Простые имитаторы звуков, световые эффекты, игрушки (11 схем). Схемы имитаторов звуковых эффектов, изменение голоса Схема имитатора звука стрекозы

Схемы простейших электронных устройств для начинающих радиолюбителей. Простые электронные игрушки и устройства которые могут быть полезны для дома. Схемы построены на основе транзисторов и не содержат деффицитных компонентов. Имитаторы голосов птиц, музыкальные инструменты, светомузыка на светодиодах и другие.

Генератор трелей соловья

Генератор трелей соловья, выполненный на асимметричном мультивибраторе, собран по схеме, приведенной на рис. 1. Низкочастотный колебательный контур, образованный телефонным капсюлем и конденсатором СЗ, периодически возбуждается импульсами, вырабатываемыми мультивибратором. В итоге формируются звуковые сигналы, напоминающие соловьиные трели. В отличие от предыдущей схемы звучание этого имитатора не управляемое и, следовательно, более однообраз ное. Тембр звучания можно подбирать, меняя емкость конденса тора СЗ.

Рис. 1. Генератор-иммитатор трелей соловья, схема устройства.

Электронный подражатель пения канарейки

Рис. 2. Схема электронного подражателя пения канарейки.

Электронный подражатель пения канарейки описан в книге Б.С. Иванова (рис. 2). В его основе также асимметричный мультивибратор. Основное отличие от предыдущей схемы — это RC-цепочка, включенная между базами транзисторов мультивибратора. Однако это несложное нововведение позволяет радикально изменить характер генерируемых звуков.

Имитатор кряканья утки

Имитатор кряканья утки (рис. 3), предложенный Е. Бри-гиневичем, как и другие схемы имитаторов, реализован на асимметричном мультивибраторе [Р 6/88-36]. В одно плечо мультивибратора включен телефонный капсюль BF1, а в другое — последовательно соединенные светодиоды HL1 и HL2.

Обе нагрузки работают поочередно: то издается звук, то вспыхивают светодиоды — глаза «утки». Тональность звука подбирается резистором R1. Выключатель устройства желательно выполнить на основе магнитоуправляемого контакта, можно самодельного.

Тогда игрушка будет включаться при поднесении к ней замаскированного магнита.

Рис. 3. Схема имитатора кряканья утки.

Генератор «шума дождя»

Рис. 4. Принципиальная схема генератора "шума дождя" на транзисторах.

Генератор «шума дождя», описанный в монографии В.В. Мацкевича (рис. 4), вырабатывает звуковые импульсы, поочередно воспроизводимые в каждом из телефонных капсюлей. Эти щелчки отдаленно напоминают падение капель дождя на подоконник.

Для того чтобы придать случайность характеру падения капель, схему (рис. 4) можно усовершенствовать, введя, например, последовательно с одним из резисторов канал полевого транзистора. Затвор полевого транзистора будет представлять собой антенну, а сам транзистор будет являться управляемым переменным резистором, сопротивление которого будет зависеть от напряженности электрического поля вблизи антенны.

Электронный барабан-приставка

Электронный барабан — схема, генерирующая звуковой сигнал соответствующего звучания при прикосновении к сенсорному контакту (рис. 5) [МК 4/82-7]. Рабочая частота генерации находится в пределах 50...400 Гц и определяется параметрами RC-элементов устройства. Подобные генераторы могут быть использованы для создания простейшего электромузыкального инструмента с сенсорным управлением.

Рис. 5. Принципиальная схема электронного барабана.

Электронная скрипка с сенсорным управлением

Рис. 6. Схема электронной скрипки на транзисторах.

Электронная «скрипка» сенсорного типа представлена схемой, приведенной в книге Б.С. Иванова (рис. 6). Если к сенсорным контактам «скрипки» приложить палец, включается генератор импульсов, выполненный на транзисторах VT1 и VT2. В телефонном капсюле раздастся звук, высота которого определяется величиной электрического сопротивления участка пальца, приложенного к сенсорным пластинкам.

Если сильнее прижать палец, его сопротивление понизится, соответственно возрастет высота звукового тона. Сопротивление пальца зависит также от его влажности. Изменяя степень прижатия пальца к контактам, можно исполнять незамысловатую мелодию. Начальную частоту генератора устанавливают потенциометром R2.

Электромузыкальный инструмент

Рис. 7. Схема простого самодельного электромузыкального инструмента.

Электромузыкальный инструмент на основе мультивибратора [В.В. Мацкевич] вырабатывает электрические импульсы прямоугольной формы, частота которых зависит от величины сопротивления Ra — Rn (рис. 7). При помощи подобного генератора можно синтезировать звуковую гамму в пределах одной-двух октав.

Звучание сигналов прямоугольной формы очень напоминает органную музыку. На основе этого устройства может быть создана музыкальная шкатулка или шарманка. Для этого на диск, вращаемый ручкой или электродвигателем, наносят по окружности контакты различной длины.

К этим контактам напаивают предварительно подобранные резисторы Ra — Rn, которые определяют частоту импульсов. Длина контактной полоски задает длительность звучания той или иной ноты при скольжении общего подвижного контакта.

Простая цветомузыка на светодиодах

Устройство цветомузыкального сопровождения с разноцветными светодиодами, так называемая «мигалка», украсит музыкальное звучание дополнительным эффектом (рис. 8).

Входной сигнал звуковой частоты простейшими частотными фильтрами разделяется на три канала, условно называемые низкочастотным (светодиод красного свечения); среднечастотным (светодиод зеленого. свечения) и высокочастотным (желтый светодиод).

Высокочастотная составляющая выделяется цепочкой С1 и R2. «Среднечастотная» компонента сигнала выделяется LC-фильтром последовательного типа (L1, С2). В качестве катушки индуктивности фильтра можно использовать старую универсальную головку от магнитофона, либо обмотку малогабаритного трансформатора или дросселя.

В любом случае при настройке устройства потребуется индивидуальный подбор емкости конденсаторов С1 — СЗ. Низкочастотная составляющая звукового сигнала беспрепятственно проходит через цепь R4, СЗ на базу транзистора VT3, управляющего свечением «красного» светодиода. Токи «высокой» частоты закорачиваются конденсатором СЗ, т.к. он имеет для них крайне малое сопротивление.

Рис. 8. Простая цветомузыкальная установка на транзисторах и светодиодах.

Электронная игрушка "угадай цвет" на светодиодах

Электронный автомат предназначен для отгадывания цвета включившегося светодиода (рис. 9) [Б.С. Иванов]. Устройство содержит генератор импульсов — мультивибратор на транзисторах VT1 и VT2, связанный с триггером на транзисторах VT3, VT4. Триггер, или устройство с двумя устойчивыми состояниями, поочередно переключается после каждого из пришедших на его вход импульсов.

Соответственно, поочередно высвечиваются и разноцветные светодиоды, включенные в каждое из плеч триггера в качестве нагрузки. Поскольку частота генерации достаточно высока, мигание светодиодов при включении генератора импульсов (нажатии на кнопку SB1) сливается в непрерывное свечение. Если отпустить кнопку SB1, генерация прекращается. Триггер устанавливается в одно из двух возможных устойчивых состояний.

Поскольку частота переключений триггера была достаточно велика, заранее предсказать, в каком состоянии окажется триггер, невозможно. Хотя из каждого правила есть исключения. Играющим предлагается определить (предсказать), какой именно цвет появится после очередного запуска генератора.

Либо предлагается угадать, какой цвет загорится после отпускания кнопки. При большом наборе статистики вероятность равновесного, равновероятного высвечивания светодиодов должна приблизиться к значению 50:50. Для малого числа попыток это соотношение может не выполняться.

Рис. 9. Принципиальная схема электронной игрушки на светодиодах.

Электронная игрушка "у кого лучше реакция"

Электронное устройство, позволяющее сопоставить скорость реакции двух испытуемых [Б.С. Иванов], может быть собрано по схеме, приведенной на рис. 10. Первым высвечивается индикатор — светодиод того, кто первый нажмет «свою» кнопку.

В основе устройства триггер на транзисторах VT1 и VT2. Для повторного тестирования скорости реакции питание устройства следует кратковременно отключить дополнительной кнопкой.

Рис. 10. Принципиальная схема игрушки "у кого лучше реакция".

Самодельный фототир

Рис. 11. Принципиальная схема фототира.

Светотир С. Гордеева (рис. 11) позволяет не только играть, но и тренироваться [Р 6/83-36]. Фотоэлемент (фотосопротивление, фотодиод — R3) направляют на светящуюся точку или солнечный зайчик и нажимают спусковой крючок (SA1). Конденсатор С1 разряжается через фотоэлемент на вход генератора импульсов, работающего в ждущем режиме. В телефонном капсюле раздается звук.

Если наводка неточна, и сопротивление резистора R3 велико, то энергии разряда недостаточно для запуска генератора. Для фокусировки света необходима линза.

Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год.

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.

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

Ниже приводятся несложные светозвуковые схемы, в основном собранные на основе мультивибраторов, для начинающих радиолюбителей. Во всех схемах использована простейшая элементная база, не требуется сложная наладка и допускается замена элементов на аналогичные в широких пределах.

Электронная утка

Игрушечную утку можно снабдить несложной схемой имитатора «кряканья» на двух транзисторах. Схема представляет собой классический мультивибратор на двух транзисторах, в одно плечо которого включен акустический капсюль, а нагрузкой другого служат два светодиода, которые можно вставить в глаза игрушки. Обе эти нагрузки работают поочередно – то раздается звук, то вспыхивают светодиоды – глаза утки. В качестве включателя питания SA1 можно применить герконовый датчик (можно взять из датчиков СМК-1, СМК-3 и др., используемых в системах охранной сигнализации как датчики открывания двери). При поднесении магнита к геркону его контакты замыкаются и схема начинает работать. Это может происходить при наклоне игрушки к спрятанному магниту или поднесения своеобразной «волшебной палочки» с магнитом.

Транзисторы в схеме могут быть любые p-n-p типа, малой или средней мощности, например МП39 – МП42 (старого типа), КТ 209, КТ502, КТ814, с коэффициентом усиления более 50. Можно использовать и транзисторы структуры n-p-n, например КТ315, КТ 342, КТ503, но тогда нужно изменить полярность питания, включения светодиодов и полярного конденсатора С1. В качестве акустического излучателя BF1 можно использовать капсюль типа ТМ-2 или малогабаритный динамик. Налаживание схемы сводится к подбору резистора R1 для получения характерного звука кряканья.

Звук подскакивающего металлического шарика

Схема довольно точно имитирует такой звук, по мере разряда конденсатора С1 громкость «ударов» снижается, а паузы между ними уменьшаются. В конце послышится характерный металлический дребезг, после чего звук прекратится.

Транзисторы можно заменить на аналогичные, как и в предыдущей схеме.
От емкости С1 зависит общая продолжительность звучания, а С2 определяет длительность пауз между «ударами». Иногда для более правдоподобного звучания полезно подобрать транзистор VT1, так как работа имитатора зависит от его начального тока коллектора и коэффициента усиления (h21э).

Имитатор звука мотора

Им можно, например, озвучить радиоуправляемую или другую модель передвижного устройства.

Варианты замены транзисторов и динамика – как и в предыдущих схемах. Трансформатор Т1 – выходной от любого малогабаритного радиоприемника (через него в приемниках также подключен динамик).

Существует множество схем имитации звуков пения птиц, голосов животных, гудка паровоза и т.д. Предлагаемая ниже схема собрана всего на одной цифровой микросхеме К176ЛА7 (К561 ЛА7, 564ЛА7) и позволяет имитировать множество разных звуков в зависимости от величины сопротивления, подключаемого к входным контактам Х1.

Следует обратить внимание, что микросхема здесь работает «без питания», то есть на ее плюсовой вывод (ножка 14) не подается напряжение. Хотя на самом деле питание микросхемы все же осуществляется, но происходит это только при подключении сопротивления-датчика к контактам Х1. Каждый из восьми входов микросхемы соединен с внутренней шиной питания через диоды, защищающие от статического электричества или неправильного подключения. Через эти внутренние диоды и осуществляется питание микросхемы за счет наличия положительной обратной связи по питанию через входной резистор-датчик.

Схема представляет собой два мультивибратора. Первый (на элементах DD1.1, DD1.2) сразу начинает вырабатывать прямоугольные импульсы с частотой 1 … 3 Гц, а второй (DD1.3, DD1.4) включается в работу, когда на вывод 8 с первого мультивибратора поступит уровень логической «1». Он вырабатывает тональные импульсы с частотой 200 … 2000 Гц. С выхода второго мультивибратора импульсы подаются на усилитель мощности (транзистор VT1) и из динамической головки слышится промодулированный звук.

Если теперь к входным гнездам Х1 подключить переменный резистор сопротивлением до 100 кОм, то возникает обратная связь по питанию и это преображает монотонный прерывающийся звук. Перемещая движок этого резистора и меняя сопротивление можно добиться звука, напоминающего трель соловья, щебетание воробья, крякание утки, квакание лягушки и т.д.

Детали
Транзистор можно заменить на КТ3107Л, КТ361Г но в этом случае нужно поставить R4 сопротивлением 3,3 кОм, иначе уменьшится громкость звука. Конденсаторы и резисторы – любых типов с номиналами, близкими к указанным на схеме. Надо иметь в виду, что в микросхемах серии К176 ранних выпусков отсутствуют вышеуказанные защитные диоды и такие зкземпляры в данной схеме работать не будут! Проверить наличие внутренних диодов легко – просто замерить тестером сопротивления между выводом 14 микросхемы («+» питания) и ее входными выводами (или хотя бы одним из входов). Как и при проверке диодов, сопротивление в одном направление должно быть низким, в другом – высоким.

Выключатель питания в этой схеме можно не применять, так как в режиме покоя устройство потребляет ток менее 1 мкА, что значительно меньше даже тока саморазряда любой батареи!

Наладка
Правильно собранный имитатор никакой наладки не требует. Для изменения тональности звука можно подбирать конденсатор С2 от 300 до 3000 пФ и резисторы R2, R3 от 50 до 470 кОм.

Фонарь-мигалка

Частоту миганий лампы можно регулировать подбором элементов R1, R2, C1. Лампа может быть от фонарика либо автомобильная 12 В. В зависимости от этого нужно выбирать напряжение питания схемы (от 6 до 12 В) и мощность коммутирующего транзистора VT3.

Транзисторы VT1, VT2 – любые маломощные соответствующей структуры (КТ312, КТ315, КТ342, КТ 503 (n-p-n) и КТ361, КТ645, КТ502 (p-n-p), а VT3 – средней или большой мощности (КТ814, КТ816, КТ818).

Простое устройство для прослушивания звукового сопровождения ТВ - передач на наушники. Не требует никакого питания и позволяет свободно перемещаться в пределах комнаты.

Катушка L1 представляет собой «петлю» из 5…6 витков провода ПЭВ (ПЭЛ)-0.3…0.5 мм, проложенную по периметру комнаты. Она подключается параллельно динамику телевизора через переключатель SA1 как показано на рисунке. Для нормальной работы устройства выходная мощность звукового канала телевизора должна быть в пределах 2…4 Вт, а сопротивление петли – 4…8 Ом. Провод можно проложить под плинтусом или в кабельном канале, при этом нужно располагать его по возможности не ближе 50 см от проводов сети 220 В для уменьшения наводок переменного напряжения.

Катушка L2 наматывается на каркас из плотного картона или пластика в виде кольца диаметром 15…18 см, которое служит наголовником. Она содержит 500…800 витков провода ПЭВ (ПЭЛ) 0,1…0,15 мм закрепленного клеем или изолентой. К выводам катушки подключены последовательно миниатюрный регулятор громкости R и наушник (высокоомный, например ТОН-2).

Автомат выключения освещения

От множества схем подобных автоматов эта отличается предельной простотой и надежностью и в подробном описании не нуждается. Она позволяет включать освещение или какой-нибудь электроприбор на заданное непродолжительное время, а затем автоматически его отключает.

Для включения нагрузки достаточно кратковременно нажать выключатель SA1 без фиксации. При этом конденсатор успевает зарядиться и открывает транзистор, который управляет включением реле. Время включения определяется емкостью конденсатора С и с указанным на схеме номиналом (4700 мФ) составляет около 4 минут. Увеличение времени включенного состояния достигается подключением дополнительных конденсаторов параллельно С.

Транзистор может быть любым n-p-n типа средней мощности или даже маломощным, типа КТ315. Это зависит от рабочего тока применяемого реле, которое также может быть любым другим на напряжение срабатывания 6-12 В и способным коммутировать нагрузку необходимой вам мощности. Можно использовать и транзисторы p-n-p типа, но нужно будет поменять полярность напряжения питания и включения конденсатора С. Резистор R также влияет в небольших пределах на время срабатывания и может быть номиналом 15 … 47 кОм в зависимости от типа транзистора.

Список радиоэлементов

«По разработкам, опубликованным в журнале «Моделист-конструктор», смастерил себе фотоэлектронный тир. Работает безотказно. Жаль, что имитация звуков в схеме не предусмотрена. Помогите!». Дробь пулеметных очередей, визг мин, тяжелый бас фугасов… Имитирует подобную звуковую картину боя довольно простое устройство, выполненное всего на трех транзисторах.

Как видно из принципиальной электрической схемы, имитатор звуков боя состоит из самовозбуждающегося генератора импульсов - мультивибратора на транзисторах VT1 и VT2, усилителя (полупроводниковый триод VT3) и динамической головки ВА1. Причем выбирают звуковые эффекты сами пользователи, нажимая те или иные кнопки управления.

Для упрощения конструкции используется один общий генератор, режим работы которого изменяется соответствующими переключениями. В режиме «пулемет» этот мультивибратор получает питание непосредственно от батареи GB1 через выключатели S4 (он включает имитатор) и S1, который (благодаря контактам S1.2, S1.3) параллельно конденсаторам С5, С7 подсоединяет относительно большие электроемкости С3 и С6, чем обеспечивается «очередь» с определенной частотой «выстрелов». При желании можно, корректируя номинал конденсаторов С3 и С6, изменить частоту, с которой «строчит пулемет». Величину тока транзистора VТЗ, указанную на схеме, устанавливают подбором резистора R5.

При имитации пролета мины питание подается от предварительно заряженного конденсатора С1, когда подвижный контакт группы S2.1 переключателя перебрасывается в правое по схеме положение. Одновременно в плечо мультивибратора группой S2.2 включается конденсатор С4. По мере разряда конденсатора С1 напряжение на мультивибраторе плавно уменьшается, при этом возрастает генерируемая частота и возникает звук, напоминающий визг летящей мины.

Организация электропитания мультивибратора в режиме «ракета» аналогична - от конденсатора С2 через переключатель s3. В этом случае в плечах мультивибратора работают только конденсаторы С5 и С7. Звук, начинающийся с низкой ноты, постепенно повышается до очень высокой и как бы исчезает вдали.

Сигналы-имитации усиливаются каскадом на транзисторе VT3, включенном по схеме с общим эмиттером. Его нагрузкой служит динамическая головка ВА1 в коллекторной цепи трансформатора Т1.

Источник электропитания имитатора - батарея «Корунд» или два элемента 3336, соединенные последовательно. Возможно использование сетевого блока (адаптера). В качестве переключателей S1-S3 лучше использовать кнопки или тумблеры с самовозвратом в исходное положение. В качестве S1 подойдет и переключатель диапазонов ножевого типа от портативного радиоприемника. Автоматический возврат в разомкнутое состояние здесь будет обеспечен, если ручку переключателя снабдить спиральной пружиной.

Монтажная плата имитатора выполняется из фольгированного стеклотекстолита. К ее «печатным» площадкам припаиваются соответствующие оксидные конденсаторы К50-6 или МБМ (С4), КЛС (С1-СЗ, С5-С8), резисторы (все они - типа МЯТ, мощностью не более 0,5 Вт) и другие элементы принципиальной электрической схемы.

Возможна замена используемых деталей на их аналоги. В частности, вместо указанных на принципиальной электрической схеме транзисторов подойдут другие из серий МП39-МП42А, а также (только все сразу) МП35-МП38А структуры п-р-п. Но в последнем варианте придется изменить на обратную полярность подключения источника питания и оксидных конденсаторов.

Трансформатор Т1 - выходной, от радиоприемников типа «Селга-404». Динамическая головка - 0,1 ГД-8 или другая, имеющая сопротивление звуковой катушки 8-10 Ом.