Акустический датчик на микросхеме CD4069

07.12.16

[Домашняя]

 

Этот датчик можно применить в системе управления хлопками в ладоши, например, чтобы по его сигналу включать и выключать свет, установив на выходе D-триггер. Или в какой-то системе, которая должна реагировать на превышение некоторого порога звука или шума, да и много других применений ему можно найти. Главной особенностью датчика является то, что его усилительные каскады выполнены на логических инверторах микросхемы CD4069, переведенных в аналоговый усилительный режим. Этот датчик - ещё одна демонстрация того, как логические микросхемы могут работать в аналоговом режиме.

Чувствительный элемент датчика - микрофон М1. Здесь используется миниатюрный микрофон от диктофона, он электретный, к сожалению, тип его не известен (маркировка отсутствует), но с большой степенью достоверности можно утверждать, что здесь можно применить практически любой стандартный электретный микрофон с двумя выводами и встроенным усилителем. Питание на микрофон поступает через резистор R1, одновременно являющийся и нагрузкой его встроенного усилителя. Далее, сигнал поступает на усилитель НЧ, выполненный на логических элементах D1.1-D1.2 микросхемы CD4069. Для того чтобы данные элементы работали в усилительном аналоговом режиме между их входами и выходами включены резисторы R3 и R5, соответственно. Теоретически, коэффициент усиления усилителя на D1.1 будет равен делению R3 на R2. А коэффициент усиления усилителя на D1.2 будет равен делению R5 на R4. На самом деле, коэффициент усиления будет несколько ниже. Конденсатор С2 снижает уси­ление на ВЧ, уменьшая склонность к самовозбуждению. Усиленный сигнал поступает на детектор на диодах VD1 и VD2 через конденсатор СЗ. В результате работы детектора на конденсаторе С4 выделяется постоянное напряжение, пропорциональное уровню входного сигнала, то есть, громкости звука. На элементах D1.3 и D1.4 выполнен триггер Шмитта, порог срабатывания которого можно регулировать подстроечным резистором R8. Фактически, этим резистором регулируется чувствительность датчика. Элементы D1.5 и D1.6 - только повторяют импульс с выхода D1.4, который возникает при достаточно громком звуке. Можно обойтись и без них, сняв выходной уровень с выхода D1.4. В этом случае, схему можно собрать на микросхеме с четырьмя инверторами, например, CD4001 (К561ЛЕ5) или CD4011 (К561ЛА7), соединив вместе входы каждого из её элемента.

Радиоконструктор №6 2016г стр. 31

Домашняя

Дата последнего изменения этого узла 07.12.2016