Если все детали исправны и смонтированы без ошибок, никакого налаживания имитатор не требует. И тем не менее запомните следующие рекомендации. Частоту повторения трелей можно изменить подбором резистора R5. Резистор R7, включенный последовательно с головкой, влияет не только на громкость звучания, но и на частоту блокинг-генератора. Этот резистор можно подобрать экспериментально, временно заменив его переменным проволочным, сопротивлением 2...3 Ом. Добиваясь наибольшей громкости звучания, не забывайте, что при этом могут появляться искажения, ухудшающие качество звука.
Рис. 48. Печатная плата имитатора
При повторении этого имитатора для получения нужного звучания приходилось несколько изменять номиналы деталей и даже перестраивать схему. Вот, к примеру, изменения, внесенные в одну из конструкций. Цепочка С4, С5, R6 заменена конденсатором (оксидным или другого типа) емкостью 2 мкФ, а вместо резистора R5 включена цепочка из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 33 кОм и подстроечного сопротивлением 100 кОм. Вместо цепочки R2, С2 включен конденсатор емкостью 30 мкФ. Резистор R4 остался подключенным к выводу дросселя L1, а между выводом и базой транзистора VT2 (а значит, и плюсовым выводом конденсатора С1) включен резистор сопротивлением 1 кОм, одновременно между базой и эмиттером транзистора VT2 включен резистор сопротивлением 100 кОм. При этом сопротивление резистора R2 уменьшено до 75 кОм, а емкость конденсатора С1 увеличена до 100 мкФ.
Подобные изменения могут быть вызваны применением конкретных транзисторов, трансформатора и дросселя, динамической головки, других деталей. Их перечисление дает возможность более широко экспериментировать с данным имитатором для получения нужного звучания.
В любом случае работоспособность имитатора сохраняется при изменении напряжения питания от 6 до 9 В.
^
ТРЕЛИ СОЛОВЬЯ
Использовав часть предыдущей конструкции, можно собрать новый имитатор (рис. 49) - трелей соловья. В нем всего один транзистор, на котором выполнен блокинг-генератор с двумя ~ цепями положительной обратной связи. Одна из них, состоящая из дросселя L1 и конденсатора С2, определяет тональность звука, а вторая, составленная из резисторов Rl, R2 и конденсатора С1, - период повторения трелей. Резисторы Rl - R3 определяют режим работы транзистора.
^
Рис. 49. Схема имитатора трелей соловья на одном транзисторе
Выходной трансформатор, дроссель и динамическая головка - такие же, что и в предыдущей конструкции, транзистор - серий МП39 - МП42 с возможно большим коэффициентом передачи тока. Источник питания - любой (из гальванических батарей или выпрямитель) напряжением 9... 12 В. Резисторы - МЛТ-0,25, оксидные конденсаторы - К50-6, конденсатор СЗ - МБМ или другой.
Деталей в имитаторе немного и вы сможете расположить их самостоятельно на плате из изоляционного материала. Взаимное расположение деталей не имеет значения. Монтаж может быть как печатным, так и навесным, с использованием стоек под выводы деталей.
Звучание простого имитатора во многом зависит от параметров используемого транзистора. Поэтому налаживание сводится к подбору деталей для получения нужного эффекта.
Тональность звука устанавливают подбором конденсатора СЗ (его емкость может быть в пределах от 4,7 до 33 мкФ), а желаемую продолжительность трелей - подбором резистора R1 (в пределах от 47 до 100 кОм) и конденсатора С1 (от 0,022 до 0,047 мкФ). Правдоподобность звука во многом зависит от режима работы транзистора, который устанавливают подбором резистора R3 в пределах от 3,3 до 10 кОм. Налаживание значительно упростится, если вместо постоянных резисторов R1 и R3 будут временно установлены переменные, сопротивлением 100 - 220 кОм (R1) и 10 - 15 кОм (R3).
Если захотите использовать имитатор как квартирный звонок или звуковой сигнализатор, замените конденсатор СЗ другим, большей емкости (до 2000 мкФ). Тогда даже при кратковременной подаче напряжения питания звонковой кнопкой конденсатор мгновенно зарядится и будет выполнять роль аккумулятора, позволяя сохранить достаточную продолжительность звучания.
Схема более сложного имитатора, практически не требующего налаживания, приведена на рис. 50. Он состоит из трех симметричных мультивибраторов, вырабатывающих колебания разной частоты. Скажем, первый мультивибратор, выполненный на транзисторах VT1 и VT2, работает на частоте менее герца, второй мультивибратор (он выполнен на транзисторах VT3, VT4) - на частоте нескольких герц, а третий (на транзисторах VT5, VT6) - на частоте более килогерца. Поскольку третий мультивибратор связан со вторым, а второй - с первым, то колебания третьего мультивибратора будут представлять собой всплески сигналов разной продолжительности и несколько изменяющейся частоты. Эти «всплески» усиливаются каскадом на транзисторе VT7 и через выходной трансформатор Т1 подаются на динамическую головку ВА1 - она преобразует «всплески» электрического сигнала в звуки соловьиной трели.
Заметьте, что для получения требуемой имитации между первым и вторым мультивибраторами установлена интегрирующая цепочка R5C3, позволяющая «преобразовать» импульсное напряжение мультивибратора в плавно нарастающее и спадающее, а между вторым и третьим мультивибраторами включена дифференцирующая цепочка C6R10, обеспечивающая более короткое по продолжительности управляющее напряжение по сравнению с выделяющимся на резисторе R9.
В имитаторе могут работать транзисторы серий МП39 - МП42 с возможно большим коэффициентом передачи тока. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25, оксидные конденсаторы - К50-6, остальные конденсаторы - МБМ или другие малогабаритные. Трансформатор - выходной от любого транзисторного приемника с двухтактным усилителем мощности. В коллекторную цепь транзистора включена половина первичной обмотки трансформатора. Динамическая головка - любая маломощная, например 0,1ГД-6, 0.25ГД-19. Источник питания - батарея 3336, выключатель - любой конструкции.
Рис. 50. Схема имитатора трелей соловья на шести транзисторах
Часть деталей имитатора располагают на плате (рис. 51), которую затем устанавливают в корпус из любого материала и подходящих габаритов. Внутри корпуса размещают источник питания, а на передней стенке укрепляют динамическую головку. Здесь же можно разместить и выключатель питания (при использовании имитатора в качестве квартирного звонка вместо выключателя подключают проводами звонковую кнопку, расположенную у входной двери).
^
Рис. 51. Монтажная плата имитатора
Проверку имитатора начинают с третьего мультивибратора. Временно подключают верхние по схеме выводы резисторов R12, R13 к минусовому проводу питания. В динамической головке должен раздаться непрерывный звук определенного тона. При необходимости изменить тональность достаточно подобрать конденсаторы С7, С8 или резисторы R12, R13.
Затем восстанавливают прежнее соединение резисторов R12, R13 и подключают к минусовому проводу верхние по схеме выводы резисторов R7, R8. Звук должен стать прерывистым, но еще не похожим на пение соловья.
Если все так и есть, снимают перемычку между резисторами R7, R8 и минусовым проводом. Вот теперь должен появиться звук, похожий на соловьиные трели. Более точного звучания имитатора можно добиться подбором деталей частотозадающих цепей первых двух мультивибраторов - базовых резисторов и конденсаторов обратной связи.
^
НА РАЗНЫЕ ГОЛОСА
Некоторое перестроение схемы электронной «канарейки» - и вот уже появляется схема (рис. 52) еще одного имитатора, способного издавать звуки самых разнообразных пернатых обитателей леса. Причем перестраивать имитатор на тот или иной звук сравнительно просто - достаточно перевести ручку одного или двух переключателей в соответствующее положение.
Как и в электронной «канарейке», оба транзистора работают в мультивибраторе, a VT2 входит еще и в состав блокинг-генератора. В частотозадающие цепи имитатора включены наборы конденсаторов разной емкости, которые можно подключать переключателями: с помощью переключателя SA1 изменяется тональность звучания, а с помощью SA2 - частота повторения трелей.
Кроме указанных на схеме, могут работать другие германиевые транзисторы малой мощности и с возможно большим коэффициентом передачи (но не менее 30). Оксидные конденсаторы - К50-6, остальные - МБМ, КЛС или другие малогабаритные. Все резисторы - МЛТ-0,25 (можно МЛТ-0,125). Дроссель, выходной трансформатор и динамическая головка - такие же, что и в «канарейке». Переключатели - любой конструкции. Подойдут, к примеру, галетные переключатели 11П2Н (11 положений 2 направления - он составлен из двух плат с контактами, связанными одной осью). Хотя у такого переключателя 11 положений, их нетрудно довести до нужных шести, переставив ограничитель (он находится на ручке переключателя под гайкой) в соответствующее отверстие основания.
Рис. 52. Схема универсального имитатора трелей
Рис. 53. Печатная плата имитатора
Часть деталей монтируют на печатной плате (рис. 53). Трансформатор и дроссель крепят к плате металлическими хомутиками или приклеивают. Плату устанавливают в корпусе, на лицевой стенке которого закрепляют переключатели и выключатель питания. Динамическую головку можно также разместить на этой стенке, но неплохие результаты получаются при креплении ее на одной из боковых стенок. В любом случае напротив Диффузора вырезают отверстие и закрывают его изнутри корпуса неплотной тканью (лучше всего радиотканью), а снаружи - Декоративной накладкой. Источник питания укрепляют на дне Корпуса металлическим хомутиком.
Имитатор должен начать работать сразу после включения питания (если, конечно, исправны детали и не напутан монтаж). Случается, что из-за малого коэффициента передачи транзисторов звук не появляется совсем или имитатор работает неустойчиво. Лучший способ в этом случае - увеличить напряжение питания, включив последовательно с имеющейся еще одну батарею 3336.
^
КАК СТРЕКОЧЕТ СВЕРЧОК?
Имитатор стрекота сверчка (рис. 54) состоит из мультивибратора и RC-генератора. Мультивибратор собран на транзисторах VT1 и VT2. Отрицательные импульсы мультивибратора (когда закрывается транзистор VT2) поступают через диод VD1 на конденсатор С4, являющийся «аккумулятором» напряжения смещения для транзистора генератора.
Генератор, как видите, собран всего на одном транзисторе и вырабатывает колебания синусоидальной формы звуковой частоты. Это генератор тона. Колебания возникают из-за действия положительной обратной связи между коллектором и базой транзистора благодаря включению между ними фазосдвигающей цепочки из конденсаторов С5 - С7 и резисторов R7 - R9. Эта цепочка еще и частотозадающая - от номиналов ее деталей зависит вырабатываемая генератором частота, а значит, тональность звука, воспроизводимого динамической головкой ВА1 - она включена в коллекторную цепь транзистора через выходной трансформатор Т1.
Во время открытого состояния транзистора VT2 мультивибратора конденсатор С4 разряжен, и на базе транзистора VT3 практически нет напряжения смещения. Генератор не работает, звука в динамической головке нет.
Рис. 54. Схема имитатора звуков сверчка
Рис. 55. Печатная плата имитатора
При закрывании транзистора VT2 конденсатор С4 начинает заряжаться через резистор R4 и диод VD1. При определенном напряжении на выводах этого конденсатора транзистор VT3 открывается настолько, что генератор начинает работать, и в динамической головке появляется звук, частота и громкость которого изменяются по мере роста напряжения на конденсаторе.
Как только транзистор VT2 вновь открывается, конденсатор С4 начинает разряжаться (через резисторы R5, R6, R9 и цепь эмиттерного перехода транзистора VT3), громкость звука падает, а затем звук исчезает.
Частота повторения трелей зависит от частоты мультивибратора. Питается имитатор от источника GB1, напряжение которого может быть 8...И В. Для развязки мультивибратора от генератора между ними установлен фильтр R5C1, а для защиты источника питания от сигналов генератора параллельно источнику включен конденсатор С9. При длительном использовании имитатора его необходимо питать от выпрямителя.
Транзисторы VT1, VT2 могут быть серий МП39 - МП42, a VT3 - МП25, МП26 с любым буквенным индексом, но с коэффициентом передачи не менее 50. Оксидные конденсаторы - К50-6, остальные - МБМ, БМТ или другие малогабаритные. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25, подстроечный R7 - СПЗ-16. Диод - любой кремниевый маломощный. Выходной трансформатор - от любого малогабаритного транзисторного приемника (используется половина первичной обмотки), динамическая головка - мощностью 0,1 - 1 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6 - 10 Ом. Источник питания - соединенные последовательно две батареи 3336 либо шесть элементов 373.
Детали имитатора (кроме динамической головки, выключателя и источника питания) монтируют на печатной плате (рис. 55). Ее можно затем укрепить в корпусе, внутри которого расположить источник питания, а на лицевой панели - динамическую головку и выключатель питания.
Перед включением имитатора движок подстроечного резистора R7 установите в нижнее по схеме положение. Подав выключателем SA1 питание, послушайте звучание имитатора. Подберите его более схожим со стрекотанием сверчка подстроечным резистором R7.
Если же после подачи питания звука нет, проверьте работу каждого узла в отдельности. Сначала отключите левый по схеме вывод резистора R6 от деталей VD1, С4 и подключите его к минусовому проводу питания. В динамической головке должен раздаться однотональный звук. Если его нет, проверьте монтаж генератора и его детали (в первую очередь транзистор). Для проверки работы мультивибратора достаточно подключить (через конденсатор емкостью 0,1 мкФ) параллельно резистору R4 или выводам транзистора VT2 высокоомные головные телефоны (ТОН-1, ТОН-2). При работающем мультивибраторе в телефонах будут слышны щелчки, следующие через 1...2 с. Если их нет, ищите ошибку в монтаже или неисправную деталь.
Добившись работы в отдельности генератора и мультивибратора, восстановите соединение резистора R6 с диодом VD1 и конденсатором С4 и убедитесь в работоспособности имитатора.
^
КТО СКАЗАЛ «МЯУ»!
Этот звук донесся из небольшой шкатулки, внутри которой разместился электронный имитатор. Схема его (рис. 56) немного напоминает схему предыдущего имитатора, не считая усилительной части - здесь применена аналоговая интегральная микросхема.
^
Рис. 56. Схема имитатора звуков «мяу»
На транзисторах VT1 и VT2 собран несимметричный мультивибратор. Он вырабатывает импульсы прямоугольной формы, следующие со сравнительно низкой частотой - 0,3 Гц. Эти импульсы поступают на интегрирующую цепочку R5C3, в результате чего на выводах конденсатора формируется сигнал с плавно нарастающей и плавно спадающей огибающей. Так, когда транзистор VT2 мультивибратора закрывается, конденсатор начинает заряжаться через резисторы R4 и R5, а когда транзистор открывается, конденсатор разряжается через резистор R5 и участок коллектор-эмиттер транзистора VT2.
С конденсатора СЗ сигнал поступает на генератор, выполненный на транзисторе VT3. Пока конденсатор разряжен, генератор не работает. Как только появляется положительный импульс и конденсатор заряжается до определенного напряжения, генератор «срабатывает», и на его нагрузке (резистор R9) появляется сигнал звуковой частоты (примерно 800 Гц). По мере увеличения напряжения на конденсаторе СЗ, а значит, и напряжения смещения на базе транзистора VT3, возрастает амплитуда колебаний на резисторе R9. По окончании импульса по мере разрядки конденсатора амплитуда сигнала падает, и вскоре генератор перестает работать. Так повторяется при каждом импульсе, снимаемом с резистора R4 нагрузки плеча мультивибратора.
Сигнал с резистора R9 поступает через конденсатор С7 на переменный резистор R10 - регулятор громкости, а с движка его - на усилитель мощности звуковой частоты. Использование готового усилителя в интегральном исполнении позволило значительно сократить размеры конструкции, упростить ее налаживание и обеспечить достаточную громкость звука - ведь усилитель развивает на указанной нагрузке (динамическая головка ВА1) мощность около 0,5 Вт. Из динамической головки слышатся звуки «мяу».
Транзисторы могут быть любые из серии КТ315, но с коэффициентом передачи не менее 50. Вместо микросхемы К174УН4Б.(прежнее обозначение К1УС744Б) можно применить К174УН4А, при этом несколько возрастет выходная мощность. Оксидные конденсаторы - К53-1А (С1, С2, С7, С9); К52-1 (СЗ, С8, С10); подойдут и К50-6 на номинальное напряжение не ниже 10 В; остальные конденсаторы (С4 - С6) - КМ-6 или другие малогабаритные. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25 (или МЛТ-0,125), переменный - СПЗ-19а или другой аналогичный.
Динамическая головка - мощностью 0,5 - 1 Вт с сопротивлением звуковой катушки 4 - 10 Ом. Но следует учесть, что чем меньше сопротивление звуковой катушки, тем большую мощность усилителя удастся получить на динамической головке. Источник питания - две батареи 3336 либо шесть элементов 343, соединенные последовательно. Выключатель питания - любой Конструкции.
(на транзисторах МП)
Модели ушедших в прошлое паровозов, несомненно, впечатляют. Усилить это впечатление можно постройкой предлагаемого имитатора звуков, сопровождавших периодический выпуск пара настоящего паровоза. Люди старшего поколения помнят, что во время стоянки паровоза избыток пара стравливался специальным клапаном с частотой, близкой к 1 Гц, а с началом движения и набором скорости частота выпуска пара увеличивалась.
Электрическая схема имитатора таких звуков приведена на рис. 1. В него входят генератор инфранизкой частоты, источник "белого" шума, усилитель сигналов ЗЧ и звукоизлучатель. Генератор выполнен на транзисторах VT1, VT2 по схеме несимметричного мультивибратора. Частота вырабатываемых им импульсов определяется сопротивлением резисторов R1, R2 и емкостью конденсатора C1. Переменным резистором R1 можно изменять постоянную времени цепочки из указанных деталей, а значит, добиваться наилучшего звукового эффекта.
С резистора R3 сигнал генератора поступает на каскад, в котором работает транзистор VT3 с отключенным коллектором. В итоге прошедший через каскад сигнал "окрашивается" характерным шипением. Сформированный сигнал подается далее через конденсатор C2 а усилитель ЗЧ, собранный на транзисторах VT4 - VT6. Режим работы транзисторов по постоянному току стабилизирован введением отрицательной обратной связи с эмиттера выходного транзистора усилителя на базу входного. Нагружен усилитель на динамическую головку BA1, выполняющую роль звукоизлучателя.
На месте транзисторов структуры p-n-p могут быть МП39 - МП42 с любым буквенным индексом либо МП25, а на месте транзисторов структуры n-p-n - МП35 - МП38 так же с любым индексом. На роль "шумового" транзистора VT3 следует попробовать несколько экземпляров из числа имеющихся и выбрать наиболее "шумливый" (сделать это удастся, конечно, лишь при проверке и налаживании имитатора.
Постоянные резисторы - МЛТ мощностью до 0,5 Вт, переменный К1 - СП-0,4, СПО-0,15. Конденсатор C2 - два параллельно соединеных КЛС или МБМ емкостью по 0,1 мкФ, остальные - оксидные К53-1, К50-6. Динамическая головка 0,25ГДШ-2 или другая малогабаритная мощностью до 0,5 Вт и со звуковой катушкой сопротивлением 30...50 Ом. Источником питания могут стать последовательно соединенные две батареи 3336 либо шесть гальванических элементов - все зависит от требований к габаритам устройства и ожидаемой интенсивности его использования.
Детали имитатора монтируют на плате (рис. 2) из одностороннего фольгированного материала. Соединительные проводники на плате образуются в результате прорезывания канавок в фольге. Плату с источником питания можно разместить в подходящем по габаритам корпусе или внутри сетевого блока питания, в случае использования его в совместной работе с имитатором.
После сборки платы и проверки монтажа подают выключателем S1 питание и проверяют ток в цепи динамической головки. При необходимости его устанавливают в указанных на схеме пределах подбором резистора R7. Затем подбирают наиболее "шумящий" транзистор VT3, после чего несколько раз переводят движок переменного резистора из одного крайнего положения в другое и проверяют пределы изменения частоты "выпуска пара". Если они недостаточны, подбирают детали R1, R2, C1.
В случае использовании имитатора с электрифицированной моделью железной дороги, у которой скорость паровоза управляется ручкой реостата, целесообразно соединить механически движок реостата с движком переменного резистора R1, что позволит добиться более естественной звуковой имитации.
Радио №7, 1995 г. с. 29-30.
Необычные звуки и звуковые эффекты, получаемые с помощью несложных радиоэлектронных приставок на микросхемах КМОП, способны поразить воображение читателей.
Схема одной из таких приставок, представленная на рисунке 1, родилась в процессе различных экспериментов с популярной КМОП-микросхемой К176ЛА7 (DD1).
Рис. 1. Электрическая схема "странных" звуковых эффектов.
Эта схема реализует целый каскад звуковых эффектов, в особенности из животного мира. В зависимости от положения движка переменного резистора, установленного на входе схемы, можно получить почти реальные на слух звуки: "кваканье лягушки", "соловьиную трель", "мяуканье кота", "мычание быка" и много-много других. Даже различные человеческие нечленораздельные сочетания звуков вроде нетрезвых возгласов и прочие.
Как известно, номинальное напряжение питания такой микросхемы - 9 В. Однако на практике для достижения особенных результатов возможно сознательное занижение напряжения до 4,5-5 В. При этом схема остается работоспособной. Вместо микросхемы 176-й серии в данном варианте вполне уместно использовать и ее более широко распространенный аналог серии К561 (К564, К1564).
Колебания на звуковой излучатель ВА1 подаются с выхода промежуточного логического элемента схемы.
Рассмотрим работу устройства в "неправильном" режиме питания- при напряжении 5 В. В качестве источника питания можно применить батареи из элементов (например, три элемента типа AAA, соединенные последовательно) или стабилизированный сетевой источник питания с установленным на выходе фильтром-оксидным конденсатором емкостью от 500 мкФ с рабочим напряжением не менее 12 В.
На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор импульсов, запускаемый "высоким уровнем напряжения" на выводе 1 DD1.1. Частота импульсов генератора звуковой частоты (ЗЧ), при применении указанных RC-элементов, на выходе DD1.2 составит 2-2,5 кГц. Выходной сигнал первого генератора управляет частотой второго (собранного на элементах DD1.3 и DD1.4). Однако, если "снять" импульсы с вывода 11 элемента DD1.4-никакого эффекта не будет. Один из входов оконечного элемента управляется через резистор R5. Оба генератора работают в тесной связке друг с другом, самовозбуждаясь и реализуя зависимость от напряжения на входе в непредсказуемые пачки импульсов на выходе.
С выхода элемента DD1.3 импульсы поступают на простейший усилитель тока на транзисторе VT1 и, многократно усиленные, воспроизводятся пьезоизлучателем ВА1.
О деталях
В качестве VT1 подойдет любой маломощный кремниевый транзистор p-n-p проводимости, в том числе КТ361 с любым буквенным индексом. Вместо излучателя ВА1 можно использовать телефонный капсюль TESLA или отечественный капсюль ДЭМШ-4М с сопротивлением обмотки 180-250 Ом. При необходимости усиления громкости звучания необходимо дополнить базовую схему усилителем мощности и применить динамическую головку с сопротивлением обмотки 8-50 Ом.
Все номиналы резисторов и конденсаторов советую применить указанные на схеме с отклонениями не более чем на 20 % у первых элементов (резисторов) и 5-10 %- у вторых (конденсаторов). Резисторы-типа МЛТ 0,25 или 0,125, конденсаторы -типа МБМ, КМ и другие, с незначительным допуском влияния окружающей температуры на их емкость.
Резистор R1 номиналом МОм 1 -переменный, с линейной характеристикой изменения сопротивления.
Если необходимо остановиться на каком-либо одном понравившемся эффекте, например "гоготании гусей" - следует добиться данного эффекта очень медленным вращением движка, затем отключить питание, выпаять переменный резистор из схемы и, замерив его сопротивление, установить в схему постоянный резистор такого же номинала.
При правильном монтаже и исправных деталях устройство начинает работать (издавать звуки) сразу.
В данном варианте звуковые эффекты (частота и взаимодействие генераторов) зависят от напряжения питания. При повышении напряжения питания более 5 В, для обеспечения безопасности входа первого элемента DD1.1, необходимо подключить в разрыв проводника между верхним по схеме контактом R1 и положительным полюсом источника питания ограничивающий резистор сопротивлением 50 - 80 кОм.
Устройство у меня в доме находит применение для игр с домашними животными, дрессировки собаки.
На рисунке 2 изображена схема генератора колебаний переменной звуковой частоты (ЗЧ).
Рис.2. Электрическая схема генератора звуковой частоты
Генератор ЗЧ реализован на логических элементах микросхемы К561ЛА7. На двух первых элементах собран низкочастотный генератор. Он управляет частотой колебаний высокочастотного генератора на элементах DD1.3 и DD1.4. От этого получается, что схема работает на двух частотах попеременно. На слух смешанные колебания воспринимаются как "трель".
Звуковым излучателем является пьезоэлектрический капсюль ЗП-х (ЗП-2, ЗП-З, ЗП-18 или аналогичный) или высокоомный телефонный капсюль с сопротивлением обмотки более 1600 Ом.
Свойство работоспособности КМОП-микросхемы К561 серии в широком диапазоне напряжений питания использовано в звуковой схеме на рисунке 3.
Рис.3. Электрическая схема автоколебательного генератора.
Автоколебательный генератор на микросхеме K561J1A7 (логические элементы DD1.1 и DD1.2-рис.). Заполучает напряжение питания от схемы управления (рис. 36), состоящей из RC-зарядной цепочки и истокового повторителя на полевом транзисторе VT1.
При нажатии кнопки SB1 конденсатор в цепи затвора транзистора быстро заряжается и затем медленно разряжается. Истоковый повторитель имеет очень большое сопротивление и на работу зарядной цепи почти не влияет. На выходе VT1 "повторяется" входное напряжение- и сила тока достаточна для питания элементов микросхемы.
На выходе генератора (точка соединения со звуковым излучателем) формируются колебания с убывающей амплитудой до тех пор, пока напряжение питания не станет меньше допустимого (+3 В для микросхем серии К561). После этого колебания срываются. Частота колебаний выбрана примерно 800 Гц. Она зависит и может быть скорректирована конденсатором С1. При подаче выходного сигнала ЗЧ на звуковой излучатель или усилитель можно услышать звуки "мяуканья кошки".
Схема, представленная на рисунке 4, позволяет воспроизводить звуки, издаваемые кукушкой.
Рис. 4. Электрическая схема устройства с имитацией "кукушки".
При нажатия на кнопку S1 конденсаторы С1 и С2 быстро заряжаются (С1 через диод VD1) до напряжения питания. Постоянная времени разряда для С1 около 1 с, для С2 - 2 с. Напряжение разряда С1 на двух инверторах микросхемы DD1 преобразуется в прямоугольный импульс длительностью около 1 с, который через резистор R4 модулирует частоту генератора на микросхеме DD2 и одном инверторе микросхемы DD1. Во время длительности импульса частота генератора составит 400-500 Гц, при его отсутствии - примерно 300 Гц.
Напряжение разряда С2 поступает на вход элемента И (DD2) и разрешает работу генератора примерно в течение 2 с. В результате на выходе схемы получается двухчастотный импульс.
Схемы находят применение в бытовых устройствах для привлечения внимания нестандартной звуковой индикацией к происходящим электронным процессам.
Необычные звуки и звуковые эффекты, получаемые с помощью несложных радиоэлектронных приставок на микросхемах КМОП, способны поразить воображение читателей.
Схема одной из таких приставок, представленная на рисунке 1, родилась в процессе различных экспериментов с популярной КМОП-микросхемой К176ЛА7 (DD1).
Рис. 1. Электрическая схема "странных" звуковых эффектов.
Эта схема реализует целый каскад звуковых эффектов, в особенности из животного мира. В зависимости от положения движка переменного резистора, установленного на входе схемы, можно получить почти реальные на слух звуки: "кваканье лягушки", "соловьиную трель", "мяуканье кота", "мычание быка" и много-много других. Даже различные человеческие нечленораздельные сочетания звуков вроде нетрезвых возгласов и прочие.
Как известно, номинальное напряжение питания такой микросхемы - 9 В. Однако на практике для достижения особенных результатов возможно сознательное занижение напряжения до 4,5-5 В. При этом схема остается работоспособной. Вместо микросхемы 176-й серии в данном варианте вполне уместно использовать и ее более широко распространенный аналог серии К561 (К564, К1564).
Колебания на звуковой излучатель ВА1 подаются с выхода промежуточного логического элемента схемы.
Рассмотрим работу устройства в "неправильном" режиме питания- при напряжении 5 В. В качестве источника питания можно применить батареи из элементов (например, три элемента типа AAA, соединенные последовательно) или стабилизированный сетевой источник питания с установленным на выходе фильтром-оксидным конденсатором емкостью от 500 мкФ с рабочим напряжением не менее 12 В.
На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор импульсов, запускаемый "высоким уровнем напряжения" на выводе 1 DD1.1. Частота импульсов генератора звуковой частоты (ЗЧ), при применении указанных RC-элементов, на выходе DD1.2 составит 2-2,5 кГц. Выходной сигнал первого генератора управляет частотой второго (собранного на элементах DD1.3 и DD1.4). Однако, если "снять" импульсы с вывода 11 элемента DD1.4-никакого эффекта не будет. Один из входов оконечного элемента управляется через резистор R5. Оба генератора работают в тесной связке друг с другом, самовозбуждаясь и реализуя зависимость от напряжения на входе в непредсказуемые пачки импульсов на выходе.
С выхода элемента DD1.3 импульсы поступают на простейший усилитель тока на транзисторе VT1 и, многократно усиленные, воспроизводятся пьезоизлучателем ВА1.
О деталях
В качестве VT1 подойдет любой маломощный кремниевый транзистор p-n-p проводимости, в том числе КТ361 с любым буквенным индексом. Вместо излучателя ВА1 можно использовать телефонный капсюль TESLA или отечественный капсюль ДЭМШ-4М с сопротивлением обмотки 180-250 Ом. При необходимости усиления громкости звучания необходимо дополнить базовую схему усилителем мощности и применить динамическую головку с сопротивлением обмотки 8-50 Ом.
Все номиналы резисторов и конденсаторов советую применить указанные на схеме с отклонениями не более чем на 20 % у первых элементов (резисторов) и 5-10 %- у вторых (конденсаторов). Резисторы-типа МЛТ 0,25 или 0,125, конденсаторы -типа МБМ, КМ и другие, с незначительным допуском влияния окружающей температуры на их емкость.
Резистор R1 номиналом МОм 1 -переменный, с линейной характеристикой изменения сопротивления.
Если необходимо остановиться на каком-либо одном понравившемся эффекте, например "гоготании гусей" - следует добиться данного эффекта очень медленным вращением движка, затем отключить питание, выпаять переменный резистор из схемы и, замерив его сопротивление, установить в схему постоянный резистор такого же номинала.
При правильном монтаже и исправных деталях устройство начинает работать (издавать звуки) сразу.
В данном варианте звуковые эффекты (частота и взаимодействие генераторов) зависят от напряжения питания. При повышении напряжения питания более 5 В, для обеспечения безопасности входа первого элемента DD1.1, необходимо подключить в разрыв проводника между верхним по схеме контактом R1 и положительным полюсом источника питания ограничивающий резистор сопротивлением 50 - 80 кОм.
Устройство у меня в доме находит применение для игр с домашними животными, дрессировки собаки.
На рисунке 2 изображена схема генератора колебаний переменной звуковой частоты (ЗЧ).
Рис.2. Электрическая схема генератора звуковой частоты
Генератор ЗЧ реализован на логических элементах микросхемы К561ЛА7. На двух первых элементах собран низкочастотный генератор. Он управляет частотой колебаний высокочастотного генератора на элементах DD1.3 и DD1.4. От этого получается, что схема работает на двух частотах попеременно. На слух смешанные колебания воспринимаются как "трель".
Звуковым излучателем является пьезоэлектрический капсюль ЗП-х (ЗП-2, ЗП-З, ЗП-18 или аналогичный) или высокоомный телефонный капсюль с сопротивлением обмотки более 1600 Ом.
Свойство работоспособности КМОП-микросхемы К561 серии в широком диапазоне напряжений питания использовано в звуковой схеме на рисунке 3.
Рис.3. Электрическая схема автоколебательного генератора.
Автоколебательный генератор на микросхеме K561J1A7 (логические элементы DD1.1 и DD1.2-рис.). Заполучает напряжение питания от схемы управления (рис. 36), состоящей из RC-зарядной цепочки и истокового повторителя на полевом транзисторе VT1.
При нажатии кнопки SB1 конденсатор в цепи затвора транзистора быстро заряжается и затем медленно разряжается. Истоковый повторитель имеет очень большое сопротивление и на работу зарядной цепи почти не влияет. На выходе VT1 "повторяется" входное напряжение- и сила тока достаточна для питания элементов микросхемы.
На выходе генератора (точка соединения со звуковым излучателем) формируются колебания с убывающей амплитудой до тех пор, пока напряжение питания не станет меньше допустимого (+3 В для микросхем серии К561). После этого колебания срываются. Частота колебаний выбрана примерно 800 Гц. Она зависит и может быть скорректирована конденсатором С1. При подаче выходного сигнала ЗЧ на звуковой излучатель или усилитель можно услышать звуки "мяуканья кошки".
Схема, представленная на рисунке 4, позволяет воспроизводить звуки, издаваемые кукушкой.
Рис. 4. Электрическая схема устройства с имитацией "кукушки".
При нажатия на кнопку S1 конденсаторы С1 и С2 быстро заряжаются (С1 через диод VD1) до напряжения питания. Постоянная времени разряда для С1 около 1 с, для С2 - 2 с. Напряжение разряда С1 на двух инверторах микросхемы DD1 преобразуется в прямоугольный импульс длительностью около 1 с, который через резистор R4 модулирует частоту генератора на микросхеме DD2 и одном инверторе микросхемы DD1. Во время длительности импульса частота генератора составит 400-500 Гц, при его отсутствии - примерно 300 Гц.
Напряжение разряда С2 поступает на вход элемента И (DD2) и разрешает работу генератора примерно в течение 2 с. В результате на выходе схемы получается двухчастотный импульс.
Схемы находят применение в бытовых устройствах для привлечения внимания нестандартной звуковой индикацией к происходящим электронным процессам.
Робототехника на базе Lego Mindstorms EV3. Часть 1
Год издания: 2017
Это пособие предназначено для юных любителей конструирования и робототехники.С его помощью в школе и дома вы сможете создавать различные модели роботов. Для занятий вам понадобится образовательный конструктор LEGO MINDSTORMS Education EV3. Технологии LEGO MINDSTORMS Education EV3 откроют перед вами широкие возможности для знакомства с робототехникой.
Широко известная читателю по предыдущим изданиям монография известных американских специалистов посвящена быстро развивающимся областям электроники. В ней приведены наиболее интересные технические решения, а также анализируются ошибки разработчиков аппаратуры; внимание читателя сосредоточивается на тонких аспектах проектирования и применения электронных схем.
Электроника для начинающих. Самый простой пошаговый самоучитель (2018)
Паоло Аливерти
«Электроника – это просто!» – утверждает известный итальянский инженер-робототехник Паоло Аливерти. Если вы никогда не имели дела с электротехникой и хотите с чего-то начать или же ваши знания просто нужно освежить – эта книга для вас!
Представлена серия видеоуроков для начинающего радиолюбителя в которой в доступной форме излагаются принципы работы как отдельных радиокомпонентов так и рассматриваются на конкретном примере работа отдельно взятой радиосхемы.
Весьма содержательное и с отличной графикой видео будет полезно для начинающего радиолюбителя.
Arduino MKR WIFI 1010 Development Workshop
Agus Kurniawan
Arduino MKR WIFI 1010 is a new Arduino board with WiFi capability that enables to build IoT application. This book was written to help anyone want to get started with Arduino MKR WIFI 1010 development. It describes the basic elements of the development of Arduino MKR WIFI 1010.
100 неисправностей телевизоров
Сто неисправностей, рассмотренных в данной книге, выбраны с ориентацией на примеры из реальной практики. Их анализ был бы неполным без учета статистики дефектов отдельных компонентов телевизоров. Принимая во внимание ограничения, накладываемые работой компонентов, можно найти более эффективные решения технических проблем.
Рассмотрены девять телевизионных шасси, в том числе, шесть шасси на основе ЭЛТ (МС-64А, МС-71В, МС-84А, МС-019А, МС-991А, МС-994А) и три шасси на основе ЖК панелей (ML-012A, ML-024C и ML-024E). На этих шасси производятся более 80 моделей телевизоров с диагоналями экрана от 13 до 29 дюймов. По каждой модели приводятся блок-схема, принципиальная схема, осциллограммы сигналов в контрольных точках, подробно описывается работа всех ее составных частей, порядок регулировки в сервисном режиме.
Radio and TV Electronics
Год: 2017
Know the operation of the Televisions, what components of a Television, what are the most common defects of a television set and how to arrange.
В данном пособии приведен пример сборки лабораторного регулируемого блока питания 1,3 – 30В и током 0 – 5А.
Собирая лабораторный блок питания своими руками, многие сталкиваются с проблемой выбора схемы. Импульсные блоки питания при наладке самодельных передатчиков или приемников могут давать нежелательные помехи в эфир, а линейные блоки питания зачастую не в силах развивать большую мощность. Почти универсальным блоком может стать простой линейный блок питания 1,3 – 30В и током 0 – 5А, который будет работать в режиме стабилизации тока и напряжения. При желании им можно будет, как зарядить аккумулятор, так и запитать чувствительную схему.
Мощные биполярные транзисторы для импульсных источников питания; TV-приемников и мониторов.
Справочник
Приведены электрические характеристики мощных биполярных транзисторов, имеющих высокую скорость переключения. Данные приборы применяются в импульсных источниках питания различного назначения, в промышленном оборудовании, в бытовой и профессиональной видео- и аудиотехнике.
Голубева Н.С., Митрохин В.Н.
Изложены основы теории линейных и нелинейных электромагнитных процессов в пассивных и активных средах. Рассмотрено взаимодействие электромагнитного поля с электронным потоком, диэлектрической, магнитной и плазменной средами, а также вопросы преобразования частот, усиления и генерирования. Приведена теория волноводов, в том числе неоднородных, сложных конфигураций, содержащих намагниченные ферриты; резонаторов; ферритовых устройств сверхвысоких частот.
Устройства приема и обработки сигналов (2-е издание)
Е. А. Колосовский
Видеокамеры и видеорегистраторы для дома и автомобиля
В книге рассказывается о том, как выбирать, монтировать и применять современные средства видеоконтроля, обеспечив безопасность личности, движимого и недвижимого имущества.Даны обзоры популярных моделей видеокамер и особенности их работы для построения системы видеонаблюдения на небольших объектах: квартира, дача, загородный дом. Рассматриваются способы улучшения видимости, цветопередачи и улучшения дальности видеозахвата на открытом пространстве и на пересеченной местности. Описаны практические устройства для совместной работы с видеокамерами и видеорегистраторами, даны рекомендации по подключению, обслуживанию, и приведены альтернативные варианты эксплуатации.
Servo Magazine – популярный американский журнал, посвященный роботостроению и кибернетике, предлагает огромное количество примеров создания роботов различной направленности - от игрушек до серьезных устройств, а также различные схемные, технические, теоретические и практические решения по созданию, настройке, регулировке и практическому использованию роботов.
