Звукові генератори імітатори. Генератори - імітатори звуків

Частина деталей змонтована на друкованій платі (мал. 48), яку потім розміщують усередині корпусу. Там же встановлюють батарею живлення. Динамічну головку та вимикач можна зміцнити на передній стінці корпусу.

Якщо всі деталі справні та змонтовані без помилок, жодного налагодження імітатор не вимагає. Проте запам'ятайте наступні рекомендації. Частоту повторення трелів можна змінити підбором резистора R5. Резистор R7, включений послідовно з головкою, впливає як гучність звучання, а й частоту блокинг-генератора. Цей резистор можна підібрати експериментально, тимчасово замінивши його змінним дротяним опором 2...3 Ом. Добиваючись найбільшої гучності звучання, не забувайте, що при цьому можуть з'являтися спотворення, які погіршують якість звуку.

Мал. 48. Друкована плата імітатора
При повторенні цього імітатора для отримання потрібного звучання доводилося змінювати номінали деталей і навіть перебудовувати схему. Ось, наприклад, зміни, внесені до однієї з конструкцій. Ланцюжок С4, С5, R6 замінений конденсатором (оксидним або іншого типу) ємністю 2 мкФ, а замість резистора R5 включений ланцюжок з послідовно з'єднаних постійного резистора опором 33 кОм і підстроювальним опором 100 кОм. Замість ланцюжка R2 С2 включений конденсатор ємністю 30 мкФ. Резистор R4 залишився підключеним до виведення дроселя L1, а між виведенням та базою транзистора VT2 (а значить, і плюсовим виведенням конденсатора С1) включений резистор опором 1 кОм, одночасно між базою та емітером транзистора VT2 включений резистор опором 100 кО. При цьому опір резистора R2 зменшено до 75 кОм, а ємність С1 конденсатора збільшена до 100 мкФ.

Подібні зміни можуть бути викликані застосуванням конкретних транзисторів, трансформатора та дроселя, динамічної головки та інших деталей. Їх перерахування дає можливість ширше експериментувати з цим імітатором отримання потрібного звучання.

У будь-якому випадку працездатність імітатора зберігається при зміні напруги живлення від 6 до 9 ст.
^ ТРЕЛИ СОЛОВ'Я
Використавши частину попередньої конструкції, можна зібрати новий імітатор (рис. 49) – трелів соловейка. У ньому всього один транзистор, на якому виконаний блокінг-генератор з двома ~ позитивними ланцюгами зворотнього зв'язку. Одна з них, що складається з дроселя L1 і С2 конденсатора, визначає тональність звуку, а друга, складена з резисторів Rl, R2 і конденсатора С1, - період повторення трелів. Резистори Rl – R3 визначають режим роботи транзистора.

^ Мал. 49. Схема імітатора трелів соловейка однією транзисторе
Вихідний трансформатор, дросель та динамічна головка - такі ж, що й у попередній конструкції, транзистор - серій МП39 - МП42 з можливо більшим коефіцієнтом передачі струму. Джерело живлення – будь-який (з гальванічних батарей або випрямляч) напругою 9... 12 В. Резистори – МЛТ-0,25, оксидні конденсатори – К50-6, конденсатор СЗ – МБМ або інший.

Деталі в імітаторі небагато і ви зможете розташувати їх самостійно на платі з ізоляційного матеріалу. Взаємне розташування деталей немає значення. Монтаж може бути як друкованим, так і навісним, з використанням стійок під висновки деталей.

Звучання простого імітатора багато в чому залежить від параметрів транзистора, що використовується. Тому налагодження зводиться до вибору деталей для отримання потрібного ефекту.

Тональність звуку встановлюють підбором конденсатора СЗ (його ємність може бути в межах від 4,7 до 33 мкФ), а бажану тривалість трелів - підбором резистора R1 (у межах від 47 до 100 кОм) та конденсатора С1 (від 0,022 до 0,04). Правдоподібність звуку багато в чому залежить від режиму транзистора, який встановлюють підбором резистора R3 в межах від 3,3 до 10 кОм. Налагодження значно спроститься, якщо замість постійних резисторів R1 і R3 будуть тимчасово встановлені змінні опором 100 - 220 кОм (R1) і 10 - 15 кОм (R3).

Якщо захочете використовувати імітатор як квартирний дзвінок або звуковий сигналізатор, замініть конденсатор СЗ на іншу більшу ємність (до 2000 мкФ). Тоді навіть при короткочасній подачі напруги живлення кнопкою дзвінків конденсатор миттєво зарядиться і буде виконувати роль акумулятора, дозволяючи зберегти достатню тривалість звучання.

Схема складнішого імітатора, що практично не потребує налагодження, наведена на рис. 50. Він складається із трьох симетричних мультивібраторів, що виробляють коливання різної частоти. Скажімо, перший мультивібратор, виконаний на транзисторах VT1 і VT2, працює на частоті менш герц, другий мультивібратор (він виконаний на транзисторах VT3, VT4) - на частоті декількох герц, а третій (на транзисторах VT5, VT6) - на частоті більше кілогерця. Оскільки третій мультивібратор пов'язаний з другим, а другий - з першим, то коливання третього мультивібратора будуть сплесками сигналів різної тривалості і дещо змінюється частоти. Ці «сплески» посилюються каскадом на транзисторі VT7 і через вихідний трансформатор Т1 подаються на динамічну головку ВА1 – вона перетворює «сплески» електричного сигналу на звуки трілі солов'ї.

Зауважте, що для отримання необхідної імітації між першим і другим мультивібраторами встановлена ​​інтегруюча ланцюжок по , з що виділяється на резисторі R9.

В імітаторі можуть працювати транзистори серій МП39 - МП42 з можливо більшим коефіцієнтом передачі струму. Постійні резистори - МЛТ-0,25, оксидні конденсатори - К50-6, решта конденсаторів - МБМ або інші малогабаритні. Трансформатор - вихідний від будь-якого транзисторного приймача із двотактним підсилювачем потужності. У колекторний ланцюг транзистора включено половину первинної обмотки трансформатора. Динамічна головка - будь-яка малопотужна, наприклад, 0,1ГД-6, 0.25ГД-19. Джерело живлення – батарея 3336, вимикач – будь-якої конструкції.

Мал. 50. Схема імітатора трелів соловейка на шести транзисторах
Частину деталей імітатора розташовують на платі (мал. 51), яку потім встановлюють у корпус будь-якого матеріалу та відповідних габаритів. Усередині корпусу розміщують джерело живлення, а на передній стінці зміцнюють динамічну головку. Тут же можна розмістити і вимикач живлення (при використанні імітатора як квартирний дзвінок замість вимикача підключають проводами дзвінкову кнопку, розташовану біля вхідних дверей).

^ Мал. 51. Монтажна плата імітатора
Перевірку імітатора починають із третього мультивібратора. Тимчасово підключають верхні за схемою висновки резисторів R12 R13 до мінусового проводу живлення. У динамічній голівці повинен лунати безперервний звук певного тону. За потреби змінити тональність достатньо підібрати конденсатори С7, С8 або резистори R12, R13.

Потім відновлюють колишнє з'єднання резисторів R12, R13 і підключають до мінусового дроту верхні за схемою виводи резисторів R7, R8. Звук має стати уривчастим, але ще не схожим на співи соловейка.

Якщо так і є, знімають перемичку між резисторами R7, R8 і мінусовим проводом. Ось тепер має з'явитися звук, схожий на трілі солов'ї. Більш точного звучання імітатора можна домогтися підбором деталей частотних ланцюгів перших двох мультивібраторів - базових резисторів і конденсаторів зворотного зв'язку.
^ НА РІЗНІ ГОЛОСИ
Деяка перебудова схеми електронної «канарійки» - і ось вже з'являється схема (рис. 52) ще одного імітатора, здатного видавати звуки найрізноманітніших пернатих мешканців лісу. Причому перебудовувати імітатор на той чи інший звук порівняно просто – достатньо перевести ручку одного або двох перемикачів у відповідне положення.

Як і в електронній «канарейці», обидва транзистори працюють у мультивібраторі, а VT2 входить ще й до складу блокінг-генератора. У частотозадаючі ланцюга імітатора включені набори конденсаторів різної ємності, які можна підключати перемикачами: з допомогою перемикача SA1 змінюється тональність звучання, і з допомогою SA2 - частота повторення трелей.

Крім зазначених на схемі, можуть працювати інші германієві транзистори малої потужності і з більшим коефіцієнтом передачі (але не менше 30). Оксидні конденсатори – К50-6, решта – МБМ, КЛС або інші малогабаритні. Усі резистори - МЛТ-0,25 (можна МЛТ-0,125). Дросель, вихідний трансформатор і динамічна головка – такі ж, що й у «канарівці». Перемикачі – будь-якої конструкції. Підійдуть, наприклад, галетні перемикачі 11П2Н (11 положень 2 напрями - він складається з двох плат із контактами, пов'язаними однією віссю). Хоча у такого перемикача 11 положень їх неважко довести до потрібних шести, переставивши обмежувач (він знаходиться на ручці перемикача під гайкою) у відповідний отвір основи.

Мал. 52. Схема універсального імітатора трелів

Мал. 53. Друкована плата імітатора
Частину деталей монтують на друкованій платі (рис. 53). Трансформатор та дросель кріплять до плати металевими хомутиками або приклеюють. Плату встановлюють у корпусі, на лицьовій стінці якого закріплюють перемикачі та вимикач живлення. Динамічну голівку можна розмістити на цій стінці, але непогані результати виходять при кріпленні її на одній з бічних стінок. У будь-якому випадку навпроти Дифузора вирізують отвір і закривають його зсередини корпусу нещільною тканиною (краще радіотканиною), а зовні - декоративною накладкою. Джерело живлення зміцнюють на дні Корпусу металевим хомутиком.

Імітатор повинен почати працювати відразу після включення живлення (якщо, звичайно, справні деталі та не наплутаний монтаж). Трапляється, що через малий коефіцієнт передачі транзисторів звук не з'являється зовсім або імітатор працює нестійко. Кращий спосібу цьому випадку - збільшити напругу живлення, включивши послідовно з наявною ще одну батарею 3336.
^ ЯК Кряча цвіркунів?
Імітатор цвіркуна цвіркуна (рис. 54) складається з мультивібратора та RC-генератора. Мультивібратор зібраний на транзисторах VT1 та VT2. Негативні імпульси мультивібратора (коли закривається транзистор VT2) надходять через діод VD1 на конденсатор С4, що є акумулятором напруги зміщення для транзистора генератора.

Генератор, як бачите, зібраний лише на одному транзисторі і виробляє коливання синусоїдальної форми звукової частоти. Це генератор тону. Коливання виникають через дію позитивного зворотного зв'язку між колектором і базою транзистора завдяки включенню між ними фазозсувного ланцюжка з конденсаторів С5 - С7 та резисторів R7 - R9. Цей ланцюжок ще й частотоздатний - від номіналів її деталей залежить частота, що виробляється генератором, а значить, тональність звуку, що відтворюється динамічною головкою ВА1 - вона включена в колекторний ланцюг транзистора через вихідний трансформатор Т1.

Під час відкритого стану транзистора VT2 мультивібратора конденсатор С4 розряджений і на базі транзистора VT3 практично немає напруги зміщення. Генератор не працює, звуку в динамічній голівці немає.

Мал. 54. Схема імітатора звуків цвіркуну

Мал. 55. Друкована плата імітатора
При закриванні транзистора VT2 конденсатор С4 починає заряджатися через резистор R4 та діод VD1. При певному напрузі на висновках цього конденсатора транзистор VT3 відкривається настільки, що генератор починає працювати, і динамічній головці з'являється звук, частота і гучність якого змінюються в міру зростання напруги на конденсаторі.

Як тільки транзистор VT2 знову відкривається, конденсатор С4 починає розряджатися (через резистори R5, R6, R9 і ланцюг емітерного переходу транзистора VT3) гучність звуку падає, а потім звук зникає.

Частота повторення трелів залежить від частоти мультивібратора. Живиться імітатор від джерела GB1, напруга якого може бути 8 ... В. Для розв'язки мультивібратора від генератора між ними встановлений фільтр R5C1, а для захисту джерела живлення від сигналів генератора паралельно джерелу включений конденсатор С9. При тривалому використанні імітатора його потрібно живити від випрямляча.

Транзистори VT1, VT2 можуть бути серій МП39 - МП42, а VT3 - МП25, МП26 з будь-яким буквеним індексом, але з коефіцієнтом передачі не менше 50. Оксидні конденсатори - К50-6, решта - МБМ, БМТ або інші малогабаритні. Постійні резистори – МЛТ-0,25, підстроювальний R7 – СПЗ-16. Діод – будь-який кремнієвий малопотужний. Вихідний трансформатор – від будь-якого малогабаритного транзисторного приймача (використовується половина первинної обмотки), динамічна головка – потужністю 0,1 – 1 Вт зі звуковою котушкою опором 6 – 10 Ом. Джерело живлення - послідовно з'єднані дві батареї 3336 або шість елементів 373.

Деталі імітатора (крім динамічної головки, вимикача та джерела живлення) монтують на друкованій платі (рис. 55). Її можна потім зміцнити в корпусі, всередині якого розташувати джерело живлення, а на лицьовій панелі – динамічну головку та вимикач живлення.

Перед включенням імітатора двигун підстроювального резистора R7 встановіть у нижнє за схемою положення. Подавши вимикач SA1 живлення, послухайте звучання імітатора. Підберіть його більш схожим зі цвіркотінням цвіркуна підстроювальним резистором R7.

Якщо після подачі живлення звуку немає, перевірте роботу кожного вузла окремо. Спочатку відключіть лівий за схемою виведення резистора R6 від деталей VD1, С4 та підключіть його до мінусового дроту живлення. У динамічній голівці повинен лунати однотональний звук. Якщо його немає, перевірте монтаж генератора та його деталі (насамперед транзистор). Для перевірки роботи мультивібратора достатньо підключити (через конденсатор ємністю 0,1 мкФ) паралельно резистори R4 або висновкам транзистора VT2 високоомні головні телефони (ТОН-1, ТОН-2). При працюючому мультивібраторі в телефонах буде чути клацання, що йдуть через 1...2 с. Якщо їх немає, шукайте помилку в монтажі або несправну деталь.

Досягши роботи окремо генератора та мультивібратора, відновіть з'єднання резистора R6 з діодом VD1 і конденсатором С4 і переконайтеся у працездатності імітатора.
^ ХТО СКАЗАВ «МЯУ»!
Цей звук долинув із невеликої скриньки, всередині якої розмістився електронний імітатор. Схема його (рис. 56) трохи нагадує схему попереднього імітатора, крім підсилювальної частини - тут застосована аналогова інтегральна мікросхема.

^ Мал. 56. Схема імітатора звуків "мяу"
На транзисторах VT1 та VT2 зібраний несиметричний мультивібратор. Він виробляє імпульси прямокутної форми, що йдуть з порівняно низькою частотою - 0,3 Гц. Ці імпульси надходять на інтегруючий ланцюжок R5C3, в результаті чого на висновках конденсатора формується сигнал з плавно наростаючою і плавно спадаючою огинаючої. Так, коли транзистор VT2 мультивібратора закривається, конденсатор починає заряджатися через резистори R4 і R5, а коли транзистор відкривається, конденсатор розряджається через резистор R5 і ділянку колектор-емітер транзистора VT2.

З конденсатора СЗ сигнал надходить на генератор, виконаний на транзисторі VT3. Поки конденсатор розряджений, генератор не працює. Як тільки з'являється позитивний імпульс і заряджається конденсатор до певної напруги, генератор «спрацьовує», і на його навантаженні (резистор R9) з'являється сигнал звукової частоти (приблизно 800 Гц). Принаймні збільшення напруги на конденсаторі СЗ, отже, і напруги усунення з урахуванням транзистора VT3, збільшується амплітуда коливань на резисторі R9. Після закінчення імпульсу в міру розрядки конденсатора амплітуда сигналу падає, і незабаром генератор перестає працювати. Так повторюється при кожному імпульсі, що знімається з резистора R4 навантаження плеча мультивібратора.

Сигнал із резистора R9 надходить через конденсатор С7 на змінний резистор R10 – регулятор гучності, а з движка його – на підсилювач потужності звукової частоти. Використання готового підсилювача в інтегральному виконанні дозволило значно скоротити розміри конструкції, спростити її налагодження та забезпечити достатню гучність звуку – адже підсилювач розвиває на вказаному навантаженні (динамічна головка ВА1) потужність близько 0,5 Вт. З динамічної головки чуються звуки "мяу".

Транзистори можуть бути будь-які із серії КТ315, але з коефіцієнтом передачі не менше 50. Замість мікросхеми К174УН4Б. (колишнє позначення К1УС744Б) можна застосувати К174УН4А, при цьому дещо зросте вихідна потужність. Оксидні конденсатори – К53-1А (С1, С2, С7, С9); К52-1 (ЗЗ, С8, С10); підійдуть і К50-6 на номінальну напругу не нижче 10; решта конденсаторів (С4 - С6) - КМ-6 або інші малогабаритні. Постійні резистори - МЛТ-0,25 (або МЛТ-0,125), змінний - СПЗ-19 або інший аналогічний.

Динамічна головка – потужністю 0,5 – 1 Вт з опором звукової котушки 4 – 10 Ом. Але слід врахувати, що менше опір звуковий котушки, тим більшу потужність підсилювача вдасться отримати динамічної голівці. Джерело живлення - дві батареї 3336 чи шість елементів 343, з'єднані послідовно. Вимикач живлення – будь-якої Конструкції.

^ "ДВИГУН ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ"
Так можна сказати про наступний імітатор, якщо слухати його звучання. Звуки, що видаються динамічною головкою, нагадують вихлопи, характерні для двигуна автомобіля, трактора або тепловоза. Якщо моделі цих машин оснастити пропонованим імітатором, вони одразу оживуть.

За схемою (рис. 30) імітатор дещо нагадує однотональну сирену. Але динамічна головка колекторний ланцюг транзистора VT2 включена через вихідний трансформатор Т1, а напруги зміщення і зворотного зв'язку надходять на базу транзистора VT1 через змінний резистор R1. Для постійного струму він увімкнений змінним резистором, а для зворотного зв'язку, що утворюється конденсатором, - дільником напруги (потенціометром). При переміщенні двигуна резистора змінюється частота генератора: коли двигун переміщують вниз за схемою, частота зростає, і навпаки. Тому змінний резистор можна вважати акселератором, що змінює частоту обертання валу двигуна, а значить, частоту звукових вихлопів.

^ Мал. 30. Схема імітатора звуку двигуна внутрішнього згоряння
Для імітатора підійдуть транзистори КТ306, КТ312, КТ315 (VT1) та КТ208, КТ209, КТ361 (VT2) з будь-якими буквеними індексами. Змінний резистор - СП-I, СПО-0,5 або будь-який інший, можливо, менших габаритів, постійний - МЛТ-0,25, конденсатор - К50-6, К50-3 або інший оксидний, ємністю 15 або 20 мкФ на номінальну напругу не нижче 6 В. Вихідний трансформатор та динамічна головка – від будь-якого малогабаритного («кишенькового») транзисторного приймача. Як обмотка I використовується одна половина первинної обмотки. Джерело живлення - батарея 3336 або три елементи напругою 1,5 (наприклад, 343), з'єднані послідовно.

Залежно від того, де використовуватимете імітатор, визначте розміри плати і корпусу (якщо імітатор припускаєте встановити не на моделі).

Якщо при включенні імітатора він працюватиме нестійко або звук взагалі відсутній, поміняйте місцями виводи конденсатора С1 - плюсовим виводом до колектора транзистора VT2. Підбором цього конденсатора можете встановити потрібні межі зміни числа обертів двигуна.
^ ПІД ЗВУКИ КРАПЛІ
Кап... кап... кап... - долинають звуки з вулиці, коли йде дощ або навесні падають з даху краплі снігу, що тане. Ці звуки на багатьох людей діють заспокійливо, а за відгуками деяких навіть допомагають засинати. Ну що ж, можливо вам знадобиться такий імітатор і для фонограми у вашому шкільному драмгуртку. На будівництво імітатора піде лише з десяток деталей (рис. 31).

На транзисторах виконано симетричний мультивібратор, навантаженнями плечей якого є високоомні динамічні головки ВА1 та ВА2 – з них лунають звуки «краплі». Найбільш приємний ритм "краплі" встановлюють змінним резистором R2.

Мал. 31. Схема імітатора звуку краплі
Для надійного «запуску» мультивібратора при порівняно малій напрузі живлення бажано використовувати транзистори (вони можуть бути серій МП39 - МП42) з більшим статичним коефіцієнтом передачі струму. Динамічні головки мають бути потужністю 0,1 - 1 Вт зі звуковою котушкою опором 50 - 100 Ом (наприклад, 0.1ГД-9). Якщо такої голівки не виявиться, можна використовувати капсулі ДЕМ-4м або аналогічні, що мають вказаний опір. Високомомні капсулі (наприклад, від головних телефонів ТОН-1) не забезпечать потрібної гучності звуку. Інші деталі можуть бути будь-якого типу. Джерело живлення – батарея 3336.

Деталі імітатора можна розмістити в будь-якій скриньці та зміцнити на її передній стінці динамічні головки (або капсулі), змінний резистор та вимикач живлення.

При перевірці та налагодженні імітатора можна змінювати його звучання підбором у широких межах постійних резисторів та конденсаторів. Якщо в цьому випадку знадобиться значне збільшення опорів резисторів R1 та R3, бажано встановити змінний резистор з великим опором – 2,2; 3,3; 4,7 ком, щоб забезпечити порівняно широкий діапазон регулювання частоти «краплі».
^ ІМІТАТОР ЗВУКУ ПІДСКАКУВАЛЬНОЇ КУЛЬКИ
Хочете послухати, як підскакує сталева кулька від шарикопідшипника на сталевій чи чавунній плиті? Тоді зберіть імітатор за схемою, наведеною на рис. 32. Це варіант несиметричного мультивібратора, застосованого, наприклад, у сирені. Але на відміну від сирени, у пропонованому мультивібраторі немає ланцюгів регулювання частоти проходження імпульсів. Як працює імітатор? Варто натиснути (короткочасно) кнопку SB1 – і конденсатор С1 зарядиться до напруги джерела живлення. Після відпускання кнопки конденсатор стане джерелом, що живить мультивібратор. Поки напруга на ньому велика, гучність "ударів" "кульки", що відтворюються динамічною головкою ВА1, значна, а паузи порівняно тривалі.

Мал. 32. Схема імітатора звуку кульки, що підскакує.

Мал. 33. Варіант схеми імітатора

Мал. 34. Схема імітатора із підвищеною гучністю
Поступово, у міру розрядки конденсатора С1, змінюватиметься і характер звуку – гучність «ударів» почне знижуватися, а паузи зменшуватися. На закінчення почується характерний металевий брязкіт, після чого звук припиниться (коли напруга на конденсаторі С1 стане нижче порога відкривання транзисторів).

Транзистор VT1 може бути будь-який із серій МП21, МП25, МП26, a VT2 - будь-який із серій КТ301, КТ312, КТ315. Конденсатор С1 – К.50-6, С2 – МБМ. Динамічна головка - 1ГД-4, але підійде інша, з хорошою рухливістю дифузора і можливо більшою його площею. Джерело живлення - дві батареї 3336 або шість елементів 343, 373, послідовно з'єднаних.

Деталі можна змонтувати всередині корпусу імітатора, підпаявши висновки до висновків кнопки і динамічної головки. Батареї або елементи прикріплюють до дна або стін корпусу металевою дужкою.

При налагодженні імітатора досягають найбільш характерного звуку. Для цього підбирають конденсатор С1 (він визначає загальну тривалість звучання) в межах 100...200 мкФ або С2 (від нього залежить тривалість пауз між ударами) в межах 0,1...0,5 мкФ. Іноді в цих цілях корисно підібрати транзистор VT1 - адже робота імітатора залежить від його початкового (зворотного) струму колектора і статичного коефіцієнта передачі струму.

Імітатор можна використовувати як квартирний дзвінок, якщо збільшити гучність його звучання. Найбільш просто це зробити, додавши у пристрій два конденсатори - СЗ та С4 (рис. 33). Першим з них безпосередньо збільшують гучність звуку, а другим позбавляються від іноді ефекту перепаду тону, що з'являється іноді. Правда, при такому доопрацюванні не завжди зберігається «металевий» звуковий відтінок, характерний для справжньої кульки, що підскакує.

Транзистор VT3 може бути будь-який із серії ГТ402, резистор R1 - МЛТ-0,25 опором 22...36 Ом. На місці VT3 можуть працювати транзистори серій МП20, МП21, МП25, МП26, МП39 - МП42, але гучність звуку буде дещо слабшою, хоча й значно більшою, ніж у вихідному імітаторі.
^ МОРСЬКИЙ ПРИБУД... У КІМНАТІ
Підключивши невелику приставку до підсилювача радіо, магнітофона або телевізора, ви зможете отримати звуки, що нагадують шум морського прибою.

Схему такої приставки-імітатора наведено на рис. 35. Вона складається з кількох вузлів, але головний їх - генератор шуму. Його основу становить кремнієвий стабілітрон VD1. Справа в тому, що при подачі на стабілітрон через баластовий резистор з великим опором постійної напруги, що перевищує напругу стабілізації, стабілітрон починає пробиватися - його опір різко падає. Але завдяки незначному струму, що протікає через стабілітрон, такою «пробою» ніякої шкоди йому не завдає. У той же час стабілітрон переходить у режим генерації шуму, з'являється так званий «дробовий ефект» його р-n переходу, і на висновках стабілітрона можна спостерігати (звісно, ​​за допомогою чутливого осцилографа) хаотичний сигнал, що складається з випадкових коливань, частоти яких лежать у широкому діапазоні.

Ось у такому режимі і працює стабілітрон приставки. Баластний резистор, про який згадувалося вище, - R1. Конденсатор С1 разом з баластним резистором і стабілітроном забезпечує отримання сигналу певної лінії частот, схожого зі звуком шуму прибою.

^ Мал. 35. Схема приставки-імітатора шуму морського прибою
Звичайно, амплітуда шумового сигналу дуже мала, щоб подати його відразу на підсилювач радіопристрою. Тому сигнал посилюється каскадом на транзисторі VT1, і з його навантаження (резистор R2) надходить на емітерний повторювач, виконаний на транзисторі VT2, дозволяє усунути вплив наступних каскадів приставки на роботу шумового генератора.

З навантаження емітерного повторювача (резистор R3) сигнал подається на каскад зі змінним коефіцієнтом підсилення, зібраний на транзисторі VT3. Такий каскад потрібен для того, щоб можна було змінювати амплітуду шумового сигналу, що подається на підсилювач, і тим самим імітувати наростання чи спад гучності прибою.

^ Мал. 36. Монтажна плата приставки-імітатора
Для здійснення такої задачі в емітерний ланцюг транзистора VT3 включений транзистор VT4, на базу якого надходить через резистор R7 і інтегруючий ланцюжок R8C5 сигнал з генератора напруги, що управляє - симетричного мультивібратора на транзисторах VT5, VT6. При цьому періодично змінюється опір ділянки колектор-емітер транзистора VT4, що викликає відповідну зміну коефіцієнта посилення каскаду на транзисторі VT3. У результаті шумовий сигнал на виході каскаду (на резисторі R6) періодично наростатиме і спадатиме. Цей сигнал надходить через конденсатор СЗ на роз'єм XS1, який з'єднують під час роботи приставки з входом підсилювача, що використовується.

Тривалість імпульсів та частоту повторення мультивібратора можна змінювати резисторами R10 та R11. Спільно з резистором R8 і конденсатором С4 вони визначають тривалість наростання і спаду напруги, що управляє, що надходить на базу транзистора VT4.

Всі транзистори можуть бути однакові, серії КТ315 з більшим коефіцієнтом передачі струму. Резистори - МЛТ-0,25 (можна і МЛТ-0,125); конденсатори Cl, C2 – К50-3; СЗ, С5 – С7 – К.50-6; С4 – МБМ. Підійдуть конденсатори інших типів, але вони повинні бути розраховані на номінальну напругу не нижче вказаної на схемі.

Майже всі деталі монтують на монтажній платі (рис. 36) із фольгованого матеріалу. Розміщують плату у корпусі відповідних габаритів. На бічній стінці корпусу зміцнюють роз'єм XS1 та затискачі ХТ1, ХТ2.

Живлять приставку від будь-якого джерела постійного струму зі стабілізованою та регульованою вихідною напругою (від 22 до 27 В).

Налагоджувати приставку зазвичай не потрібно. Вона починає працювати одразу після подачі харчування. Перевірити роботу приставки неважко за допомогою високоомних головних телефонів ТОН-1, ТОН-2 або інших аналогічних включених до гнізда роз'єму XS1 «Вихід».

Характер звучання «прибою» змінюють (якщо це необхідно) підбором напруги живлення, резисторів R4, R6, а також шунтування гнізда роз'єму XS1 конденсатором С7 ємністю 1000 ... 3000 пФ.

А ось інший такий імітатор, зібраний за дещо іншою схемою (рис. 37). У ньому є підсилювач звукової частоти та джерело живлення, тому цей імітатор можна вважати закінченою конструкцією.

Власне генератор шуму зібраний на транзисторі VT1 за так званою схемою надрегенератора. У роботі надрегенератора розібратися не дуже просто, тому розглядати її не будемо. З'ясуйте лише, що це такий генератор, в якому збудження коливань відбувається завдяки позитивному зворотному зв'язку між виходом та входом каскаду. У даному випадкуцей зв'язок здійснюється через ємнісний дільник С5С4. Крім того, надрегенератор збуджується не завжди, а спалахами, причому момент появи спалахів випадковий. У результаті виході генератора з'являється сигнал, який прослуховується як шум. Цей сигнал часто називають «білим шумом».

Мал. 37. Схема імітатора морського прибою із підсилювачем ЗЧ
Режим роботи надрегенератора по постійному струмузадається резисторами Rl, R2, R4. Дросель L1 і конденсатор С6 не впливають на режим роботи каскаду, але захищають ланцюги живлення від проникнення шумового сигналу.

Контур L2C7 визначає смугу частот «білого шуму» і дозволяє отримати найбільшу амплітуду «шумових» коливань, що виділяються. Далі вони надходять через фільтр нижніх частот R5C10 і С9 конденсатор на підсилювальний каскад, зібраний на транзисторі VT2. Напруга живлення на цей каскад подається не безпосередньо з джерела GB1, а через каскад, зібраний на транзисторі VT3. Це електронний ключ, періодично відкривається імпульсами, що надходять на базу транзистора мультивібратора, зібраного на транзисторах VT4, VT5. У періоди, коли транзистор VT4 закритий, VT3 відкривається, і конденсатор С12 заряджається від джерела GB1 через ділянку колектор-емітер транзистора VT3 і резистор підлаштування R9. Цей конденсатор є своєрідним акумулятором, який живить підсилювальний каскад. Як тільки транзистор VT4 відкривається, VT3 закривається, конденсатор С12 розряджається через підстроювальний резистор R11 і колекторно-емітерний ланцюг транзистора VT2.

У результаті колекторі транзистора VT2 буде шумовий сигнал, модульований по амплітуді, т. е. періодично наростаючий і спадающий. Тривалість наростання залежить від ємності конденсатора С12 та опору резистора R9, а спаду - від ємності зазначеного конденсатора та опору резистора R11.

Через конденсатор СП модульований шумовий сигнал надходить на підсилювач звукової частоти, виконаний на транзисторах VT6 – VT8. На вході підсилювача стоїть змінний резистор R17 – регулятор гучності. З його двигуна сигнал подається на перший каскад підсилювача, зібраний на транзисторі VT6. Це підсилювач напруги. З навантаження каскаду (резистор R18) сигнал надходить через конденсатор С16 вихідний каскад - підсилювач потужності, виконаний на транзисторах VT7, VT8. У ланцюг колектора транзистора VT8 включено навантаження динамічна головка ВА1. З неї і чути звук «морського прибою». Конденсатор С17 послаблює високочастотні, свистячі складові сигналу, що дещо пом'якшує тембр звучання.

Про деталі імітатора. Замість транзистора КТ315В (VT1) можна використовувати інші транзистори серії КТ315 або транзистор ГТ311 з будь-яким літерним індексом. Інші транзистори можуть бути будь-які серії МП39 - МП42, але з можливо великим коефіцієнтом передачі струму. Для більшої вихідної потужності транзистор VT8 бажано застосувати серій МП25, МП26.

Дросель L1 може бути готовий типу Д-0,1 або інший.

Мал. 38. Монтажна плата імітатора
Індуктивністю 30...100 мкГн. Якщо його немає, потрібно взяти стрижневий сердечник діаметром 2,8 та довжиною 12 мм з фериту 400НН або 600НН і намотати на ньому виток до витка 15...20 витків рровода ПЕВ-1 0,2...0,4. Бажано виміряти на зразковому приладі отриману індуктивність дроселя та при необхідності підібрати її в потрібних межах зменшенням або збільшенням числа витків.

Котушку L2 намотують на каркасі діаметром 4 і довжиною 12... 15 мм з будь-якого ізоляційного матеріалу дротом ПЕВ-1 6,3 - 24 витка з відведенням від середини.

Постійні резистори - МЛТ-0,25 або МЛТ-0,125, підрядкові - СПЗ-16, змінний - СПЗ-Зв (він з вимикачем літання SA1). Оксидні конденсатори – К50-6; С17 – МБМ; решта - КМ, К10-7 або інші малогабаритні. Динамічна головка - потужністю 0,1 - I Вт з максимально великим опором звукової котушки (щоб не перегрівався транзистор VT8). Джерело живлення - дві послідовно з'єднані батареї 3336, але кращі результати тривалості роботи вийдуть з шістьма елементами 373, з'єднаними аналогічно. Придатний, звичайно, варіант живлення від малопотужного випрямляча з постійною напругою 6...9 ст.

Деталі імітатора монтують на платі (рис. 38) з фольгованого матеріалу товщиною 1...2 мм. Плату встановлюють у корпус, на лицьовій стінці якого кріплять динамічну головку, а всередині розміщують джерело живлення. Розміри корпусу багато в чому залежить від габаритів джерела живлення. Якщо імітатор використовуватиметься тільки для демонстрації звуку морського прибою, джерелом живлення може бути батарея «Крона» - тоді розміри корпусу різко зменшаться, і імітатор вдасться змонтувати в корпусі від транзисторного малогабаритного радіоприймача.

Налагоджують імітатор так. Вимикають резистор R8 від конденсатора С12 і підключають до мінусового дроту живлення. Встановивши максимальну гучність звуку, підбирають резистор R1 до отримання характерного шуму (білого шуму) в динамічній головці. Потім відновлюють з'єднання резистора R8 з конденсатором С12 і прослуховують звук динамічної головки. Переміщенням двигуна підстроювального резистора R14 підбирають найбільш достовірну і приємну на слух частоту проходження «морських хвиль». Далі переміщенням движка резистора R9 встановлюють тривалість наростання "хвилі", а переміщенням движка резистора R11 - тривалість її спаду.

Щоб отримати велику гучність "морського прибою", потрібно з'єднати крайні висновки змінного резистора R17 із входом потужного підсилювача звукової частоти. Кращого враження можна досягти при використанні стереофонічного підсилювача з виносними акустичними системами, що працює у режимі відтворення монофонічного сигналу.
^ Вогнища... Без полум'я
Майже в кожному піонерському таборі влаштовують піонерське багаття. Щоправда, не завжди вдається зібрати стільки дров, щоб полум'я було високим, а багаття голосно потріскував.

А що робити, якщо дров поблизу взагалі немає? Чи ви хочете спорудити незабутнє піонерське багаття в школі? У цьому випадку допоможе пропонований електронний імітатор, що створює характерний звук потріскування вогнища, що горить. Залишиться лише зобразити «полум'я» з червоних клаптів тканини, що розвіваються прихованим на підлозі вентилятором. Імітатор може бути використаний для озвучування аматорських кінофільмів, шкільних вистав або як приставка до електрокаміна.

Якщо прислухатися до вогнища, неважко помітити, що звуки-клацання, що лунають, мають різну тональність, що змінюється випадковим чином в деякому діапазоні. Так само випадково змінюється і період натискання клацань.

^ Мал. 39. Форма сигналів імітатора звуку багаття: а - на виході генератора шуму; б – на вході порогового пристрою; в - на виході порогового пристрою
Такі особливості звуку багаття і відтворюються пропонованим імітатором. Погляньте на рис. 39, на якому наведена форма сигналів у різних вузлах імітатора. Основа імітатора - генератор шуму, що виробляє сигнал, що змінюється в часі за випадковим законом (рис. 39, а). З такого сигналу формується низькочастотна огинаюча (рис. 39 б), що подається на порогове пристрій з досить великим порогом спрацьовування. В результаті виходять короткі імпульси з потрібними характеристиками (рис. 39 в).

Схема імітатора наведено на рис. 40. Як і в попередньому імітаторі, вихідним сигналом служить дробовий шум р-n перекладу стабілітрона VD1, що має широкий частотний спектр - від одиниць до мільйонів герц. У нашому випадку використовують низькочастотні складові спектру. А щоб генератор був економічним, струм через стабілітрон обраний дуже невеликим - приблизно 40 мкА (він визначається опором резистора R1).

Мал. 40. Схема імітатора звуку багаття
На стабілітроні виходить невелика шумова напруга - близько 3 мВ, і для посилення його використовується операційний підсилювач (ЗУ) DA1. Коефіцієнт передачі залежить від відношення (R4+R5)/R2 і ємності конденсатора С2 і при зазначених на схемі номіналах становить 250...300. Конденсатор С1 - розділовий, він пропускає ОУ лише змінну складову напруги. Резистор R3 компенсує дію вхідного струму входу інвертуючого ОУ.

У результаті на виході підсилювача буде напруга, що відповідає формі рис. 39 а. Відразу подавати його на поріговий пристрій не можна - вихідні імпульси будуть надто короткі через наявність у шумовому сигналі високочастотних складових. Тому перед граничним пристроєм включений активний фільтр нижніх частот (ФНЧ), виконаний на операційному підсилювачі DA2. Він пропускає сигнали частотою нижче 400 Гц – це залежить від опору резисторів R7 – R9 та ємності конденсаторів С 4 – Сб.

Конденсатори СЗ, С7 - розділові резистори RIO, R11 утворюють дільник напруги, яким задається коефіцієнт передачі ФНЧ. Резистор R6 забезпечує зв'язок постійного струму неинвентирующего входу ОУ А2 із загальним проводом. Вид вихідної напруги ФНЧ показано на рис. 39, б.

Вихідна напруга ФНЧ через конденсатор С7 подається на граничний пристрій, виконаний на транзисторі VT1. Напруга зміщення (воно задається резисторами R12, R13) вибрано таким, що транзистор насичений. Сигнал на вихід пристрою майже не минає. Якщо на вхід каскаду подати негативну напругу, що перевищує деяке значення, що встановлюється підстроювальним резистором R13, транзистор вийде з насичення, і каскад перейде в підсилювальний режим, пропускаючи надпорогову частину вхідного сигналу (рис. 39, в).

Якщо під'єднати підсилювач динамічної голівки до виходу порогового пристрою, в ній будуть чути гучні сухі клацання. А в інтервалах між клацаннями прослуховуватиметься тихий шум, що нагадує гудіння полум'я багаття. Це ослаблений низькочастотний сигнал, що пройшов насиченим транзистором VT1. Бажану гучність шуму встановлюють підбором резистора R14.

На транзисторі VT2 зібраний підсилювальний каскад, що збільшує амплітуду вихідного сигналу імітатора та виключає вплив виносного підсилювача звукової частоти на роботу імітатора.

Вихідний сигнал імітатора може досягати амплітуди 0,1 - такою чутливістю повинен володіти підсилювач звукової частоти, потужність якого залежить від призначення імітатора. Імітатор можна підключати, звичайно, до підсилювача радіо, магнітофона, телевізора.

Мал. 41. Схема блоку живлення імітатора
Живиться імітатор двополярною напругою 12...14, яка може бути отримана від блоку, зібраного за схемою на рис. 41. Блок складається з понижуючого трансформатора Т1, двонапівперіодного випрямляча на діодах VD2 - VD5, конденсаторів фільтра СП, С12 і двох параметричних стабілізаторів - R21VD6 і R22VD7. Конденсатор С13 на виході блоку живлення згладжує короткочасні кидки струму в ланцюзі навантаження.

Постійні резистори можуть бути МЛТ-0,25 або МЛТ-0,125, підстроювальний та змінний - СПО-0,5, СПЗ або інші. Оксидні конденсатори – К50-12; конденсатор С1 повинен бути з малим струмом витоку, наприклад, К52-1; конденсатор С10 - МБМ, решта - КЛС, КМ-4, КМ-5.

Крім зазначених на схемі, підійдуть транзистори КТ315А, КТ315Г, операційний підсилювач К140УД8А (можна інші ОУ серій К140, К153, К544, але доведеться змінити креслення друкованої плати). Замість стабілітрона Д814А підійде Д808, замість Д814Д - Д813, замість діодів КД10ЗА - будь-які інші діоди, розраховані на випрямлений струм не менше 50 мА та зворотна напруга не нижче 50 В.

Деталі власне імітатора монтують на одній друкованій платі (рис. 42), а випрямляча зі стабілізаторами – на іншій (рис. 43). Монтаж на платі імітатора порівняно щільний, тому резистори на ній монтують вертикально (рис. 44, б), надягаючи на короткий виведення резистора відрізок полівінілхлоридної трубки довжиною 2...3 мм. Висновки операційних підсилювачів перед підпаювання формують (рис. 44, в), дотримуючись показане на рис. 42 розташування ключа. Плати скріплюють один з одним (друкованими провідниками назовні) і з корпусом пристрою чотирма шпильками (рис. 44 а) з різьбленням М4 на кінцях. На кожну шпильку між платами надягають втулку.

Мал. 42. Друкована плата імітатора Мал. 43. Друкована плата випрямляча зі стабілізаторами
Усередині корпусу (будь-якої конструкції) встановлюють трансформатор живлення і з'єднують його з випрямлячем за допомогою роз'єму ХТ1. Трансформатор може бути готовий, малопотужний, з двома вторинними обмотками з напругою по 12,6 при струмі навантаження до 50 мА. Саморобний трансформатор виконують на магнітопровод Ш12X16. Обмотка I повинна містити 5000 витків дроту ПЕВ-1 0,07, обмотка II - 2X320 витків ПЕВ-1 0,15. Половини вторинної обмотки бажано намотувати одночасно, два проводи, з'єднавши потім кінець однієї обмотки з початком іншої.

У зручному місці всередині корпусу встановлюють підлаштований резистор R13, а на лицьовій стінці корпусу - змінний R20. З'єднувати висновки резисторів із платою бажано екранованим дротом. Такий самий провід потрібно використовувати при підключенні імітатора до підсилювача. Можливий варіант монтажу імітатора у загальному корпусі з підсилювачем.

^ Мал. 44. Приклади монтажу деталей та з'єднання плат:

а - кріпильна шпилька;

б – монтаж резисторів;

а - формування висновків операційних підсилювачів
Налагодження імітатора починають з перевірки напруг на виході стабілізаторів (на висновках стабілітронів VD6, VD7), які повинні бути в межах 10...15 (при споживаному імітатором струмі до 20 мА). Далі переміщенням двигуна підстроювального резистора R13 досягають природної частоти «потріскування». Якщо звуки-клацання відсутні або чутно постійний гучний тріск, доведеться підібрати резистори R10, R11 або один з них. Можна також підібрати резистор R2 у межах 5...20 кОм.

Можливо, що ці заходи виявляться малоефективними. Це вкаже на відміну шуму стабілітрона від потрібного значення. Справа в тому, що рівень шуму стабілітронів не нормується і може значно відрізнятись навіть у приладів однієї серії. У такому разі треба змінити кілька однотипних стабілітронів.

При необхідності тональність сигналів-клацань можна трохи змінити підбором конденсатора С9.

Тепер настала черга познайомитися з імітаторами звуків птахів та тварин.
^ ЯК СПІВАЄ КАНАРЕЙКА!
На рис. 45 наведена схема порівняно простого імітатора звуків канарки. Це вже відомий вам мультивібратор, але дуже несиметричний (порівняйте ємності конденсаторів С1 і СЗ частот ланцюгів - 50 мкФ і 0,005 мкФ!). Крім того, між базами транзисторів встановлено ланцюжок зв'язку з конденсатора С2 та резистора R3. Елементи мультивібратора підібрані так, що він генерує сигнали, які, надходячи на головний телефон BF1, перетворюються ним на звукові коливання, схожі на трелі канарки. Телефон увімкнений через роз'єм ХТ1 як колекторне навантаження транзистора VT2.

Мал. 45. Схема імітатора звуків канарки

Мал. 46. ​​Монтажна плата імітатора
Які деталі знадобляться, щоб повторити цю саморобку? Насамперед, звичайно, транзистори. Крім зазначених на схемі, підійдуть МП42Б, але вони повинні бути з однаковими або можливо близькими коефіцієнтами передачі струму - не менше 60. В, СЗ - БМТ-2, К40П-2 чи іншого типу, ємністю 4700...5600 пФ. Головний телефон – мініатюрний, ТМ-2М, який використовується для прослуховування передач малогабаритного транзисторного приймача. Підійде інший аналогічний телефон опором 50...80 Ом. Вимикач живлення – будь-якої конструкції, джерело живлення – батарея «Крона».

Деталей небагато, і більшість їх можна змонтувати на друкованій платі (рис. 46) з фольгованого матеріалу. Плату зміцніть у корпусі відповідних габаритів. На верхній стінці корпусу встановіть вимикач, на бічній - роз'єм для підключення мініатюрного головного телефону, всередині корпусу - батарею живлення. Якщо не знайдете частини у відповідь під роз'єм телефону, виготовте її з двох пружних смужок жерсті від консервної банки. Смужки прикріпіть до плати або внутрішньої стінки корпусу так, щоб вставлений в отвір корпусу роз'єм мініатюрного телефону надійно з'єднувався з ними. Можна зробити ще простіше - взагалі видалити роз'єм телефону і припаяти провідники від телефону до ланцюгів електронного пристрою: один провідник - до колектора транзистора VT2, інший - до мінусового ланцюга живлення.

Настав час випробувати саморобку. Але спочатку подайте вимикачем живлення та послухайте звуки в головному телефоні. Вони повинні лунати через одну-дві секунди після ввімкнення пристрою. Спочатку будуть чути клацання, що утворюють трель канарки (останнє клацання більш протяжне), а потім настане пауза, після якої трелі відновляться. Так триватиме доти, доки включено харчування.

Можливо, вам захочеться змінити звучання електронної канарки. Для цього потрібно знати вплив на імітовані трелі параметрів тих чи інших деталей. Наприклад, тональність трелі залежить від конденсатора СЗ - зі зменшенням його ємності звуки стають різкішими, збільшення ж ємності конденсатора призводить до пом'якшення звуків, зниження їх тональності.

Число звуків трелі (іншими словами, частоту їх появи) визначає конденсатор С2. Якщо ємність його зменшити, частота звуків-клацань (а отже, і їхнє число) зросте. Впливає на це і резистор R3, але його основне призначення - припиняти трель після певної кількості звуків. Причому від опору цього резистора залежить тривалість останнього звуку трелі – вона збільшується із збільшенням опору резистора. Однак змінювати опір резистора у великих межах небезпечно, оскільки це може призвести до порушення нормальної роботи пристрою. Так, при надмірному збільшенні опору резистора може настати момент, коли останній звук трелі почне повторюватися постійно і почути нову трель вдасться лише після короткочасного вимкнення живлення. Зменшення опору резистора призведе взагалі до припинення трелів. А якщо випадково виявиться несправним резистор R3 або конденсатор С2 (обрив у їхньому ланцюзі), у телефоні буде чути постійний тихий свист.

Конденсатор С1 визначає тривалість кожної трелі та паузи між ними - зі збільшенням ємності конденсатора вони також збільшуються.

Імітатор працездатний і з джерелом живлення напругою 4,5 В, але гучність звуку дещо знижується (втім, трелі чути навіть на відстані метра від мініатюрного телефону, що лежить на столі). Найбільш простий спосіб підвищити гучність трелів і дати можливість послухати їх оточуючим - поставити замість мініатюрного телефону капсуль ДЕМ-4м або подібний до нього опором 50...80 Ом. Можна, звичайно, подати сигнал із гнізда роз'єму (при включеному телефоні) на зовнішній підсилювач звукової частоти.

Найбільшою гучністю через передбачену в ньому динамічну головку має імітатор, зібраний за схемою, наведеною на рис. 47.

На транзисторах VT1 і VT2 зібраний мультивібратор (несиметричний, як і попередньому імітаторі), а транзистор VT2, крім того, входить до складу блокінг-генератора (генератора коротких імпульсів), частота якого плавно змінюється за час робочого циклу, а тривалість роботи залежить від частоти мультивібратора. В результаті в динамічній головці ВА1 періодично (з паузами в 10 ... 15 с) лунають трелі, що імітують трелі канарки.

Мал. 47. Схема імітатора з динамічною головкою
Як трансформатор Т1 застосований вихідний трансформатор від малогабаритних транзисторних приймачів. Дросель L1 - це первинна обмотка узгоджувального трансформатора від таких приймачів. Динамічна головка – 0.25ГД-10. Резистори - МЛТ-0,25 або МЛТ-0,125 (R7 - дротяний, виконаний із дроту з високим питомим опором). Конденсатори С1, С2, С4 – К50-6; СЗ, С5 – КЛС. Джерело живлення – батарея «Крона».

Генератори - імітатори звуків

Ю. Федоров

Багато радіоаматорів захоплюються виготовленням різних електронних іграшок, а також електронних звукових сигналізаторів, що імітують голоси птахів та тварин. Тут наводяться описи кількох схем електронних генераторів, які підходять для цих цілей. За допомогою електроніки можна змусити нявкати плюшевого кошеня або співати іграшкового солов'я, кукувати зозулю на стінному годиннику, встановити гудок-сирену на модель автомобіля.

Генератор "мяу" для іграшкового кошеня складається з двох генераторів на транзисторах, один з яких працює на частоті 0,2-0,5 Гц, другий-700-900 Гц. Генератори з'єднані між собою RC ланцюжком. Перший, низькочастотний генератор, зібраний за схемою мультивібратора, другий є генератором RC. Принципова схемапристрої зображено на рис. 1. Після включення живлення («Крона ВЦ», дві батареї 3336Л) вимикачем перший генератор (транзистори 77, Т2) починає виробляти прямокутні імпульси. Ці імпульси потрапляють на ланцюжок R5C3, постійна часу якого багато в чому визначає характер звучання іграшки. У момент початку першого імпульсу першого генератора другий генератор не працює, оскільки транзистор ТЗ закритий. У міру заряду конденсатора СЗ зростає напруга на базі ТЗ і, починаючи з деякого моменту, він відкривається і другий генератор починає працювати на частоті близькою до 800 Гц. Амплітуда коливань другого генератора зростає в міру досягнення напругою на конденсаторі СЗ величини, що дорівнює амплітуді прямокутного імпульсу, що видається першим генератором. Таким чином, другий генератор видаватиме синусоїдальну напругу, що змінюється по амплітуді до тих пір, поки напруга на конденсаторі СЗ буде достатнім для підтримки у відкритому стані транзистора ТЗ. Частота першого генератора обрана так, що за час одного імпульсу конденсатор СЗ встигає повністю розрядитися, і тому генератор на транзисторі ТЗ працює в імпульсному режимі - він видає імпульси, заповнені частотою 600-900 Гц, з частотою проходження синхронної частоти першого генератора (0, 2-0,5 Гц). Якщо в колекторний ланцюг другого генератора включити гучномовець або головні телефони через підсилювач, зібраний на транзисторі Т4, можна буде почути звуки, що нагадують нявкання кішки.

Генератор "мяу" можна монтувати на платі з будь-якого ізоляційного матеріалу. Габарити плати залежать від розмірів використаних деталей та величини іграшки, усередині якої вона має бути розміщена.

Транзистори - низькочастотні, зі статичним коефіцієнтом передачі струму не менше 30 транзистори 77 і Т2 повинні мати можливо близькі Вст і /ко-

Всі інші деталі слід вибирати малогабаритними – резистори УЛМ, конденсатори МБМ та К-56. Трансформатор Тр1-перехідний трансформатор від малогабаритного радіоприймача. Сердечник трансформатора набраний із пластин ШЗ-Ш4, товщина набору 4-6 мм. Первинна обмотка містить 2 X 400 витків дроту ПЕВ-2 0,09, вторинна -100 витків дроту ПЕВ 0,2.

Правильно зібраний генератор "мяу" почне працювати відразу після включення живлення, проте звук за своїм характером може значно відрізнятися від бажаного. Змінюючи номінал резистора R5, підбирають необхідний звук мяу, паузу між окремими звуками встановлюють зміною ємності конденсаторів С1 і С2. Тембр звучання визначається номіналами резисторів R5 та R8. На висоту тону звучання впливає ємність конденсаторів С4 та С5.

Слід зауважити, що при доборі бажаної частоти та тону звучання номінали деталей, вказані на схемі, можуть бути дуже значно змінені.

Генератор "сирена" за принципом дії та схемою мало чим відрізняється від генератора "мяу". Пристрій містить джерело повільних (0,2-0,3 Гц) коливань, змішувач, генератор швидких (800-1000 Гц) коливань та підсилювач низької частоти. Перший генератор служить для управління другим, що генерує коливання зі змінною частотою (звук сирени).

Принципова схема електронної сирени зображена на рис. 2. На транзисторах П та 72 за схемою мультивібратора зібрано генератор повільних імпульсів. Керуючим елементом служить транзистор ТЗ разом із ланцюжком R5C3. Таке змішувальний пристрій забезпечує плавне наростання висоти та сили звуку, що отримується від другого генератора, що робить його схожим на звучання сирени. Другий генератор зібраний за схемою мультивібратора на транзисторах Т4, Т5. Підсилювач низької частоти виконаний на транзисторах Тб, Т7 включених за схемою складеного транзистора.

Складовий емітерний повторювач у підсилювачі НЧ забезпечує необхідне посилення струму і, що найголовніше, дозволяє обійтися без вихідного трансформатора, добре узгоджуючи вихідний опір кінцевого підсилювача з опіром навантаження. Як навантаження в цьому підсилювачі можна використовувати будь-який гучномовець, розрахований на вихідну потужність від 0,2 до 4 Вт і опір звукової котушки від 6 до 20 Ом.

Під час роботи першого генератора повільні імпульси періодично заряджають конденсатор СЗ через резистор R5. У міру заряду цього конденсатора змінюється напруга з урахуванням транзистора ТЗ, а водночас змінюється та її внутрішній опір, а отже, і падіння напруги на ньому. Напруга зміщення з урахуванням транзистора Т4 надходить через резистор R7 і регулюючий транзистор ТЗ. При зміні опору емітерного переходу транзистора ТЗ змінюється напруга усунення з урахуванням Т4, що входить до складу мультивібратора, що генерує «швидкі» коливання. Це призводить до зміни частоти та тривалості імпульсів другого генератора. Періодично, з частотою імпульсів першого генератора, заряд, що повторюється, і розряд конденсатора СЗ викликає плавну зміну частоти другого генератора, причому при заряді конденсатора частота зростає, при розряді - зменшується. Це визначає характер звучання, що нагадує звук сирени.

Налагодження сирени починають з того, що від'єднують резистор R5 від бази ТЗ і змінюючи опір потенціометра R3 і підбираючи ємності конденсаторів С1 і С2, досягають частоти генерації першого мультивібратора, що дорівнює 0,4 Гц. Цю частоту можна перевірити, прослухавши імпульси на телефони, підключені паралельно резистору R4.

Для налагодження частоти основного тону сирени від'єднують провідник від емітера ТЗ та підключають його до загального мінусового дроту джерела живлення. Другий генератор включають разом із підсилювачем. У гучномовці при цьому має бути чути гучний чистий звукіз частотою близько 1000 Гц. Відновивши всі сполуки відповідно до принципової схеми та підбираючи номінали деталей, зазначених на схемі зірочкою, домагаються бажаного характеру звучання сирени.

Генератор «ку-ку» подібний до двох генераторів, про які йшлося вище. Принципова схема електронної «зозулі» зображена на рис. 3. В основу схеми також покладено принцип взаємодії двох джерел електричних коливань – повільного та швидкого. Перший генератор є мультивібратором на транзисторах 77 і Т2. Другий генератор виконаний на транзисторі ТЗ за схемою з індуктивним зворотним зв'язком. Підсилювач низької частоти зібраний на транзисторі Т4. Роль елемента, що управляє, грає ланцюжок R5-Я7СЗС4Д1-ДЗ.

Транзистори Т1 і Т2 поперемінно відкриваються та закриваються. Коли відкритий транзистор 77, діод Д5 закритий напругою, що надходить на нього через резистор R13 з транзистора 77. Ця напруга подається хоча і в прямій полярності, але за величиною недостатньо для відкривання діода Д5, Другий генератор при цьому працює, частота сигналу на виході визначається індуктивністю частини котушки L1 та ємністю конденсатора С6. Тривалість першого звуку «ку-ку» обумовлена ​​часом, протягом якого відкритий транзистор 77, що залежить від ємності конденсатора С1 і опорів резисторів R1 і R3.

Коли транзистор 77 закриється і відкриється Т2, діод Д5 надійде майже повна напруга живлення в прямій полярності. Діод відкриється та підключить конденсатор С7 паралельно контуру ЫС6. Частота коливань другого генератора стане нижчою, що відповідатиме другому звуку голосу «зозулі». Тривалість другого звуку буде пропорційна ємності конденсатора С2 та опору резисторів R2 та R4.

Пауза між кожним звуком "ку-ку" більше, ніж між окремими звуками, і визначається ланцюжком R7C4Д1ДЗ. Під час першого звуку коли Т2 закритий, конденсатор С4 швидко заряджається через резистор R4 і діод Д1 до напруги джерела живлення. Діод ДЗ при цьому закритий і другий генератор працює. Коли ж транзистор Т2 відкриється, конденсатор С4 розряджатиметься через резистор R7 і відкритий транзистор Т2. Одночасно відкривається діод ДЗ та база транзистора ТЗ виявляється підключеною через конденсатор С4 до загального дроту, другий генератор припинить роботу до зміни стану мультивібратора.

Ланцюжок R5CЗR6Д2 служить для надання звукам більшої схожості з голосом справжньої зозулі, а діод Д4 покращує умови роботи другого генератора. Через фільтр нижніх частот R12C8 сигнали з генератора надходять на підсилювач НЧ і потім виходи пристрою. Вихід 1 призначений для підключення до підсилювача з вхідним опором не менше 50 ком, а вихід 2 розрахований на підключення до підсилювача з невеликим вхідним опором. Транзистори слід вибирати зі статичним коефіцієнтом передачі струму 60-80 та його можна замінити на МП 111. Трансформатор Тр1 - будь-який вихідний трансформатор від транзисторних приймачів («Спорт-2», «Сокіл-4», «Нароч» тощо). Обмотка з більшим числомвитків – контурна, з меншим – обмотка зворотного зв'язку. Вони з'єднуються послідовно. Вільний кінець вторинної обмотки з'єднується з конденсатором С5.

Електронний «соловей» за своєю схемою дещо складніший, ніж попередні імітатори звуків, проте виготовлення його досить просто, оскільки складається з однакових елементів. Основу схеми "солов'я" (рис. 4) складають сім мультивібраторів, за допомогою яких отримують необхідні частоти. Всю схему можна умовно розділити на три частини: два генератори з підсилювачами (транзистори 77-Т8 та Т12-779) та електронний перемикач (T9-Т11).

Розберемо докладніше, як працює такий «соловей». Мультивібратор на транзисторах Тб 77 генерує тональний сигнал частотою 2000 Гц. Посилений транзистором Т8 сигнал цієї частоти створює основний тон звучання. Керуючий мультивібратор на транзисторах Т4, Т5 періодично вимикає перший мультивібратор. Відбувається це в такий спосіб. При роботі другого мультивібратора транзистори Т4, 75 поперемінно знаходяться у відкритому, то закритому стані. Коли транзистор Т5 закритий, опір ділянки колектор - емітер велике, верхній кінець резистора R11 через резистор R8 з'єднаний з мінусовим проводом джерела живлення. Мультивібратор на транзисторах Тб, 77 працює і ми чуємо звук одного тону.

Коли відкривається транзистор Т5, резистор R11 виявляється замкнутим через цей транзистор на загальний плюсовий провід, мультивібратор на транзисторах Тб, Т7 припиняє свою роботу. Звук періодично переривається. Роботою другого мультивібратора управляє третій, зібраний на транзисторах 77 та Т2 з підсилювачем струму на транзисторі ТЗ. Навантаженням цього підсилювача є обмотка реле Р1. Частота перемикань транзисторів цього мультивібратора обрана такою, що вона не збігається з частотою спрацьовування другого мультивібратора. Коли транзистор Т2 відкривається, відкривається транзистор ТЗ, реле спрацьовує і своїми контактами Р1/1 паралельно резистору R7 підключає резистор R8. В результаті змінюється загальний опір у базовому ланцюзі транзистора Т4, а отже, і частота перемикань транзисторів другого мультивібратора. Створюється як би два режими перемикання першого мультивібратора на транзисторах Тб і 77 і характер звучання нагадує частину солов'їної трелі.

Другий генератор (транзистори Т12-Т19) працює так само, але з дещо іншими частотами, ніж перший. Крім того, робота другого генератора періодично переривається із частотою роботи мультивібратора на транзисторах Т10, Т11. Цей мультивібратор через підсилювач струму на транзисторі T9 змушує спрацьовувати реле Р2, яке своїми контактами Р2\1 відключає через кожні 5-6 живлення другого генератора. Під час перемикань плюсового дроту живлення в гучномовці Гр2 чуються щілини, характерні для трілі солов'ї.

В генераторах, що описуються, можна використовувати будь-які низькочастотні транзистори з коефіцієнтом передачі струму більше 15. Електромагнітні реле РЕМ-10 (паспорт РС4. 524. 303), трансформатори можна використовувати від будь-якого транзисторного малогабаритного приймача. Це вихідні трансформатори із сердечником із Ш-подібних пластин Ш4, товщини набору 8 мм. Первинна обмотка містить 350 витків дроту ПЕВ-2 0,08, вторинна - 80 витків дроту ПЕВ-2 0,1.

Література

"Радіо", № 3, 1972.

"Радіо", № 2, 1974.

Збірник «Радіо – радіоаматорам». "Енергія", МРБ, вип, 850, 1974.

За розробками, опублікованими в журналі «Моделіст-конструктор», змайстрував собі фотоелектронний тир. Працює безвідмовно. Жаль, що імітація звуків у схемі не передбачена. Допоможіть!». Дріб кулеметних черг, вереск мін, важкий бас фугасів… Імітує подібну звукову картину бою досить простий пристрій, виконаний лише на трьох транзисторах.

Як видно з принципової електричної схеми, імітатор звуків бою складається з генератора імпульсів, що самозбуджується, - мультивібратора на транзисторах VT1 і VT2, підсилювача (напівпровідниковий тріод VT3) і динамічної головки ВА1. Причому вибирають звукові ефекти користувачі, натискаючи ті чи інші кнопки управління.

Для спрощення конструкції використовується один загальний генератор режим роботи якого змінюється відповідними перемиканнями. У режимі «кулемет» цей мультивібратор отримує живлення безпосередньо від батареї GB1 через вимикачі S4 (він включає імітатор) та S1, який (завдяки контактам S1.2, S1.3) паралельно конденсаторам С5, С7 приєднує відносно більші електроємності С3 та С6, ніж забезпечується "черга" з певною частотою "пострілів". За бажання можна, коригуючи номінал конденсаторів С3 і С6, змінити частоту, з якою «строчить кулемет». Величину струму транзистора VТЗ, вказану на схемі, встановлюють підбором резистора R5.

При імітації прольоту міни живлення подається від зарядженого попередньо конденсатора С1, коли рухомий контакт групи S2.1 перемикача перекидається в праве за схемою положення. Одночасно до плеча мультивібратора групою S2.2 включається конденсатор С4. У міру розряду конденсатора С1 напруга на мультивібраторі плавно зменшується, при цьому зростає частота, що генерується, і виникає звук, що нагадує вереск міни, що летить.

Організація електроживлення мультивібратора в режимі ракети аналогічна - від конденсатора С2 через перемикач s3. В цьому випадку в плечах мультивібратора працюють лише конденсатори С5 та С7. Звук, що починається з низької ноти, поступово підвищується до дуже високої і зникає вдалині.

Сигнали-імітації посилюються каскадом на транзисторі VT3, включеному за схемою із загальним емітером. Його навантаженням служить динамічна головка ВА1 колекторного ланцюга трансформатора Т1.

Джерело електроживлення імітатора - батарея Корунд або два елементи 3336, з'єднані послідовно. Можливе використання мережного блоку (адаптера). Як перемикачі S1-S3 краще використовувати кнопки або тумблери з самоповерненням вихідне положення. Як S1 підійде і перемикач діапазонів ножового типу від портативного радіоприймача. Автоматичне повернення в розімкнений стан тут буде забезпечене, якщо ручку перемикача забезпечити спіральною пружиною.

Монтажна плата імітатора виконується із фольгованого склотекстоліту. До її «друкованих» майданчиків припаюються відповідні оксидні конденсатори К50-6 або МБМ (С4), КЛС (С1-СЗ, С5-С8), резистори (всі вони – типу М'ЯТ, потужністю не більше 0,5 Вт) та інші принципові елементи електричної схеми.

Можлива заміна деталей, що використовуються, на їх аналоги. Зокрема, замість зазначених на принциповій електричної схемитранзисторів підійдуть інші із серій МП39-МП42А, а також (тільки всі одразу) МП35-МП38А структури п-р-п. Але в останньому варіанті доведеться змінити зворотну полярність підключення джерела живлення та оксидних конденсаторів.

Трансформатор Т1 – вихідний, від радіоприймачів типу «Селга-404». Динамічна головка - 0,1 ГД-8 або інша, що має опір звукової котушки 8-10 Ом.

Органи управління можна розмістити в корпусі імітатора або у виносному пульті, з'єднаному з платою джгутом із гнучкого багатожильного дроту у вінілової ізоляції. Динамічна головка монтується на передній панелі корпусу, де для цього свердляться отвори діаметром 2-3 мм (під кріплення та «звукові», що розташовуються навпроти дифузора).

Правильно зібраний пристрій починає працювати відразу після включення електроживлення.

Ю.ПРОКОПЦЕВ

Помітили помилку? Виділіть її та натисніть Ctrl+Enter , щоб повідомити нас.

(На транзисторах МП)

Моделі паровозів, що пішли в минуле, безсумнівно, вражають. Посилити це враження можна будівлею пропонованого імітатора звуків, що супроводжували періодичний випуск пари справжнього паровоза. Люди старшого покоління пам'ятають, що під час стоянки паровоза надлишок пари стравлювався спеціальним клапаном із частотою, близькою до 1 Гц, а з початком руху та набором швидкості частота випуску пари збільшувалася.

Електрична схема імітатора таких звуків наведено на рис. 1. До нього входять генератор инфранизкой частоти, джерело "білого" шуму, підсилювач сигналів ЗЧ та звуковипромінювач. Генератор виконано на транзисторах VT1, VT2 за схемою несиметричного мультивібратора. Частота вироблених ним імпульсів визначається опором резисторів R1, R2 та ємністю конденсатора C1. Змінним резистором R1 можна змінювати постійну часу ланцюжка із зазначених деталей, отже, домагатися найкращого звукового ефекту.

З резистора R3 сигнал генератора надходить на каскад, у якому працює транзистор VT3 з відключеним колектором. У результаті пройшов через каскад сигнал "забарвлюється" характерним шипінням. Сформований сигнал подається далі через конденсатор C2, а підсилювач ЗЧ, зібраний на транзисторах VT4 - VT6. Режим роботи транзисторів по постійному струму стабілізовано введенням негативного зворотного зв'язку з емітера вихідного підсилювача транзистора на базу вхідного. Навантажений підсилювач на динамічну головку BA1, яка виконує роль звуковипромінювача.

На місці транзисторів структури p-n-p можуть бути МП39 - МП42 з будь-яким буквеним індексом або МП25, а на місці транзисторів структури n-p-n- МП35 - МП38 так само з будь-яким індексом. На роль "шумового" транзистора VT3 слід спробувати кілька екземплярів з числа наявних і вибрати найбільш "шумливий" (зробити це вдасться, звичайно, лише при перевірці та налагодженні імітатора).

Постійні резистори – МЛТ потужністю до 0,5 Вт, змінний К1 – СП-0,4, СПО-0,15. Конденсатор C2 - два паралельно з'єднані КЛС або МБМ ємністю по 0,1 мкФ, інші - оксидні К53-1, К50-6. Динамічна головка 0,25 ГДШ-2 або інша малогабаритна потужністю до 0,5 Вт та зі звуковою котушкою опором 30...50 Ом. Джерелом живлення можуть стати послідовно з'єднані дві батареї 3336 або шість гальванічних елементів - все залежить від вимог до габаритів пристрою та очікуваної інтенсивності використання.

Деталі імітатора монтують на платі (мал. 2) із одностороннього фольгованого матеріалу. Сполучні провідники на платі утворюються внаслідок прорізування канавок у фользі. Плату з джерелом живлення можна розмістити у відповідному за габаритами корпусі або всередині мережевого блоку живлення, у разі використання його в спільної роботиз імітатором.

Після складання плати та перевірки монтажу подають вимикачем S1 живлення та перевіряють струм у ланцюгу динамічної головки. При необхідності його встановлюють у зазначених на схемі межах підбором резистора R7. Потім підбирають найбільш "шумливий" транзистор VT3, після чого кілька разів переводять двигун змінного резистора з одного крайнього положення в інше і перевіряють межі зміни частоти "випуску пари". Якщо вони недостатні, підбирають деталі R1, R2, C1.

У разі використання імітатора з електрифікованою моделлю залізниці, у якої швидкість паровоза керується ручкою реостата, доцільно механічно з'єднати двигун реостата з двигуном змінного резистора R1, що дозволить домогтися більш природної звукової імітації.

Радіо №7, 1995 р. с. 29-30.