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匠人手记

 匠人观点: 好记性不如烂笔头  
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遥控器接收端的工作原理
pcbomb 发表于 2007-5-13 9:29:00  阅读全文 | 回复(0) | 引用通告 | 编辑

  汽车遥控防盗报警器的遥控接收部分,由接收天线、输人选频回路、高频放大、超再升电路、脉冲信号放大整形电路组成,电路原理框图见图1—14。其功能是将遥控器发出的高频载波信号进行选频、放大、解调,输出符合解码电路要求的脉宽数据信号。由于该部分电路是控制信号进入的最前端,生产厂家为了方便与不同的机种(型)配套,多数将该部分电路单独制作在一小块电路板上,人们习惯称之为接收头。遥控器收头的供电电压为+5V,直接从防盗器主机+5V获得,工作频率在256~360MHz左右,多数接收头工作在315~318MHz。
  

遥控接收头按制作工艺分,可以分为分立直插元件遥控器接收头和表面安装工艺接收头两类,按频率调整的方式分,可分为调感式和调容式两种。

  一、分立直插元件的遥控接收头
  图1—15是采用分立直插元件的遥控接收头电路原理图,图1—16是单面PCB板元件安装位置图。
  电路工作原理如下,TXl为24CM的软导线,由遥控器发出的高频信号经TXl感应拾取,经L1、C1并联谐振选频后,通过C2耦合到高频放大级。
  高频放大器VF采用场效应管,R1为栅极偏置电阻,L2为VF的漏极负载电感。经VF放大后的高频载波信号,经C6耦合到超再升电路。
  在超再升接收电路中,V2能完成对载波信号的放大、选频以及从高频载波信号中分离出调制信号(解调)等多重任务。V2工作在振荡状态,其接收频率主要由C7、L3的参数决定,调整C7可以在一定范围内改变接收头的接收频率,本接收头属于调容式。
  解调后的低频脉宽数据信号经L4、C13组成的倒“L”型低通滤波器滤除高频杂波后,送人整形放大电路。
  放大整形电路由U1内部的两个运算放大器完成,U1A组成增益电压放大器,U1B组成低增益隔离放大器,通过两级运放的互补作用,即保证来自前级的低频脉宽数据信号有较高的放大增益,又兼顾放大后输出的脉宽信号有很好的电流特性(波形好)。
  两级放大器之间采用直接耦合,最终从UI的⑦脚输出幅度和波形符合解码处理电路要求的低频脉宽数据信号。
  接收头的供电电压为+5V,取自主机板的+5V稳压电源。

  二、采用表面安装工艺的遥控接收头
  图1—17是采用表面安装工艺的遥控器接收头电路原理图,图1—18是双面PCB板顶层元件布局图。使用贴表工艺可以使电路板的尺寸进一步减小,电路结构紧凑,工作稳定性更好。


  电路工作原理如下,由接收天线(20cm软导线)TXl感应到高频信号经C1、L1选频后,经C2耦合到高频放大电路。V1为高频放大管,是典型的共射级单管甲类电压放大器,放大后的高频信号从V1的集电极输出,经C3耦合到超再升电路。


  超再升电路由V2、L3、C6等元件组成,V2工作在振荡状态,L3、C6组成接收头的主要选频网络,调整L3线圈中的铜心位置,可以在一定范围内微调接收头的工作频率,本接收头为调感式。
  解调后的低频脉宽数据信号从V2的发射极输出,经L2、R7、C9耦合到信号放大、整形电路,L2、C9对高频残留波起抑制和滤除作用。
  放大、整形电路由U1(LM358F)内部的两个运放组成的两级不同增益的放大器来完成,两级放大器之间采用电容C10耦合,最终从U1的①脚输出幅度和波形符合解码处理电路要求的低频脉宽数据信号。
接收头的供电电压为+5V,取自主机板的+5V稳压电源。
图1—19是另一种普遍使用的,采用贴表工艺的接收头实际测绘电路原理图,图1—20是双面PCB板顶层元件布局图,图1—21是顶层印制板图,图1—22是底层元件布局图,图1—23是底层印制板图。


  该种接收头的电路原理和图1—17电路原理基本相同,仅元件参数略有差异。该种形式的接收头应用最为广泛,不仅应用在汽车遥控防盗报警系统中,还被用在各种短距离遥控编/解码、跳码遥控接收控制电路中,而且不同生产厂家使用的PCB板图如出一辙,除电路板外形、尺寸略有差异外,就连元件的布局都一模一样。


  以上几种接收头的电路原理图和电路板图均根据实物自行绘制。分立元件的参数(型号)根据实物元件的自身标识加注;贴表工艺的接收头,贴片电阻、晶体管、集成电路数值(型号)根据实物自身标识加注,贴片电容由于本身没有任何字符标识,所标注容量均为从电路板取下后用电容表实测所得。因此,受电容表精度的影响,对于标注10p以下容量的电容,其容量测量出入较大,故所标容量仅供参考,元件标号为笔者注。

  三、遥控接收头的检修方法
  1.如何鉴别遥控接收头的好坏 如果发现防盗器的遥控距离太近或遥控根本不起作用,应考虑接收头电路是否有故障。判断接收头工作是否正常,常用以下几种方法。
  (1)将频谱仪的接收天线靠近接收头,给防盗系统(或接收头)加电,400MHz频段内应观察到波浪状(调容式)或倒“V”状(调感式)的频谱波形,如频谱仪屏幕上无任何反应,说明接收头电路有故障。
  (2)用遥控器发射信号,用示波器观察接收头的输出端(“OUT”),解码电路的输入端应有脉冲信号输出。因发送的数据信号不同,其波形为宽窄不同组合的脉冲串,如波形不正常或测不到波形,说明接收头部分有故障。
  (3)用示波器观察接收头信号输出端,用金属物点触接收头的天线输入端,示波器应有较强烈的杂波反应,否则说明接收头部分有故障。
  (4)用遥控器发射信号,用万用表直流电压档测量信号输出端的电压,当按下遥控器的按键时,其输出端的电压应有变化,如无任何反应,说明接收头电路有故障。
  2.如何区分遥控接收头的故障部位 一旦确定接收头电路工作不正常,就可以按以下方法区分故障来自哪一部分电路,即高放级、超再升级还是放大、整形电路。
  检查放大、整形电路时,信号的输入椭出点是查找故障的关键点。具体方法是用遥控器发射信号,用示波器观察放大、整形电路有无信号输入(如LM358F的⑤脚),如有信号波形,说明高放电路、超再升电路基本正常,故障在放大、整形电路;如测不到信号,则故障在超再升电路之前。对放大、整形电路的检修,可以测量LM358的引脚电压,并和正常值对照,如果不正常,多为集成电路本身损坏。
  对超再升电路的检修,可以先检查晶体管的直流电压,如不正常,检查直流偏置电路或晶体管本身;直流偏置电压正常后,再检查交流反馈电路,对贴片电容最好用代换法。
  对高频放大电路的检修,也采取先检查高放管的直流工作点后检查耦合元件的方法,一般不难找到故障元件。
  根据笔者的修理经验,遥控器接收头虽然采用贴表工艺,修理难度并不是很大,只是因为缺少资料,贴片元件密密麻麻,冷眼一看都一个模式,使一些修理者对贴片电路望而生畏。贴片电路是今后PCB电路的必然趋势,是对家电维修人员的又一次挑战,我们必须逐步适应。
  遥控接收头由于工作在低电压、小电流的情况下,一般不会出现烧毁电路板的故障,晶体管和集成电路的损坏率也不大。故障率最高的是接收频率偏移,多是因为进水或电路板受潮使超再升电路停止振荡,业余修理应多做清洗、驱潮工作,多测量电压(波形),尽量少拆卸元件。对于业余修理可以采用整体代换法,现在汽车防盗系统用的接收头,无论是调感式还是调容式,也无论是分立直插件还是贴表器件或是混合方式(阻容元件用贴片,晶体管、集成电路、电解电容用直插件),它们之间几乎完全可以互换使用,只要找到GND(接地)、+V(电源正)、OUT(信号输出)端的对应关系,并重新调整接收头的接收频率即可。





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