遙控電路基礎知識

遙控電路基礎知識




電動遙控玩具也就是在電動玩具里增加了遙控電路。常見的遙控電路一般有如下幾種類型：聲控、光控、無線電遙控等等。
遙控電路的控制原理

　　聲控就是用聲音去控制對象動作，一般采用駐極體話筒或壓電陶瓷片作為傳感元件來拾取聲音，通過電路放大驅動后級電子開關動作。為防止外界音頻干擾，可以采用超聲波控制，但也有故意選用聲頻來進行控制的，比如用小孩發出的聲音頻率去控制聲控玩具娃娃的哭笑動作等。

　　簡單的單通道光控電路是利用光敏管受光以后內阻發生變化使電子開關的狀態發生變化，傳感器有光敏二極管、光敏三極管、光敏電阻、光敏電池等等（早期生產的玻璃殼封制晶體管，刮掉外面黑色遮光油漆后就是一個不錯的光敏管。）。這個光源既可以是可見光，也可以是紅外線等不可見光源，不同的光敏元件有著不同的光譜。復雜一些的光控電路則能夠完成多通道開關或模擬量變化控制，應用極其廣泛，可以說家家都有。因為帶遙控的電視機、功放音響、VCD錄像機等家用電器的遙控器都是利用紅外線光源進行遙控的典例。上海現在有許多居民樓的走廊照明燈都采用了光控與聲控相結合的電路，利用路過的人發出的腳步聲、談話聲或其他聲音去觸發照明燈的聲控電子開關，用光控電路使得照明燈在白天自動關閉停止響應。

　　無線電遙控電路比起聲控或光控電路復雜多了，但控制距離也更遠是它的主要特點，光控、聲控電路一般僅有幾米到十幾米的作用距離，而無線電遙控視不同的應用場合近可以是零點幾米，遠則可以超越地球到達太空！它由發射電路和接收電路2部分組成，當接收機收到發射機發出的無線電波以后驅動電子開關電路工作。所以它的發射頻率與接收頻率必須是完全相同的。根據其發射的高頻波形有等幅、調幅、調頻、數字脈沖發射機，根據其控制的開關數目有單通道遙控和多通道遙控等。

無線電遙控原理和特點

　　等幅發射只能用于單通道控制，線路簡單發射效率高但是抗干擾性極差。用固定的音頻頻率去調制高頻發射波的幅度（所謂調制，就是使發射的高頻電波隨著音頻頻率的變化而產生相應變化的過程。），使發射的高頻電波幅度隨著音頻頻率的變化而產生相應變化，這就是調幅發射。它可以用不同的音頻頻率去控制不同的開關通道，所以可以做成遙控多通道控制電路。由于調幅波的高頻發射功率不能被全部利用，所以高頻發射效率比較低，但是因為它采用了音頻調制的方法，所以大大提高了抗干擾的能力。

　　如果用固定頻率的音頻去調制高頻發射波的頻率，使得高頻發射頻率隨著音頻頻率產生相應的頻率偏移，這就是調頻發射。因為調頻發射發送的是高頻等幅波（高頻全功率發射），充分利用了高頻發射功率，所以在發射機的高頻發射功率相同的情況下，控制距離比調幅波遠得多。由于自然界里的干擾電波多數是調幅波，所以調頻波的抗干擾性能也遠遠優于調幅波，缺點是調頻接收電路相對調幅接收電路來說比較復雜一些。

　　如果用于調制的音頻不是固定頻率，而是直接用人的話音頻率去調制高頻發射波，那就是無線電對講機了，發送接收的基本道理都一樣。所以我在農場工作的那段時間經常喜歡把相關雜志介紹的無線電遙控電路改成單工無線電對講機（當時對無線電對講機的有關電路介紹比較少。）玩得不亦樂乎，因為我有時對無線電通訊似乎更感興趣。如果用數字信號去調制高頻發射電波，那發射的就是高頻脈沖波了。接收電鍍雖然更復雜，但是各項技術指標均有提高，工作的可靠性、穩定性都是其他調制方式望塵莫及的。

　　由于發射功率過大會干擾和影響其他電子設備的正常工作（飛機上不允許乘客使用手機，就是怕手機的高頻發射電波會干擾駕駛艙電子儀器的正常運行而產生事故。），所以每個國家都有專門的無線電管理委員會進行監督管理，對在不同場合、不同工作性質下使用的無線電波發射功率、發射頻率均有嚴格的限制和規定。對于業余無線電愛好者，開辟有專門的業余波段提供使用。所以你在做業余無線電發射實驗的時候，千萬別忘記這些基本常識，以免引起不必要的麻煩（有興趣可以看看我附在文后的參考資料，了解一下有關政策法規。）。

　　遙控有效距離與發射功率、接收靈敏度和工作頻率有關。但由于上述發射功率、工作頻率受到各種限制，一般可以從提高接收靈敏度、改善接收電路的抗干擾性能等方面入手去改進接收電路。
　　
　　 初級的無線電遙控電路，接收采用簡單的超再生電路，會產生“沙沙……”的電路特有噪聲，當接收到發射機發出的與接收頻率相同的高頻等幅波時，噪聲立刻被抑制，使后級的低頻放大電路的輸入狀態改變而驅動電子開關動作。由于它只有在打開或關閉發射機時產生對應的開關信號，所以只能工作在單通道遙控方式。而且當遙控距離拉長后，由于接收到的高頻電波減弱，電路噪聲將不能被完全抑制，此時的電子開關就處于極不穩定的臨界狀態，或開或關，這可是遙控電路的大忌！所以此遙控電路應用范圍很小。

　　調幅接收機接收到經過音頻調制的高頻調幅信號以后，通過檢波級將音頻信號截下送往后級放大電路。如果是多通道的接收機，一般用磁罐制作精密電感組成多級不同諧振頻率的LC音頻濾波電路，每級只允許與該級諧振頻率相同的音頻頻率通過，經過處理轉換成直流電平驅動后面的電子開關。接收機視遙控場合的不同要求可以是直放式、高放式、外差式等電路組合，抗干擾要求高的重要場所還可以增加二次變頻電路加強安全系數。

　　無線電遙控電路的重點就是抗干擾和穩定性問題，所以電路里為了安全可能會設置了許多的附加電路。畢竟無線電遙控電路與無線電對講機在安全要求方面大不一樣，對講機一句話沒聽清楚可以要求對方再說一遍，說錯了還可以糾正，用于重要場合的遙控器要是開關動作錯了，也許就是人命關天的后果！

　　數字接收電路的接收過程以及原理這里限于篇幅我就不做詳細介紹了（彩電的遙控器就是用IC內部編制的數字信號去調制紅外線發射管的輸出，實現了多路控制。），由于數字接收電路里沒有了笨重的磁罐電感等元件，就可以通過集成化做得體積更小。現在的玩具遙控車的接收電路已有采用IC集成元件的，大大提高了遙控性能，同時也降低了生產、調試、元件的成本。