,3 mA, respectivement), cependant, ces microcircuits sont quelque peu inférieurs aux autres en termes de sensibilité. Et une certaine détérioration des paramètres du produit RR8 par rapport aux autres appareils de cette série est due à l'alimentation électrique réduite (3 V). La dernière puce de cette série - RR15 - est placée dans un boîtier blindé. Ses paramètres sont les plus attractifs : la précision d'accord est de ±75 kHz, la bande passante -3 dB est de ±250 kHz et le niveau des rayonnements parasites est de 75 dBm. Un seul "mais" : la seule fréquence de fonctionnement est 433,92 MHz. Un inconvénient majeur des récepteurs super-régénératifs est leur faible sélectivité. Pour obtenir une réception radio de haute qualité, des récepteurs superhétérodynes des séries RRSx-XXX (modulation d'amplitude) et RRFx-XXX (modulation de fréquence) sont conçus. Le schéma de câblage fonctionnel et typique des appareils RRS1-XXXRRS3-XXX est illustré à la fig. 2.
Parmi eux, le microcircuit RRS2, de bonne sensibilité (1,8 µVeff), présente un niveau d'émission élevé (un filtre LC est installé à la place d'un filtre SAW), mais aussi un coût moindre. Le filtre d'entrée avec préamplificateur du dispositif RRS3 nous a permis d'obtenir une bande passante étroite de -3 dB et le niveau de bruit le plus bas. Les principaux paramètres des microcircuits sont donnés dans le tableau. 2. Le récepteur de signal à modulation de fréquence RRF1 se distingue par la présence d'un filtre d'entrée avec un préamplificateur et un détecteur de fréquence au lieu d'un détecteur d'amplitude. Mentionnons deux autres récepteurs : RRQ2-XXX et RRFQ1-XXX. Leurs principaux paramètres sont donnés dans le tableau. 2.
Le schéma fonctionnel de ces appareils est quasiment le même que celui des microcircuits de la série RRSx. Les différences sont que dans les deux récepteurs (avec détecteurs d'amplitude et de fréquence, respectivement), au lieu d'un oscillateur local, un oscillateur à quartz et un synthétiseur de fréquence avec synchronisation de phase sont utilisés, et au lieu d'un filtre SAW, un filtre LC est utilisé. En plus des récepteurs, Telecontrolli produit des émetteurs avec modulation d'amplitude (série RTx-XXX) et de fréquence (série RTFx-XXX). Leurs principaux paramètres sont donnés dans le tableau. 3.
Deux microcircuits de cette série (RT1 et RT2) ne sont pas pris en compte ici en raison du manque de paramètres standardisés pour le bruit, la puissance de sortie et le niveau de tension d'entrée. Sur la fig. 3 montre un schéma de câblage typique pour les transmetteurs de la série RTx.
Les émetteurs RT4 - RT6, fonctionnant dans la bande de fréquences 303...433 MHz, diffèrent les uns des autres par le niveau d'émissions radio parasites, la puissance de sortie du signal, et RT6 dispose en outre d'une entrée supplémentaire. Sinon, ce sont des « frères jumeaux ». Le schéma de connexion fonctionnel et typique des émetteurs avec oscillateur à quartz intégré RTQ1-XXX et RTFQ1-XXX est illustré à la Fig. 4. Pour réduire la consommation d'énergie en mode « veille », une entrée EN (broche 1) est fournie pour permettre le fonctionnement du générateur et du synthétiseur (pour l'appareil RTFQ1, il y a une entrée pour permettre le fonctionnement du synthétiseur et de l'amplificateur ).
La puce RTFQ1 est remarquable en ce qu'elle présente une déviation de fréquence de ±30 kHz (total !!!) et la précision de réglage est de ±25 kHz (valeur typique - 0). Où et comment appliquer tous ces microcircuits ? On a assez parlé des applications traditionnelles des systèmes de sécurité et de sûreté, notamment automobiles, et de contrôle à distance. De toute évidence, un canal radio aussi peu coûteux est intéressant dans les systèmes de surveillance des paramètres climatiques en tant qu'élément de transmission d'informations à partir d'un nombre quelconque de capteurs géographiquement répartis pouvant être situés dans des serres, des serres, des incubateurs et d'autres installations agricoles. La tâche principale de ces systèmes est de mesurer les paramètres climatiques, d'enregistrer leur écart par rapport aux limites établies et de contrôler les équipements correspondants. Un exemple d'utilisation efficace de microcircuits pour transmettre des données sur un canal radio est un complexe de mesure de la température dans une serre. Le complexe de mesure à l'intérieur de chaque serre se compose d'un enregistreur (récepteur d'une portée allant jusqu'à 250 m) et du nombre requis de capteurs autonomes. Chaque capteur contient un thermomètre, un contrôleur, un transmetteur et une alimentation. En tant que thermomètre, il est préférable d'utiliser un thermomètre numérique DS1920 ou similaire fabriqué par Dallas Semiconductor (voir l'article de A. Sinyutkin « Revue des appareils de la famille iButton » dans Radio n° 6, 2001). Un tel thermomètre enregistre automatiquement les valeurs de température dans une mémoire non volatile à des intervalles de temps spécifiés ; à ce moment, le contrôleur du capteur est en mode veille, consommant un minimum d'énergie. Il s'active périodiquement, établit une connexion avec l'enregistreur et transmet par radio toutes les lectures de température accumulées depuis la dernière session de communication. De même, les lectures sont lues à partir de tous les capteurs installés à l’intérieur d’une serre. Les principaux avantages de cette solution sont la facilité d'installation (le capteur peut être placé n'importe où) et les changements de configuration. Bien entendu, l’ensemble du complexe de mesure dans une serre peut être construit sur une connexion filaire. Cependant, il existe des situations où le fil ne peut pas être tendu : enregistrement des mineurs qui se trouvent sous terre, enregistrement des mouvements de véhicules, etc. L'enregistrement des mineurs est une question importante, car les enregistrements du personnel souterrain dans les situations d'urgence doivent être effectués de manière instantanée et fiable. De plus, en raison de l'environnement hostile, les moyens d'enregistrement doivent être protégés de manière sécurisée, et l'enregistrement doit être effectué de manière passive, sans intervention humaine. De telles conditions sont réalisables si des identifiants radio sont placés, par exemple, à l'intérieur de la batterie d'une lampe de mineur. Les appareils Telecontrolli peuvent être utilisés efficacement pour suivre le respect des horaires de transport régulier de passagers ou de marchandises. Des problèmes similaires se posent lors de l’enregistrement de la production et du suivi des heures de travail des conducteurs. En équipant les voitures d'identifiants électroniques avec un canal radio et en plaçant des enregistreurs le long des itinéraires, vous pouvez contrôler en toute confiance les horaires de circulation sans imposer de restrictions sur la vitesse et l'ordre des itinéraires. L'utilisation de microcircuits Telecontrolli pour la transmission de données dans la gamme 300...900 MHz permet non seulement de réduire le coût global du produit, mais également de créer des systèmes originaux avec de nouvelles propriétés de consommation. Des informations plus détaillées sur les paramètres techniques des modules Telecontrolli sont disponibles sur Internet à l'adresse Auteur : N.Rakovich, Minsk
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