ОСВЕЩЕНИЕ, УПРАВЛЯЕМОЕ ЗВУКОМ – Введение в электронику

May 21, 2014 by admin Комментировать »

Хлопок ладоней – свет зажигается, другой – гаснет. Впечатляющий эффект, не правда ли? Именно его вы сможете достичь, применив предлагаемую схему.

Принцип действия

Миниатюрный микрофон улавливает все звуки, но благодаря специальному внутреннему фильтру воспринимаются и усиливаются только резкие и относительно короткие звуки. Поэтому человеческий голос не воздействует на устройство, а звук хлопка ладоней находится в полосе пропускания «приемника».

После соответствующей обработки сигнала запускается ждущий мультивибратор, переключающий бистабильный триггер. Его выход через транзистор управляет симистором, включающим освещение.

Работа схемы

Питание схемы

Схема питается непосредственно от сети 220 В через цепочку С1 и R1. Во время положительных полупериодов напряжения конденсатор С2 заряжается{ но за счет стабилитрона VD3 – только до 12 В. Во время отрицательных полупериодов напряжения сети через диод VD1 происходит перезаряд конденсатора С1, чтобы он был готов к следующему положительному полупериоду напряжения (рис. 4.122).

На положительном выводе С2 получаем постоянное сглаженное напряжение величиной 12 В. Дополнительную стабилизацию питающего напряжения осуществляет интегральный стабилизатор D1. Он выдает постоянное напряжение 9 В. Конденсаторы СЗ и С4 осуществляют дополнительную фильтрацию питающего напряжения по низким и высоким частотам.

Резистор R2 разряжает конденсатор С1 при выключении схемы из сети, чтобы избежать разряда при неосторожном прикосновении к выводам схемы:

Принцип усиления сигнала

Электретный микрофон воспринимает слабые звуковые колебания от хлопка ладоней (рис. 4.123). Они подаются на инвертирующий вход операционного усилителя D2 через цепочку фильтра верхних частот C5-R4, пропускающего сигналы, соответствующие коротким и резким звукам. Переменный резистор R19 в цепи отрицательной обратной связи усилителя регулирует общее усиление этого каскада.

Рис. 4.122. Принципиальная схема устройства звукового управления освещением

Рис. 4.123. Временные диаграммы устройства звукового управления освещением

Чем больше сопротивление потенциометра, тем больше усиление. Усиленные сигналы поступают на базу р-п-р транзистора VT1. При отсутствии сигнала, поступающего через конденсатор С8, потенциал коллектора нулевой, а при наличии сигнала появляется несколько коротких положительных импульсов.

Обработка сигнала

Вентили ИЛИ-HE D3C и D3D микросхемы образуют одновибратор. Запускающий вход его соединяется с интегратором, образованным диодом VD3, резистором R13 и конденсатором СЮ. Он интегрирует положительные импульсы, поступающие с коллектора транзистора VT1. Таким образом, на запускающий вход одновибратора в ответ на хлопок ладоней поступает одиночный импульс.

Одновибратор вырабатывает положительный импульс, длительность которого зависит только от величины сопротивления R14 и конденсатора С11. В данном случае длительность положительного импульса одновибратора составляет приблизительно 150 мс.

Вентили D3A и D3B образуют вместе с резисторами R15 и R16 триггер Шмитта, улучшающий крутизну фронтов поступающих импульсов.

Использование обработанного сигнала

Интегральная схема D4 типа CD4027 представляет собой сдвоенный J-K триггер. В данной схеме используется только один из триггеров. Его управляющие входы J и К подключены к напряжению питания, а входы сброса и установки (R и S) – к нулевому потенциалу. За счет этих соединений триггер работает в режиме счетного триггера. Каждый положительный импульс, поступивший на вход CL1, изменяет уровень на выходе Q1 на противоположный.

Первый положительный импульс на CL1 вызывает появление на выходе Q1 высокого уровня. Вторым импульсом выход будет переведен на низкий уровень и т.д.

Когда на выходе Q1 высокий уровень, й-р-п транзистор VT2 открывается. В его коллекторную цепь включены: управляющий электрод симистора VS1, ограничительный резистор R18, сигнальный светодиод VD4. Когда транзистор VT2 открывается, симистор VS1 включается, и лампа в цепи анода симистора зажигается.

Выполнение монтажа

При монтаже платы (рис. 4.124 и 4.125) следует соблюдать полярность электролитических конденсаторов, транзисторов, диодов и интегральных схем. Микросхемы желательно установить на панельках. Электретный микрофон также имеет полярность, его «минус» необходимо подключить к нулевому потенциалу.

Наладка схемы включает регулировку коэффициента усиления входного усилителя на D2. Он увеличивается при вращении курсора

Рис. 4.124. Схема печатной платы устройства звукового управления освещением

Рис 4.125. Схема размещения элементов потенциометра R19 по часовой стрелке. Среднее его положение соответствует чувствительности, обеспечивающей срабатывание устройства при хлопке, произведенном на расстоянии до 3 м от приемника.

Общий вид устройства звукового управления освещением представлен на рис. 4.126. Его элементы перечислены в табл. 4.29.

Рис. 4.126. Общий вид собранного устройства звукового управления освещением

Таблица 4.29. Перечень элементов устройства звукового управления освещением

Источник: Фигьера Б., Кноэрр Р., Введение в электронику: Пер. с фр. М.: ДМК Пресс, 2001. – 208 с.: ил. (В помощь радиолюбителю).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты