Faultless #03 31 декабря 1995

Железо

  ╔══════════════════════════════════════╗
  ║Раздел:Сделай сам;                    ║
  ║Статья:Многоголосовой имитатор звуков;║
  ║Текст :Ворожкин Александр.            ║
  ╚══════════════════════════════════════╝

   Известно немало  электронных устройств,
  имитирующих, например, голоса птиц и жи-
  вотных, звуки  подскакиваюшего стального
  шарика и гудка старинного паровоза.В од-
  них устройствах применены группы мульти-
  вибраторов,связанных между  собой,в дру-
  гих - генераторы с самовозбужденением.
   В предлагаемом имитаторе,собранном все-
  го  на  одной  микросхеме  и транзисторе
  (рис. 1),использованы оба варианта.Кроме
  того,микросхема в имитаторе  работает...
  без питания - вывод  14 микросхемы к ис-
  точнику GB1 не  подключен.Правда,питание
  все же поступает, но  только тогда,когда
  вступает в действие датчик, подключенный
  к гнездам XS1 и XS2.
   Как это происходит ? Микросхема К176ЛА7
  выполнена, как и другие микросхемы  этой
  серии (К176), по КМОП - технологии.Заме-
  чательное свойство этих микросхем- весь-
  ма  малое  потребление (единицы микроам-
  пер)  как  в режиме покоя,так и в режиме
  переключения (рабочий режим).Это свойст-
  во можно использовать для создания поло-
  жительной   обратной  связи  по  питанию
  включением в эту  цепь  резистора сопро-
  тивлением до 300 кОм.
   Но вернемся  к  имитатору.Он состоит из
  двух ждущих мультивибраторов (одновибра-
  торов),каждый  из которых собран на двух
  элементах   2И-НЕ  (DD1.1,DD1.2 и DD1.3,
  DD1.4),усилителя мощности на транзисторе
  VT1,динамической  головки ВА1 и датчика,
  подключенного к входным гнездам.
   В общем случае  датчик представляет со-
  бой переменный резистор,например,фоторе-
  зистор,терморезистор  либо два проводни-
  ка,<замыкаемые> водой (если имитатор ис-
  пользуется  для сигнализации  наполнения
  ванны).
   А теперь  о  работе  микросхемы в нашем
  имитаторе.Известно, что для защиты ее от
  статического электричества или от непра-
  вильного подключения  к цепям устройства
  каждый из восьми входов соединен с внут-
  ренними питающими  шинами  через  диоды.
  Если замкнуть  входные гнезда имитатора,
  плюс питающего  напряжения  попадает  на
  внутреннюю шину микросхемы через один из
  диодов,минуя вывод 14.Первый  мультивиб-
  ратор (на элементах DD1.1, DD1.2)  сразу
  начнет  вырабатывать  прямоугольные  им-
  пульсы, следующие  с частотой 1...3 Гц,а
  второй (на элементах DD1.3, DD1.4) вклю-
  чится в работу: начнет  вырабатывать то-
  нальные импульсы с частотой 200..2000 Гц
  и даже тогда,когда  на  вывод 8 элемента
  DD1.3 с первого мультивибратора поступит
  уровень логической 1.
   С  выхода  второго  мультивибратора им-
  пульсы подаются  на усилитель мощности,и
  из динамической  головки  слышится звук.
   Если к входным гнездам подключить пере-
  менный резистор  сопротивлением  до  100
  кОм,то возникшая обратная связь по пита-
  нию преобразит  монотонный   прерывистый
  звук.Теперь  при  перемещении движка ре-
  зистора,т.е. при изменении его сопротив-
  ления, звук  будет  напоминать трели со-
  ловья,потом щебетание  воробья, кряканье
  утки,квакание лягушки и т.д.
   Питается имитатор от источника GB1- ба-
  тареи 3336 либо трех последовательно со-
  единенных  элементов  питания  316, 332,
  343.Выключателя питания  нет,поскольку в
  режиме  покоя устройства потребляет  ток
  не  менее  1 мкА,т.е. значительно меньше
  саморазряда батареи.

  Кроме  микросхемы  К176ЛА7, в имитаторе
  можно использовать К561ЛА7 или  К564ЛА7.
  Следует иметь в виду,что микросхемы  се-
  рии К176 первых выпусков не имеют защит-
  ных диодов и для  работы в имитаторе  не
  подходят.Убедится в наличии или отсутст-
  вии диодов нетрудно  с  помощью авометра
  или омметра,измеряя сопротивление  между
  выводом 14 микросхемы и входными вывода-
  ми  (или даже одним входным выводом)  ее
  элементов.Как и при проверке диода,в од-
  ной  полярности  щупов  авометра  должно
  быть небольшое соротивление, в  другом -
  большое.
   Вместо транзистора КТ3107К можно приме-
  нить  КТ3107Л или КТ361Г  (в этом случае
  резистор  R4 должен  быть сопротивлением
  3,3 кОм, иначе уменьшится громкость зву-
  ка ).Динамическая   головка -  мощностью
  0,1 - 0,5 Вт со звуковой катушкой сопро-
  тивлением более 8 Ом.Подойдет также низ-
  коомный капсюль типов ДЭМШ,ДЭМ-4.Конден-
  сатор С1 - КМ-6 или другой  малогабарит-
  ный,С2 - любой малогабаритный.Резисторы-
  МЛТ-0,125.
   Часть деталей имитатора смонтирована на
  печатной плате (рис. 2)  из  односторон-
  него  фольгированного  стеклотекстолита.
  Плату, динамическую  головку  и источник
  питания размещают в небольшом корпусе,на
  задней или боковой  стенке которого  ук-
  репляют входные гнезда.
   Правильно собранный  имитатор в налажи-
  вании не нуждается.Для изменения тональ-
  ности звука можно подбирать  конденсатор
  С2 от 300 до 3000 пФ, а также  резисторы
  R2 и R3 от 50 до 470 кОм.