Триггер, срабатывающий на звук

14.11.16

[Домашняя]

 

Схемы звуковых реле достаточно распространены в литературе, однако их сопряжение с сенсорными узлами в разных вариантах имеет свои минусы и плюсы. Предлагаю простую схему, которая сочетает в себе два узла: усилитель звука и триггер на популярной микросхеме К561ТЛ1, подходящие друг к другу, как ключи к замку. Для радиолюбителей с творческим мышлением, которых хлебом не корми - дай порадовать окружающих оригинальными звуками квартирного звонка, необычными способами включения света и электроприборов и другими «штучками», не составит труда собрать и применить схему электронного звукового реле, представленную на рис. 1.

Триггер на элементах DDI.2 и DD1.3 имеет два стабильных состояния. Соответственно, на выводе 4 элемента DD1.2 при включении питания присутствует сигнал либо высокого, либо низкого уровня (на практике после нескольких включений и выключений подряд, чаще всего при очередном включении, устанавливался сигнал низкого уровня). При высоком логическом уровне на выходе элемента DD1.2 усилитель тока на транзисторе VT1 открыт и реле К1 включено. Своими контактами К1.1 реле коммутирует цепь нагрузки. При низком логическом уровне на выходе DD1.2 транзистор заперт и реле выключено (нагрузка обесточена). Электретный микрофон ВМ1 (от современного телефонного аппарата) включен на входе транзисторного усилителя переменного сигнала на транзисторе VT1. Этот полупроводниковый кремниевый прибор должен обладать высоким коэффициентом передачи тока h21e (не менее 100) - от этого зависит чувствительность узла. Рабочий режим транзистора (смещение) задается делителем напряжения на постоянном резисторе R3 и переменном резисторе R4. Причем переменный резистор регулирует усиление этого режима. В нижнем (по схеме) положении движка переменного резистора R4 усиление максимально (это исходное положение движка R4 при первом включении питания). При очень высокой чувствительности, порождающей ложные срабатывания, сопротивление R4 уменьшают. Оксидный конденсатор С1 не пропускает постоянную составляющую напряжения на вход транзисторного усилителя. В исходном состоянии на входе инвертора DD1.1 - высокий логический уровень, обусловленный прохождением тока через резистор R5 и запертым транзистором VT1. При резком звуковом воздействии (удар, хлопок, сотрясение поверхности, на которой установлен микрофон) на микрофон ВМ1 на входе элемента DD1.1 появляется кратковременный импульс напряжения с отрицательным фронтом. Этого достаточно, чтобы триггер изменил свое состояние на противоположное - включится реле и замкнет цепь питания устройства нагрузки. Для выключения реле и нагрузки второго звукового воздействия на микрофон недостаточно - узел не будет на него реагировать. При кратковременном импульсе отрицательной полярности на выводе 9 элемента DD1.3, составляющем одно плечо триггера, триггер снова изменит свое состояние на противоположное. Благодаря применению микросхемы К561ТЛ1 с большим входным сопротивлением и чувствительностью по входу для воздействия на элемент DD1.3 достаточно даже маленького напряжения, наведенного в теле человека. Таким образом, контакт 9 DD1.3 является сенсором Е1. Конструкция сенсора несложна - это кусок неэкранированного монтажного многожильного провода МГТФ-0,8 (или аналогичного) длиной 5-50 см. Конденсатор С2 (типа К50-24) сглаживает пульсации от источника питания. Источник питания - стабилизированный с напряжением 6-15 В. Все постоянные резисторы - типа МЛТ-0,25. Резистор R4 - типа СПО-1. Оксидный конденсатор C1 - К50-12 или аналогичный. Диод VD1 препятствует возникновению бросков обратного тока через обмотку реле, его можно заменить на Д220, КД522, Д310 с любым буквенным индексом. Транзистор VT1 заменяют на КТ342А - КТ342В, КТ3102А - КТ3102Е, КТ373А - КТ373В. Транзистор VT2 заменяют на КТ603, КТ605, КТ801, КТ805 с любым буквенным индексом. Провода к микрофону ВМ1 не экранируют. Они имеют длину не более 20 см. Реле РЭС15 - слаботочное и маломощное, рассчитано на ток в нагрузке до 150 мА и напряжение до 150 В. Вместо К1 разумно использовать другое реле по назначению нагрузки, рассчитанное на напряжение срабатывания соответственно напряжению источника питания. Характер звукового воздействия, как уже отмечалось выше, резкий. При нарастающей силе звука триггер ведет себя неоднозначно, включаясь и выключаясь соответственно установленной резистором R4 чувствительности. Устройство не требует наладки и при исправных деталях начинает работать сразу. Практическое применение устройство находит в быту творческого радиолюбителя, Микрофон можно установить рядом с диваном или журнальным столиком, а сенсорный контакт подключить к проводнику-штырю, который воткнуть в землю в цветочном горшке. Особенно эффектно будет смотреться, если цветок большой и высокий (например, драцена) и стоит в кашпо на полу. Нагрузку в таком варианте используют в виде лампы-бра над диваном. Тогда при резком слове или хлопке в ладоши бра зажигается и светит до тех пор, пока пользователь не коснется рукой листьев цветка. Резкое слово должно быть коротким и четким, например слово «свет». Громкость произнесения оптимально выбирается средней. Чувствительность микрофонного усилителя на транзисторе VT1 в широких пределах регулируется переменным резистором R4. Если требуется регулировка чувствительности сенсора, изменяют сопротивление постоянного резистора R1: для увеличения чувствительности сопротивление увеличивают, для уменьшения - уменьшают. Ложных срабатываний сенсора удается также избежать, если между выводом 9 элемента DD1.3 и общим проводом включить неполярный конденсатор типа КМ6 емкостью 200-1000 пф.

Домашняя

Дата последнего изменения этого узла 14.11.2016