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AM、FM接收機的工作原理是什麽?

接收機基本上和壹般收音機工作原理是大同小異,只不過收音機解調的是聲音,遙控器解調的是脈沖調制。現行遙控器接收機分二大主流,亦即是壹段差頻及二段差頻。調制波又分PPM、PCM.茲分述如下:

調制之區別

 現行主流PCM(編碼調制方式),是多數制造商之基本商品,有很多讀者問到為何各家PCM不能相容,其實並不是技術有差異,而是因為各家編解碼有其智慧財產權之問題,故各家編解碼速度都相同,但內容不同故也無法相容,所以在美國,您可以買到各型式適用各廠牌之PPM(FM)接收是為調頻接收機而買不到PCM方式之接收機,其說文解字就是依據轉成TTL訊號至伺服機作動,基本在轉之過程中PPM會略快過於PCM。PCM方式有其較特殊之功能,就是可以設入幹擾鎖定,原理也很簡單,廠家在軟體設定在解調漏碼率超過基本率時,它會自行啟動原發射機設入之參數,例如油門動作OR其它之特殊機能,如果在發射機不設任何幹擾鎖定,則接收機會依最終動作鎖定,而使伺服機定位於不動,直至訊號再次輸入,而發射機鎖定之參數碼,約是每20秒壹次,(各廠不壹)所以當您把發射機開啟後發射機就把參數碼傳輸接收機了。

接收差頻

很多讀者也對所謂簡單差頻及雙差頻有何不同,又有何差異不甚了解,現用壹些數據來作說明,壹般單差頻之接收機,內有壹455KHZ之混頻線路,故以發射機頻率41.000MHZ來說,基本上接收機晶體主振應是41.000-0.455=40.545它和455k不低於帶通濾波器產生壹個對差頻率,而去響應主頻率,但二段差頻則是於單差線路前再加壹段差頻線路,基本上都使用10.700MHZ之石英帶通濾波器,故以上述頻率值接收機,晶體應是41.000-10.700=300MHZ,可是不管改變差頻,其發射機晶體都不會改變,但雙差頻又有何好處呢?雙差頻比單差頻多了壹次濾波,相對於雜訊抗性較強,故比單差頻有較好之抗幹擾度,您了解嗎?

 上下調制波之說明

此點是很多讀者不明究理之所在,同是標準之PPM接收機又不牽涉到PCM產權問題,何以JR及FUTABA之FM接收機不能通用,其實是因為JR使用上調制波,因兩相解調相位皮周率不同,而使得兩廠牌接收無法相容之故,讀者可以在國外雜誌發現,他們賣接收機都會註明適合那廠牌使用,當然現在也有適合兩種主流品牌之全功能接收機,例如GWS及韓國HI-TEC,其基本上在中頻IC後做壹個上下弦波之選擇線路,讓後段能同步處理相位,故可以依您之所需改變接收機之上下波,也是不錯的的選擇。

選擇度及感度

所謂選擇就是接收機之頻率響應度,壹般而言選擇度愈高之接收機,當然抗幹擾愈好,不過也愈會受石英晶體老化影響,故兩者很難***存,只能以較中性之方式處理,而感度之良否,是依其線路設計及元件值數而定,評論壹個好壞,也只能用過才說得準。

天線長度

  任何頻率都有相對應之匹配長度,在接收機上壹般都使用1米之長度,然後在天線前有壹個匹配電桿,讓1米長度天線去對應,故自行改變天線長度是會影響接收距離的,勸各位不要任意改變長度以免造成損失。本帖最近評分記錄 FM/PCM的優點:

高可靠性和高抗幹擾性。大家知道,壹般PPM遙控設備都要求在操作時先開發射機後開接收機,先關接收機後關發射機。其原因是在沒有發射信號時,接受機會因自身內部的噪音或外界的幹擾產生誤動作;即使是帶靜噪電路的接受機,在有同頻幹擾的情況下也會出現誤動作。而采用了PCM編解碼方式,在程序設計中包含了多種信號校驗功能,即使在發射機關機、只開接收機的情況下,也不會產生誤動作。因此,當每次發射機定時關機後,接收機仍可處於開機待命狀態,避免了頻繁開關接收機的麻煩。

無信號自動回**能:如不預置接收機輸出狀態,接收機在無信號後約2秒種自動回中。

PPM和PCM的工作原理:

前面提到了PPM和PCM編解碼技術,那麽,究竟什麽是PPM和PCM呢?兩者又有什麽區別呢?

PCM是英文pulse-code modulation的縮寫,中文的意思是:脈沖編碼調制,又稱脈碼調制。PPM是英文pulse position modulation的縮寫,中文意思是:脈沖位置調制,又稱脈位調制,這裏順便提壹句,有些航模愛好者誤將PPM編碼說成是FM,其實這是兩個不同的概念。前者指的是信號脈沖的編碼方式,後者指的是高頻電路的調制方式。比例遙控發射電路的工作原理如圖1所示。操作通過操縱發射機上的手柄,將電位器組值的變化信息送人編碼電路。編碼電路將其轉換成壹組脈沖編碼信號(PPM或PCM)。這組脈沖編碼信號經過高頻調制電路(AM或FM)調制後,再經高放電路發送出去。

目前,比例遙控設備中最常用的兩種脈沖編碼方式就是PPM和PCM:最常用的兩種高頻調制方式是FM調頻和AM調幅:最常見的組合為PPM/AM脈位調制編碼/調幅、PPM/FM脈位調制編碼/調頻、PPM/FM脈沖調只編碼/調頻三種形式。通常的PPM接收解碼電路都由通用的數字集成電路組成,如CD4013,CD4015等。對於這類電路來說,只要輸入脈沖的上升沿達到壹定的高度,都可以使其翻轉。這樣,壹旦輸入脈沖中含有幹擾脈沖,就會造成輸出混亂。由於幹擾脈沖的數量和位置是隨機的,因此在接收機輸出端產生的效果就是“抖舵”。除此之外,因電位器接觸不好而造成編碼波形的畸變等原因,也會影響接收效果,造成“抖舵”。對於窄小的幹擾脈沖,壹般的PPM電路可以采用濾波的方式消除;而對於較寬的幹擾脈沖,濾波電路就無能為力了。這就是為什麽普通的PPM比例遙控設備,在強幹擾的環境下或超出控制範圍時會產生誤動作的原因。尤其是在有同頻幹擾的情況下,模型往往會完全失控。

PPM的編解碼方式壹般是使用積分電路來實現的,而PCM編解碼則是用模/數(A/D)和數/模(D/A)轉技術實現的。

首先,編碼電路中模/數轉換部分將電位器產生的模擬信息轉換成壹組數字脈沖信號。由於每個通道都由8個脈沖組成,再加上同步脈沖和校核脈沖,因此每個脈沖包含了數十個脈沖信號。在這裏,每壹個通道都是由8個信號脈沖組成。其脈沖個數永遠不變,只是脈沖的寬度不同。寬脈沖代表“1”,窄脈沖代表“0”。這樣每個通道的脈沖就可用8位二進制數據來表示,***有256種變化。接收機解碼電路中的單片機(單片計算機,下同)收到這種數字編碼信號後,再經過數/模轉換,將數字信號還原成模擬信號。由於在空中傳播的是數字信號,其中包含的信號只代表兩種寬度。這樣,如果在此種編碼脈沖傳送過程中產生了幹擾脈沖,解碼電路中的單片機就會自動將與“0”或“1”脈沖寬度不相同的幹擾脈沖自動清除。如果幹擾脈沖與“0”或“1”脈沖的寬度相似或幹脆將“0”脈沖幹擾加寬成“1”脈沖,解碼電路的單片機也可以通過計數功能或檢驗校核碼的方式,將其濾除或不予輸出。而因電位器接觸不良對編碼電路造成的影響,也已由編碼電路中的單片機將其剔除,這樣就消除了各種幹擾造成誤動作的可能。

PCM編碼的優點不僅在於其很強的抗幹擾性,而且可以很方便的利用計算機編程,不增加或少增加成本,實現各種智能化設計。例如,將來的比例遙控設備完成可以采用個性化設計,在編解碼電路中加上地址碼,實現真正意義上的壹對壹控制。另外,如果在發射機上加裝開關,通過計算機編程,將每個通道的256種變化分別發送出來;接收機接收後,再經計算機解碼後變成256路開關輸出。這樣,壹路PCM編碼信號就可變成256路開關信號。而且,這種開關電路的抗幹擾能力相當強,控制精度相當高。從上述可以看出,PCM編碼與PPM編碼方式相比,具有很大的優越性。雖然以往將這兩種編碼方式都說成是數子比例遙控設備,但從嚴格意義上說,只有PCM編碼才稱得上真正的數字比例遙控。值得指出的是:各個廠家生產的不同型號的PCM比例遙控設備,其編碼方式都不相同。因此,同樣是PCM設備,只要是不同廠家生產的,即使是相同頻率,也不會產生互相幹擾,而只會影響控制距離。

在很多航模愛好者心目中,PCM比例遙控設備都是昂貴的高檔產品,可望不可及。造成這種現象主要有兩種原因,壹方面是前些年單片機的價格很高,功能還不夠強大;另壹方面是進口的PCM比例遙控設備設計的功能很多,造成成本偏高。本帖最近評分記錄

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