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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Giocattolo musicale Semaforo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante Il principio di funzionamento del giocattolo si basa sulla modifica della frequenza di un generatore RC, che utilizza una fotoresistenza come elemento di regolazione della frequenza. Quando la sua illuminazione cambia, la frequenza del generatore “fluttua” e quindi il tono del suono nelle cuffie o nella testina dinamica ad esso collegata. In questo modo è possibile “selezionare” la melodia desiderata. Di semafori si è già parlato sulle pagine della rivista “Radio” [1, 2]. Ma a differenza di loro, i due design proposti sono dotati di controlli del volume sensibili al tocco. Nella fig. La Figura 1 mostra uno schema di un giocattolo assemblato su un chip logico e un transistor. Sugli elementi DD1.1, DD1.2 viene realizzato un oscillatore principale di impulsi rettangolari, la cui frequenza è determinata dalla resistenza totale del fotoresistore R1 e del resistore R2, nonché dalla capacità del condensatore C1. All'aumentare dell'illuminazione della fotoresistenza, la sua resistenza diminuisce e la frequenza del generatore aumenta.
Gli stadi buffer sono assemblati sugli elementi DD1.3, DD1.4 e sul transistor VT1, un amplificatore di potenza caricato su cuffie BF1 (o una testina dinamica con una resistenza di almeno 50 Ohm). Gli impulsi del generatore dall'uscita dell'elemento DD1.3 (Fig. 2, a) vengono forniti all'ingresso dell'elemento DD1.4 attraverso una catena di differenziazione costituita da condensatore C2, resistori R3, R4 e sensori E1, E2. Se la resistenza tra loro è elevata, il condensatore C2 non avrà il tempo di caricarsi durante l'impulso e la forma degli impulsi all'ingresso di questo elemento sarà quasi la stessa (curva 1 in Fig. 2b). All'uscita dell'elemento si formano brevi impulsi di tensione (curva 1 in Fig. 2c), aprendo il transistor. Gli stessi impulsi vengono inviati ai telefoni, ma il volume del suono è minimo.
Quando la resistenza tra i sensori diminuisce, quando vengono “bloccati” con un dito, il condensatore C2 riesce a caricarsi parzialmente e la forma della tensione all'ingresso dell'elemento DD1.4 cambia (curva 2 in Fig. 2b). Ciò porta al fatto che la durata dell'impulso alla sua uscita aumenta (curva in Fig. 2, c) e il volume del suono aumenta. Un'ulteriore diminuzione della resistenza tra i sensori porta ad un aumento della durata dell'impulso all'uscita dell'elemento DD1.4 (curva 3 in Fig. 2c), e quindi del volume. Oltre a quelli indicati nello schema, il dispositivo può utilizzare il microcircuito K564LE5, K561LA7, K564LA7, il diodo KD521A, KD503A, KD103A. Condensatori polari - K50-6, K50-35 o simili importati, non polari - KLS, K10-17. Fotoresistore - SF2-5, SF2-6, FSK-K1. BF1 - TON-2 o altri telefoni ad alta impedenza (più di 500 Ohm), quando si utilizzano telefoni a bassa impedenza o una testina dinamica, è necessario installare un transistor KT972 con qualsiasi indice di lettera. La maggior parte delle parti del dispositivo sono montate su un circuito stampato (Fig. 3) in fibra di vetro su un lato.
La scheda è posta in una custodia di plastica resistente alla luce, nella quale deve essere praticato un foro di dimensioni di circa 10x30 mm. Di fronte al foro è posta una fotoresistenza ad una distanza di 20...30 mm. I sensori sono una piastra di laminato in fibra di vetro rivestita su un lato di circa 20x30 mm, la cui metallizzazione è tagliata con uno spazio di circa 0,5...1 mm al centro lungo il lato largo. Le due aree metallizzate risultanti sono collegate alle parti corrispondenti del dispositivo. Lo svantaggio di questa struttura semplice è la dipendenza dell'intervallo di controllo del volume dalla frequenza dell'oscillatore principale. Era possibile evitarlo in un "semaforo" più complesso (Fig. 4), realizzato su un microcircuito contenente due amplificatori operazionali.
Un generatore di impulsi rettangolare RC è assemblato sull'amplificatore operazionale DA1.1, la cui frequenza dipende dalla resistenza del fotoresistore R10. Un amplificatore di potenza è assemblato sull'amplificatore operazionale DA1.2, all'uscita del quale è possibile collegare direttamente cuffie ad alta impedenza (ad esempio, TON-2). Per collegare una testina dinamica con una resistenza di circa 50 Ohm (ad esempio 0,5GDSh-9), il dispositivo deve essere modificato secondo la Fig. 5.
Il dispositivo è alimentato da una tensione unipolare, quindi per il normale funzionamento del microcircuito viene utilizzato un "punto medio" artificiale dei resistori R8, R9 e dei condensatori C3, C4. Il volume del suono viene regolato utilizzando i sensori E1, E2: quando la resistenza tra loro diminuisce, all'ingresso dell'amplificatore di potenza viene ricevuto un segnale di livello più alto e il volume del suono aumenta. La sensibilità del controllo del volume touch può essere impostata regolando il resistore R5. In questo dispositivo, oltre al microcircuito, è consentito utilizzare le stesse parti del progetto precedente, il resistore regolato è SPZ-19. La maggior parte dei componenti, compresi i sensori, sono posizionati su un circuito stampato (Fig. 6) in fibra di vetro a doppia faccia.
La scheda è anche il pannello frontale del dispositivo, in cui è ritagliata una finestra per illuminare la fotoresistenza. Sul lato opposto al posizionamento dei pezzi si trovano i sensori (rappresentati da linee tratteggiate). La scheda costituirà la copertura di una custodia in plastica resistente alla luce. La luce proveniente da qualsiasi fonte deve cadere sulla finestra. Chiudendo la finestra con la mano o con le dita in misura maggiore o minore si modifica la frequenza del segnale e toccando i sensori con il dito si modifica il volume del suono. Più forte si premono i sensori, più forte sarà il suono. Letteratura
Autore: I. Nechaev, Kursk
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