Радиосхемы схемы электрические принципиальные. Имитатор необычных звуков

Окружающий нас мир полон звуков. В городе это, в основном, звуки, связанные с развитием техники. Природа дарит нам более приятные ощущения - пение птиц, шум морского прибоя, потрескивание костра в туристском походе. Часто некоторые из этих звуков нужно воспроизвести искусственно - имитировать, просто из желания, или же исходя из нужд вашего кружка технического моделирования, или при постановке спектакля в драмкружке. Рассмотрим описания нескольких имитаторов звуков.

Имитатор звука прерывистой сирены

Начнем с самой простой конструкции, это простой имитатор звука сирены. Встречаются сирены однотональные, издающие звук одной тональности, прерывистые, когда звук плавно нарастает или спадает, а затем прерывается либо становится однотональным, и двухтональные, в которых тональность звука периодически изменяется скачком.

На транзисторах VT1 и VT2 собран генератор по схеме несимметричного мультивибратора. Простота схемы генератора объясняется использованием транзисторов разной структуры, что позволило обойтись без многих деталей, необходимых для постройки мультивибратора на транзисторах одинаковой структуры.

Имитатор звука сирены- схема на двух транзисторах

Колебания генератора, а значит, звук в динамической головке, появляются из-за положительной обратной связи между коллектором транзистора VT2 и базой VT1 через конденсатор С2. От емкости этого конденсатора зависит тональность звука.

При подаче выключателем SA1 напряжения питания на генератор звука в головке еще не будет, поскольку на базе транзистора VT1 нет напряжения смещения. Мультивибратор находится в ждущем режиме.

Как только нажимают кнопку SB1, начинает заряжаться конденсатор С1 (через резистор R1). Напряжение смещения на базе транзистора VT1 начинает возрастать, и при определенном его значении транзистор открывается. В динамической головке раздается звук нужной тональности. Но напряжение смещения возрастает, и тональность звука плавно изменяется до тех пор, пока конденсатор полностью не зарядится. Продолжительность этого процесса равна 3...5 с и зависит от емкости конденсатора и сопротивления резистора R1.

Стоит отпустить кнопку - и конденсатор начнет разряжаться через резисторы R2, R3 и эмиттерный переход транзистора VT1. Тональность звука плавно изменяется, и при определенном напряжении смещения на базе транзистора VT1 звук исчезает. Мультивибратор возвращается в ждущий режим. Продолжительность разрядки конденсатора зависит от его емкости, сопротивления резисторов R2, R3 и эмиттерного перехода транзистора. Она подобрана такой, что, как и в первом случае, тональность звука изменяется в течение 3...5 с.

Кроме указанных на схеме, в имитаторе можно использовать другие маломощные кремниевые транзисторы соответствующей структуры со статическим коэффициентом передачи тока не менее 50. В крайнем случае подойдут и германиевые транзисторы - на месте VT1 могут работать МП37А, МП101, а вместо VT2 - МП42А, МП42Б с возможно большим статическим коэффициентом передачи. Конденсатор С1 - К50-6, С2 - МБМ, резисторы - МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125. Динамическая головка - мощностью 0,Г...1 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6... 10 Ом (например, головка 0.25ГД-19, 0.5ГД-37, 1ГД-39). Источник питания - батарея «Крона» либо две последовательно соединенные батареи 3336. Выключатель питания и кнопка - любой конструкции.

В ждущем режиме имитатор потребляет небольшой ток - он зависит в основном от обратного тока коллектора транзисторов. Поэтому контакты выключателя могут быть замкнуты длительное время, что необходимо, скажем, при использовании имитатора в качестве квартирного звонка. Когда же замыкаются контакты кнопки SB1, потребляемый ток возрастает примерно до 40 мА.

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).

Имитатор звука сирены на четырех транзисторах

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.

Часть деталей смонтирована на печатной плате (рис. 29) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Монтаж может быть и навесным, выполненным обычным способом - с использованием монтажных стоек для подпайки выводов деталей. Плату размещают в подходящем корпусе, в котором устанавливают динамическую головку и источник питания. Выключатель размещают на передней стенке корпуса или крепят вблизи входной двери (если там уже есть звонковая кнопка, ее выводы соединяют проводниками в изоляции с соответствующими цепями имитатора).

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.

Так можно сказать про следующий имитатор звука, 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 работы двигателя 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.

Имитатор звука двигателя- схема на двух транзисторах

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, 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».

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.

Имитатор звука капель - схема на двух транзисторах

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. Источник питания - батарея 3336.

Детали имитатора можно разместить в любой шкатулке и укрепить на ее передней стенке динамические головки (или капсюли), переменный резистор и выключатель питания.

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 звука подскакивающего шарика схема

Хотите послушать, как подскакивает стальной шарик от шарикоподшипника на стальной или чугунной плите? Тогда соберите имитатор по схеме, приведенной на рис. 32. 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.

Имитатор звука подскакивающего шарика- схемы на транзисторах

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.

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, чем в исходном имитаторе.

Имитатор звука морского прибоя схема

Подключив небольшую приставку к усилителю радиоприемника, магнитофона или телевизора, вы сможете получить звуки, напоминающие шум морского прибоя.

Схема такой приставки-имитатора приведена на рис. 35. Она состоит из нескольких узлов, но главный из них - генератор шума. Его основу составляет кремниевый стабилитрон VD1. Дело в том, что при подаче на стабилитрон через балластный резистор с большим сопротивлением постоянного напряжения, превышающего напряжение стабилизации, стабилитрон начинает «пробиваться» - его сопротивление резко падает. Но благодаря незначительному току, протекающему через стабилитрон, такой «пробой» никакого вреда ему не причиняет. В то же время стабилитрон как бы переходит в режим генерации шума, появляется так называемый «дробовой эффект» его р-n перехода, и на выводах стабилитрона можно наблюдать (конечно, с помощью чувствительного осциллографа) хаотический сигнал, состоящий из случайных колебаний, частоты которых лежат в широком диапазоне.

Вот в таком режиме и работает стабилитрон приставки. Балластный резистор, о котором упоминалось выше, - R1. Конденсатор С1 совместно с балластным резистором и стабилитроном обеспечивает получение сигнала определенной полосы частот, схожего со звуком шума прибоя.

Имитатор звука морского прибоя схема на двух транзисторах

Конечно, амплитуда шумового сигнала слишком мала, чтобы подать его сразу на усилитель радиоустройства. Поэтому сигнал усиливается каскадом на транзисторе VT1, и с его нагрузки (резистор R2) поступает на эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе VT2, он позволяет устранить влияние последующих каскадов приставки на работу шумового генератора.

С нагрузки эмиттерного повторителя (резистор R3) сигнал подается на каскад с переменным коэффициентом усиления, собранный на транзисторе VT3. Такой каскад нужен для того, чтобы можно было изменять амплитуду шумового сигнала, подаваемого на усилитель, и тем самым имитировать нарастание или спад громкости «прибоя».

Для осуществления такой задачи в эмиттерную цепь транзистора VT3 включен транзистор VT4, на базу которого поступает через резистор R7 и интегрирующую цепочку R8C5 сигнал с генератора управляющего напряжения - симметричного мультивибратора на транзисторах VT5, VT6. При этом периодически изменяется сопротивление участка коллектор-эмиттер транзистора VT4, что вызывает соответствующее изменение коэффициента усиления каскада на транзисторе VT3. В итоге шумовой сигнал на выходе каскада (на резисторе R6) будет периодически нарастать и спадать. Этот сигнал поступает через конденсатор СЗ на разъем XS1, который соединяют во время работы приставки со входом используемого усилителя.

Длительность импульсов и частоту повторения мультивибратора можно изменять резисторами R10 и R11. Совместно с резистором R8 и конденсатором С4 они определяют длительность нарастания и спада управляющего напряжения, поступающего на базу транзистора VT4.

Все транзисторы могут быть одинаковые, серии КТ315 с возможно большим коэффициентом передачи тока. Резисторы - МЛТ-0,25 (можно и МЛТ-0,125); конденсаторы Cl, C2 - К50-3; СЗ, С5 - С7 - К.50-6; С4 - МБМ. Подойдут конденсаторы других типов, но они должны быть рассчитаны на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме.

Почти все детали монтируют на монтажной плате (рис. 36) из фольгированного материала. Размещают плату в корпусе подходящих габаритов. На боковой стенке корпуса укрепляют разъем XS1 и зажимы ХТ1, ХТ2.

Питают приставку от любого источника постоянного тока со стабилизированным и регулируемым выходным напряжением (от 22 до 27 В).

Налаживать приставку, как правило, не требуется. Она начинает работать сразу после подачи питания. Проверить работу приставки нетрудно с помощью высокоомных головных телефонов ТОН-1, ТОН-2 или других аналогичных, включенных в гнезда разъема XS1 «Выход».

Характер звучания «прибоя» изменяют (если это необходимо) подбором напряжения питания, резисторов R4, R6, а также шунтированием гнезд разъема XS1 конденсатором С7 емкостью 1000...3000 пФ.

А вот другой такой имитатор звука, собранный по несколько иной схеме. В нем есть усилитель звуковой частоты и источник питания, поэтому этот имитатор можно считать законченной конструкцией.

Собственно генератор шума собран на транзисторе VT1 по так называемой схеме сверхрегенератора. В работе сверхрегенератора разобраться не очень просто, поэтому рассматривать ее не будем. Уясните лишь, что это такой генератор, в котором возбуждение колебаний происходит благодаря положительной обратной связи между выходом и входом каскада. В данном случае эта связь осуществляется через емкостной делитель С5С4. Кроме того, сверхрегенератор возбуждается не постоянно, а вспышками, причем момент появления вспышек случаен. В результате на выходе генератора появляется сигнал, который прослушивается как шум. Этот сигнал нередко называют «белым шумом».

Имитатор звука морского прибоя более сложный вариант схемы

Режим работы сверхрегенератора по постоянному току задается резисторами Rl, R2, R4. Дроссель L1 и конденсатор С6 не влияют на режим работы каскада, но защищают цепи питания от проникновения в них шумового сигнала.

Контур L2C7 определяет полосу частот «белого шума» и позволяет получить наибольшую амплитуду выделяемых «шумовых» колебаний. Далее они поступают через фильтр нижних частот R5C10 и конденсатор С9 на усилительный каскад, собранный на транзисторе VT2. Питающее напряжение на этот каскад подается не непосредственно с источника GB1, а через каскад, собранный на транзисторе VT3. Это электронный ключ, периодически открывающийся импульсами, поступающими на базу транзистора с мультивибратора, собранного на транзисторах VT4, VT5. В периоды, когда транзистор VT4 закрыт, VT3 открывается, и конденсатор С12 заряжается от источника GB1 через участок коллектор-эмиттер транзистора VT3 и подстроечный резистор R9. Этот конденсатор является своеобразным аккумулятором, питающим усилительный каскад. Как только транзистор VT4 открывается, VT3 закрывается, конденсатор С12 разряжается через подстроечный резистор R11 и коллекторно-эмиттерную цепь транзистора VT2.

В итоге на коллекторе транзистора VT2 будет шумовой сигнал, модулированный по амплитуде, т. е. периодически нарастающий и спадающий. Длительность нарастания зависит от емкости конденсатора С12 и сопротивления резистора R9, а спада - от емкости указанного конденсатора и сопротивления резистора R11.

Через конденсатор СП модулированный шумовой сигнал поступает на усилитель звуковой частоты, выполненный на транзисторах VT6 - VT8. На входе усилителя стоит переменный резистор R17 - регулятор громкости. С его движка сигнал подается на первый каскад усилителя, собранный на транзисторе VT6. Это усилитель напряжения. С нагрузки каскада (резистор R18) сигнал поступает через конденсатор С16 на выходной каскад - усилитель мощности, выполненный на транзисторах VT7, VT8. В цепь коллектора транзистора VT8 включена нагрузка - динамическая головка ВА1. Из нее и слышен звук «морского прибоя». Конденсатор С17 ослабляет высокочастотные, «свистящие» составляющие сигнала, что несколько смягчает тембр звучания.

О деталях имитатора. Вместо транзистора КТ315В (VT1) можно использовать другие транзисторы серии КТ315 либо транзистор ГТ311 с любым буквенным индексом. Остальные транзисторы могут быть любые из серий МП39 - МП42, но с возможно большим коэффициентом передачи тока. Для получения большей выходной мощности транзистор VT8 желательно применить серий МП25, МП26.

Дроссель L1 может быть готовый, типа Д-0,1 или другой.

Индуктивностью 30... 100 мкГн. Если его нет, нужно взять стержневой сердечник диаметром 2,8 и длиной 12 мм из феррита 400НН или 600НН и намотать на нем виток к витку 15...20 витков рровода ПЭВ-1 0,2...0,4. Желательно измерить на образцовом приборе полученную индуктивность дросселя и при необходимости Подобрать ее в нужных пределах уменьшением или увеличением числа витков.

Катушку L2 наматывают на каркасе диаметром 4 и длиной 12... 15 мм из любого изоляционного материала проводом ПЭВ-1 6,3 - 24 витка с отводом от середины.

Постоянные резисторы - МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, под-строечные - СПЗ-16, переменный - СПЗ-Зв (он с выключателем литания SA1). Оксидные конденсаторы - К50-6; С17 - МБМ; остальные - КМ, К10-7 или другие малогабаритные. Динамическая головка - мощностью 0,1 - I Вт с возможно большим сопротивлением звуковой катушки (чтобы не перегревался транзистор VT8). Источник питания - две последовательно соединенные батареи 3336, но лучшие результаты по продолжительности работы получатся с шестью элементами 373, соединенными аналогично. Пригоден, конечно, вариант питания от маломощного выпрямителя с постоянным напряжением 6...9 В.

Детали имитатора монтируют на плате (рис. 38) из фольгиро-ванного материала толщиной 1...2 мм. Плату устанавливают в корпус, на лицевой стенке которого крепят динамическую головку, а внутри размещают источник питания. Размеры корпуса во многом зависят от габаритов источника питания. Если имитатор будет использоваться только для демонстрации звука морского прибоя, источником питания может быть батарея «Крона» - тогда размеры корпуса резко уменьшатся, и имитатор удастся смонтировать в корпусе от малогабаритного транзисторного радиоприемника.

Налаживают имитатор так. Отключают резистор R8 от конденсатора С12 и подключают к минусовому проводу питания. Установив максимальную громкость звука, подбирают резистор R1 до получения характерного шума («белого шума») в динамической головке. Затем восстанавливают соединение резистора R8 с конденсатором С12 и прослушивают звук в динамической головке. Перемещением движка подстроечного резистора R14 подбирают наиболее достоверную и приятную на слух частоту следования «морских волн». Далее перемещением движка резистора R9 устанавливают продолжительность нарастания «волны», а перемещением движка резистора R11 - продолжительность ее спада.

Чтобы получить большую громкость «морского прибоя», нужно соединить крайние выводы переменного резистора R17 со входом мощного усилителя звуковой частоты. Лучшего впечатления можно добиться при использовании стереофонического усилителя с выносными акустическими системами, работающего в режиме воспроизведения монофонического сигнала.

Имитатор звука шума дождя простая схема

Если вы хотите послушать благотворное влияние мерного шума дождя, леса или морского прибоя. Такие звуки расслабляют и успокаивают.

Имитатор звука шума дождя- схема на операционном усилителе и счетчике

Генератор шума дождя выполнен на микросхеме TL062, которая имеет в своем составе два операционных усилителя. Затем сгенерированный звук, усиливается транзистором VT2 и поступает на динамик SP. Для большего соответствия ВЧ звукового спектра отсекается емкостью C8, которая управляется полевым транзистором VT1 работающим по сути как переменное сопротивление. Таким образом, получаем автоматический контроль тональности иммитатора.

На счетчике CD4060 выполнен таймер с тремя временными задержками выключения: 15, 30 и 60 минут. Транзистор VT3 используется в роли выключателя питания генератора. Изменяя значения сопротивления R16 или емкости C10 получаем различные временные интервалы в работе таймера. Изменяя номинал резистора R9 от 47к до 150к можно изменить громкость динамика.

Это устройство имитирует звук работающего двигателя автомобиля и может служить хорошим дополнением для детских игрушек.
Кроме этого предусмотрена еще и имитация автомобильного сигнала (при нажатии на кнопку).

Схема имитатора звука мотора

Основой устройства является несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах VT1 и VT2 фазной структуры. Расширить возможности имитатора удалось за счет применения двух отдельных частотозависимых цепей с различной постоянной времени, коммутируемых кнопочным переключателем SB1. Включают устройство тумблером SA1, подав Напряжение батареи GB1.

В положении SB1, показанном на схеме, частота колебаний мультивибратора определяется параметрами времязадающей цепи R1R3C1, соединенной с базой транзистора VT1. Генератор работает в режиме метронома, вырабатывая периодически повторяющиеся импульсы со значительными паузами между ними - работает "мотор". Его звуки воспроизводит динамическая головка ВА1, включенная через трансформатор Т1, служащий коллекторной нагрузкой транзистора VT2. Частоту "выхлопов" регулируют переменным резистором R1. В верхнем по схеме положении его движка "выхлопы" редки. Переводя движок в нижнее положение, Сопротивление резистора уменьшают - "мотор" прибавляет обороты, скорость увеличивается.

Если нужно подать звуковой тональный сигнал, нажимают на кнопку SB1, и с базой транзистора VT1 окажется соединенной другая цепь R2C2R4, преобразующая устройство в генератор звуковой частоты. Длительность звукового сигнала зависит от времени нажатия кнопки.

Транзисторы кремниевые маломощные: VT1 (n-p-n) любой серий КТ201, КТ301, КТ306, КТ312, КТ315, КТ342, КТ373; VT2 (p-n-p) - любой серий КТ208, КТ209, КТ351, КТ352, КТ361. Постоянные резисторы МЛТ-0,125-МЛТ-0,5; переменный резистор любого типа, желательно группы А. Оксидные конденсаторы К50-3, К50-6; C2 - бумажный, металлобумажный или керамический (БМ, МБМ, КЛС).

Трансформатор - выходной, от любого транзисторного радиоприемника. Используется лишь одна половина первичной обмотки, имеющей средний вывод. Динамическая головка - мощностью 0,1-2 Вт и с сопротивлением звуковой катушки постоянному току 6 - 10 Ом. SA1 - тумблер любого типа, например П1Т-1-1, МТ-1; SB1 - кнопка с самовозвратом типа КМ1-1, КМД1-1 или самодельная на базе микропереключателя МП, а также П2К без фиксатора. GB1-батарея 3336Л ("Рубин") или три последовательно соединенных элемента 343, 373.

Собранное без ошибок устройство с применением исправных элементов начинает функционировать сразу. Но поскольку максимум и минимум оборотов двигателя у разных машин неодинаков, емкость конденсатора C1 следует подобрать в пределах 1-5 мкф. Тональность сигнала определяет в основном емкость конденсатора C2, которая колеблется от 0,033 до 0,25 мкф, а громкость (и в небольших пределах тональность) устанавливают подбором номинала резистора R4, изменяя тем самым скважность импульсов звуковой частоты. Чтобы получить более глухие "выхлопы", обмотку I шунтируют конденсатором емкостью 0,047 мкф.

Иногда регулятор частоты оборотов "мотора" (резистор R1) совмещают с выключателем питания. В этом случае рекомендуем применить переменный резистор с выключателем - ТК, ТКД или СП3-106.

^ «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 (рис. 30) 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.

^ Рис. 30. Схема имитатора звука двигателя внутрен­него сгорания
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».
^ ПОД ЗВУКИ 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 (рис. 31).

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.

Рис. 31. Схема имитатора звука капели
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. Источник питания - батарея 3336.

Детали имитатора можно разместить в любой шкатулке и укрепить на ее передней стенке динамические головки (или капсюли), переменный резистор и выключатель питания.

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 ЗВУКА ПОДСКАКИВАЮЩЕГО ШАРИКА
Хотите послушать, как подскакивает стальной шарик от шарикоподшипника на стальной или чугунной плите? Тогда со­берите имитатор по схеме, приведенной на рис. 32. 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. 32. Схема имитатора звука подскакивающего шарика

Рис. 33. Вариант схемы имитатора

Рис. 34. 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.

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, чем в исходном имитаторе.
^ МОРСКОЙ ПРИБОЙ... В КОМНАТЕ
Подключив небольшую приставку к усилителю радиоприем­ника, магнитофона или телевизора, вы сможете получить звуки, напоминающие шум морского прибоя.

Схема такой приставки-имитатора приведена на рис. 35. Она состоит из нескольких узлов, но главный из них - генера­тор шума. Его основу составляет кремниевый стабилитрон VD1. Дело в том, что при подаче на стабилитрон через балластный резистор с большим сопротивлением постоянного напряжения, превышающего напряжение стабилизации, стабилитрон начинает «пробиваться» - его сопротивление резко падает. Но благодаря незначительному току, протекающему через стабилитрон, такой «пробой» никакого вреда ему не причиняет. В то же время стабилитрон как бы переходит в режим генерации шума, по­является так называемый «дробовой эффект» его р-n перехода, и на выводах стабилитрона можно наблюдать (конечно, с по­мощью чувствительного осциллографа) хаотический сигнал, состоящий из случайных колебаний, частоты которых лежат в широком диапазоне.

Вот в таком режиме и работает стабилитрон приставки. Балластный резистор, о котором упоминалось выше, - R1. Кон­денсатор С1 совместно с балластным резистором и стабилитро­ном обеспечивает получение сигнала определенной полосы частот, схожего со звуком шума прибоя.

^ Рис. 35. Схема приставки-имитатора шума морского прибоя
Конечно, амплитуда шумового сигнала слишком мала, чтобы подать его сразу на усилитель радиоустройства. Поэтому сиг­нал усиливается каскадом на транзисторе VT1, и с его нагрузки (резистор R2) поступает на эмиттерный повторитель, выпол­ненный на транзисторе VT2, он позволяет устранить влияние последующих каскадов приставки на работу шумового генера­тора.

С нагрузки эмиттерного повторителя (резистор R3) сигнал подается на каскад с переменным коэффициентом усиления, собранный на транзисторе VT3. Такой каскад нужен для того, чтобы можно было изменять амплитуду шумового сигнала, по­даваемого на усилитель, и тем самым имитировать нарастание или спад громкости «прибоя».

^ Рис. 36. Монтажная плата приставки-имитатора
Для осуществления такой задачи в эмиттерную цепь транзис­тора VT3 включен транзистор VT4, на базу которого поступает через резистор R7 и интегрирующую цепочку R8C5 сигнал с гене­ратора управляющего напряжения - симметричного мульти­вибратора на транзисторах VT5, VT6. При этом периодически изменяется сопротивление участка коллектор-эмиттер транзис­тора VT4, что вызывает соответствующее изменение коэффициен­та усиления каскада на транзисторе VT3. В итоге шумовой сигнал на выходе каскада (на резисторе R6) будет периодически на­растать и спадать. Этот сигнал поступает через конденсатор СЗ на разъем XS1, который соединяют во время работы пристав­ки со входом используемого усилителя.

Длительность импульсов и частоту повторения мультивибра­тора можно изменять резисторами R10 и R11. Совместно с резис­тором R8 и конденсатором С4 они определяют длительность нарастания и спада управляющего напряжения, поступающего на базу транзистора VT4.

Все транзисторы могут быть одинаковые, серии КТ315 с воз­можно большим коэффициентом передачи тока. Резисторы - МЛТ-0,25 (можно и МЛТ-0,125); конденсаторы Cl, C2 - К50-3; СЗ, С5 - С7 - К.50-6; С4 - МБМ. Подойдут конденсаторы других типов, но они должны быть рассчитаны на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме.

Почти все детали монтируют на монтажной плате (рис. 36) из фольгированного материала. Размещают плату в корпусе подходящих габаритов. На боковой стенке корпуса укрепляют разъем XS1 и зажимы ХТ1, ХТ2.

Питают приставку от любого источника постоянного тока со стабилизированным и регулируемым выходным напряжением (от 22 до 27 В).

Налаживать приставку, как правило, не требуется. Она начинает работать сразу после подачи питания. Проверить работу приставки нетрудно с помощью высокоомных головных телефонов ТОН-1, ТОН-2 или других аналогичных, включенных в гнезда разъема XS1 «Выход».

Характер звучания «прибоя» изменяют (если это необходимо) подбором напряжения питания, резисторов R4, R6, а также шунтированием гнезд разъема XS1 конденсатором С7 емкостью 1000...3000 пФ.

А вот другой такой имитатор, собранный по несколько иной схеме (рис. 37). В нем есть усилитель звуковой частоты и источ­ник питания, поэтому этот имитатор можно считать закончен­ной конструкцией.

Собственно генератор шума собран на транзисторе VT1 по так называемой схеме сверхрегенератора. В работе сверхреге­нератора разобраться не очень просто, поэтому рассматривать ее не будем. Уясните лишь, что это такой генератор, в котором возбуждение колебаний происходит благодаря положительной обратной связи между выходом и входом каскада. В данном случае эта связь осуществляется через емкостной делитель С5С4. Кроме того, сверхрегенератор возбуждается не постоянно, а вспышками, причем момент появления вспышек случаен. В ре­зультате на выходе генератора появляется сигнал, который про­слушивается как шум. Этот сигнал нередко называют «белым шумом».

Рис. 37. Схема имитатора морского прибоя с усилителем ЗЧ
Режим работы сверхрегенератора по постоянному току зада­ется резисторами Rl, R2, R4. Дроссель L1 и конденсатор С6 не влияют на режим работы каскада, но защищают цепи питания от проникновения в них шумового сигнала.

Контур L2C7 определяет полосу частот «белого шума» и поз­воляет получить наибольшую амплитуду выделяемых «шумовых» колебаний. Далее они поступают через фильтр нижних частот R5C10 и конденсатор С9 на усилительный каскад, собранный на транзисторе VT2. Питающее напряжение на этот каскад по­дается не непосредственно с источника GB1, а через каскад, собранный на транзисторе VT3. Это электронный ключ, периоди­чески открывающийся импульсами, поступающими на базу тран­зистора с мультивибратора, собранного на транзисторах VT4, VT5. В периоды, когда транзистор VT4 закрыт, VT3 открывается, и конденсатор С12 заряжается от источника GB1 через участок коллектор-эмиттер транзистора VT3 и подстроечный резистор R9. Этот конденсатор является своеобразным аккумулятором, пи­тающим усилительный каскад. Как только транзистор VT4 откры­вается, VT3 закрывается, конденсатор С12 разряжается через подстроечный резистор R11 и коллекторно-эмиттерную цепь транзистора VT2.

В итоге на коллекторе транзистора VT2 будет шумовой сигнал, модулированный по амплитуде, т. е. периодически нарастающий и спадающий. Длительность нарастания зависит от емкости конденсатора С12 и сопротивления резистора R9, а спада - от емкости указанного конденсатора и сопротивления резисто­ра R11.

Через конденсатор СП модулированный шумовой сигнал поступает на усилитель звуковой частоты, выполненный на тран­зисторах VT6 - VT8. На входе усилителя стоит переменный резистор R17 - регулятор громкости. С его движка сигнал по­дается на первый каскад усилителя, собранный на транзисторе VT6. Это усилитель напряжения. С нагрузки каскада (резистор R18) сигнал поступает через конденсатор С16 на выходной каскад - усилитель мощности, выполненный на транзисторах VT7, VT8. В цепь коллектора транзистора VT8 включена нагруз­ка - динамическая головка ВА1. Из нее и слышен звук «мор­ского прибоя». Конденсатор С17 ослабляет высокочастотные, «свистящие» составляющие сигнала, что несколько смягчает тембр звучания.

О деталях имитатора. Вместо транзистора КТ315В (VT1) можно использовать другие транзисторы серии КТ315 либо тран­зистор ГТ311 с любым буквенным индексом. Остальные тран­зисторы могут быть любые из серий МП39 - МП42, но с воз­можно большим коэффициентом передачи тока. Для получения большей выходной мощности транзистор VT8 желательно при­менить серий МП25, МП26.

Дроссель L1 может быть готовый, типа Д-0,1 или другой.

Рис. 38. Монтажная плата имитатора
Индуктивностью 30... 100 мкГн. Если его нет, нужно взять стерж­невой сердечник диаметром 2,8 и длиной 12 мм из феррита 400НН или 600НН и намотать на нем виток к витку 15...20 витков рровода ПЭВ-1 0,2...0,4. Желательно измерить на образцовом приборе полученную индуктивность дросселя и при необходимости Подобрать ее в нужных пределах уменьшением или увеличе­нием числа витков.

Катушку L2 наматывают на каркасе диаметром 4 и длиной 12... 15 мм из любого изоляционного материала проводом ПЭВ-1 6,3 - 24 витка с отводом от середины.

Постоянные резисторы - МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, под-строечные - СПЗ-16, переменный - СПЗ-Зв (он с выключателем литания SA1). Оксидные конденсаторы - К50-6; С17 - МБМ; остальные - КМ, К10-7 или другие малогабаритные. Динами­ческая головка - мощностью 0,1 - I Вт с возможно большим сопротивлением звуковой катушки (чтобы не перегревался тран­зистор VT8). Источник питания - две последовательно соеди­ненные батареи 3336, но лучшие результаты по продолжитель­ности работы получатся с шестью элементами 373, соединен­ными аналогично. Пригоден, конечно, вариант питания от мало­мощного выпрямителя с постоянным напряжением 6...9 В.

Детали имитатора монтируют на плате (рис. 38) из фольгиро-ванного материала толщиной 1...2 мм. Плату устанавливают в корпус, на лицевой стенке которого крепят динамическую голов­ку, а внутри размещают источник питания. Размеры корпуса во многом зависят от габаритов источника питания. Если имитатор будет использоваться только для демонстрации звука морского прибоя, источником питания может быть батарея «Крона» - тогда размеры корпуса резко уменьшатся, и имитатор удастся смонтировать в корпусе от малогабаритного транзис­торного радиоприемника.

Налаживают имитатор так. Отключают резистор R8 от кон­денсатора С12 и подключают к минусовому проводу питания. Установив максимальную громкость звука, подбирают резистор R1 до получения характерного шума («белого шума») в ди­намической головке. Затем восстанавливают соединение резис­тора R8 с конденсатором С12 и прослушивают звук в дина­мической головке. Перемещением движка подстроечного резис­тора R14 подбирают наиболее достоверную и приятную на слух частоту следования «морских волн». Далее перемещением движ­ка резистора R9 устанавливают продолжительность нараста­ния «волны», а перемещением движка резистора R11 - про­должительность ее спада.

Чтобы получить большую громкость «морского прибоя», нужно соединить крайние выводы переменного резистора R17 со входом мощного усилителя звуковой частоты. Лучшего впечатле­ния можно добиться при использовании стереофонического усилителя с выносными акустическими системами, работающего в режиме воспроизведения монофонического сигнала.
^ КОСТЕР... БЕЗ ПЛАМЕНИ
Почти в каждом пионерском лагере устраивают пионерский костер. Правда, не всегда удается собрать столько дров, чтобы пламя было высоким, а костер громко потрескивал.

А как быть, если дров поблизости вообще нет? Или вы хо­тите соорудить незабываемый пионерский костер в школе? В этом случае поможет предлагаемый электронный имитатор, создаю­щий характерный звук потрескивания горящего костра. Останет­ся лишь изобразить «пламя» из красных лоскутов ткани, раз­веваемых скрытым на полу вентилятором. Имитатор может быть также использован для озвучивания любительских кино­фильмов, школьных спектаклей или как приставка к электро­камину.

Если прислушаться к горящему костру, нетрудно заметить, что раздающиеся звуки-щелчки имеют различную тональность, изменяющуюся случайным образом в некотором диапазоне. Так же случайно изменяется и период следования щелчков.

^ Рис. 39. Форма сигналов имитатора звука костра: а - на выходе генератора шума; б - на входе по­рогового устройства; в - на выходе порогового устройства
Такие особенности звука костра и воспроизводятся предла­гаемым имитатором. Взгляните на рис. 39, на котором приведена форма сигналов в различных узлах имитатора. Основа имита­тора - генератор шума, вырабатывающий изменяющийся во времени по случайному закону сигнал (рис. 39, а). Из такого сигнала формируется низкочастотная огибающая (рис. 39, б), подаваемая на пороговое устройство с достаточно большим порогом срабатывания. В результате получаются короткие им­пульсы с нужными характеристиками (рис. 39, в).

Схема имитатора приведена на рис. 40. Как и в предыдущем имитаторе, исходным сигналом служит дробовой шум р-n пере­вода стабилитрона VD1, обладающий широким частотным спект­ром - от единиц до миллионов герц. В нашем случае исполь­зуются низкочастотные составляющие спектра. А чтобы генератор был экономичным, ток через стабилитрон выбран весьма неболь­шим - приблизительно 40 мкА (он определяется сопротивлением резистора R1).

Рис. 40. Схема имитатора звука костра
На стабилитроне получается небольшое шумовое напря­жение - около 3 мВ, и для усиления его используется опера­ционный усилитель (ОУ) DA1. Коэффициент его передачи за­висит от отношения (R4+R5)/R2 и емкости конденсатора С2 и при указанных на схеме номиналах составляет 250...300. Конденсатор С1 - разделительный, он пропускает на ОУ лишь переменную составляющую напряжения. Резистор R3 компен­сирует действие входного тока инвертирующего входа ОУ.

В итоге на выходе усилителя будет напряжение, соответст­вующее по форме рис. 39, а. Сразу подавать его на пороговое устройство нельзя - выходные импульсы будут слишком корот­кие из-за наличия в шумовом сигнале высокочастотных составля­ющих. Поэтому перед пороговым устройством включен активный фильтр нижних частот (ФНЧ), выполненный на операцион­ном усилителе DA2. Он пропускает сигналы частотой ниже 400 Гц - это зависит от сопротивления резисторов R7 - R9 и емкости конденсаторов С 4 - Сб.

Конденсаторы СЗ, С7 - разделительные, резисторы RIO, R11 образуют делитель напряжения, которым задается коэффициент передачи ФНЧ. Резистор R6 обеспечивает связь по постоян­ному току неинвентирующего входа ОУ А2 с общим проводом. Вид выходного напряжения ФНЧ показан на рис. 39, б.

Выходное напряжение ФНЧ через конденсатор С7 подается на пороговое устройство, выполненное на транзисторе VT1. На­пряжение смещения (оно задается резисторами R12, R13) выбра­но таким, что транзистор насыщен. Сигнал на выход устройства почти не проходит. Если на вход каскада подать отрицатель­ное напряжение, превышающее некоторое значение, устанавли­ваемое подстроечным резистором R13, транзистор выйдет из на­сыщения, и каскад перейдет в усилительный режим, пропуская надпороговую часть входного сигнала (см. рис. 39, в).

Если к выходу порогового устройства подключить усилитель с динамической головкой, в ней будут слышны громкие сухие щелчки. А в интервалах между щелчками будет прослушиваться негромкий шум, напоминающий гудение пламени костра. Это ослабленный низкочастотный сигнал, прошедший через насы­щенный транзистор VT1. Желаемую громкость шума устанав­ливают подбором резистора R14.

На транзисторе VT2 собран усилительный каскад, увеличи­вающий амплитуду выходного сигнала имитатора и исключа­ющий влияние выносного усилителя звуковой частоты на работу имитатора.

Выходной сигнал имитатора может достигать амплитуды 0,1 В - такой чувствительностью должен обладать усилитель звуковой частоты, мощность которого зависит от назначения имитатора. Имитатор можно подключать, конечно, к усилителю радиоприемника, магнитофона, телевизора.

Рис. 41. Схема блока питания имитатора
Питается имитатор двуполярным напряжением 12...14 В, которое может быть получено от блока, собранного по схеме на рис. 41. Блок состоит из понижающего трансформатора Т1, двухполупериодного выпрямителя на диодах VD2 - VD5, кон­денсаторов фильтра СП, С12 и двух параметрических стабили­заторов - R21VD6 и R22VD7. Конденсатор С13 на выходе блока питания сглаживает кратковременные броски тока в цепи на­грузки.

Постоянные резисторы могут быть МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, подстроечный и переменный - СПО-0,5, СПЗ или другие. Ок­сидные конденсаторы - К50-12; конденсатор С1 должен быть с малым током утечки, например К52-1; конденсатор С10 - МБМ, остальные - КЛС, КМ-4, КМ-5.

Кроме указанных на схеме, подойдут транзисторы КТ315А, КТ315Г, операционный усилитель К140УД8А (можно другие ОУ серий К140, К153, К544, но придется изменить чертеж пе­чатной платы). Вместо стабилитрона Д814А подойдет Д808, вместо Д814Д - Д813, вместо диодов КД10ЗА - любые другие диоды, рассчитанные на выпрямленный ток не менее 50 мА и об­ратное напряжение не ниже 50 В.

Детали собственно имитатора монтируют на одной печатной плате (рис. 42), а выпрямителя со стабилизаторами - на другой (рис. 43). Монтаж на плате имитатора сравнительно плотный, поэтому резисторы на ней монтируют вертикально (рис. 44, б), надевая на короткий вывод резистора отрезок поливинилхло-ридной трубки длиной 2...3 мм. Выводы операционных усили­телей перед подпайкой формуют (рис. 44, в), соблюдая пока­занное на рис. 42 расположение ключа. Платы скрепляют друг с другом (печатными проводниками наружу) и с корпусом устройства четырьмя шпильками (рис. 44, а) с резьбой М4 на концах. На каждую шпильку между платами надевают втулку.

Рис. 42. Печатная плата ими­татора Рис. 43. Печатная плата выпрямителя со стабили­заторами
Внутри корпуса (любой конструкции) устанавливают транс­форматор питания и соединяют его с выпрямителем с помощью разъема ХТ1. Трансформатор может быть готовый, маломощный, с двумя вторичными обмотками с напряжением по 12,6 В при токе нагрузки до 50 мА. Самодельный трансформатор выпол­няют на магнитопроводе Ш12X16. Обмотка I должна содер­жать 5000 витков провода ПЭВ-1 0,07, обмотка II - 2X320 витков ПЭВ-1 0,15. Половины вторичной обмотки желательно наматывать одновременно, в два провода, соединив затем конец одной обмотки с началом другой.

В удобном месте внутри корпуса устанавливают подстроен­ный резистор R13, а на лицевой стенке корпуса - перемен­ный R20. Соединять выводы резисторов с платой желательно экранированным проводом. Такой же провод нужно использо­вать при подключении имитатора к усилителю. Возможен ва­риант монтажа имитатора в общем корпусе с усилителем.

^ Рис. 44. Примеры монтажа деталей и соединения плат:

а - крепежная шпилька;

б - монтаж резисторов;

а - формовка выводов операционных усилителей
Налаживание имитатора начинают с проверки напряжений на выходе стабилизаторов (на выводах стабилитронов VD6, VD7), которые должны быть в пределах 10...15 В (при потребляе­мом имитатором токе до 20 мА). Далее перемещением движка подстроечного резистора R13 добиваются естественной частоты «потрескивания». Если звуки-щелчки отсутствуют или слышен постоянный громкий треск, придется подобрать резисторы R10, R11 или один из них. Можно также подобрать резистор R2 в пре­делах 5...20 кОм.

Возможно, что и эти меры окажутся малоэффективными. Это укажет на отличие шума стабилитрона от нужного значения. Дело в том, что уровень шума стабилитронов не нормируется и может значительно отличаться даже у приборов одной серии. В таком случае надо поменять несколько однотипных стабилитро­нов.

При необходимости тональность сигналов-щелчков можно немного изменить подбором конденсатора С9.

Теперь настала очередь познакомиться с имитаторами звуков птиц и животных.
^ КАК ПОЕТ КАНАРЕЙКА!
На рис. 45 приведена схема сравнительно простого имита­тора звуков канарейки. Это уже известный вам мультивибратор, но весьма несимметричный (сравните емкости конденсаторов С1 и СЗ частотозадающих цепей - 50 мкФ и 0,005 мкФ!). Кроме того, между базами транзисторов установлена цепочка связи из конденсатора С2 и резистора R3. Элементы мультивибратора подобраны так, что он генерирует сигналы, которые, поступая на головной телефон BF1, преобразуются им в звуковые колеба­ния, похожие на трели канарейки. Телефон включен через разъем ХТ1 как коллекторная нагрузка транзистора VT2.

Рис. 45. Схема имитатора звуков канарейки

Рис. 46. Монтажная плата имитатора
Какие детали понадобятся, чтобы повторить эту самоделку? Прежде всего, конечно, транзисторы. Кроме указанных на схеме, подойдут МП42Б, но они должны быть с одинаковыми или воз­можно близкими коэффициентами передачи тока - не менее 60. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25, конденсаторы С1 и С2 - К50-6 или другие оксидные на напряжение не ниже 10 В, СЗ - БМТ-2, К40П-2 или другого типа, емкостью 4700...5600 пФ. Го­ловной телефон - миниатюрный, ТМ-2М, используемый для прослушивания передач малогабаритного транзисторного прием­ника. Подойдет и другой аналогичный телефон сопротивлением 50...80 Ом. Выключатель питания - любой конструкции, источник питания - батарея «Крона».

Деталей немного, и большую часть их можно смонтировать на печатной плате (рис. 46) из фольгированного материала. Плату укрепите в корпусе подходящих габаритов. На верхней стенке корпуса установите выключатель, на боковой - разъем для подключения миниатюрного головного телефона, внутри корпуса - батарею питания. Если не найдете ответной части под разъем телефона, изготовьте ее из двух пружинящих полосок жести от консервной банки. Полоски прикрепите к плате или к внутренней стенке корпуса так, чтобы вставленный в отверс­тие корпуса разъем миниатюрного телефона надежно соединялся с ними. Можно поступить еще проще - вообще удалить разъем телефона и припаять проводники от телефона к цепям электрон­ного устройства: один проводник - к коллектору транзистора VT2, другой - к минусовой цепи питания.

Подошло время испытать самоделку. Но прежде подайте выключателем питание и послушайте звуки в головном телефоне. Они должны раздаваться через одну-две секунды после вклю­чения устройства. Сначала будут слышны щелчки, образующие трель канарейки (последний щелчок более протяжный), а затем наступит пауза, после которой трели возобновятся. Так будет продолжаться до тех пор, пока включено питание.

Возможно, вам захочется изменить звучание электронной «канарейки». Для этого нужно знать о влиянии на имитируе­мые трели параметров тех или иных деталей. Например, тональность трели зависит от конденсатора СЗ - с уменьшением его емкости звуки становятся более резкими, увеличение же емкости конденсатора приводит к смягчению звуков, понижению их то­нальности.

Число звуков трели (иначе говоря, частоту их появления) определяет конденсатор С2. Если емкость его уменьшить, часто­та звуков-щелчков (а значит, и их число) возрастет. Влияет на это и резистор R3, но основное его назначение - прекращать трель после определенного числа звуков. Причем от сопротив­ления этого резистора зависит продолжительность последнего звука трели - она увеличивается с увеличением сопротивления резистора. Однако изменять сопротивление резистора в больших пределах опасно, поскольку это может привести к нарушению нормальной работы устройства. Так, при чрезмерном увеличении сопротивления резистора может наступить момент, когда послед­ний звук трели начнет повторяться постоянно и услышать новую трель удастся только после кратковременного выключения пита­ния. Уменьшение же сопротивления резистора приведет вообще к прекращению трелей. А если случайно окажется неисправным резистор R3 или конденсатор С2 (обрыв в их цепи), в телефоне будет слышен постоянный негромкий свист.

Конденсатор С1 определяет продолжительность каждой трели и паузы между ними - с увеличением емкости конденсатора они также увеличиваются.

Имитатор работоспособен и с источником питания нап­ряжением 4,5 В, но громкость звука несколько понижается (впро­чем, трели слышны даже на расстоянии метра от лежащего на столе миниатюрного телефона). Наиболее простой способ по­высить громкость трелей и дать возможность послушать их окру­жающим - поставить вместо миниатюрного телефона капсюль ДЭМ-4м или подобный ему сопротивлением 50...80 Ом. Можно, конечно, подать сигнал с гнезд разъема (при включенном телефоне) на внешний усилитель звуковой частоты.

Большей громкостью из-за предусмотренной в нем динами­ческой головки обладает имитатор, собранный по схеме, приведен­ной на рис. 47.

На транзисторах VT1 и VT2 собран мультивибратор (несим­метричный, как и в предыдущем имитаторе), а транзистор VT2, кроме того, входит в состав блокинг-генератора (генерато­ра коротких импульсов), частота которого плавно изменяется за время рабочего цикла, а продолжительность работы зависит от частоты мультивибратора. В результате в динамической головке ВА1 периодически (с паузами в 10...15 с) раздаются трели, имитирующие трели канарейки.

Рис. 47. Схема имитатора с динамической головкой
В качестве трансформатора Т1 применен выходной тран­сформатор от малогабаритных транзисторных приемников. Дрос­сель L1 - это первичная обмотка согласующего трансформа­тора от таких же приемников. Динамическая головка - 0.25ГД-10. Резисторы - МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125 (R7 - проволочный, выполненный из провода с высоким удельным сопротивлением). Конденсаторы С1, С2, С4 - К50-6; СЗ, С5 - КЛС. Источник питания - батарея «Крона».

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.