При разработке любительских устройств автоматики часто требуется звуковой сигнализатор, привлекающий внимание своим звучанием и своей громкостью. Таким сигнализатором может служить предлагаемое устройство. Оно имитирует сирену - частота сигнала периодически плавно увеличивается, а затем уменьшается и т. д.

Прототипом послужил радиоконструктор "Мастер КИТ" NM5031 "Сирена воздушной тревоги", но функциональные возможности были расширены, а звучание, по мнению автора, стало интереснее. Схема устройства показана на рисунке. Его основа - несимметричный мультивибратор на транзисторах VT2, VT3 В цепь положительной обратной связи включён конденсатор СЗ, частота генерации зависит от ёмкости этого конденсатора, сопротивления резисторов R5, R6 и режима работы транзистора VT2, который, в свою очередь, зависит от напряжения на конденсаторе С2. Нагрузкой мультивибратора служит динамическая головка ВА1.

На логических элементах DD1.1, DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов, частота следования которых определяется ёмкостью конденсатора С1, сопротивлением резистора R1 и составляет около 0,5 Гц, логический элемент DD1.3 - буферный. На транзисторе VT1 собран электронный ключ. Когда на выходе элемента DD1.3 высокий уровень, транзистор VT1 открыт и конденсатор С2 заряжается через резистор R4. При этом изменяется режим работы транзистора VT2 - он открывается больше и частота несимметричного мультивибратора возрастает. При низком уровне на выходе элемента DD1.3 транзистор VT1 закрыт и конденсатор С2 разряжается через резисторы R5, R6 и базу транзистора VT2, который плавно закрывается, и частота несимметричного мультивибратора уменьшается. Поскольку транзистор VT1 периодически открывается и закрывается, изменяется и частота мультивибратора, имитируя сигнал сирены.

Громкость сигнала в небольших пределах и режим работы мультивибратора можно изменять подстроечным резистором R7. Питание генератора и мультивибратора осуществляется от стабилизатора напряжения на стабилитроне VD1, транзисторе VT4 и резисторе R10. Конденсаторы С4-С6 сглаживают пульсации на линии питания и подавляют помехи.

В имитаторе применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, подстроечный СПЗ-З, СП4, оксидные конденсаторы - К50-35 или импортные, остальные - К10-17. Транзистор КТ315Б заменим любыми транзисторами серий КТ312, КТ315, КТ3102, а КТ361Б - серии КТ3107. Замена транзистора КТ815Б - транзисторы серий КТ815, КТ817 с любыми буквенными индексами. Динамическая головка - с сопротивлением катушки 8... 16 Ом и мощностью 1...2Вт. Большинство деталей монтируют на макетной печатной плате с применением проводного монтажа, которую размещают в корпусе подходящего размера. На одной из стенок корпуса крепят динамическую головку, для которой делают отверстия для прохождения звукового сигнала.

Питать устройство можно от нестабилизирован-ного сетевого блока питания с напряжением 12... 18 В и током до 500 мА. Если применить стабилизированный блок с выходным напряжением 9 В, устройство можно упростить, исключив элементы VT4, VD1, R10, С6 и подав питающее напряжение непосредственно на конденсатор С5. При напряжении питания более 14 В транзистор VT4 устанавливают на теплоотвод площадью 10...20 см2.

Устройство можно дополнить световой индикацией, для этого между выходом элемента DD1.3 и общим проводом включают последовательно соединённые светодиод (анодом к выводу 10 DD1) и резистор сопротивлением 3...5,1 кОм. Светодиод желательно применить с повышенной яркостью свечения. Налаживание сводится к подборке конденсаторов С1 - СЗ Общую тональность звучания сирены изменяют подборкой конденсатора СЗ, скорость нарастания и спада частоты - конденсатора С2, а период её изменения - конденсатора С1.
Скачать: Имитатор звука сирены
В случае обнаружения "битых" ссылок - Вы можете оставить комментарий, и ссылки будут восстановлены в ближайшее время.

Схема (рис. 5.73 [Л42]) предназначена для работы с любым источником звукового сигнала и позволяет изменить спектр на выходе относительно входного. Например, из обычной разговорной речи сделать “компьютерный голос”. Достигается это за счет модуляции исходного сигнала прямоугольными импульсами, которые формирует генератор на микросхеме DA1 (рабочая частота у него выбрана около 10 Гц).

Рис. 5.73. Схема приставки для имитации “компьютерного” голоса

Возникающие при этом искажения создают новые частотные составляющие в спектре исходного сигнала, которые и меняют тембр звука, например голоса, делая его менее похожим на оригинал. Для получения нужного спектра может потребоваться регулировка элементов R3 и R2. Транзистор используется в качестве управляемого напряжением резистора и образует вместе с R4 управляемый напряжением аттенюатор.

Еще одна схема для изменения спектра сигнала показана на рис. 5.74 [Л40]. В ней звуковой сигнал модулируется с частотой 50-90 Гц (частота изменяется резистором R2), вырабатываемой микросхемой DA1. Чтобы не было сильных искажений и ухудшения разборчивости, входной сигнал не должен превышать уровень в 150 мВ и поступать от источника с низким выходным сопротивлением, например, от электродинамического микрофона. Выходной сигнал подается на любой внешний усилитель. При этом во многих случаях можно не устанавливать конденсаторы С4-С5 (если в звуковом сигнале нет постоянной составляющей).

Для создания некоторых устройств (стабилизации напряжения или скорости вращения электромотора, автоматического зарядного устройства и др.) может потребоваться преобразователь управляющего входного напряжения в ширину выходных импульсов. Вариант схемы такого узла приведен на рис. 5.75 [Л46], она обеспечивает точность преобразования не хуже 1 %.

Рис. 5.74. Второй вариант приставки для создания звуковых эффектов

Рис. 5.75. Схема преобразователя напряжение-ширина импульсов и диаграммы, поясняющие работу

Микросхема DA1 имеет отечественный аналог К140УД7 и работает в качестве интегратора разности напряжений Uвх и Uon, а на таймере DA2 собран одновибратор с запуском от внешнего тактового генератора. Резистор R2 служит для установки нужной минимальной ширины импульсов.

Литература:
Радиолюбителям: полезные схемы, Книга 5. Шелестов И.П.

РАДИОсигнал:

МУЛЬТИВИБРАТОР-3
НЕБОЛЬШАЯ ПОДБОРКА ПРОСТЫХ ПРАКТИЧЕСКИХ СХЕМ

Из журнала «РАДИО»:
1967, №9, с.47, Мультивибратор и его применение: звуковой генератор, тахометр, метроном

1974, №2, с.38, Мультивибратор в радиоигрушках: кот-лакомка, утка с утятами, электронные соловьи

1975, №11, с.54, Новогодние гирлянды: переключатели для одной и пяти гирлянд

1977, №2, с.50, Игротека на герконах: датчики и дремлющий котёнок

1978, №11, с.50, Переключатели гирлянд: на тринисторах, с мерцающим свечением


1980, №11, с.50, Источник пульсирующего напряжения для ёлочных гирлянд

Это один из немногих сохранившихся приборов, которые я когда-то давно собирал. Примерно 1982г.

Аппарат и сейчас нормально работает.
1981, №11, с.34, Новогодние гирлянды

1983, №3, с.53, Игра «Реакция», «Кукушка» на транзисторах


1984, №.7, с.35, Читатели предлагают: генератор световых импульсов из фонаря «Эмитрон», имитатор звука подскакивающего шарика

1985, №3, с.52, Об использовании мультивибратора: генератор прерывистого сигнала

1985, №11, с.52, Переключатели новогодних гирлянд: переключатель 2-х гирлянд, переключатель 4-х гирлянд

1985, №12, с.51, Две игрушки на мультивибраторах: генератор «мама», электронный щенок


1986, №1, с.51, Щуп-генератор ЗЧ, звуковой сигнализатор

1986, №10, с.52, Регулятор мощности паяльника


1986, №11, с.55, Программируемый переключатель гирлянд


Ещё один из немногих сохранившихся приборов, которые я когда-то давно собирал. Примерно, 1992г или раньше.

В корпусе от сетевого калькулятора.
Этот аппарат тоже нормально работает и в настоящее время.
1987, №1, с.53, Двухтональный сенсорный звонок


1987, №4, с.50, Инфранизкочастотный мультивибратор-автомат


1987, №7, с.34, «Многолосный» имитатор звуков


1987, №9, с.51, Дверные сенсорные звонки, с.55, Пробник со звуковой индикацией

1987, №10, с.51, В помощь радиокружку: электронная сирена, звуковой сигнализатор влажности

1987, №11, с.52, Праздничные гирлянды


1988, №11, с.53, Реле времени для фотолюбителя, с.55, «Зелёный или красный?» на микросхеме

Имитатор звука капели
Кап… кап… кап… - доносятся звуки с улицы, когда идет дождь или весной падают с крыши капли тающего снега. Эти звуки на многих людей действуют успокаивающе, а по отзы­вам некоторых, даже помогают засыпать. Ну что ж, возможно, вам понадобится такой имитатор и для фонограммы в вашем школьном драмкружке. На постройку имитатора уйдет лишь с десяток деталей.
На транзисторах выполнен симметричный мультивибратор, нагрузками плеч которого являются высокоомные динамические головки ВА1 и ВА2 - из них раздаются звуки «капели». Наи­более приятный ритм «капели» устанавливают переменным резис­тором R2.

Для надежного «запуска» мультивибратора при сравни­тельно малом напряжении питания желательно использовать транзисторы (они могут быть серий МП39 - МП42) с возможно большим статическим коэффициентом передачи тока. Динами­ческие головки должны быть мощностью 0,1 - 1 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 50 - 100 Ом (например, 0,1ГД-9). Если такой головки не окажется, можно использовать капсюли ДЭМ-4м или аналогичные, обладающие указанным сопротивле­нием. Более высокоомные капсюли (например, от головных телефонов ТОН-1) не обеспечат нужной громкости звука. Ос­тальные детали могут быть любого типа.
При проверке и налаживании имитатора можно изменять его звучание подбором в широких пределах постоянных резис­торов и конденсаторов. Если в этом случае понадобится значи­тельное увеличение сопротивлений резисторов R1 и R3, же­лательно установить переменный резистор с большим сопротив­лением - 2,2; 3,3; 4,7 кОм, чтобы обеспечить сравнительно ши­рокий диапазон регулирования частоты «капели».

Имитатор звуков «Мяу»
Этот звук донесся из небольшой шкатулки, внутри кото­рой разместился электронный имитатор. Схема его немного напоминает схему предыдущего имитатора, не считая усилительной части - здесь применена аналоговая интегральная микросхема.


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 передней стенке корпуса устанавливают динамическую го­ловку, переменный резистор и выключатель питания. Если сможете приобрести переменный резистор с выключателем питания (например, типа ТК, ТКД, СПЗ-4вМ), отдельного выключателя не понадобится.
Обычно имитатор начинает работать сразу, но требует не­которой регулировки для получения наиболее схожих звуков мяуканья котенка. Так, продолжительность звука изменяют подбором резистора R3 или конденсатора С1, а паузы между звуками - подбором резистора R2 или конденсатора С2. Про­должительность нарастания и спада громкости звука можно изменять подбором конденсатора СЗ и резисторов R4, R5. Тембр звучания изменяют подбором деталей частотозадающих цепочек генератора - резисторов R6 - R8 и конденсаторов С4 - Сб.

Имитатор стрекота сверчка 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.


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.
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.

«Капризуля»
В небольшой игрушечной кроватке сидит кукла с протянутыми ручонками - просит взять ее на руки. Но стоит уложить ее в кровать, как раздаются слова “Мама, мама, мама”. Так выглядит эта игрушка. Внутрь кроватки вмонтирован электронный имитатор звуков и геркон, включающий питание, а к кукле приклеен малогабаритный постоянный магнит. Когда куклу кладут в кроватку, на имитатор звуков поступает напряжение питания и в динамической головке слышатся звуки “Мама”.


Имитатор состоит из трех мультивибраторов. На транзисторах VТ6, VT7 собран мультивибратор, генерирующий колебания звуковой частоты. Они усиливаются каскадом на транзисторе VТ8 и слышатся из динамической головки ВА1, подключенной к каскаду через выходной трансформатор Т1.
Второй мультивибратор выполнен на транзисторах VТ4 VТ5 и служит для периодического включения первого. Поскольку между мультивибраторами имеется интегрирующая цепь R9, С5, звук в динамической головке будет плавно нарастать и затем спадать, как у сирены.
На транзисторах VТ1 и V/Т2 собран третий мультивибратор. Каскад на транзисторе VТЗ - усилитель тока, нагруженный на электромагнитное реле К1. При работе этого мультивибратора контакты К1.1 реле периодически подключают конденсатор С8 параллельно динамической головке, что и обеспечивает имитацию нужного слова.
В имитаторе можно использовать транзисторы МП39 - МП42 со статическим коэффициентом передачи тока 30. . . 100, причем у транзисторов VТ4, VТ5 этот параметр должен быть по возможности одинаковым или близким. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, оксидные конденсаторы - К50-6, К50-12, К50-3 и другие, на номинальное напряжение не ниже 10В, остальные конденсаторы - БМ-2, МБМ или аналогичные.
Электромагнитное реле - РЭС10, паспорт РС4.524.305, с сопротивлением обмотки около 1800 Ом. Но реле нужно доработать. Сначала с него аккуратно снимают крышку и ослаблением пружин добиваются срабатывания реле при напряжении 6 … 7 В, а затем ставят крышку и приклеивают ее, например, нитроцеллюлозным клеем. Вместо РЭС10 подойдет реле РЭС22 паспорт РФ4 500 131 но у него нужно удалить три группы контактов из четырех. Такое реле придется вынести за пределы платы или несколько увеличить плату. Можно применить любое другое реле, срабатывающее при напряжении 5 … 7 В и токе до 30 мА.
В качестве Т1 подойдет выходной трансформатор (используется половина первичной обмотки) от транзисторных приемников с выходной мощностью 0,25 – 0,5 Вт. При желании можно сделать самодельный трансформатор, выполненный на магнитопроводе Ш4Х8 (или большей площади). Его первичная (коллекторная) обмотка должна содержать 700 витков провода ПЭВ-1 0,1, вторичная - 100 витков ПЭВ-1 0,23. Динамическая головка ВА1 – 0.1ГД-6, 0.25ГД-10. 0.5ГД-17, 1ГД-28 или подобная, со звуковой катушкой сопротивлением 6 … 10 Ом и мощностью от 0,1 до 1 Вт.
Геркон SА1 - КЭМ-2 или КЭМ-8. При отсутствии геркона можно установить обычные контактные пластины, замыкающиеся под массой лежащей куклы. Источник питания - батарея «Крона».
Проверку игрушки начинают с первого мультивибратора и усилителя звуковой частоты. Верхний (по схеме) вывод резистора R11 временно соединяют с минусовым проводником питания, выводы геркона (или выключателя) замыкают проволочной перемычкой, а контакты К1.1 отключают. Если детали исправны и в монтаже нет ошибок, в динамической головке будет слышен непрерывный звук, тональность которого можно изменять подбором конденсаторов С6 и С7.
Далее восстанавливают соединение резистора R11 с цепью R9 С5. Должен послышаться звук, напоминающий звук сирены. Подбором резисторов R9 R11 (иногда и R12) и конденсатора С5 добиваются плавного нарастания и последующего спада звука. Причем номиналы резисторов R11, R12 рекомендуется изменять лишь в сторону их увеличения во избежание появления искажений. Продолжительность одного цикла звучания сирены (от начала нарастания до окончания спада звука) должна составлять 1,5 … 2 с - регулируют этот параметр подбором конденсаторов СЗ и С4.
После настройки электронной сирены подключают контакты К 1.1 и подбором конденсаторов С1 С2 добиваются, чтобы контакты замыкались на время примерно 0,5 с и находились в разомкнутом состоянии около 1с. Эту операцию удобно выполнять, прослушивая щелчки якоря реле. А чтобы не мешал звук сирены, базу транзистора VТ7 замыкают на плюсовой проводник питания. После удаления перемычки в динамической головке должно достаточно четко раздаваться немного протяжное, как бы капризное, слово «Мама». Звучание корректируют более точным подбором резисторов R2 и RЗ.

Имитатор звука подскакивающего шарика (дополнения)Хотите послушать, как подскакивает стальной шарик от шарикоподшипника на стальной или чугунной плите? Тогда со­берите имитатор по схеме, приведенной на рис. ниже. Это вариант несимметричного мультивибратора, примененного, например, в сирене. Но в отличие от сирены, в предлагаемом мульти­вибраторе нет цепей регулировки частоты следования импульсов. Как работает имитатор? Стоит нажать (кратковременно) кнопку SB1 - и конденсатор С1 зарядится до напряжения ис­точника питания. После отпускания кнопки конденсатор станет источником, питающим мультивибратор. Пока напряжение на нем большое, громкость «ударов» «шарика», воспроизводимых динамической головкой ВА1, значительна, а паузы сравнительно продолжительные.


Рис. 1. Схема имитатора звука подскакивающего шарика
Рис. 2. Вариант схемы имитатора
Рис. 3. Схема имитатора с повышенной громкостью

Постепенно, по мере разрядки конденсатора С1, будет изменяться и характер звука - громкость «ударов» начнет снижаться, а паузы уменьшаться. В заключение послышится характерный металлический дребезг, после чего звук прекратится (когда напряжение на конденсаторе С1 станет ниже порога открывания транзисторов).
Транзистор VT1 может быть любой из серий МП21, МП25, МП26, a VT2 - любой из серий КТ301, КТ312, КТ315. Конденса­тор С1 - К.50-6, С2 - МБМ. Динамическая головка - 1ГД-4, но подойдет другая, с хорошей подвижностью диффузора и воз­можно большей его площадью. Источник питания - две батареи 3336 или шесть элементов 343, 373, соединенных последова­тельно.
Детали можно смонтировать внутри корпуса имитатора, подпаяв их выводы к выводам кнопки и динамической головки. Батареи или элементы прикрепляют к дну или стенкам корпуса металлической скобкой.
При налаживании имитатора добиваются наиболее харак­терного звука. Для этого подбирают конденсатор С1 (он опреде­ляет общую продолжительность звучания) в пределах 100… 200 мкФ или С2 (от него зависит длительность пауз между «уда­рами») в пределах 0,1…0,5 мкФ. Иногда в этих же целях полез­но подобрать транзистор VT1 - ведь работа имитатора зависит от его начального (обратного) тока коллектора и статического коэффициента передачи тока.
Имитатор можно использовать в качестве квартирного звон­ка, если увеличить громкость его звучания. Наиболее просто это сделать, добавив в устройство два конденсатора - СЗ и С4 (рис. 33). Первым из них непосредственно увеличивают гром­кость звука, а вторым избавляются от появляющегося иногда эф­фекта перепада тона. Правда, при такой доработке не всегда сохраняется «металлический» звуковой оттенок, характерный для настоящего подскакивающего шарика.
Повысить громкость звука и сохранить эффект звучания позволит более сложное устройство, собранное по приведенной на рис. 34 схеме. В нем транзисторы VT2 и VT3 образуют состав­ной транзистор, работающий в каскаде усиления мощности.
Транзистор VT3 может быть любой из серии ГТ402, резистор R1 - МЛТ-0,25 сопротивлением 22…36 Ом. На месте VT3 могут работать транзисторы серий МП20, МП21, МП25, МП26, МП39 - МП42, но громкость звука будет несколько слабее, хотя и зна­чительно больше,

Звуковой пробник

Звуковой пробник выполнен по классической схеме несимметричного мультивибратора на двух маломощных транзисторах VT1 и VT2 разной структуры. Данная схема является настоящим «бестселлером» в радиолюбительской литературе. Подключая к ней те или иные внешние цепи, можно собрать не один десяток конструкций. Без датчиков это звуковой пробник, генератор для изучения азбуки Морзе, прибор для отпугивания москитов, основа одноголосного электромузыкального инструмента. Применение внешних датчиков или устройств управления в цепи базы транзистора VT1 позволяет превратить пробник в сторожевое устройство, индикатор влажности, освещенности или температуры и многие другие конструкции.

Нажимая на телеграфный ключ SB1, можно «передавать» точки и тире азбуки Морзе: при коротком нажатии в динамической головке раздается очень короткий звук (точка), при длительном - более продолжительный (тире). Изучив телеграфную азбуку, можно подумать о собственной любительской радиостанции, позволяющей связываться с радиолюбителями, проживающими практически в любой точке земного шара.
Подключив вместо телеграфного ключа гнезда XI, Х2, пробник используют для проверки монтажа, целостности предохранителей, катушек трансформаторов и т. д.
Если изменить частоту мультивибратора в область ультразвуковых частот (20…40 кГц) и умощнить схему, пробник выполняет функции устройства для отпугивания комаров, мелких грызунов.
Конденсатор С1 может быть типа КЛС, КМ5, КМ6, К73-17 и других типов. Резисторы MJIT-0,25, MJIT-0,125.
Динамическая головка ВА1 низкоомная, скажем типа 1ГД-6, можно использовать телефонный капсюль ТК-67. При желании тональность генератора можно легко изменить подбором емкости конденсатора С1. При указанных номиналах элементов она составляет около 1000 Гц.

«ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ»
Так можно сказать про следующий имитатор, если послу­шать его звучание. И действительно, издаваемые динамической головкой звуки напоминают выхлопы, характерные для двигателя автомобиля, трактора или тепловоза. Если модели этих машин оснастить предлагаемым имитатором, они сразу оживут.
По схеме имитатор несколько напоминает одно­тональную сирену. Но динамическая головка в коллекторную цепь транзистора VT2 включена через выходной трансформатор Т1, а напряжения смещения и обратной связи поступают на базу транзистора VT1 через переменный резистор R1. Для посто­янного тока он включен переменным резистором, а для обрат­ной связи, образуемой конденсатором, - делителем напряжения (потенциометром). При перемещении движка резистора изме­няется частота генератора : когда движок перемещают вниз по схеме, частота возрастает, и наоборот. Поэтому переменный резис­тор можно считать акселератором, изменяющим частоту враще­ния вала «двигателя», а значит, частоту звуковых выхлопов.

Для имитатора подойдут транзисторы КТ306, КТ312, КТ315 (VT1) и КТ208, КТ209, КТ361 (VT2) с любыми буквенными индексами. Переменный резистор - СП-I, СПО-0,5 или лю­бой другой, возможно меньших габаритов, постоянный - МЛТ-0,25, конденсатор - К50-6, К50-3 или другой оксидный, емкостью 15 или 20 мкФ на номинальное напряжение не ниже 6 В. Выходной трансформатор и динамическая головка - от любого малогабаритного («карманного») транзисторного прием­ника. В качестве обмотки I используется одна половина первичной обмотки. Источник питания - батарея 3336 или три элемента напряжением 1,5 В (например, 343), соединенные по­следовательно.
В зависимости от того, где будете использовать имитатор, определите размеры платы и корпуса (если имитатор предпола­гаете установить не на модели).
Если при включении имитатора он будет работать неустой­чиво или звук вообще отсутствует, поменяйте местами выводы конденсатора С1 - плюсовым выводом к коллектору транзисто­ра VT2. Подбором этого конденсатора можете установить нуж­ные пределы изменения числа оборотов «двигателя».

Двухтональная сирена
Взглянув на схему этого имитатора, нетрудно заметить уже знакомый узел - генератор, собранный на тран­зисторах VT3 и VT4. По такой схеме был собран предыдущий имитатор. Только в данном случае мультивибратор работает не в ждущем, а в обычном режиме. Для этого на базу первого транзистора (VT3) подано напряжение смещения с делителя R6R7. Заметьте, что транзисторы VT3 и VT4 поменялись мес­тами по сравнению с предыдущей схемой из-за изменения полярности напряжения питания.
Итак, на транзисторах VT3 и VT4 собран генератор тона, задающий первую тональность звука. На транзисторах же VT1 и VT2 выполнен симметричный мультивибратор, благодаря ко­торому получится вторая тональность звука.
Происходит это так. Во время работы мультивибратора напряжение на коллекторе транзистора VT2 либо есть (когда транзистор закрыт), либо пропадает почти полностью (при открывании транзистора). Длительность каждого состояния одинакова - примерно 2 с (т. е. частота следования импульсов мультивибратора составляет 0,5 Гц). В зависимости от состояния транзистора VT2 резистор R5 шунтирует либо резистор R6 (через последовательно соединенный с резистором R5 резистор R4), либо R7 (через участок коллектор-эмиттер транзистора VT2). Напряжение смещения на базе транзистора VT3 изменяется скачком, поэтому из динамической головки раздается звук то одной, то другой тональности.
Какова роль конденсаторов С2, СЗ? Они позволяют изба­виться от влияния генератора тона на мультивибратор. При их отсутствии звук будет несколько искаженным. Включены же конденсаторы встречно-последовательно потому, что полярность сигнала между коллекторами транзисторов VT1 и VT2 периоди­чески изменяется. Обычный оксидный конденсатор в таких усло­виях работает хуже, чем так называемый неполярный, для ко­торого полярность напряжения на выводах не имеет значения. При включении двух полярных оксидных конденсаторов указан­ным способом образуется аналог неполярного конденсатора. Правда, общая емкость конденсатора становится вдвое мень­ше, чем каждого из них (конечно, при одинаковой их емкости).


В этом имитаторе могут быть использованы детали таких же типов, что и в предыдущем, в том числе и источник питания. Для подачи напряжения питания подойдет как обычный выклю­чатель с фиксацией положения, так и кнопочный, если имита­тор будет работать в качестве квартирного звонка.
Как правило, смонтированный без ошибок имитатор начинает работать сразу. Но при необходимости его нетрудно подрегу­лировать для получения более приятного звучания. Так, тональ­ность звука можно несколько понизить увеличением емкости конденсатора С5 или повысить уменьшением ее. Диапазон из­менения тональности зависит от сопротивления резистора R5. Продолжительность звука той или иной тональности можно из­менить подбором конденсаторов С1 или С4.

Мультивибратор на ПОЛЕВЫХ транзисторах


В данном мультивибраторе использованы отечественные полевые n-канальные транзисторы с изолированным затрвором и индуцированным каналом. Внутри корпуса между выводами затвора и истока стоит защитныцй стабилитрон, который защищает транзистор при неумелом обращении. Конечно, не на 100%.
Частота переключения мультивибратора 2 Гц. Она задаётся, как обычно, С1, С2, R1, R2. Нагрузка - лампы накаливания EL1, EL2.
Резисторы, включенные между стоком и затвором транзисторов, обеспечивают "мягкий" пуск мультивибратора, но, одновременно, несколько "затягивают" выключение транзисторов.
Вместо ламп накаливания нагрузкой в цепях стоков могут служить светодиоды с дополнительными резисторами или телефоны типа ТК-47. В этом случае, разумеется, мультивибратор должен работать в области звуковых частот. Если используется один капсюль, то в цепь стока другого транзистора надо включить резистор сопротивлением 100-200 Ом.
Резисторы R1 и R2 можно составить из нескольких, соединённых последовательно, или, если таковых не найдётся, использовать конденсаторы большей ёмкости.
конденсаторы могут быть неполярные керамические, либо плёночные, например, серий КМ-5, КМ-6, К73-17. Лампы накаливания на напряжение 6В и ток до 100 мА. Вместо транзисторов указанной серии, которые рассчитаны на постоянный ток до 180 мА, можно применить более мощные ключи КР1064КТ1 или КР1014КТ1. В случае использования более мощной нагрузки, например, автомобильных ламп, следует применить другие транзисторы, напримекр, КП744Г, рассчитанные на ток до 9А. В этом случае между затвором и истоком следует установить защитные стабилитроны на напряжение 8-10В (катодом - к затвору) - КС191Ж или аналогичные. При больших токах стока транзисторы придётся установить нп теплоотводы.
Налаживание мультивибратора сводится к подбору конденсаторов для получения желаемой частоты. Для работы на звуковых частотах ёмкости должы быть в пределах 300-600 пФ. Если же оставить конденсаторы указанной на схеме ёмкости, то сопротивление резисторов придётся значительно уменьшить, вплоть до 40-50 кОм.
При использовании мультивибратора в качестве узла в разрабатываемой конструкции, между проводами питания следует включить блокировочный конденсатор 0,1-100 мкФ.
Мультивибратор работоспособен при напряжении питания 3-10В (с соответствующей нагрузкой).

Я не старался привести здесь очень сложные схемы, в которых мультивибратор является составным элементом. Как видно из вышеизложенного, я взял, в основном, простые схемы, которые могут быть легко повторены.
Разумеется, область применения мультивибраторов далеко не полностью перекрывается приведёнными примерами, она гораздо шире. Но это уже несколько иная история, которая выходит за рамки обозначенной мною темы.

Схемы простейших электронных устройств для начинающих радиолюбителей. Простые электронные игрушки и устройства которые могут быть полезны для дома. Схемы построены на основе транзисторов и не содержат деффицитных компонентов. Имитаторы голосов птиц, музыкальные инструменты, светомузыка на светодиодах и другие.

Генератор трелей соловья

Генератор трелей соловья, выполненный на асимметричном мультивибраторе, собран по схеме, приведенной на рис. 1. Низкочастотный колебательный контур, образованный телефонным капсюлем и конденсатором СЗ, периодически возбуждается импульсами, вырабатываемыми мультивибратором. В итоге формируются звуковые сигналы, напоминающие соловьиные трели. В отличие от предыдущей схемы звучание этого имитатора не управляемое и, следовательно, более однообраз ное. Тембр звучания можно подбирать, меняя емкость конденса тора СЗ.

Рис. 1. Генератор-иммитатор трелей соловья, схема устройства.

Электронный подражатель пения канарейки

Рис. 2. Схема электронного подражателя пения канарейки.

Электронный подражатель пения канарейки описан в книге Б.С. Иванова (рис. 2). В его основе также асимметричный мультивибратор. Основное отличие от предыдущей схемы — это RC-цепочка, включенная между базами транзисторов мультивибратора. Однако это несложное нововведение позволяет радикально изменить характер генерируемых звуков.

Имитатор кряканья утки

Имитатор кряканья утки (рис. 3), предложенный Е. Бри-гиневичем, как и другие схемы имитаторов, реализован на асимметричном мультивибраторе [Р 6/88-36]. В одно плечо мультивибратора включен телефонный капсюль BF1, а в другое — последовательно соединенные светодиоды HL1 и HL2.

Обе нагрузки работают поочередно: то издается звук, то вспыхивают светодиоды — глаза «утки». Тональность звука подбирается резистором R1. Выключатель устройства желательно выполнить на основе магнитоуправляемого контакта, можно самодельного.

Тогда игрушка будет включаться при поднесении к ней замаскированного магнита.

Рис. 3. Схема имитатора кряканья утки.

Генератор «шума дождя»

Рис. 4. Принципиальная схема генератора "шума дождя" на транзисторах.

Генератор «шума дождя», описанный в монографии В.В. Мацкевича (рис. 4), вырабатывает звуковые импульсы, поочередно воспроизводимые в каждом из телефонных капсюлей. Эти щелчки отдаленно напоминают падение капель дождя на подоконник.

Для того чтобы придать случайность характеру падения капель, схему (рис. 4) можно усовершенствовать, введя, например, последовательно с одним из резисторов канал полевого транзистора. Затвор полевого транзистора будет представлять собой антенну, а сам транзистор будет являться управляемым переменным резистором, сопротивление которого будет зависеть от напряженности электрического поля вблизи антенны.

Электронный барабан-приставка

Электронный барабан — схема, генерирующая звуковой сигнал соответствующего звучания при прикосновении к сенсорному контакту (рис. 5) [МК 4/82-7]. Рабочая частота генерации находится в пределах 50...400 Гц и определяется параметрами RC-элементов устройства. Подобные генераторы могут быть использованы для создания простейшего электромузыкального инструмента с сенсорным управлением.

Рис. 5. Принципиальная схема электронного барабана.

Электронная скрипка с сенсорным управлением

Рис. 6. Схема электронной скрипки на транзисторах.

Электронная «скрипка» сенсорного типа представлена схемой, приведенной в книге Б.С. Иванова (рис. 6). Если к сенсорным контактам «скрипки» приложить палец, включается генератор импульсов, выполненный на транзисторах VT1 и VT2. В телефонном капсюле раздастся звук, высота которого определяется величиной электрического сопротивления участка пальца, приложенного к сенсорным пластинкам.

Если сильнее прижать палец, его сопротивление понизится, соответственно возрастет высота звукового тона. Сопротивление пальца зависит также от его влажности. Изменяя степень прижатия пальца к контактам, можно исполнять незамысловатую мелодию. Начальную частоту генератора устанавливают потенциометром R2.

Электромузыкальный инструмент

Рис. 7. Схема простого самодельного электромузыкального инструмента.

Электромузыкальный инструмент на основе мультивибратора [В.В. Мацкевич] вырабатывает электрические импульсы прямоугольной формы, частота которых зависит от величины сопротивления Ra — Rn (рис. 7). При помощи подобного генератора можно синтезировать звуковую гамму в пределах одной-двух октав.

Звучание сигналов прямоугольной формы очень напоминает органную музыку. На основе этого устройства может быть создана музыкальная шкатулка или шарманка. Для этого на диск, вращаемый ручкой или электродвигателем, наносят по окружности контакты различной длины.

К этим контактам напаивают предварительно подобранные резисторы Ra — Rn, которые определяют частоту импульсов. Длина контактной полоски задает длительность звучания той или иной ноты при скольжении общего подвижного контакта.

Простая цветомузыка на светодиодах

Устройство цветомузыкального сопровождения с разноцветными светодиодами, так называемая «мигалка», украсит музыкальное звучание дополнительным эффектом (рис. 8).

Входной сигнал звуковой частоты простейшими частотными фильтрами разделяется на три канала, условно называемые низкочастотным (светодиод красного свечения); среднечастотным (светодиод зеленого. свечения) и высокочастотным (желтый светодиод).

Высокочастотная составляющая выделяется цепочкой С1 и R2. «Среднечастотная» компонента сигнала выделяется LC-фильтром последовательного типа (L1, С2). В качестве катушки индуктивности фильтра можно использовать старую универсальную головку от магнитофона, либо обмотку малогабаритного трансформатора или дросселя.

В любом случае при настройке устройства потребуется индивидуальный подбор емкости конденсаторов С1 — СЗ. Низкочастотная составляющая звукового сигнала беспрепятственно проходит через цепь R4, СЗ на базу транзистора VT3, управляющего свечением «красного» светодиода. Токи «высокой» частоты закорачиваются конденсатором СЗ, т.к. он имеет для них крайне малое сопротивление.

Рис. 8. Простая цветомузыкальная установка на транзисторах и светодиодах.

Электронная игрушка "угадай цвет" на светодиодах

Электронный автомат предназначен для отгадывания цвета включившегося светодиода (рис. 9) [Б.С. Иванов]. Устройство содержит генератор импульсов — мультивибратор на транзисторах VT1 и VT2, связанный с триггером на транзисторах VT3, VT4. Триггер, или устройство с двумя устойчивыми состояниями, поочередно переключается после каждого из пришедших на его вход импульсов.

Соответственно, поочередно высвечиваются и разноцветные светодиоды, включенные в каждое из плеч триггера в качестве нагрузки. Поскольку частота генерации достаточно высока, мигание светодиодов при включении генератора импульсов (нажатии на кнопку SB1) сливается в непрерывное свечение. Если отпустить кнопку SB1, генерация прекращается. Триггер устанавливается в одно из двух возможных устойчивых состояний.

Поскольку частота переключений триггера была достаточно велика, заранее предсказать, в каком состоянии окажется триггер, невозможно. Хотя из каждого правила есть исключения. Играющим предлагается определить (предсказать), какой именно цвет появится после очередного запуска генератора.

Либо предлагается угадать, какой цвет загорится после отпускания кнопки. При большом наборе статистики вероятность равновесного, равновероятного высвечивания светодиодов должна приблизиться к значению 50:50. Для малого числа попыток это соотношение может не выполняться.

Рис. 9. Принципиальная схема электронной игрушки на светодиодах.

Электронная игрушка "у кого лучше реакция"

Электронное устройство, позволяющее сопоставить скорость реакции двух испытуемых [Б.С. Иванов], может быть собрано по схеме, приведенной на рис. 10. Первым высвечивается индикатор — светодиод того, кто первый нажмет «свою» кнопку.

В основе устройства триггер на транзисторах VT1 и VT2. Для повторного тестирования скорости реакции питание устройства следует кратковременно отключить дополнительной кнопкой.

Рис. 10. Принципиальная схема игрушки "у кого лучше реакция".

Самодельный фототир

Рис. 11. Принципиальная схема фототира.

Светотир С. Гордеева (рис. 11) позволяет не только играть, но и тренироваться [Р 6/83-36]. Фотоэлемент (фотосопротивление, фотодиод — R3) направляют на светящуюся точку или солнечный зайчик и нажимают спусковой крючок (SA1). Конденсатор С1 разряжается через фотоэлемент на вход генератора импульсов, работающего в ждущем режиме. В телефонном капсюле раздается звук.

Если наводка неточна, и сопротивление резистора R3 велико, то энергии разряда недостаточно для запуска генератора. Для фокусировки света необходима линза.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.