Раздел: Документация
0 ... 5 6 7 8 9 10 11 ... 29 Эксперименты со схемой. Попробуйте изменить величину емкости конденсатора С2 так, как предлагалось, чтобы получить изменение интервалов прерываний. Дополните схему переключателем S2, чтобы получить сигнализатор вторжения. Схема 3 ТРЕВОЖНЫЙ СИГНАЛИЗАТОР, ОХРАНЯЮЩИЙ ДВА ВХОДА Описание работы схемы. Двусторонний сигнализатор может быть использован как тревожное сигнальное устройство для одновременной охраны двух дверей какого-нибудь помещения. Микросхема IC1 (рис. 7.3) является операционным усилителем, включенным по схеме генератора. Выходной сигнал с вывода 6 по цепи обратной связи подается на вход (вывод 2) через мостовую схему (Rl, R2, СЗ и С4), которая для получения колебаний подключена к земле через элементы R3, CI, С2 и S1 или S2. Изменение величины любого из этих компонентов вызовет изменение частоты звукового сигнала на выходе. Уменьшение сопротивления резистора R3 вызовет повышение частоты. Звуковой сигнал на выходе схемы появляется в случае, если один из конденсаторов С1 и С2 или оба одновременно замкнуты на землю. Причем каждому случаю соответствует своя частота звука. В экспериментальных целях вы можете изменять величины других компонентов, причем целесообразнее изменять тройку CI, С2 и R3, нежели Rl, R2, СЗ или С4. Заметим, что переключатель S1 обеспечивает более низкий звук, поскольку к нему подключен конденсатор большей емкости (О). Третий звук будет распознаваться лучше по отношению к двум другим, если вместо емкости 0,001 мкФ конденсатор С2 будет иметь емкость 0,025 мкФ. Диод D1 включен последовательно с резистором R4 для улучшения качества звука и уровня запуска генератора. Выход микросхемы IC1 (вывод 6) подается через конденсатор С5 на вход микросхемы IC2 (усилитель низкой частоты). Мощности этой микросхемы достаточно для возбуждения 12-дюйм (300-мм) громкоговорителя, если кому-то захочется получить высокую эффективность. Усиление микро-  Рис. 7.3. Тревожный сигнализатор, охраняющий два входа: IC1 операционный усилитель; IC2 низко- R3, R4 10 кОм; R5 22 кОм; R6 1 кОм; вольтный усилитель мощности; С1 В1. В2 9-В батареи или биполярный 0,03 мкФ; С2 -0,001 мкФ; СЗ, С4 0,002 мкФ; источник питания; S1 S2 однополюсные С5-0,01мкФ; С6-200 мкФ, 15 В; С7- перекидные переключатели нормально ЮмкФ, 15 В; R1-220kOm; R2 180 кОм; разомкнутые. схемы IC2 без элементов R6 и С7 слишком велико. При их включении в схему усиление составляет 50 дБ, а при включении только конденсатора С7 (10 мкФ)-200. Эксперименты со схемой. Измените емкость конденсатора С1 или С2 для получения большего различия частот. Попробуйте добавить еще один переключатель и еще один конденсатор для получения трехпозиционного сигнализатора. Схема 4 ТУМАННЫЙ ГУДОК (НЕПРЕРЫВНЫЙ) Описание работы схемы. Туманный гудок имеет низкий звук, время включения которого управляется генератором импульсов инфранизкой частоты. Частота звука отвечает требованиям туманного гудка. Микросхема IC2, таймер типа LM555, генерирует частоту приблизительно 200 Гц, определяемую элементами С2, R3 и R4 (рис. 7.4). Выход его поступает через конденсатор СЗ емкостью 220 мкФ на 12-дюйм (300-мм) громкоговоритель. Может быть использован и меньший громкоговоритель, но для этого низкого звука более эффективен громкоговоритель большего размера. Выход может быть нагружен на еще один усилитель для получения большей мощности, но и этой мощности вполне достаточно. Управление состояниями «включено/выключено» осуществляется через вход сброса (вывод 4), который подключен к выводу 4 микросхемы IC1. Микросхема IC1 типа CD4001, представляющая собой четыре двух-входовых логических элемента ИЛИ-НЕ, имеет два перекрестно соединенных логических элемента для реализации схемы генератора Частота генератора на микросхеме IC1 составляет 1 импульс в 1,3 с, или, другими словами, звук включается на этот промежуток времени. Выходной сигнал близок к симметричному, поэтому время выключения звука приблизительно такое же. Частота импульсов может быть изменена путем изменения величин элементов Rl, R2 и С1 Уменьшение сопротивления резистора R2 вызовет уменьшение времени включенного состояния, а увеличение со-  С2 IC1 CD 400 1С1С г4" Туманный ТДОк (непрерывный). J~CD4001. логические элементы ИЛИ-п по Ю2 LM555; С1 - 50 мкФ, 25 В; С2 мкф; СЗ 220 мкФ, 25 В; D1 свето-  диод; R1 220 кОм; R2- 22 кОм; 100 кОм; R4-68kOm; R5 ЮкОм 220 Ом R3 R6 противления резистора R2 соответственно увеличит это время. Выходной сигнал после таких изменений не будет симметричным, поэтому в последнем случае длительность паузы будет короче, чем время включенного состояния. Светодиод D1 в схеме необязателен для ее функционирования. Он добавлен для визуальной индикации времени включения. Эксперименты со схемой. Измените величину элементов R2 или С1 для изменения длительностей выключенного и включенного состояний. Подберите какой-нибудь усилитель мостового типа из этой книги, который можег быть добавлен для получения большей мощности (смотрите схемы 16 и 19). Схема 5 ТУМАННЫЙ ГУДОК (ПРЕРЫВИСТЫЙ) Описание работы схемы. Эта схема формирует звуковой сигнал, подобный настоящему туманному гудку, в котором три гудка чередуются с паузой. Число гудков, а также длительность паузы и тон программируются изменением выбранных компонентов. Микросхема IC2, таймер типа LM555, является низкочастотным генератором, частота которого задается величиной емкости конденсатора С2 (рис. 7.5). Во внутренних водах рекомендован звук частотой от 250 до 525 Гц. Номиналу конденсатора С2 = 0,022 мкФ соответствует звук частотой 250 Гц. Выход микросхемы подается на громкоговоритель через конденсатор СЗ. Светодиод D1 не является обязательным и включен в схему для визуальной индикации включенного состояния. Микросхема IC1 типа CD4011 представляет собой четыре двухвходо-вых логических элемента И-НЕ с двумя логическими элементами, перекрестно соединенными с помощью элементов Rl, R2 и С1 для получения низкочастотного генератора. Длительность сигнала во включенном состоянии составляет 1,3 с. Вывод 4 (выход микросхемы) подключен к выводу 4 микросхемы LM555 для формирования длительности включенного состояния звукового генератора. Разрешение запуска микросхемы IC1 осуществляется по выводу 1: когда на нем устанавливается высокий уровень или  С2  R7 R8 Рис. 7.5. Туманный гудок (прерывистый): IC1 CD4001, логические элементы ИЛИ-НЕ; IC2-LM555; С1 50 мкФ, 25 В; С2 0,022 мкФ; 0,02 мкФ, 0,018 мкФ (подбором); СЗ 220 мкФ, 25 В; D1 -светодиод, красный; С4-15 мкФ, 15 В; D2- светодиод. R3 R4 зеленый (дополнительный); R1 220 кОм; R2 22 кОм; R3 100 кОм, R4 68 кОм; R5-10kOm; R6 220 0м; R7 330 кОм; R8 470 кОм; R9 270 Ом «включено», IC1 может генерировать низкочастотные импульсы для управления длительностью одной звуковой посылки. Когда на выводе 1 установлен низкий уровень, на выходе устанавливается также низкий уровень и звук прерывается. Через вывод 1 можно формировать заданное число тональных посылок и затем прерывать их на некоторый период времени, после чего эти посылки будут повторены. Микросхема IC3 является еще одним низкочастотным генератором импульсов, построенным при помощи элементов R7, R8 и С4. Устанавливая большие номиналы резисторов R7 и R8 и сохраняя установленную величину емкости конденсатора С4, можно управлять числом звуковых посылок между периодами выключений. Вывод 3-выход микросхемы-подключен к установочному входу логического элемента (вывод 1) микросхемы IC1. Легче управлять путем подбора номинала С4, чем путем изменения R7 или R8. Когда емкость конденсатора С4 составляет 10 мкФ, формируются две звуковые посылки, при емкости 20 мкФ-четыре звуковые посылки, а при емкости 15 мкФ-три. Светодиод D2 (зеленого цвета) и 270-Ом резистор в схеме являются необязательными. Светодиод включен в схему для визуального контроля времени включенного и выключенного состояний. Примечание: микросхема LM555, звуковой генератор, обладает достаточной мощностью для возбуждения 12-дюйм (300-мм) громкоговорителя. Выход может быть подключен к усилителю в интегральном исполнении, такому, как микросхемы LN386 или LN384. Эксперименты со схемой. Найдите в этой книге схему с усилителем в интегральном исполнении типа LN384 или LN386 и примените ее для получения звука большой громкости. Увеличьте емкость конденсатора С2 и понаблюдайте изменение тональности, или увеличьте емкость конденсатора С4 для увеличения времени паузы. Схема 6 СИНТЕЗИРОВАННЫЙ ЗВУК (ТЕАТРАЛЬНЫЙ) Описание работы схемы. Синтезирование двух звуков может дать некоторые интересные эффекты, такие, как свисток поезда, гудок старого автомобиля, дуновение ветра, ночной шум и другие. Такие звуки используются в театральных постановках. Сверхъестественные звуки также можно получить при помощи этой схемы (рис. 7.6). Микросхема IC1 типа CD4011 представляет собой четыре двухвходо-вых логических элемента И-НЕ. Она имеет два перекрестно соединенных готических элемента для реализации схемы двух отдельных звуковых генераторов. Компоненты R4, R5 или С5 с одной стороны и Rl, R2 и О - с Другой определяют параметры выходных звуковых сигналов. Изменение номиналов конденсаторов С5 и О приведет к изменению выходных сигналов на выводах 4 и 10. Если использовать магазины емкостей в качестве этих конденсаторов, то изменение звуков будет происходить в соответствии с номиналами подключенных конденсаторов. Третий звуковой эффект может быть получен путем плавного изменения напряжения от 5 До 9 В. Это добавит завывания в синтезированный звук Выходные сигналы с выводов 4 и 10 микросхемы IC1 подаются через конденсаторы С2 и С6 на микросхему IC2. Микросхема IC2 работает в качестве буферного устройства для предотвращения перегрузки по выходу. --—к-,  Рис. 7.6. Синтезированный звук (театральный):  6-9 В IC1 CD4011, четыре двухвходовых логических элемента И-НЕ; IC2-CD4011; IC3 LM386, низковольтный усилитель низкой частоты; С1-0,019 мкФ; С2, С6-0,1 мкФ; СЗ, С7-0,02 мкФ; С5 0,06 мкФ; С4-220 мкФ, 15 В; С8 10 мкФ, 15 В (допол- нительный); R1 68 кОм; R2 22 кОм; R3-ЮкОм; R4 68 кОм; R5-10kOm; R6-1 МОм, потенциометр; S1 - однополюсный перекидной переключатель, нормально разомкнутый; батарея от 6 до 9 В. Выходы микросхемы IC2, выводы 3 и 11, подключены к резистору R6 как к общей нагрузке. В этой точке смешиваются два сигнала. Резистор R6 устанавливает величину входного сигнала для микросхемы IC3 (усилитель звуковой частоты на интегральной схеме LM386). Микросхема IC3 LM386 является усилителем низкой частоты. Конденсатор С8 необязателен и добавляется, если нужно получить коэффициент усиления, равный 200. Без конденсатора С8 коэффициент усиления равен 20. Последовательным соединением резистора и конденсатора можно получить другие значения коэффициента усиления. Эксперименты со схемой. Изменяя номиналы конденсаторов С5 и С1, пронаблюдайте изменения, происходящие в синтезированном звуке. Возьмите источник питания с регулируемым напряжением и запитайте от него микросхемы IC1 и IC2, сохраняя фиксированное напряжение на микросхеме IC3. Измените напряжение от 5 до 9 В для получения эффекта сверхъестественного звука. СИНТЕЗИРОВАННЫЙ ЗВУК (ПОВТОРЯЮЩИЙСЯ) Описание работы схемы. Синтезированный звук в повторяющемся режиме является прекрасным сигнальным средством для привлечения внимания й может быть включен с соответствующим датчиком, установленным вместо переключателя S1. Схема (рис. 7.7) похожа на схему синтезированного театрального звука в схеме 6, за исключением использования микросхемы IC2. В этой части схемы выводы 1-6 микросхемы IC2 использовались как буферное устройство. Обе входные частоты вводятся и выводятся через конденсаторы С6, С2, С7 и СЗ. Буферный каскад, сделанный ранее на выводах 13, 12 и 11, был перенесен на другую сторону, чтобы освободить место для третьего, перекрестно соединенного генератора. Элементы R7, R#   Рис. 7.7. Синтезированный звук (повторяющийся): IC1-CD4011, четыре двухвходовых логических элемента И-НЕ; IC2 CD4011; IC3 LM386, низковольтный усилитель низкой частоты; С1 0,03 мкФ; С2, С6 0,1 мкФ СЗ, С7-0,02 мкФ; С5-0.056 мкФ; С4 220 мкФ, 15 В; С8- 10 мкФ, 15 В; С9 10 мкФ, 15 В (дополнительный); 68 кОм; R2 22 кОм; R3, R5 -10 кОм; 68 кОм; R6 1 МОм, потенциометр; 470 кОм; R8 330 кОм, R9 1 кОм; R1 R4 R7 D1 светодиод, красный; S1 перекидной переключатель. однополюсный и С8 выбраны достаточно большими для того, чтобы получить низкую частоту следования импульсов - один импульс в шесть секунд (или время включенного и выключенного состояний по три секунды каждое). Увеличивая или уменьшая номинал конденсатора С8, можно изменять длительность периода повторений. Выход микросхемы (вывод 10) непосредственно соединен с выводами 1 и 13, при наличии положительного потенциала на которых генераторы запускаются. Светодиод D1 и резистор R9 соединяют установочные входы разрешения (выводы 1 и 13) с землей. Кроме того, с помощью светодиода контролируется время включенного состояния, поскольку он светится тогда, когда на входах разрешения имеется высокий логический уровень (или положительный потенциал). Микросхема IC2 запускается через вывод 13. Когда на нем высокий уровень, звуковой сигнал включен. Переключатель S1 и резистор R3 установлены для запуска и отключения схемы. Если S1 заменить на однополюсный, нормально замкнутый выключатель, который размыкается при механическом воздействии (наподобие выключателя света в дверце автомобиля), устройство превратится в сигнализатор на открывание, когда дверь открыта или приложенная сила снята. Многие грузовики имеют подобные устройства, которые сигнализируют о том, что автомобиль начинает двигаться задним ходом (для этого можно использовать лампочки заднего хода). Посмотрите в этой книге схему 31 «Сигнал заднего хода». Эксперименты со схемой. Какое влияние окажет изменение номинала конденсатора С8 на частоту повторений? Сможете ли вы изменить гармонию звучания синтезированного звука путем уменьшения или увеличения номинала конденсатора С5? 0 ... 5 6 7 8 9 10 11 ... 29
|
