Їжачка з динаміка своїми руками. Звуковий п'єзовипромінювач своїми руками
Ця ультразвукова пищалка призначена для тих людей, кого дістали галасливі сусіди. Але про все по порядку. Пристрій являє собою найпростіший перетворювач напруги на основі блокінг - генератора. Випромінювачем служить п'єзоголовка, її можна дістати з калькулятора, старого наручного годинника, музичної скриньки або іграшкової машинки, загалом думаю у кожного будинку можна знайти таку штуку.
Трансформатором служить феритове кільце від комп'ютерного блоку живлення, підійдуть і інші кільця практично з будь-яким діаметром, також можна використовувати Ш-подібні трансформатори (феритові) або феритові чашки. У трансформатора є дві обмотки. Первинна обмотка містить 40 витків з відведенням від середини, діаметр дроту теж не критичний від 0,1 до 0,8 мм, витки розтягнуті по всьому кільцю. Вторинна обмотка містить 30 витків того самого проводу, що і первинна.
Висновки вторинної обмотки безпосередньо підключені до п'єзоголовки, полярності підключення немає, заробить. Транзистор будь-який низькочастотний, зворотної провідності типу КТ819, КТ805, КТ829, КТ817, КТ814 і всі імпортні аналоги, можна використовувати також польові транзистори, що я вам не раджу, оскільки струм споживання девайсу буде в кілька разів більшим, ніж з використанням біполярних транзисторів.
Також для економії енергії можна застосувати високочастотні біполярні транзистори вітчизняного виробництва, наприклад КТ315, КТ3102 або імпортні аналоги С9014, 9016. Як бачите, з транзисторами теж не критично, буквально можна ставити будь-які, які є під рукою. Джерелом живлення саморобної ультразвукової пищалки може служити – пальчикова батарейка з напругою 1,5 вольт, літієва таблетка з напругою 3 вольт, акумулятор від мобільного телефону з напругою 3,7 вольт або крона з напругою 9 вольт. Варіант друкованої плати для пищалки показано нижче.
Тепер про головне, так що являє собою пристрій? Для того, щоб зрозуміти суть роботи, варто лише включити його, він видає дратівливий свист який ледве чутний, але дуже діє на нерви. Головна фішка в тому, що сусіди не зможуть зрозуміти, звідки йде звук, але спочатку вам потрібно встановити це диво в будинку у галасливого та набридливого сусіда. Однак сподіваюся, що ви зможете домовитись і по хорошому:)
Сама схемаявляє собою найпростіший генератор звукових частот (можна сказати зумер) і зібрана лише на чотирьох деталях:
Як працює схема пищалки
R1 визначає зміщення на базу VT1. А за допомогою C1 здійснюється зворотний зв'язок. Динамік є навантаженням VT2. Частоту звуку можна регулювати підбором конденсатора C1
Необхідні радіодеталі для збирання пищалки
1. Два транзистори. Найкраще використовувати компліментарну пару (нагадаю - компліментарними називають транзистори з однаковими параметрами та різної провідності). Підійдуть практично будь-які: зі старих радянських: КТ315 і КТ361, наприклад, з імпортних та недорогих 2SA1015 та 2SC1815.
2. Динамік. Можна використовувати будь-який: від китайського плеєра, від старого магнітофона або просто навушник.
3. Конденсатор: Цілком будь-який з ємністю в межах від 10 до 100 наноФарад.
Якщо раптом хтось забув як визначити ємність конденсатора за його цифровим кодом, то можете заглянути в розділ довідкові матеріали: там є окремий розділ Цифровий код конденсаторів
4. Джерело напруги. Можна використовувати будь-яку батарейку: хоч "пальчикову" на 1,5V, хоч 9-ти Вольтову "крону", різниці немає - зміниться лише потужність.
5. Резистор. Знову ж таки будь-якого типу (можна навіть підстроювальний) з опором від 10 до 200 кОм.
6. Вимикач. Можна застосувати будь-який тумблер, кнопку.
Правильно зібрана схема налаштування не потребує і починає працювати відразу.
Якщо раптом не заробила, але що ж: заходьте нам на ФОРУМ, будемо розбиратися чому (та й якщо заробила-все одно заходьте!!)
Простий музичний інструмент можна зробити менш ніж за півгодини. Звичайно діапазон його звучання, частота, а як наслідок і тон сильно відрізняється від справжніх професійних інструментів, але за рахунок своєї простоти він буде відмінним приладом для складання електроннику-початківцю.
Підставою схеми є загальновідома і мегапопулярна мікросхема 555, її періодом, а звідси і частотою можна керувати за допомогою значень деяких опорів резисторів та ємності конденсатора.
Як бачите, у нас відходить багато резисторів з різними номіналами, таким чином натискаючи певну клавішу, ви включаєте в ланцюг резистор певного опору і в звуковипромінюючому пристрої чути звук. Натиснувши іншу клавішу, з іншим резистором ви створите звукові коливання з іншим тоном. При натисканні двох і більше кнопочок резистори підключаються паралельно, створюється інший опір та звучання змінюється. Поєднуючи в якійсь послідовності ці натискання, ти зможеш створювати примітивні мелодії – це кумедно.
Для гнучкої настройки рекомендую підключити змінний резистор, обертаючи його вал досягне бажаного тону звучання, потім виміряй омметром його опір, нічого не крутячи, і заміни найближчим по номіналу постійним резистором з доступних. Конденсатор, якщо знайдете, можна включити підстроювальний, але з виміром його ємності у деяких можуть виникнути проблеми - не всі здатні мультиметри.
Особлива увага приділяється кнопкам. Стандартні тактові кнопки занадто жорсткі, для замикання внутрішніх контактів доводиться застосовувати відносно значну силу. Їх використовувати рекомендую тільки з якимось важелем, схожим на клавішу піаніно. У мене знайшлися кнопочки, які потребують вкрай малого зусилля для натискання та ще й мають довгий циліндрик для натискання.
Шляхом недовгих прослуховувань вихідного сигналу зі зміною кута повороту ротора змінного резистора були вибрані, на мій погляд, непогані частоти звучання для кожної клавіші. Нижче наведена таблиця частоти та опору резистора, що підходить для цієї мети.
При бажанні ви зможете легко розрахувати номінали радіо компонентів для частоти, що цікавить вас, в тих. документації вказано максимальну робочу частоту таймера 200 кГц. Людське вухо чує коливання з частотою 20 Гц - 20 кілогерц, тому можливості у цього електронного компонента навіть більше, ніж нам потрібно. Стисло покажу, як розраховується. Перший резистор було обрано на 4,7 ком – 4700 Ом. З основної формули, взятої з технічної документації 555, легко виводитися опір R2 при заданих R1, C1 і власне обраної частоти.
Вся плата завдяки компонентам для поверхневого монтажу виходить вкрай маленькою. NPN транзистор будь-який, можна BC847, розташування його КБЕ стандартне, таке саме як у всіх біполярних транзисторів у корпусі SOT-23. Живлення 5-18, але працює навіть від одного літій-іонного елемента.
Також таку схему можна вставити в старий неробочий дитячий синтезатор мелодій. П'ятий висновок мікросхеми "Контроль" краще кинути на мінус через вивідний конденсатор ємністю близько 100 нФ.
При підключенні низькоомного динаміка відчутно нагрівається транзистор, запобігти цьому можна і потрібно збільшенням номіналу його базового резистора або увімкненням високоомного динаміка від старого телефону. У моєму примірнику вийшло так, що кнопочки з резисторами розмістилися на одній платі, а мікросхема на другій: поєднував їх лудженими пластинками жерсті. Кнопки краще кріпити не лише контактами за допомогою припоєм контакти, а й залити цю справу термоклеєм чи епоксидкою, коли вже точно вибрано номінали для потрібного звучання.
Схема, представлена в цій статті, дуже проста в повторенні і не повинна викликати жодних труднощів у складанні.
Вона може застосовуватись у різних пристроях для звукового оповіщення. Наприклад, сигналізації, звукового дублювання сигналу поворотів в автомобілі або велосипеді, сигналу про розряд акумуляторів тощо. Можна, звичайно, взяти готовий біпер, наприклад, від старого китайського будильника, музичної листівки або інших пристроїв, але я вирішив зробити його сам своїми руками. Так цікавіше.
Ще одна мета зборки – це популяризація захоплення молоді радіоелектронікою. Якщо цей сайт зможе захопити хоча б кілька людей такою цікавою та гарною справою, то своє завдання можна вважати виконаним.
Схему взяв просту, але перевірену. Вже не пам'ятаю, звідки вона в мене.
Схема звукового п'єзовипромінювача
Деталі для збирання схеми звукового сигналу
Деталі для схем можна використовувати дуже широкого діапазону.Наприклад, мікросхеми Ла7 із серій К176, К164, К564, К561 або К561ЛЕ5 або імпортні аналоги. Щоб не впаювати і випоювати мікросхему, найкраще взяти спеціальний контактний майданчик і його впаяти в схему (коштує копійки), а заміна мікросхеми займатиме секунди, до того ж під час паяння немає ризику, що мікросхема буде перегріта або її зашкодить статичну електрику. До того ж легко можна випробувати різні марки мікросхем на працездатність.
Конденсатор C1 полярний на напругу не менше 15 вольт, а ємністю від 47 до 500 мікрофарад. Якщо хочете, щоб зумер після вимкнення живлення відразу замовк, то цей конденсатор потрібно виключити, інакше після вимкнення живлення, звук продовжується до тих пір, поки конденсатор не розрядиться.
Конденсатор C2 керамічний від 0.1 до 0.47 мікрофарад. Вони позначаються цифрами на кришці – 104, 154, 224, 474.
Резистор R1 від 5 до 50 кг Ом. Потужність будь-яка, але краще менша. Щоб габарити були невеликі.
Потенціометр R2 від 68 до 500 кг Ом. За потужністю так само менше.
Діод можна використовувати взагалі будь-який, який Вам сподобається. Він використовується для захисту мікросхем від неправильного підключення живлення. Можна взагалі без нього обійтись.
Звуковий випромінювач ЗП-3 або будь-який подібний.
Як підключити ЗП-3? Якщо випромінювач звуку ЗП-3 новий, то до нього потрібно припаяти дроти, тому що на фотографії. Припаюється легко, якщо використовувати флюс. Один провід паяємо до мембрани. Другий провід припаяти до будь-якого з двох висновків.
Напруга живлення схеми 12 вольт. Це може бути акумулятор, випрямляч або будь-яке джерело постійного струму.
Від номіналів елементів схеми залежить тон звучання пристрою, тому можете поекспериментувати, змінюючи конденсатори та резистори, домагаючись звуку, який вам сподобається.
Щоб не робити друковану плату, найкраще взяти та використовувати макетну плату, виходить набагато простіше та швидше.
Розміщуємо деталі щільніше на макетній платі, запаюємо, ще раз перевіряємо та пробуємо звук, підключивши до джерела живлення.
При правильному складанні та справних деталях схема починає працювати відразу і в налаштуванні не потребує. Якщо не подобається тон, то підлаштовуємо потенціометром на власний смак.
Сигналізатор зібраний.
