(на транзисторах МП)

Модели ушедших в прошлое паровозов, несомненно, впечатляют. Усилить это впечатление можно постройкой предлагаемого имитатора звуков, сопровождавших периодический выпуск пара настоящего паровоза. Люди старшего поколения помнят, что во время стоянки паровоза избыток пара стравливался специальным клапаном с частотой, близкой к 1 Гц, а с началом движения и набором скорости частота выпуска пара увеличивалась.

Электрическая схема имитатора таких звуков приведена на рис. 1. В него входят генератор инфранизкой частоты, источник "белого" шума, усилитель сигналов ЗЧ и звукоизлучатель. Генератор выполнен на транзисторах VT1, VT2 по схеме несимметричного мультивибратора. Частота вырабатываемых им импульсов определяется сопротивлением резисторов R1, R2 и емкостью конденсатора C1. Переменным резистором R1 можно изменять постоянную времени цепочки из указанных деталей, а значит, добиваться наилучшего звукового эффекта.

С резистора R3 сигнал генератора поступает на каскад, в котором работает транзистор VT3 с отключенным коллектором. В итоге прошедший через каскад сигнал "окрашивается" характерным шипением. Сформированный сигнал подается далее через конденсатор C2 а усилитель ЗЧ, собранный на транзисторах VT4 - VT6. Режим работы транзисторов по постоянному току стабилизирован введением отрицательной обратной связи с эмиттера выходного транзистора усилителя на базу входного. Нагружен усилитель на динамическую головку BA1, выполняющую роль звукоизлучателя.

На месте транзисторов структуры p-n-p могут быть МП39 - МП42 с любым буквенным индексом либо МП25, а на месте транзисторов структуры n-p-n - МП35 - МП38 так же с любым индексом. На роль "шумового" транзистора VT3 следует попробовать несколько экземпляров из числа имеющихся и выбрать наиболее "шумливый" (сделать это удастся, конечно, лишь при проверке и налаживании имитатора.

Постоянные резисторы - МЛТ мощностью до 0,5 Вт, переменный К1 - СП-0,4, СПО-0,15. Конденсатор C2 - два параллельно соединеных КЛС или МБМ емкостью по 0,1 мкФ, остальные - оксидные К53-1, К50-6. Динамическая головка 0,25ГДШ-2 или другая малогабаритная мощностью до 0,5 Вт и со звуковой катушкой сопротивлением 30...50 Ом. Источником питания могут стать последовательно соединенные две батареи 3336 либо шесть гальванических элементов - все зависит от требований к габаритам устройства и ожидаемой интенсивности его использования.

Детали имитатора монтируют на плате (рис. 2) из одностороннего фольгированного материала. Соединительные проводники на плате образуются в результате прорезывания канавок в фольге. Плату с источником питания можно разместить в подходящем по габаритам корпусе или внутри сетевого блока питания, в случае использования его в совместной работе с имитатором.

После сборки платы и проверки монтажа подают выключателем S1 питание и проверяют ток в цепи динамической головки. При необходимости его устанавливают в указанных на схеме пределах подбором резистора R7. Затем подбирают наиболее "шумящий" транзистор VT3, после чего несколько раз переводят движок переменного резистора из одного крайнего положения в другое и проверяют пределы изменения частоты "выпуска пара". Если они недостаточны, подбирают детали R1, R2, C1.

В случае использовании имитатора с электрифицированной моделью железной дороги, у которой скорость паровоза управляется ручкой реостата, целесообразно соединить механически движок реостата с движком переменного резистора R1, что позволит добиться более естественной звуковой имитации.

Радио №7, 1995 г. с. 29-30.

Имитато р звуков животных

Имитато р звуков животных (Д а лее просто ИЗЖ) пред ст авпяет со­бой ЦМ (цифровой магнитофон), пр е дназначенный для воспроизве­дения записанных на компьютере коротких звуковых фрагментов. В ЦМ м о жно записать набор звуко в (от 1 до 5) для кукольного театра ипи применить ИЗЖ в качестве дверного звонка со сменными (по настроению) звуками или музы каль н ыми па с сажами. Не исключен вариант использования ИЗЖ для подачи кратких предупреждающих сообщений на транспорте, произ­водстве и л и в других обществен­ных местах .

Отличительной особенностью ИЗЖ от других подобных устройств являются улучшенное соотноше­ние сигнал - шум записываемого и воспроизводимо го сигнала за счет введения Г-образного фипьтра по­ст оян ного тока в цепь питания ана­логовой части ЦМ .

Второй отличительной особ енностью ИЗЖ является использова­ние УМЗЧ повышенной мощности, который расширяет функциональ­ные возможности (увеличивает сферу возможного использования) ИЗЖ. В большинстве известных схем ЦМ зад ейст вован встроенный УЗЧ , выводы 14 и 15 DA 1) - см. рис. 1. Однако он практически при­годен только п ри использовании динамических головок с повышенной звуковой отдачей, а в действи­тельности удовлетворительно ра­ботает только на низкоомные (более 16 Ом) и хорошо на высокоомные - 300 Ом) высококачественные стерео телефоны .

Дополнительно выходную мощ­ность УМЗЧ ИЗЖ можно получить прос тым увеличением напряжения питания до +22...25 В (достаточно будет стабилизатор DA 3 снабдит ь небольшим радиатором) . Т огда в секторы памяти ЦМ можно запи­сать вместо голосов животных звуки природы, раскаты грома, шум ливня, морской приб ой, пор ывов ветра, завывание в ьюги . Эти при­родные (сравнительно тихие) зву­ки можно качественно воспроизве­сти, только имея внушительный запас по мощности . Дополнитель­но для повышения качества вос­произведения рекомендуется вместо головки динамической исполь­зовать акустическую систему .

Сердцем ИЗЖ является ЦМ - микросхема ISD 1416 - однопрограммное эа писы вающе - воспроиз­водящее устройство с П3У. сохра­няющим во времени записанную информацию даже при выключенном напряжении питания гаранти­рованно в течение 100 лет. Объе м ПЗУ зависит от примененного типа микросхем ы DA 1 - две последние цифры в ее обозначении указыва ют на соотвеютвующий обьем (в секундах). Приведенная на рис 1 микросхема цифрового магнитофона DA 1 имеет ПЗУ для записи в течение 16 секунд; ток потребле­ния в режиме выборки кристалла (при записи и воспроизведении) не более 15 мА. потребляемый ток в дежурном режиме - 0,5 мкА .Дл я записи на цифровой магнитофон следу ет нажать и удерживать кноп­ку SB 2 "Запись" . Запись возможна, пока свети тся светодиод HL 1. За­тем цифровой магнитофон автома­тически устанавлизается в исход­ное положение и готов к воспроиз­ведению или (при необходимости) к новой записи . Записывать на цифровой магнитофон можно не менее 1ОО ООО раз.

ИЗЖ состоит из:

Устройства выбора фрагмента на переключателе SA 1 "Сектор", резисторов R 1. R 3, R 4 установки логическо го уровня на входах А5, А6, А7 выбора сектора памяти ЦМ DA 1;

Органов управления: тумбле­ра SA 2 включения питания, кнопок SB 1 "Воспроизведение"; SB 2 "За­пись" с резисторами R 2, R 5 уста­новки уровня логической 1; регуля­тора R 7 у ровня записи;

ЦM DA 1 с элементами "обвяз­ки" С1.. С4. R 8;

Входной цепи R 6, R 7, С2 записи на линейный вход ЦМ с диодным ограничителем VD 1, VD 2 уровня входного сигнала;

Г образного ФП Т С5 , Др1 пи­тания аналоговой части ЦМ;

Индикато ра "Запись" HL 1 к расного цвета свечени я с токоогранич ительным резистором R 9;

Регулятора уровня выходного сигнала ЦМ - подстроенного резистира R 10;

УМЗЧ на ИМС DA 2. элементах С6...С14, R 11. .R 17 и динамическо й головки ВА1;

Интегрального стабилизатора DA 3 пониженного (+5 В) напряже­ния с конденсаторами фильтра С7, С 10, С12.

Подготовка ИЗЖ к работе заключаегся в следующем

1) Включается питание тумбле­ром S А2 .2. Переключатель SA 1 "Сектор" последовательно устанав­ливается в положения 7, 6, 5, 4, 3 и через разъем XS 1 "Запись" с линей­ного выхода аудиокарты ПК записы­ваются выбранные звуки (5 файлов .wav ). Запись производится при на­жатой кнопке SB 2 "Запись". В тече­ние всего времени записи включается и светится красный светодиод HL 1. После отпускания кнопки SB 2 светодиод HL 1 гас нет . Уровень за­писи устанавливается потенциомет­ром R 7, а также виртуально (на ПК) ползунковы ми регуляторами Гром­кость" в окне Voiume control (режим "Во спроизведение" ), необходимые ауд иофрагменты можно создать (записать и модифицировать) в про­грамме "Звукозапись" (Путь : Пуск, программы , стандарт ные развлече­ния, "Звукозапись"). Также готовые высококачественные файлы с рас­ширением wav можно подобрать из директорий некомпилировачных компьютерных игр и записать их на ЦМ, воспроизвед я их в "Звукозаписи" или другом музыкальном приложе­нии ПК. Не исключаются варианты записи на ЦM от других источников звука ттелевизоров, проигрывате­лей, магнитофонов, плееров, име­ющих линейный выход.

При записи в 5 различных сек­торов каждый ра з следует "укладываться" в 3,5 секунды [чтобы занять только один сектор (из пяти) от все го объема ПЗУ для 3a писи]. Примечание: ИМС ЦМ типа ISD 1416, приме ненный в ИЗЖ имеет гара нтированное вре мя записи 16 секунд, однако врем я записи примененной в ИЗЖ ИМС UA 1 оказалось несколько боль­шим и составило 17,5 секунд. Поэт ому "цена " каждого из пяти секто ров составляет 17 5: 5 = 3,5 секунды . Пр ослу шать качество записанных сообщений и установить (подстооечным резистором R 10) необходимый уровень громкости воспроизведени я цифровым магнитофоном можно, нажав на кнопку SB 1 "Воспр" . На этом предэксплуатационна я под готовка ЗИС заканчивается.

В предыдущих двух абзацах был описан упрощенный способ записи в ЦМ. Предлагаем Вашему вниманию бол ее подробное описа­ние режимов ЦМ и другие прове­ренные варианты разделения памяти ЦМ на секторы устройством выбора фрагмента - переключате­лем SA 1. Устройством выбора фоагмента служит механически й переключатель SA 1 - преобразователь де­сятичного кода в инвертированный двоично-десятичный код. Враще­нием дисков о-зу бчатой шкалы переключателя можно устанавливать четырехразрядный двоично деся­тичный код. который подается на адресные входы DA 1. Адресные входы DA 1 имеют две функции, которые включаются в зависимости от логи ческих уровней на их старших ("наибольших значащих") разрядах - входах А6 и А7. Если на одном или обоих входах - логический 0, то эти входы являются адресными и ис­пользуются как стартовый адрес дл я текущего цикла записи (или воспроиз ведения) . Адресная вход­ная информация считывается (и Фиксируется) по отрицательному перепаду на входах "PLAYL ", "Р LAYE " или «REC » (выводы 23, 24, 27 DA 1 соответственно). Если на обо­их входах (и А6, и А7); логические еди­ницы то а дре сная информация рассманивается как специальные ко­манды дл я микропроцессорного ре­жима. В связи с вьшеи зложе нным создать одновременно простой и "эл егант ный » делитель объема памя­ти затруднительно.

Для разделения объема памяти на секторы рекомендуется исполь­зовать 3 адресных разряда (А5. А6. А7) и устанавливать на дисковой шкале переключателя SA 1 деся­тичный код - ци фры от "3" до "7", подавая на адресные входы двоич­ный код в соответствии с таблицей истинности (см. таб лицу 1).

Чтобы записать 5 независимых фрагментов, следует последова­тельно 5 раз устанавливать деся­тичный код от "7" до "3" (7, 6, 5, 4, 3). записывая каждый раз по 1 МД (3,5 секунды), не более. Можно, ко­нечно, записать и большие фраг­менты (из 1 ,5 МД). Например. если при записи использовано чуть более 1 МД, то цифровой магнито­фон полностью занимает следую­щий (2 й) сектор (равный также 1 МД) Занять при записи следующий ce ктop нельзя (как видно из табли­цы 1), только если на переключате­ле S А 1 у ста новлен десятичный код "3". Из "4" можно занять сектор "3"; из "5" - "4" и "3"; из "6" - "5", "4" и "3"; а из "7" - "6", "5", "4" и "3". Важной (хотя и само собой разумеющейся) осо­бенностью является то, что запи­сать на магнитофон можно сразу несколько фрагментов, а при вос­произведении оперативно выби­рать нужный записанный фрагмент. В простейшем случае, при записи и воспроизведении одного фраг­мента, следует установить SA 1 в по­ложение "7" или "8". Магнитофон сам выберет необходимое количе­ство секторов памяти для записи.

В режиме воспроизведения с выхода "SP -" (вывод 15) DA 1 сиг­нал через разделительный конден­сатор СЗ поступает на верхний вы­вод подстроечного резистора R 10. С движка (среднего вывода) R 10 сигнал поступает на вход УМЗЧ, собранный на ИМС TDA 2030 - об­кладку "минус" конденсатора С 6. DA 2 работает от источника посто­янного тока напряжением +12 В и имеет искусственную среднюю точ­ку (+6 В), которая формируется резистивным делителем R13, R15. Входное напряжение +12 В посту­пает на конденсаторы фильтра С11, С12 и вывод 5 DA 2, а напря­жение +6 В дополнительно фильт­руется конденсатором С9 и "заво­дится" на неинвертирующий вход (вывод 1) DA 2 через резистор R 12.

Основой усилителя мощности звуковой частоты является ИМС фирмы SGS -Thompson , выполнен­ная в корпусе ТО-220 с 5-ю вывода­ми, сформованными в 2 ряда парал­лельно плоскости корпуса. В ИМС встроена защита выхода от КЗ в нагрузке и термозащита, срабаты­вающая при температуре +150°С. ИМС предназначена для работы в аппаратуре среднего и высокого класса. Согласно справочным дан­ным , TDA 2030 имеет ток покоя не более 40 мА. Коэффициент уси­ления DA 2 установлен соотноше­нием (частным от деления) номина­лов резисторов R 12/R 11 и R 16/R 14 (150 кОм / 2 кОм = 75) и позволяет получить на выходе (вывод 4) DA 2 максимальное неискаженное синусо­идальное напряжение +6 В (размах) на нагрузке с импедансом 4 Ома. Цепь R 17, С13, подключенная к выходу (выводу 4) DA 2, является составной частью типовой схемы включения, несколько снижает уси­ление УМЗЧ на ультразвуковых (более 20 кГц) частотах и делает поведение DA 2 более предсказуе­мым (Практически проверена и обнаружена стабильная работа DA 2 при уменьшении емкости С13 до 0,022 мкФ.) Так как УМЗЧ DA 2 работает при сниженном (от макси­мального рабочего +25 В до +12 В) напряжении источника питания, потребляемый ток дежурного ре­жима составляет 22 мА. Для хоро­шего температурного режима DA 2 TDA 2030 установлена на неболь­шой (с суммарной площадью повер­хности 25... 100 см 2) радиатор из дю­ралюминия или красной меди.

Оперативного регулирования громкости воспроизведения в ИЗЖ, по мнению автора, не требу­ется. Однако, регулятор громкости не сложно ввести, заменив подстроечный резистор R 10 потенци­ометром. Красный светодиод HL 1 светится во время записи (при на­жатой SB 2) и гаснет "по окончании ленты" (при заполнении всего объема ПЗУ ЦM ), а также кратков­ременно включается по окончании воспроизведения записанного зву­кового фрагмента.

Собранный из исправных дета­лей и без ошибок в монтаже ИЗЖ работоспособен при первом вклю­чении. Если ЦМ будет не четко включаться на воспроизведение при нажатии кнопки SB 1, следует увеличить емкость С1 до 1000...2200 пФ. Требуемый уро­вень громкости воспроизведения устанавливают подстроечным ре­зистором R 10.

В ИЗЖ использованы постоян­ные резисторы типа МЛТ, R 10 - подстроечный СПЗ-Зва. В качестве потенциометра R 7 можно исполь­зовать малогабаритный перемен­ный резистор СПЗ-46М, или под­строечный СП4-1. Номиналы R 1...R 5 не критичны и могут быть от 22 кОм до 100 кОм. Конденса­торы С1, С2, СЗ, С7, С11...С13 - керамические типа КМ; остальные - оксидные типа К50-35 или подоб­ные зарубежного производства. Емкость СЗ влияет на частоту сре­за нижних частот и может быть от 0,047 до 0,47 мкФ. Емкость конден­сатора С13 влияет на АЧХ в облас­ти сверхзвуковых частот, делает работу более стабильной и может составлять от 0,022 до 0,2 мкФ. Дрсссель Др1 ДМ 0,1 - может быть заменен любым другим с индуктивностью 100. .500 мкГн. При отсутствии дросселя на его месте допус­тимо у с т а н овить резистор сопротив­лением 100... 120 Ом . Кнопки SB 1, SB 2 типа KM 1- l ; тумблер SA 2 MTS 102 (SMTS -102), M Т3 или декоратив­ный – МТДЗ . Диоды VD 1, VD 2 можно заменить кремниевыми, нап р имер КД503, КД5Ш КД520...КД 5 21 с любыми буквенными индексами или КД522А . Цифровой магнитоф о н DA 1 может быть ISD 1416 ипи аналогичный (со временем з аписи воспроизведений 20 секунд - ISP 1420). Интегральный стабилиза­тор DA 3 име т отечественный ана лог КР1157ЕН502А. Светодиодный ин­дикатор HL 1 может б ы ть заменен, например, желтым ATI 307 F Отече­ственный аналог DA 2 TDA 2030 – К17 4УН19 . Головка динамическая БА1 - например, 6ГДШ-1 (ЗГД 32), 10ГДШ 1 (10ГД-36К) . Хорошо по - дойдут и малогабаритные акустические системы любого типа с со­противлением постоянному току не менее R -4 Ом. При пайке тумблеров типа MTS (SMTS > следует избегать перегрева их контакто в. Блок питания ИЗЖ должен обеспеч и в а ть на выходе стабилизированное постоянное напряжение +12 В и ток н е менее 0,5… 0,8 А.

Почти все детали ИЗЖ разме­щены на печатной плате из фоль гированного стеклотекстолита тол­щиной 2...2,5 мм (рис. 2 и рис. 3) - размерами 85x61 мм. Диаметр отверсти й на печатной плате под микросхемы 0,7...0,8 мм, под ос­тальные радиоэлектронные компо­ненты – 0 , 8...1 мм, подсоединительные проводники - 1.. 1,2 мм, под крепежные отверстия и отверстия под р адиатор - 3,2 мм.

Переключатель S А1 типа П П8 можно заменить переключателем типа ПП 10, но он имеет большие размер ы. Также вместо ПП8 мож­но применить более распростра­ненные галетные переключатели ПM типа 5П4 Н (5 положений, 4 напр авления), включив их согласно рис. 4

А вторский вариант ПП выполнен из двухстор онне фольгиро ванного листа стеклотекстолита. Одна сто­рона протравлена согласно р ис. 3, а другая (со стороны которой монтируются детали), временно заклеенная от травления скотчем, остав­лена общим проводом (как в РЧ- схемах - экраном) . Все отверстия с этой стороны раззенкованы для исключения замыкания выводов д еталей на общий провод . Такая экранировка сделана для миними­зации фона в канале 3 Ч при вос­произведении (и. осо бе нно, при записи на Ц М и, вероятно, не яв­ляется обязательной .

Рисунок печати - "трассировка печатной платы" – (см. Рис . 3) может быть перенесен на медную фольгу методом термо переноса или переведен при помощи копирки и обведен кисло тoc то йкими перманентными маркерами. Подойдут, например, маркеры Centr оpen 2616 CD -LINER или другие, специализированные, для подписывания компьютерных CD -дисков. Такие типы маркеров им еют быстросохнущие "чернила" и для их неоднократного использова­ния следует (по окончании рисова­ния) без промедления плотно закры­вать пишущий узел колпачком!

Литература

1 ББК 32.852 TR 8. Турута Е Ф Т88 Усилители мощности низкой час тоты - интегральные микросхе­мы. - 2-е изд стер. - М: ДМК Пресс, 2000. 200 л.: ил. С 17.. 19 (Серия "Справочник"). ISBN 5-94074-024-3

Александр Озн обихин

г. Иркутск

Устройство, схема которого представлена на рисунке ниже, вырабатывает сложный сигнал звуковой частоты, напоминающий птичье пение. Основой для него послужил несколько необычный несимметричный ждущий мультивибратор, собранный на двух биполярных кремниевых транзисторах разной проводимости. Источник питания GB1 (батарея "Корунд") через разъем X1 постоянно подключен к каскаду на транзисторе VT2, который отделен от первого каскада на транзисторе VT1 нормально разомкнутой кнопкой SB1. Особенность устройства - наличие трех времязадающих цепей, чем, собственно, и обусловлен характер звукового эффекта. У имитатора отсутствует общий выключатель питания, поскольку ток потребления в режиме ожидания не превышает 0,1 мкА, а это значительно меньше тока саморазряда батареи.

Работает устройство так. Стоит только нажать на кнопку SB1, и конденсатор С1 зарядится до напряжения батареи GB1. После отпускания кнопки конденсатор станет питать транзистор VT1. Он откроется, и через его переход "коллектор-эмиттер" потечет ток базы VT2, который также откроется. Тут вступает в действие RC-цепочка положительной обратной связи, составленная из резистора R2 и конденсатора С2, и генератор возбуждается. Поскольку вход генератора относительно высокоомный, а включенный последовательно с конденсатором С2 резистор R2 имеет большое сопротивление, последует импульс тока значительной длительности. Он, в свою очередь, окажется заполненным "паузой" более коротких импульсов, частота которых лежит в пределах звукового диапазона. Возникают эти колебания благодаря наличию параллельного LC-контура, состоящего из индуктивности обмотки капсюля BF1, его собственной емкости и емкости конденсатора С3, включенного по переменному току параллельно обмотке BF1. Из-за нелинейности процесса заряда-разряда конденсаторов С2 и С3 звуковые колебания будут дополнительно модулироваться по частоте и амплитуде. В результате формируется звук, воспроизводимый телефоном BF1 как свист, который непрерывно меняет тембр, а затем обрывается - следует пауза.

После разряда конденсатора С2 начинается новый цикл его заряда - генерация возобновляется. С каждым последующим звуком по мере убывания напряжения на конденсаторе С1 мелодия свиста становится иной, все чаще перемежаясь щелканьем, характерным для птичьего пения, а громкость постепенно снижается. Под конец "трели" слышно несколько тихих, нежных, затухающих свистов. После чего напряжение на базе VT1 станет ниже порога его открывания (около 0,6-0,7 В), оба гальванически связанных транзистора закрываются, и звук прекращается.

Спустя некоторое время конденсатор С1 полностью разрядится (через собственное внутреннее сопротивление, резистор R1, транзистор VT1 и эмиттерный переход VT2), образованная элементами R1, С1, VT1 цепь оказывается подключенной между базой и эмиттером транзистора VT2, еще более его подзапирая и обеспечивая тем самым высокую экономичность устройства в режиме ожидания. Работу имитатора возобновляют, повторно нажав кнопку.

В устройстве можно использовать транзисторы серий КТ201, КТ301, КТ306, КТ312, КТ315, КТ316, КТ342 (VT1); КТ203, КТ208, КТ351, КТ352, КТ361 (VT2) со статическим коэффициентом передачи по току не менее 30. Резистор R1 любой малогабаритный, например МЛТ-0,125, подстроечный резистор - СПО-0,4, СП3-9а. Конденсаторы С2, С3 - МБМ (КЛС, К10-7В), С1-оксидный, например К50-6. Телефон BF1 - капсюль ДЭМШ-1, миниатюрный "наушник" ТМ-2А (в нем удаляют пластмассовую насадку - звуковод) или другой, но обязательно электромагнитный, с сопротивлением обмотки до 200 Ом; кнопка КМ1-1 или МП3.

Налаживание сводится к подбору положения движка подстроечного резистора, при котором воспроизводится нужный звуковой эффект.

Характер "пения" нетрудно изменить, подобрав опытным путем следующие элементы: С1 в пределах 20-100 мкФ (определяет общую продолжительность звучания), С2 в пределах 0,1-1 мкФ (длительность каждого отдельного звука). Кроме того, С2 и R1 (в пределах 470 кОм- 2,2 МОм) определяют длительность пауз между первым и последующими звуками. Тембровая окраска звуков зависит от емкости конденсатора С3 (1000 пФ-0,1 мкФ).

Моделист-Конструктор №8, 1989 г., стр.28

Если все детали исправны и смонтированы без ошибок, никакого налаживания имитатор не требует. И тем не менее запомните следующие рекомендации. Частоту повторения трелей можно изменить подбором резистора R5. Резистор R7, вклю­ченный последовательно с головкой, влияет не только на громкость звучания, но и на частоту блокинг-генератора. Этот резистор можно подобрать экспериментально, временно заменив его пе­ременным проволочным, сопротивлением 2...3 Ом. Добиваясь наибольшей громкости звучания, не забывайте, что при этом могут появляться искажения, ухудшающие качество звука.

Рис. 48. Печатная плата имитатора
При повторении этого имитатора для получения нужного звучания приходилось несколько изменять номиналы деталей и даже перестраивать схему. Вот, к примеру, изменения, внесен­ные в одну из конструкций. Цепочка С4, С5, R6 заменена конден­сатором (оксидным или другого типа) емкостью 2 мкФ, а вместо резистора R5 включена цепочка из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 33 кОм и подстроечного сопротивлением 100 кОм. Вместо цепочки R2, С2 включен конден­сатор емкостью 30 мкФ. Резистор R4 остался подключенным к выводу дросселя L1, а между выводом и базой транзистора VT2 (а значит, и плюсовым выводом конденсатора С1) включен резистор сопротивлением 1 кОм, одновременно между базой и эмиттером транзистора VT2 включен резистор сопротивлением 100 кОм. При этом сопротивление резистора R2 уменьшено до 75 кОм, а емкость конденсатора С1 увеличена до 100 мкФ.

Подобные изменения могут быть вызваны применением конкретных транзисторов, трансформатора и дросселя, динами­ческой головки, других деталей. Их перечисление дает возмож­ность более широко экспериментировать с данным имитатором для получения нужного звучания.

В любом случае работоспособность имитатора сохраняется при изменении напряжения питания от 6 до 9 В.
^ ТРЕЛИ СОЛОВЬЯ
Использовав часть предыдущей конструкции, можно собрать новый имитатор (рис. 49) - трелей соловья. В нем всего один транзистор, на котором выполнен блокинг-генератор с двумя ~ цепями положительной обратной связи. Одна из них, состоящая из дросселя L1 и конденсатора С2, определяет тональность звука, а вторая, составленная из резисторов Rl, R2 и конденсатора С1, - период повторения трелей. Резисторы Rl - R3 определяют режим работы транзистора.

^ Рис. 49. Схема имитатора трелей соловья на одном транзисторе
Выходной трансформатор, дроссель и динамическая го­ловка - такие же, что и в предыдущей конструкции, транзис­тор - серий МП39 - МП42 с возможно большим коэффициен­том передачи тока. Источник питания - любой (из гальвани­ческих батарей или выпрямитель) напряжением 9... 12 В. Резисторы - МЛТ-0,25, оксидные конденсаторы - К50-6, конден­сатор СЗ - МБМ или другой.

Деталей в имитаторе немного и вы сможете расположить их самостоятельно на плате из изоляционного материала. Взаимное расположение деталей не имеет значения. Монтаж может быть как печатным, так и навесным, с использованием стоек под выводы деталей.

Звучание простого имитатора во многом зависит от пара­метров используемого транзистора. Поэтому налаживание сводит­ся к подбору деталей для получения нужного эффекта.

Тональность звука устанавливают подбором конденса­тора СЗ (его емкость может быть в пределах от 4,7 до 33 мкФ), а желаемую продолжительность трелей - подбором резистора R1 (в пределах от 47 до 100 кОм) и конденсатора С1 (от 0,022 до 0,047 мкФ). Правдоподобность звука во многом зависит от режима работы транзистора, который устанавливают подбором резистора R3 в пределах от 3,3 до 10 кОм. Налаживание зна­чительно упростится, если вместо постоянных резисторов R1 и R3 будут временно установлены переменные, сопротивлением 100 - 220 кОм (R1) и 10 - 15 кОм (R3).

Если захотите использовать имитатор как квартирный звонок или звуковой сигнализатор, замените конденсатор СЗ другим, большей емкости (до 2000 мкФ). Тогда даже при кратко­временной подаче напряжения питания звонковой кнопкой кон­денсатор мгновенно зарядится и будет выполнять роль аккуму­лятора, позволяя сохранить достаточную продолжительность звучания.

Схема более сложного имитатора, практически не требую­щего налаживания, приведена на рис. 50. Он состоит из трех симметричных мультивибраторов, вырабатывающих колебания разной частоты. Скажем, первый мультивибратор, выполнен­ный на транзисторах VT1 и VT2, работает на частоте менее герца, второй мультивибратор (он выполнен на транзисторах VT3, VT4) - на частоте нескольких герц, а третий (на транзисто­рах VT5, VT6) - на частоте более килогерца. Поскольку третий мультивибратор связан со вторым, а второй - с первым, то ко­лебания третьего мультивибратора будут представлять собой всплески сигналов разной продолжительности и несколько из­меняющейся частоты. Эти «всплески» усиливаются каскадом на транзисторе VT7 и через выходной трансформатор Т1 подают­ся на динамическую головку ВА1 - она преобразует «всплески» электрического сигнала в звуки соловьиной трели.

Заметьте, что для получения требуемой имитации между первым и вторым мультивибраторами установлена интегрирую­щая цепочка R5C3, позволяющая «преобразовать» импульс­ное напряжение мультивибратора в плавно нарастающее и спа­дающее, а между вторым и третьим мультивибраторами вклю­чена дифференцирующая цепочка C6R10, обеспечивающая более короткое по продолжительности управляющее напряжение по сравнению с выделяющимся на резисторе R9.

В имитаторе могут работать транзисторы серий МП39 - МП42 с возможно большим коэффициентом передачи тока. Пос­тоянные резисторы - МЛТ-0,25, оксидные конденсаторы - К50-6, остальные конденсаторы - МБМ или другие малогаба­ритные. Трансформатор - выходной от любого транзисторного приемника с двухтактным усилителем мощности. В коллектор­ную цепь транзистора включена половина первичной обмотки трансформатора. Динамическая головка - любая маломощная, например 0,1ГД-6, 0.25ГД-19. Источник питания - батарея 3336, выключатель - любой конструкции.

Рис. 50. Схема имитатора трелей соловья на шести транзисторах
Часть деталей имитатора располагают на плате (рис. 51), которую затем устанавливают в корпус из любого материала и подходящих габаритов. Внутри корпуса размещают источник питания, а на передней стенке укрепляют динамическую голов­ку. Здесь же можно разместить и выключатель питания (при использовании имитатора в качестве квартирного звонка вместо выключателя подключают проводами звонковую кнопку, расположенную у входной двери).

^ Рис. 51. Монтажная плата имитатора
Проверку имитатора начинают с третьего мультивибратора. Временно подключают верхние по схеме выводы резисторов R12, R13 к минусовому проводу питания. В динамической головке должен раздаться непрерывный звук определенного тона. При не­обходимости изменить тональность достаточно подобрать конденсаторы С7, С8 или резисторы R12, R13.

Затем восстанавливают прежнее соединение резисторов R12, R13 и подключают к минусовому проводу верхние по схеме выводы резисторов R7, R8. Звук должен стать прерывистым, но еще не похожим на пение соловья.

Если все так и есть, снимают перемычку между резистора­ми R7, R8 и минусовым проводом. Вот теперь должен появиться звук, похожий на соловьиные трели. Более точного звучания имитатора можно добиться подбором деталей частотозадающих цепей первых двух мультивибраторов - базовых резисторов и конденсаторов обратной связи.
^ НА РАЗНЫЕ ГОЛОСА
Некоторое перестроение схемы электронной «канарейки» - и вот уже появляется схема (рис. 52) еще одного имитатора, способного издавать звуки самых разнообразных пернатых оби­тателей леса. Причем перестраивать имитатор на тот или иной звук сравнительно просто - достаточно перевести ручку одного или двух переключателей в соответствующее положение.

Как и в электронной «канарейке», оба транзистора работают в мультивибраторе, a VT2 входит еще и в состав блокинг-генератора. В частотозадающие цепи имитатора включены наборы конденсаторов разной емкости, которые можно подключать переключателями: с помощью переключателя SA1 изменяется то­нальность звучания, а с помощью SA2 - частота повторения трелей.

Кроме указанных на схеме, могут работать другие герма­ниевые транзисторы малой мощности и с возможно большим коэффициентом передачи (но не менее 30). Оксидные конден­саторы - К50-6, остальные - МБМ, КЛС или другие мало­габаритные. Все резисторы - МЛТ-0,25 (можно МЛТ-0,125). Дроссель, выходной трансформатор и динамическая головка - такие же, что и в «канарейке». Переключатели - любой кон­струкции. Подойдут, к примеру, галетные переключатели 11П2Н (11 положений 2 направления - он составлен из двух плат с контактами, связанными одной осью). Хотя у такого переключателя 11 положений, их нетрудно довести до нуж­ных шести, переставив ограничитель (он находится на ручке переключателя под гайкой) в соответствующее отверстие осно­вания.

Рис. 52. Схема универсального имитатора трелей

Рис. 53. Печатная плата имитатора
Часть деталей монтируют на печатной плате (рис. 53). Транс­форматор и дроссель крепят к плате металлическими хомути­ками или приклеивают. Плату устанавливают в корпусе, на лицевой стенке которого закрепляют переключатели и выклю­чатель питания. Динамическую головку можно также разместить на этой стенке, но неплохие результаты получаются при крепле­нии ее на одной из боковых стенок. В любом случае напротив Диффузора вырезают отверстие и закрывают его изнутри кор­пуса неплотной тканью (лучше всего радиотканью), а снаружи - Декоративной накладкой. Источник питания укрепляют на дне Корпуса металлическим хомутиком.

Имитатор должен начать работать сразу после включения питания (если, конечно, исправны детали и не напутан монтаж). Случается, что из-за малого коэффициента передачи транзисто­ров звук не появляется совсем или имитатор работает неустой­чиво. Лучший способ в этом случае - увеличить напряжение питания, включив последовательно с имеющейся еще одну бата­рею 3336.
^ КАК СТРЕКОЧЕТ СВЕРЧОК?
Имитатор стрекота сверчка (рис. 54) состоит из мульти­вибратора и RC-генератора. Мультивибратор собран на тран­зисторах VT1 и VT2. Отрицательные импульсы мультивибратора (когда закрывается транзистор VT2) поступают через диод VD1 на конденсатор С4, являющийся «аккумулятором» напряжения смещения для транзистора генератора.

Генератор, как видите, собран всего на одном транзисторе и вырабатывает колебания синусоидальной формы звуковой часто­ты. Это генератор тона. Колебания возникают из-за действия положительной обратной связи между коллектором и базой транзистора благодаря включению между ними фазосдвигающей цепочки из конденсаторов С5 - С7 и резисторов R7 - R9. Эта цепочка еще и частотозадающая - от номиналов ее деталей за­висит вырабатываемая генератором частота, а значит, тональ­ность звука, воспроизводимого динамической головкой ВА1 - она включена в коллекторную цепь транзистора через выходной трансформатор Т1.

Во время открытого состояния транзистора VT2 мульти­вибратора конденсатор С4 разряжен, и на базе транзистора VT3 практически нет напряжения смещения. Генератор не работает, звука в динамической головке нет.

Рис. 54. Схема имитатора звуков сверчка

Рис. 55. Печатная плата имитатора
При закрывании транзистора VT2 конденсатор С4 начинает заряжаться через резистор R4 и диод VD1. При определенном напряжении на выводах этого конденсатора транзистор VT3 от­крывается настолько, что генератор начинает работать, и в ди­намической головке появляется звук, частота и громкость которо­го изменяются по мере роста напряжения на конденсаторе.

Как только транзистор VT2 вновь открывается, конденсатор С4 начинает разряжаться (через резисторы R5, R6, R9 и цепь эмиттерного перехода транзистора VT3), громкость звука падает, а затем звук исчезает.

Частота повторения трелей зависит от частоты мультивиб­ратора. Питается имитатор от источника GB1, напряжение кото­рого может быть 8...И В. Для развязки мультивибратора от генератора между ними установлен фильтр R5C1, а для за­щиты источника питания от сигналов генератора параллельно источнику включен конденсатор С9. При длительном использо­вании имитатора его необходимо питать от выпрямителя.

Транзисторы VT1, VT2 могут быть серий МП39 - МП42, a VT3 - МП25, МП26 с любым буквенным индексом, но с коэф­фициентом передачи не менее 50. Оксидные конденсаторы - К50-6, остальные - МБМ, БМТ или другие малогабаритные. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25, подстроечный R7 - СПЗ-16. Диод - любой кремниевый маломощный. Выходной трансфор­матор - от любого малогабаритного транзисторного приемника (используется половина первичной обмотки), динамическая го­ловка - мощностью 0,1 - 1 Вт со звуковой катушкой сопротив­лением 6 - 10 Ом. Источник питания - соединенные последо­вательно две батареи 3336 либо шесть элементов 373.

Детали имитатора (кроме динамической головки, выключа­теля и источника питания) монтируют на печатной плате (рис. 55). Ее можно затем укрепить в корпусе, внутри которого рас­положить источник питания, а на лицевой панели - динамиче­скую головку и выключатель питания.

Перед включением имитатора движок подстроечного резисто­ра R7 установите в нижнее по схеме положение. Подав выключателем SA1 питание, послушайте звучание имитатора. Подберите его более схожим со стрекотанием сверчка подстроечным ре­зистором R7.

Если же после подачи питания звука нет, проверьте работу каждого узла в отдельности. Сначала отключите левый по схеме вывод резистора R6 от деталей VD1, С4 и подключите его к ми­нусовому проводу питания. В динамической головке должен раздаться однотональный звук. Если его нет, проверьте монтаж генератора и его детали (в первую очередь транзистор). Для проверки работы мультивибратора достаточно подключить (через конденсатор емкостью 0,1 мкФ) параллельно резистору R4 или выводам транзистора VT2 высокоомные головные те­лефоны (ТОН-1, ТОН-2). При работающем мультивибраторе в телефонах будут слышны щелчки, следующие через 1...2 с. Если их нет, ищите ошибку в монтаже или неисправную де­таль.

Добившись работы в отдельности генератора и мультивиб­ратора, восстановите соединение резистора R6 с диодом VD1 и конденсатором С4 и убедитесь в работоспособности имитатора.
^ КТО СКАЗАЛ «МЯУ»!
Этот звук донесся из небольшой шкатулки, внутри кото­рой разместился электронный имитатор. Схема его (рис. 56) немного напоминает схему предыдущего имитатора, не считая усилительной части - здесь применена аналоговая интегральная микросхема.

^ Рис. 56. Схема имитатора звуков «мяу»
На транзисторах VT1 и VT2 собран несимметричный муль­тивибратор. Он вырабатывает импульсы прямоугольной формы, следующие со сравнительно низкой частотой - 0,3 Гц. Эти им­пульсы поступают на интегрирующую цепочку R5C3, в резуль­тате чего на выводах конденсатора формируется сигнал с плавно нарастающей и плавно спадающей огибающей. Так, когда тран­зистор VT2 мультивибратора закрывается, конденсатор начина­ет заряжаться через резисторы R4 и R5, а когда транзистор открывается, конденсатор разряжается через резистор R5 и учас­ток коллектор-эмиттер транзистора VT2.

С конденсатора СЗ сигнал поступает на генератор, выпол­ненный на транзисторе VT3. Пока конденсатор разряжен, гене­ратор не работает. Как только появляется положительный импульс и конденсатор заряжается до определенного напряжения, генератор «срабатывает», и на его нагрузке (резистор R9) появ­ляется сигнал звуковой частоты (примерно 800 Гц). По мере увеличения напряжения на конденсаторе СЗ, а значит, и напря­жения смещения на базе транзистора VT3, возрастает амплитуда колебаний на резисторе R9. По окончании импульса по мере разрядки конденсатора амплитуда сигнала падает, и вскоре генератор перестает работать. Так повторяется при каждом им­пульсе, снимаемом с резистора R4 нагрузки плеча мультиви­братора.

Сигнал с резистора R9 поступает через конденсатор С7 на переменный резистор R10 - регулятор громкости, а с движка его - на усилитель мощности звуковой частоты. Использование готового усилителя в интегральном исполнении позволило значи­тельно сократить размеры конструкции, упростить ее налажи­вание и обеспечить достаточную громкость звука - ведь усили­тель развивает на указанной нагрузке (динамическая голов­ка ВА1) мощность около 0,5 Вт. Из динамической головки слышатся звуки «мяу».

Транзисторы могут быть любые из серии КТ315, но с коэф­фициентом передачи не менее 50. Вместо микросхемы К174УН4Б.(прежнее обозначение К1УС744Б) можно применить К174УН4А, при этом несколько возрастет выходная мощность. Оксидные конденсаторы - К53-1А (С1, С2, С7, С9); К52-1 (СЗ, С8, С10); подойдут и К50-6 на номинальное напряжение не ниже 10 В; остальные конденсаторы (С4 - С6) - КМ-6 или другие мало­габаритные. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25 (или МЛТ-0,125), переменный - СПЗ-19а или другой аналогичный.

Динамическая головка - мощностью 0,5 - 1 Вт с сопротив­лением звуковой катушки 4 - 10 Ом. Но следует учесть, что чем меньше сопротивление звуковой катушки, тем большую мощ­ность усилителя удастся получить на динамической головке. Источник питания - две батареи 3336 либо шесть элементов 343, соединенные последовательно. Выключатель питания - любой Конструкции.