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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Modulatore del volume di rotazione del motore. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / motori elettrici Fanno di tutto per attirare i clienti nel negozio: ghirlande scintillanti alle finestre, giocattoli in movimento nelle vetrine, modellini di treni in continuo movimento o un imbonitore di lepre che si inchina, un cowboy di compensato che si toglie e si mette educatamente il cappello, e molti altri altri. ecc. Guardando tutto questo, voglio solo gridare al cowboy di togliersi velocemente il cappello, alla lepre di inchinarsi più spesso e al treno di muoversi più velocemente. Forse le luci blu della ghirlanda si illumineranno più forte per i fischi e quelle rosse per i suoni bassi. Se si verificasse tale controllo dei suoni ambientali, la vetrina prenderebbe vita quando un'auto passasse nelle vicinanze sulla strada o due persone si fermassero a parlare tra loro. Un'attrazione così divertente costituirebbe un ulteriore fattore di attrazione. Una buona decorazione della piazza sarebbe una fontana che funziona con i suoni dell'ambiente, che cambia non solo il colore dell'illuminazione, ma anche l'altezza del getto d'acqua modificando la velocità di rotazione del motore della pompa. Il circuito che modula la rotazione del micromotore in base al volume dei suoni ambientali è mostrato in Fig. 1. Puoi utilizzare questo circuito per alimentare un motore microelettrico che fa ruotare una sfera a specchio su cui è montato un albero di Natale tramite un riduttore.
Il circuito contiene un amplificatore altamente sensibile basato sul microcircuito D1 e sui transistor VT4, VT6. È stato utilizzato il microfono di un apparecchio acustico (quello con custodia metallica rettangolare di 25x15x7 mm con foro di diametro 3 mm). Vengono captate anche le voci deboli pronunciate sulla parete della stanza più lontana dal microfono. Dall'uscita dell'amplificatore (dal resistore R19), il segnale viene fornito a qualsiasi installazione musicale a colori acquistata o fatta in casa. Nonostante l'elevata sensibilità, l'amplificatore è resistente all'autoeccitazione ed è resistente allo sfondo della rete. Per questo sono stati utilizzati i filtri R4, VD1; R9, C3, VD3; R13, C6; R14. La stessa tensione sugli ingressi antifase del microcircuito D1 è impostata dai resistori R3, R5. Il motore è un dispositivo troppo inerziale e, a differenza dell'altoparlante, non ha il tempo di rispondere alle fluttuazioni della corrente elettrica della frequenza del suono. Può avere il tempo di reagire alla componente sonora del suono, che deve ancora essere evidenziata. Se si collega un motore all'uscita di un amplificatore di potenza, la velocità di rotazione del suo albero non cambierà quando cambia l'ampiezza delle oscillazioni della frequenza audio in uscita, poiché il loro valore effettivo (componente costante) non cambia. Affinché il motore risponda al suono, è necessario isolare la componente di frequenza più bassa delle fluttuazioni del volume del suono. Il rilevamento della componente sonora del suono viene effettuato limitando il segnale dal basso tramite il transistor VT4 e livellando gli impulsi ricevuti con un filtro sul diodo VD2 e sul condensatore C1. Limiti del transistor VT4 scegliendo il suo punto operativo vicino alla regione di saturazione. Pertanto, il transistor VT4 nello stato iniziale è al massimo aperto e funziona solo per chiudersi. Maggiore è il volume (ampiezza) del segnale, più forte si chiude e non può aprirsi più forte a causa della polarità opposta del semiciclo di oscillazioni, poiché non può aprirsi più forte della saturazione. Quando il transistor VT4 è saturo, l'uscita del microcircuito non va in cortocircuito verso il filo comune a causa della presenza del resistore R15. Pertanto, il transistor VT4 funziona con distorsioni non lineari come limitatore e amplifica solo la metà del segnale (un semiciclo di oscillazioni), il cui valore efficace varia a seconda dell'ampiezza delle oscillazioni e della componente costante della tensione del segnale è ridotto a zero. Queste distorsioni non lineari non influenzano il funzionamento del set-top box per musica a colori collegato in parallelo al resistore R19. Sul potenziometro R2 viene isolata la componente sonora del segnale, che passa attraverso il condensatore di separazione C2 all'amplificatore di corrente, realizzato su follower dell'emettitore sui transistor VT3, VT5. L'inseguitore di emettitore sul transistor VT1 e il potenziometro R7 impostano il livello zero dell'uscita, ovvero la tensione iniziale sul motore, e quindi la velocità iniziale della sua rotazione. Rispetto al livello zero, la tensione e la velocità di rotazione aumentano quando appare il suono. Il condensatore C2 differenzia le vibrazioni che lo attraversano, quindi, con un volume sonoro costante, la velocità dell'albero motore si avvicina allo stato originale. Il suo aumento avverrà con l'aumentare del volume. L'inseguitore di emettitore sul transistor VT1 migliora la ricarica del condensatore C2, impedendo così l'attenuazione della componente sonora selezionata del suono. Il potenziometro R2 regola l'attenuazione del segnale, cioè imposta la quantità di aumento della velocità di rotazione quando il volume aumenta. Il transistor VT2 funziona come un compressore, comprimendo la risposta dinamica e riducendo la deriva dello zero che si verifica nel tempo all'aumentare della velocità di rotazione. Quando la tensione sul motore M1 aumenta, il transistor VT2 si apre con maggiore forza e riduce la tensione sul resistore R8, e quindi il livello di tensione di uscita pari a zero. Il condensatore C7 attenua parzialmente il rumore del motore che penetra nell'ingresso dell'amplificatore CC attraverso il transistor VT2, riducendo il feedback attraverso di esso. L'amplificatore del microfono è alimentato dall'alimentatore dell'impianto musicale a colori. Funziona con una tensione di alimentazione compresa tra 9 e 30 V. Per una tensione di alimentazione diversa da quella indicata nello schema è necessario selezionare il valore del resistore R11 in modo che il punto di funzionamento del transistor VT4 sia vicino alla regione di saturazione. In questo caso, il motore reagisce il più possibile all'aumento del volume del suono. L'amplificatore del microfono deve essere posizionato in un alloggiamento separato insieme al microfono VM1 e collegato all'impianto musicale a colori con tre fili intrecciati (collegati in un fascio). Non può essere collocato nel corpo di un'installazione musicale a colori, poiché reagisce al ronzio di un trasformatore, anche impercettibile all'orecchio, e i tiristori inducono interferenze elettromagnetiche. Si sente persino il ronzio del trasformatore attraverso il tavolo se sono entrambi sdraiati sul tavolo. Il blocco dell'amplificatore CC (il circuito rimanente, dopo l'amplificatore del microfono) può essere posizionato nell'alloggiamento dell'impianto musicale a colori, se c'è spazio, o in un alloggiamento separato. Le maniglie del potenziometro devono essere spostate all'esterno dell'alloggiamento per la regolazione. Questa unità è alimentata da un trasformatore separato o da uno speciale avvolgimento avvolto sul trasformatore di alimentazione dell'impianto musicale a colori con un filo di diametro superiore a 0,35 mm. Il motore M1 viene posizionato lontano dal microfono, collegandolo con lunghi fili ad un amplificatore DC tramite qualsiasi tipo di connettore. Quanto più rumorosi sono il motore e il riduttore, tanto più lontano da essi dovrà essere posizionato il microfono per eliminare il feedback. Si consiglia di racchiudere il motore e il riduttore all'interno dell'oggetto da guidare per un maggiore assorbimento del rumore. Il motore può essere sostituito con MDP-1 o altro simile. Quando si utilizza un micromotore con una tensione operativa maggiore, è necessario aumentare di conseguenza la tensione di alimentazione dell'unità amplificatore DC. Utilizzando un motore più potente si supererà la corrente indicata nello schema e sarà necessario installare il transistor VT5 sul radiatore e sostituirlo con uno più potente e di pari conducibilità, ad esempio KT805B. L'amplificatore del microfono funziona senza un amplificatore CC. L'impostazione si riduce alla selezione del valore del resistore R11 in base alla risposta massima del motore all'aumento del volume del suono e al valore del resistore R17, in modo che il transistor VT2 inizi ad aprirsi leggermente (la tensione sul resistore R8 inizia a diminuire) al livello zero, più spesso impostato dal potenziometro R7. Quelli. la velocità iniziale del motore, più apprezzata dall'utente, dovrebbe determinare l'inizio dell'apertura del transistor VT2. Quindi, all'aumentare della velocità del motore, il transistor VT2 si apre con maggiore forza e riduce maggiormente la tensione sul resistore R8. Per assemblare un circuito in modo rapido e con bassi costi di manodopera, è possibile abbandonare i circuiti stampati e utilizzare il montaggio superficiale in custodie di plastica separate. La Figura 2 mostra un esempio di tale progettazione.
L'amplificatore del microfono è assemblato in una scatola di plastica rettangolare 1, in cui venivano venduti gli orologi da polso. Il microfono VM1 e il condensatore C5 sono incollati alle pareti laterali della scatola 1. Un pezzo di parti rimanenti, saldate insieme secondo lo schema, giace liberamente nella scatola. Se penzola un po' lì e trema quando trema, ciò non gli causa alcun danno, a condizione che i terminali degli elementi radio non vadano in cortocircuito e per questo sono abbastanza rigidi e non si chiuderanno mai da soli da urti se non vengono cortocircuitati durante l'installazione. Quelli flessibili e morbidi, come i cavi del microfono, devono essere coperti con un tubo isolante. È impedito che l'installazione si muova attorno alla scatola e sia collegata al corpo metallico del microfono mediante saldatura con un condensatore C5 incollato e tre fili di uscita 2 fissati al corpo 1. Per effettuare questo fissaggio, tagliare una fessura nella parete del corpo di una larghezza tale che i fili con l'isolamento su di essi si inseriscano saldamente nel tubo. Se i fili sono intrecciati obliquamente, è possibile realizzare un anello 3 con un filo qualsiasi vicino all'interno della parete dell'alloggiamento 1, evitando che i fili vengano estratti dall'alloggiamento. Il punto in cui i fili di uscita entrano in contatto con la parete laterale dell'alloggiamento è coperto di colla. È necessario praticare un foro 4 nell'alloggiamento, in coincidenza con il foro del microfono VM1. Allo stesso modo, a una distanza di 1 m dal corpo dell'amplificatore del microfono, una scatola rotonda di plastica color crema 2 o qualsiasi altra è collegata ai suoi fili di uscita 5. Contiene anche un'unità amplificatore CC montata. Due potenziometri R2, R7 tipo SP3-1a-0,25 sono fissati dall'esterno sul coperchio o sul fondo della scatola premendo i loro terminali nella plastica con un saldatore caldo. I conduttori che passano sono piegati all'interno della scatola e, insieme ai conduttori di particolari incollati all'interno della scatola, fungono da contatti di supporto su cui viene eseguita l'installazione a parete. Comode e belle maniglie per resistori variabili sono ottenute da tappi (tappi) che ricoprono tubetti di dentifricio. Possono essere incollati ai resistori con resina epossidica. La parte superiore del resistore variabile è ricoperta da un sottile strato di plastilina, ad eccezione di una testa rotante con fessura per cacciavite, che è immersa nel foro del tappo filettato, dove viene colata resina epossidica. Una volta indurita, la resina epossidica lega saldamente la spina alla testa del resistore variabile. Le altre parti fisse non si attaccano grazie alla plastilina applicata, facile da pulire dopo aver fissato le maniglie. I fili 5 provenienti dall'amplificatore del microfono entrano in una fessura nella scatola 2 e 5 fili escono dalla fessura diametralmente opposta nella parete della scatola 5. Sono stati aggiunti due fili, collegati ad un ulteriore avvolgimento realizzato sul trasformatore di alimentazione dell'installazione colore e musica. Il fascio di fili intrecciati termina con un connettore a cinque pin di qualsiasi tipo, progettato per il collegamento ad un'installazione musicale a colori. Le lunghezze dei cavi indicate nel disegno non sono obbligatorie, ma sono solo un esempio. Possono essere aumentati più volte fino a quando non si verifica l'autoeccitazione dell'amplificatore del microfono, che viene eliminata aumentando le capacità dei condensatori C3, C6, C8. Nel diagramma, i valori nominali dei condensatori sono indicati con un margine. Sulla parete laterale della scatola 5 è incollata una presa transistor 9 che funge da connettore per i fili del micromotore. I suoi conduttori vengono inseriti nei fori praticati nella scatola e piegati al suo interno. Per evitare che i coperchi delle scatole si aprano spontaneamente, sulla superficie interna delle pareti laterali (dove il coperchio è in contatto con il resto della scatola) vengono incollati pezzi di cloruro di polivinile o gomma. Poiché il transistor VT5 si riscalda, per la ventilazione sulla parete laterale della scatola 5 è necessario praticare almeno due fori con un diametro di 4 mm in punti diametralmente opposti della superficie laterale rotonda. Un motore microelettrico di giocattoli per bambini, controllato dal circuito descritto, affronta facilmente la rotazione di una sfera a specchio realizzata sulla base del globo di uno studente, su cui è installato un albero di Natale artificiale con aghi lucenti e un tronco lungo 0,8 m. Autore: V.Yu.Solonin
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