CN204652363U - 四非门型单稳态发射电路 - Google Patents

Abstract

四非门型单稳态发射电路，属于遥控技术领域，由电源、四非门式单稳态电路、转码管、编码集成电路、射频电路、指示电路共同组成。是将具有三种状态的普通编码升级为一种高密编码的一种形式，在接通电源时，四非门式单稳态电路启动，控制转码管形成编码集成电路变动码的两种状态变换，同时编码集成电路的变位端也随着四非门式单稳态电路的变换而转换，更进一步提高了密级，由增加了n形铜箔天线，能杜绝外界恶劣环境影响的射频电路发出，提升了发射的性能，具有很高的防破解能力。

Description

四非门型单稳态发射电路

技术领域

属于遥控技术领域。

背景技术

遥控技术是广泛的远距离控制技术，编码是遥控的重点，编码密级高，遥控产品的质量就高，编码集成中有低档类的普通三态编码，同时也出现了密级较高的滚动码类，前者密级低，很容易破解，但是其优点是廉价。后者缺点是存在理论上的破解的概率，因此还不能满足很多要求高的地方。不管是三态编码还是滚动码，在现代的技术中，作案者都可以借助于一种扫码器（既是按一定规律发出不同的编码的发射器）严密地试探地破解出密码。在滚动码中，仅管其发出的编码是变化的，且数量很多，但是因为发射时是一次编码，所以在理论上仍然存在破解的概率。

同时，遥控在传递过程中能够传递的远近，是遥控发射中的一项重要指标，显然能够传递的距离越远，其性能也先进，反之性能越低。

理论与实验说明，发射的远近与外界因素有很大的关系，如与四周的环境，与天气均有很大的关系。特别是天气，在同样的外界情况下，在天气好的时候普通的发射接收均常能达到几十米，但是在天气恶劣 时，其距离可以骤然降低到仅几米。

从纯技术角度讲，其发射距离远是好产品；从生产的角度讲，一个产品的性能再好，如果生产不易，就失去了价值与意义。

要解决这样的问题，必需要创新，既是换一种思维方法，彻底改变固定码种类的的破解版能力，这种可能性是存在的，这种创新的思路就是就是在宏观上从其它方面，增加发射与接收的制约要求，这种制约要求的存在，当然可以大大提高破解能力，而且制约要求越多，显然破解难度越大。但是如果达到这样的目的，将要产生很多的困难，如用什么样的技术手段来实现，而且所采用的技术手段是否有很好的可操作性等等都会成为研究中的种种问题。

为此，本实用新型的主要的指导思想是，研制一种新的编码集成电路，其集成电路的特点一是在单独使用时，也具很高的防破解能力，二是当它与滚动码组合使用时，能起到强强联合的最佳效果。三是具有较低的造价，从而丰富发射编码技术。从而将具有三种状态的普通编码升级为一种高密的编码状态，由于这种编码具有很多种形式的变化，而每一种变化形式都具有重要的意义，所以本企业作了系统创新，提出系统的发明方案，成为系列的保护体系。

发明内容

本实用新型的主要目的是提出一种新措施，运用一种四非门组成的单稳态电路，配合转码管，形成转换，控制编码集成电路，将具有三种状态的普通编码升级为一种高密编码的一种形式，形成的发射原理是：每次发射时，编码集成电路是发射了两次编码，而且两次编码是有时序的，从而将普通的固定编码提升为了一种高密级编码。

本实用新型提出的措施是：

1、四非门型单稳态发射电路由电源、四非门式单稳态电路、转码管、编码集成电路、射频电路、指示电路共同组成。

其中：编码集成电路的数据输入端中的一位是变位端，连接四非门式单稳态电路的输出，编码集成电路的数据码中有一位为变动码，接转码管的发射极，其余接为固定码。

指示电路由指示灯与保护电阻组成：指示灯的正极接电源，负极接保护电阻到地。

电池的正极接控制开关的一端，控制开关的另一端为四非门型单稳态发射电路的电源。

四非门式单稳态电路：第一非门的输入接电源，输出接一个交连电容后接第二非门的输入，第二非门的输入接一个积分电阻到第一非门的输入，积分电容接在第一非门的输入与地线间，第二非门的输出连接第三非门的输入，第三非门的输出连接第四非门的输入，第四非门的输出即是四非门式单稳态电路的输出，连接编码集成电路的变位码。

转码管由三极管与一个电阻组成：三极管的基极连接一个电阻的一端，电阻的另一端接在四非门式单稳态电路的输出，集电极接地，发射极接编码集成电路的变动码。

射频电路由射频电路由调制电路、发射电路、铜箔天线共同组成。，

调制电路由调制三极管与调制电阻组成：编码集成电路的输出连接调制电阻的一端，调制电阻另一端接调制三极管的基极，调制三极管的发射极接地，集电极接高频发射管的发射极。

铜箔天线是英文小写字母n形状，两条垂直的铜箔上方用弧形铜箔相吻接，其尺寸是，铜箔宽度为2毫米，左右两条垂直的铜箔长度为30毫米，两条垂直铜箔的间距为20毫米，吻接两条垂直铜箔的弧形铜箔的高度是4.5毫米。

发射电路：晶振有三个端头，一个端头接铜箔天线的输入端，第二个端头接高频发射管的基极，第三个端头接高频发射管的发射极。

高频发射管的基极电阻接在铜箔天线的输入端与高频发射管的基极之间，高频发射管的集电极接铜箔天线的输出端。

铜箔天线的输入端与输出端之间接一个可调电容，可调电容并联一个固定电容。

旁路电路接在铜箔天线的输入端与高频发射管的发射极之间。

去耦电容接在铜箔天线的输出端与地线之间。

2、编码集成电路的其余地址码接地。

3、转码管中的三极管是PNP三极管。

4、四非门式单稳态电路中的非门是CD4069内部的四个反相器。

措施总述

无线电编码技术，是本企业研究的重点项目，也是一种系列研究项目。之所以成为系列研究，原因一是，应用很广，其二是，从保密的角度，现有的编码技术是一种方向的研究，而本实用新型是另一方向的研究，因而能有更好的保密效果，其三是，本实用新型是将具有三态状态的固定码升级为一种高密的编码状态，由于这种编码具有很多种形式的变化，而每一种变化形式都具有重要的意义，所以提出创新的方案，形成系列保护。而本措施的重点是运用运用一种四非门组成的单稳态电路，配合转码管，形成转换，控制编码集成电路，将具有三种状态的普通编码升级为一种高密编码的一种形式，形成的发射原理是：每次发射时，编码集成电路是发射了两次编码，而且两次编码是有时序的，从而将普通的固定编码提升为了一种高密级编码。

对本措施进一步解释如下：

一、对本措施中转换器的说明：

1、本措施形成的原理是，是由一种变换器的输出端连接编码集成电路的变动码，因而形成了这样的发射原理：每次发射编码时，编码集成是发射了两次编码，而且两次编码是有时序的，从而将普通的固定编码提升为了一种高密级编码。在现代的技术中，作案者可以借助于一种扫码器（既是按一定规律发出不同的编码的发射器）严密地试探地破解出密码。在滚动码中，仅管其发出的编码是变化的，且数量很多，但是因为发射时是一次编码，所以在理论上仍然存在破解的概率。而由于本发明对应的接收必须要要收到两次编码才能破解，所以按一次编码的规律破解，其破解概率显然为零，所以形成了另一种的高密级的方向研究。

2、本措施中的四非门式单稳态电路，由四个非门组成，主要有着两大好处，一是能实现初始态固定统一，所以能强化发射的时序性。产生这种规律的两次发射原理是，根据单稳态电路的原理，当控制开关闭合后，第一非门的输出为低位，因为第一非门与第二非门之间的交连电容不能跃变，所以第二非门输出为高位。同时第四非门输出为高位。成为发射输出的起始状态，此时交连电容的的上偏流向电容充电，此时成为第一阶段周期。待电容电充满后，此时第二非门的输入为高位，成为发射的第二阶段。第三非门与第四非门有着重要的意义，有很强的整形作用，原因是在两个状态的变化中，能加速两个阶段变化的时间，使波形更陡峭，因而有更好的发射效果。

当电路在翻转时，与之直接相接的编码集成电路的变位端与随之变换，更是增加了密级度。

二、 在措施1中，四非门式单稳态电路、转码管、编码集成电路形成了这样的连接关系，编码集成电路的地址码被分成了两部分，一部分是预先已连接的固定码，另一部分是与转码管连接的变动码。而数据输入端也有一位变位端，连接了四非门式单稳态电路的输出。

在人为操作发射时，四非门式单稳态电路形成转换，其输出高低变换，编码集成电路的变位端就变成了1与0两种状态。

当四非门式单稳态电路输出高位时，这个高压使PNP三极管的基极无偏流，使PNP三极管的发射极与集电极断开，因此，与发射极相接的码位为既未接电源与未接地线的悬浮状态。而当四非门式单稳态电路输出低位时，PNP三极管基极产生了偏流，导致PNP三极管导通，其集电极与发射极成导通状态，因为PNP三极管的集电极接了地线，因此发射极所接的变码端接地线，呈现低位，0状态，由此，形成了变动码的变换。这时编码集成电路就由原只能一种单码发射变为了双码两种输出。通过对调制管的激励，达到双码调制发射的目的。

三、在措施1中，使用的单稳态电路是一种具有稳态和暂态两种工作状态的电路，在没有外加信号触发时，电路处于稳态，在外加信号触发下，电路从稳态翻转到暂态，经过一段时间后又自动加到稳态，暂态的时间长短与触发信号的作用时间无关，因此，在本电路中，调整积分电容与积分电阻的值，变可以调整其翻转的时间，从而控制PNP三极管的导通与截止时间。在生产时完全可以调成这样的理想情况，在操作按键所需要的时间内，（如0.5秒），完成了两次变化码的必要条件。而编码集成电路只用了一块，该集成电路选片端接地，线路可靠。

四、射频电路的说明：1、在措施1中，运用了一种n形铜箔天线与之配合，抵抗了外界天气与周围环境对发射的影响，使发射更可靠。发射的远近即灵敏度与天气有很大影响，如果用传统的设计方法，很难保证满足有关遥控电器的设计要求，其原因是，一般的发射可以临时改变发射的位置及距离，只要当时能满足接收能收到信号便可。而本发明的发射与接收位置已确定，在使用过程不能因天气的不同而临时更改，（那样会影响正常生活习习惯），一旦在恶劣天气时 ，就很难保证产品的性能，所以必需增加必要的措施。而本措施实施后却可以很大程度提高灵敏度，即是特定一种英文小写字母n形状的铜箔天线，让发射与接收有了更好的匹配。

2、在射频中，采用晶振式线路，其好处是射频稳定，特性好，所以可以用于需要遥控距离远的地方。

五、指示电路的作用在于，可以用查看指示灯是否亮来断定发射器是否正常工作，方便而可靠。

实施后或在设计者所配套的接收器的配合下，本发明有以下突出的优点为：

1、振荡电路与编码集成电路形成配合，彻底改变了普通编码的固定发射形式，将编码集成电路的固定编码变为了活动的振荡形式，达到了变动码的目的，因此，大大提升了编码的密级，具有很高的防破解能力。

2、如果与滚动码线路的配合，其破译难度是超强的，因为滚动码是一类性质的编码，而本措施中双码发射又是一类性质的编码，两种不同性质的编码组合，比一种性质的编码破解难度更大。

3、本措施的双码发射可靠，其原因是发射双码产生的变码时，不会紊乱，只会重复，两种变码状态明显，分辨清楚，与发明者设计的接收部分十分匹配。

4、线路可靠，一是四非门组成的单稳态电路，调整方便，并且非门具有整形的作用，适用于发射电路。二是运用了一种n形铜箔天线，提升了发射灵敏度，让发射与接收有了更好的匹配。三是天线由印刷板敷成，不产生形状上的变化，不影响射频，采用了通用设计的精华。

5、生产容易，一是不用贵重的设备与仪表，二是技术简单，三是线路精简（特别是接口电睡）且所用元件要求低，所以可以产生很高的直通率，十分适合微型企业生产。四是线路易于集成化，利于生产与普及。

附图说明

图1是本措施各部分示意图。

图中：1、四非门式单稳态电路；101、四非门式单稳态电路的输出；2、转码管； 3、编码集成电路；301、编码集成电路的变动码；302、编码集成电路的变位端；305、编码集成电路的输出；601、电池；602、控制开关；7、射频电路。

图2是四非门式单稳态电路图。

图中：601、电池；602、控制开关；101、四非门式单稳态电路的输出；103、积分电容；104、第一非门；105、交连电容；106、积分电阻；107、第二非门；108、第三非门；109、第四非门；201、PNP三极管；202、PNP三极管的基极电阻；301、编码集成电路的变动码。

图3是射频电路图。

图中：3、编码集成电路；301、编码集成电路的变动码；302、编码集成电路的变位端；305、编码集成电路的输出；601、电池；602、控制开关；701、晶振；702、铜箔天线；703、调制电阻；704、调制三极管；705、高频发射管；706、高频发射管的基极电阻；707、帝路电容；708、可调电容；709、与可调电容并联的固定电容；710、去耦电容。

具体实施实例

图1、图2、图3共同描述了具体实施的一种方式。

1、挑选元件：其中编码集成电路选用2262，发射管选用高频管，也可选择8050三极管，四非门式单稳态电路的非门用一块4069内部的四个反相器。

2、焊接：射频电路如图3所示焊接，四非门式单稳态电路图2所示焊接。

3、调制。

调整四非门式单稳态电路。

调整转换时间：用示波器的红条笔接在四非门式单稳态电路的输出上，黑表笔接地，

观察转换情况，使之频率符合要求。如果频率不符合要求，调整积分电容或积分电阻的值，使频率符合要求。

调整射频与调制工作状态。

如果用示波器作接收器，与发射器不直接相连，这时在按发射器时，示波器会有反应，表示射频与调制工作正常。否则应调整调感线圈的感值，或编码集成电路输出端的电阻值，直到灵敏度符合要求。

用普通单码接收器作接收器，此时接收部分不能收到信号。如果用发明者设计的特定双码信号接收器，则双码接收器会收到信号。

Claims (4)

1.四非门型单稳态发射电路，其特征是：由电源、四非门式单稳态电路、转码管、编码集成电路、射频电路、指示电路共同组成；

其中：编码集成电路的数据输入端中的一位是变位端，连接四非门式单稳态电路的输出，编码集成电路的数据码中有一位为变动码，接转码管的发射极，其余接为固定码；

指示电路由指示灯与保护电阻组成：指示灯的正极接电源，负极接保护电阻到地；

电池的正极接控制开关的一端，控制开关的另一端为四非门型单稳态发射电路的电源；

四非门式单稳态电路：第一非门的输入接电源，输出接一个交连电容后接第二非门的输入，第二非门的输入接一个积分电阻到第一非门的输入，积分电容接在第一非门的输入与地线间，第二非门的输出连接第三非门的输入，第三非门的输出连接第四非门的输入，第四非门的输出即是四非门式单稳态电路的输出，连接编码集成电路的变位码；

转码管由三极管与一个电阻组成：三极管的基极连接一个电阻的一端，电阻的另一端接在四非门式单稳态电路的输出，集电极接地，发射极接编码集成电路的变动码；

射频电路由射频电路由调制电路、发射电路、铜箔天线共同组成；

调制电路由调制三极管与调制电阻组成：编码集成电路的输出连接调制电阻的一端，调制电阻另一端接调制三极管的基极，调制三极管的发射极接地，集电极接高频发射管的发射极；

铜箔天线是英文小写字母n形状，两条垂直的铜箔上方用弧形铜箔相吻接，其尺寸是，铜箔宽度为2毫米，左右两条垂直的铜箔长度为30毫米，两条垂直铜箔的间距为20毫米，吻接两条垂直铜箔的弧形铜箔的高度是4.5毫米；

发射电路：晶振有三个端头，一个端头接铜箔天线的输入端，第二个端头接高频发射管的基极，第三个端头接高频发射管的发射极；

高频发射管的基极电阻接在铜箔天线的输入端与高频发射管的基极之间，高频发射管的集电极接铜箔天线的输出端；

铜箔天线的输入端与输出端之间接一个可调电容，可调电容并联一个固定电容；

旁路电路接在铜箔天线的输入端与高频发射管的发射极之间；

去耦电容接在铜箔天线的输出端与地线之间。

2.根据权利要求1所述的四非门型单稳态发射电路，其特征是：编码集成电路的其余地址码接地。

3.根据权利要求1所述的四非门型单稳态发射电路，其特征是：转码管中的三极管是PNP三极管。

4.根据权利要求1所述的四非门型单稳态发射电路，其特征是：四非门式单稳态电路中的非门是CD4069内部的四个反相器。