Акустическое реле (схема, монтажная плата)
Акустическое реле (схема, монтажная плата)
Начну с того, какие возможности дает нам акустическое реле, или иначе звуковой выключатель.
С помощью данного устройства, можно выключать приборы на расстоянии с помощью подачи звукового сигнала. Чувствительность настраивается с помощью переменного резистора. Так же вместо выключателя света в комнате, что бы дистанционно выключать или включать свет.
Схема устройства:
Принцип работы:
Усилитель сигнала с электретного микрофона собран на транзисторе VT1 и работает при токе коллектора около 0,2 мА. Питание микрофона осуществляется через резистор R1.
Разделительный конденсатор С1 малой емкости подавляет НЧ составляющую звука. Регулировка чувствительности осуществляется подстроечным резистором, включенным в цепь ООС по току.
Сигнал, усиленный до амплитуды 1 В, через разделительный конденсатор С2 поступает на вход транзисторного ключа, собранного на транзисторе VT2.
Отрицательная полуволна сигнала, превышающая по амплитуде 0,6 В, открывает транзистор VT2 и через диод VD2 и токоограничивающий резистор R7 заряжает конденсатор С5. Такой же результат можно получить при нажатии на кнопку SB1 (кнопка без фиксации). Через делитель R10 R11 это напряжение подается на затвор полевого транзистора VT3, открывает его, в результате закрывается биполярный транзистор VT4. Напряжение на конденсаторе С5 за время около 0,5 мс достигает уровня немного меньшего, чем напряжение на конденсаторе С4. Через резистор R9 начинает заряжаться конденсатор С9, включенный в цепь затвора полевого транзистора VT5. Совместно с цепью отрицательной обратной связи C8 R15 обеспечивается плавное открывание полевого транзистора VT5.
В процессе сборки девайса неожиданно для себя столкнулся с проблемой приобретения транзисторов ZVN2120, а так же рекомендованной автором его замены на КТ501А. На свой страх и риск решил VT3 заменить 2N7000. Сомнения возникли в связи с тем, что у указанных автором транзисторов напряжение сток-исток составляет 240 Вольт, а у 2N7000 всего лишь 60.
Высокоомные резисторы R10, R11 номиналом 100 Мом и 51 Мом были найдены в миниатюрном исполнении мощностью 0,125 Вт. Указанные же автором повергли в ужас своими размерами 🙂
В качестве элементов диодного моста звукового выключателя использовал 1N4007 из отслужившей энергосберегающей лампы. Для транзистора VT1 вполне подойдет КТ3102Е, VT4 – КТ3102 с любым буквенным индексом. В результате получилось устройство, реагирующее на хлопок в ладоши либо на другой короткий хлесткий звук на расстоянии примерно 5 метров.
Как утверждает автор и что подтверждено полевыми испытаниями устройства, ключевой транзистор VT5, благодаря его плавному включению и выключению, существенно разогревается именно в эти периоды работы. В ситуации, когда задержки в две-три минуты недостаточно и необходимо снова включить свет, транзистор сильно нагревается, поэтому рекомендую установить хотя бы небольшой теплоотвод для перестраховки. В итоге, могу рекомендовать данную схему к повторению как исключительно стабильно работающую с перечнем положительных свойств, а также как основу для акустического реле, реагирующего на звуки шагов, дребезг ключей, голосовую команду и т.
д. Для реализации чего следует лишь собрать другую схему микрофонного усилителя.
Плата в формате LAY-скачать:
Монтажная плата звуковое реле.rar
Да, забыл указать в своей заметке, что кнопку, указанную в схеме, не ставил, так как устройство планирую установить рядом со светильником в подъезде и дотягиваться до кнопки будет проблематично.
Автор статьи — Николай Кондратьев, г. Донецк.
Простое акустическое реле — Radio это просто Разное
от Foxiss
Простое акустическое реле, во многих некоторых устройствах полезно, если устройство активируется акустически — например, сигналом с микрофона или при наличии низкочастотного сигнала. Для этих целей используются так называемые акустические реле. Это простой микрофонный датчик, который обнаруживает акустический сигнал, затем усиливается, выпрямляется, и при достижении заданного уровня компаратор переключается и включает переключатель (например, реле).
Схема этого акустического реле показана на рисунке.
Акустический сигнал воспринимается конденсаторным микрофоном (капсюлем) MIC1 или как низкочастотный сигнал, подаваемый через разъем K1. Резистор R1 питает конденсаторный микрофон и одновременно служит нагрузочным резистором, с которого снимается активный сигнал.
Сигнал поступает на неинвертирующий вход первого операционного усилителя IC1A. Усиление этого каскада регулируется подстроечным резистором P1 обратной связи. Это позволяет нам установить желаемый порог громкости (уровень сигнала), при котором переключатель будет активирован.
Выход операционного усилителя IC1A подается через конденсатор связи C4 на диодный выпрямитель D1 и D2, которые заряжают конденсатор C5. Напряжение на конденсаторе C5 сравнивается компаратором на операционном усилителе IC1B с опорным напряжением от резистивного делителя R3/R4. Когда уровень напряжения на C5 становится достаточным, компаратор переключается, и его выход закрывает транзистор T1.
В коллекторе транзистора включена катушка реле RE1. Переключающий контакт реле подключен к клеммной колодке K2. Светодиод LD1 показывает, что переключатель включен. Схема питается от внешнего источника питания +12 В постоянного тока через разъем K3. Акустический выключатель выполнен на двухсторонней печатной плате размером 26х60 мм. Расположение компонентов простое акустическое реле на печатной плате, а также разводка показано на рисунке.
При сборке простое акустическое реле не должно возникнуть проблем все достаточно просто, даже начинающий радиолюбитель может повторить эту конструкцию. В настройки акустический переключатель не нуждается за исключением регулировки чувствительности потенциометром P1. Следовательно, при тщательной сборке переключатель должен работать при первом включении напряжения питания.
По поводу применения данной конструкции, например, описанный переключатель может включить запись на магнитофон в момент, когда кто-то говорит, или включить любое другое устройство после регистрации звука.
Датчик можно комбинировать, например, с датчиком движения в системах безопасности и т. д. Вот на этом закончу краткое описание всем спасибо за уделенное время.
© 2023 Radio это просто • Создано с помощью GeneratePress
Схема акустического усилителя звука с использованием LM386
Киран Салим
716 просмотровВ этом уроке мы собираемся сделать «Схему усилителя акустического звука», используя LM386. Все мы знаем, что усилители занимают важное место в электротехнической и электронной промышленности. Здесь мы разрабатываем простой аудиоусилитель с использованием LM386, это низковольтный усилитель мощности, используемый исключительно в потребительских приложениях с минимальным напряжением. Это мини-8-контактный DIP-корпус с размером корпуса 90,60 мм × 6,35 мм.
Первоначально коэффициент усиления устройства сохраняется равным 20, но добавление внешних компонентов, таких как конденсаторы и резисторы, между 1 и 8 контактами увеличит значения коэффициента усиления с 20 до 200.
Здесь схема акустического аудиоусилителя LM386 разработана с усилением и Управление басом. IC LM386 поставляется в различных корпусах, а модули усилителя доступны с различными характеристиками, но следующая схема содержит дополнительные функции для управления усилением и низкими частотами.
Необходимое оборудование
| S. No | Component | Qty |
|---|---|---|
| 1 | LM386 IC | 1 |
| 2 | Variable Resistor 10KΩ | 3 |
| 3 | Audio Input Джек | 1 |
| 4 | Резистор 1Kω, 10 КОω | 1,2 |
| 5 | Действие 10UF, 0,1UF, 0,01UF, 100126. | |
| 6 | Speaker | 1 |
| 7 | LED | 1 |
| 8 | Connecting Wires | – |
| 9 | 12V Battery | 1 |
Circuit Схема
Конфигурация контактов LM386
Модуль аудиоусилителя LM386
Это модуль аудиоусилителя LM386 на основе поверхностного монтажа (SMD). Он имеет подстроечный регулятор громкости, 200-кратное фиксированное усиление, 1 канал, мощность 325 мВт и требует для работы 4-12 В. Модуль аудиоусилителя LM386 удобен для обеспечения базового усиления звука в проекте.
Описание работы
Микросхема LM386 является основной частью схемы. Здесь нам нужно поставить переменный резистор или подстроечный резистор с несколькими пассивными компонентами для переменной громкости, усиления и баса.
Теперь входной звук подается на неинвертирующий контакт LM386, а инвертирующий контакт заземлен. Питание Vcc может быть задано в диапазоне от +5В до +12В, а выходное напряжение автоматически смещается до половины напряжения питания. Переменный резистор управления усилением помещается между выводами усиления 1 и 8 LM386, затем переменный резистор управления басами подключается между выходом и выводом 1 LM386. Там, где n/c open, нет контакта с открытыми клеммами. LED1 показывает наличие питания на схеме акустического усилителя звука LM386.
Приложение
- Может использоваться в радиоусилителях.
- Портативные музыкальные плееры также могут использовать эту схему.
- В схемах усилителя звука и т. д.
Похожие сообщения:
Электронные системы и схемы безопасности — часть 3
» Перейти к дополнительным материалам
Контактные схемы безопасности — это блоки, которые активируются размыканием или замыканием набора электрических контактов.
Эти контакты могут иметь форму простого кнопочного переключателя, переключателя с нажимной подушечкой, геркона с магнитным приводом и т. д.
Выход цепи безопасности может быть выполнен в виде генератора звукового сигнала тревоги или в виде реле, которое может активировать любое внешнее электрическое однократная операция вывода.
Системы безопасности с контактным управлением имеют множество практических применений в быту, в коммерческих зданиях и в промышленности. Их можно использовать для привлечения внимания, когда кто-то нажимает на кнопку, или для предупреждения, когда кто-то открывает дверь, или наступает на нажимную подушку, или пытается украсть предмет, подключенный к защитной петле, или для подачи какого-либо типа предупреждения. аварийный сигнал или защитное действие, когда часть механизма выходит за заданный предел и активирует микропереключатель и т. д.
В этой статье описывается широкий спектр практических контактных охранных цепей.
ЗВОНОК И РЕЛЕ-ВЫХОДНЫЕ ЦЕПИ
БЛИЖНИЕ ЦЕПИ
Простейший тип контактной цепи безопасности состоит из тревожного звонка (или зуммера, или электронного генератора «звука сирены» и т.
д.), соединены последовательно с нормально разомкнутым (н.о.) переключателем ближнего действия; комбинация подключается к соответствующему источнику питания от батареи, как показано в базовой схеме сигнализации «дверной звонок» Рисунок 1 .
РИСУНОК 1. Простая цепь сигнализации приближения типа дверного звонка.
Обратите внимание, что любое желаемое количество n.o. переключатели могут быть подключены параллельно, так что сигнализация сработает, когда любой из этих переключателей замкнут. Этот тип схемы по своей сути обеспечивает нефиксирующий тип работы и имеет большое преимущество в том, что потребляет нулевой ток в режиме ожидания от своей батареи питания.
Недостаток базового Рисунок 1 заключается в том, что он пропускает полный «аварийный» ток через н.о. рабочие переключатели и их проводка, поэтому переключатели должны быть достаточно прочными, а проводка должна быть достаточно короткой, чтобы избежать чрезмерного падения напряжения в проводке.
Этот последний момент имеет особое значение в приложениях безопасности, в которых схема используется с несколькими далеко разнесенными н.о. переключатели.
Решением этой проблемы является активация звонка с помощью «ведомого» устройства (которое устанавливается близко к звонку, но требует довольно низкого входного тока) и активация этого ведомого устройства (и, следовательно, звонка) через переключатели безопасности. На рисунках с 2 по 6 показаны различные схемы, в которых ведомое устройство принимает форму реле, силового транзистора или тринистора.
На рис. 2 показана версия схемы сигнализации приближения к срабатыванию с релейным управлением. Здесь параллельно соединенный n.o. переключатели подключены последовательно с катушкой реле 6 В (которое обычно потребляет рабочий ток менее 100 мА), а контакты реле (которые обычно могут переключать токи в несколько ампер) подключены последовательно с сигнальным звонком, и оба комбинации подключаются к одному и тому же источнику питания 6 В.
РИСУНОК 2. Релейная сигнализация срабатывания без блокировки.
Таким образом, когда переключатели разомкнуты, реле выключено и его контакты разомкнуты, поэтому звонок выключен, но когда один или несколько переключателей замкнуты, реле включается, его контакты замыкаются и активируются тревожный звонок. Обратите внимание, что в последнем случае выключатели и их проводка пропускают ток, равный току катушки реле; Таким образом, переключатели могут быть довольно тонкими, например, чувствительными герконами, а проводка может быть достаточно длинной. Кремниевый диод D1 подключен к катушке реле для защиты переключателей от повреждения противо-ЭДС отключения катушки.
Схема Рисунок 2 обеспечивает форму работы без фиксации, при которой аварийный сигнал срабатывает только тогда, когда один или несколько рабочих переключателей замкнуты.
В большинстве приложений с высоким уровнем безопасности цепь должна быть самоблокирующейся, в которой реле и сигнал тревоги автоматически блокируются, как только любой из н.
о. переключатели закрыты, и их можно деактивировать только с помощью ключа безопасности.
На рис. 3 показана приведенная выше схема, модифицированная для обеспечения такого типа работы. Здесь реле имеет два набора н.о. контакты, и один из них подключен параллельно с н.о. переключается таким образом, что реле самоблокируется, как только оно срабатывает, и вся цепь может быть включена или отключена/деактивирована с помощью переключателя с ключом S1, который соединен последовательно с линией питания батареи.
РИСУНОК 3. Охранная сигнализация ближнего действия с релейной самофиксацией.
Цепи этого базового типа обычно используются в недорогих приложениях «защиты зон», в которых «зона» представляет собой большое помещение или цех, ключевой выключатель S1 расположен вне зоны, а н.о. Триггерные выключатели представляют собой скрытые прижимные выключатели или дверные или оконные микровыключатели, установленные в защищаемой зоне.
Альтернативное решение «текущей» проблемы переключения и проводки, показанное на рис. 1, но которое можно использовать только в приложениях без фиксации, показано на Рисунок 4 , в котором мощный npn-транзистор Q1 используется в качестве ведомого устройства. Резистор R1 гарантирует, что — когда любой из активирующих ключей замкнут — управляющий ток Q1 будет ограничен менее чем 60 мА, что (при условии, что Q1 имеет номинальный коэффициент усиления по току не менее x25) позволяет транзистору переключать не менее 1,5 А через тревожный звонок.
РИСУНОК 4. Транзисторная сигнализация срабатывания без фиксации.
Другим решением «текущей» проблемы является использование SCR (выпрямителя с кремниевым управлением) в качестве ведомого устройства, как показано на рис. 9.0142 Фигуры 5 и 6 . Эти схемы основаны на том факте, что обычные электромагнитные сигнальные звонки представляют собой соленоидные устройства с автоматическим прерыванием, которые включают автоматически активирующийся переключатель включения / выключения, включенный последовательно с линией питания соленоида.
Этот переключатель нормально замкнут, позволяя току достигать соленоида и выбрасывать боек, который ударяет по куполу колокола и одновременно размыкает переключатель, тем самым прерывая подачу тока и вызывая падение бойка снова до тех пор, пока переключатель снова не закроется, при в какой момент весь процесс начинает повторяться и так далее; рабочий ток звонка, таким образом, потребляется в импульсной форме.
В схеме Рис. 5 сирена соединена последовательно с тиристором, ток затвора которого получен от положительной линии питания через токоограничивающий резистор R1 и через параллельно включенный НО. переключатели безопасности, которые (когда R1 имеет значение 1k0) пропускают рабочие токи всего в несколько миллиампер. Когда все переключатели разомкнуты, тринистор и сигнальный звонок выключены, но когда любой из переключателей замкнут, он подает ток затвора на тринистор через резистор R1, поэтому тринистор включается и активирует звонок.
РИСУНОК 5.
Неблокирующая сигнализация приближения к срабатыванию с помощью SCR.
Обратите внимание, что в этой схеме, поскольку звонок является устройством с автоматическим прерыванием, схема эффективно обеспечивает работу без фиксации, при которой SCR и звонок работают только тогда, когда один или несколько переключателей замкнуты.
На рис. 6 показано, как можно изменить вышеприведенную схему, чтобы обеспечить самоблокировку. Тиристоры по своей сути являются самоблокирующимися устройствами, которые после первоначального включения остаются включенными до тех пор, пока их анодный ток не упадет ниже значения «минимального удержания», после чего тиристоры разблокируются и выключаются.
РИСУНОК 6. Самофиксирующаяся сигнализация приближения к срабатыванию с помощью SCR.
В схеме , рис. 5, , тиристор, таким образом, автоматически размыкается каждый раз, когда аварийный звонок прерывается автоматически, но в модифицированной конструкции , рис.
переключатель S4, который гарантирует, что анодный ток тиристора не упадет ниже минимального значения тока удержания C106, когда звонок саморазмыкается, тем самым обеспечивая цепь с самоблокирующимся действием.
Обратите внимание, что тиристор C106, используемый в схемах на рис. 5 и 6, имеет номинальный анодный ток всего 2 А, поэтому сигнальный звонок необходимо выбирать с учетом этого момента. В качестве альтернативы, вместо C106 можно использовать тиристоры с более высоким номинальным током, но эта модификация, вероятно, потребует изменения значений R1 и R3 в цепях. Также обратите внимание, что в этих схемах SCR, чтобы компенсировать типичное падение напряжения между анодом и катодом SCR на 1 В, напряжение питания должно быть как минимум на 1 В больше, чем номинальное рабочее напряжение сирены.
ОТКРЫТЫЕ ДЛЯ РАБОТЫ ЦЕПИ
Основным недостатком цепей, показанных на рисунках с 1 по 6, является то, что они не обеспечивают «отказоустойчивую» форму работы и не дают индикации неисправного состояния, если происходит обрыв в цепи.
проводка контакт-выключатель. Это затруднение преодолевается в схемах, предназначенных для активации с помощью нормально замкнутых (н.з.) переключателей, и базовая схема этого типа показана на рис. 7 .
РИСУНОК 7. Простая сигнализация, работающая при открытии, потребляет ток 1 мА в режиме ожидания.
В рис. 7 катушка 12-вольтового реле соединена последовательно с коллектором транзистора Q1, а резистор смещения R1 включен между положительной линией питания и базой Q1. Сигнальный звонок подключается к питающим линиям через н.о. контакты реле RLA/1 и н.з. рабочий переключатель S1 (который может состоять из любого желаемого количества размыкающих переключателей, соединенных последовательно) подключается между базой и эмиттером транзистора.
Таким образом, когда S1 замкнут, он закорачивает базу и эмиттер Q1, поэтому Q1 отключается, а реле и звонок не работают.
В этом случае цепь потребляет ток покоя 1 мА через резистор R1.
Когда S1 размыкается или происходит обрыв в его проводке, короткое замыкание между базой и эмиттером Q1 устраняется, и транзистор переходит в насыщение через R1, таким образом, включая реле и активируя сигнал тревоги через контакты реле RLA/1.
Эта базовая схема дает сигнал тревоги без фиксации, но может быть выполнена с самофиксацией путем подключения запасного набора н.о. контакты реле (RLA/2) между коллектором и эмиттером Q1, как показано на схеме пунктиром.
Таким образом, схема Рис. 7 обеспечивает отказоустойчивую работу, но потребляет ток в состоянии покоя или в режиме ожидания 1 мА. Этот ток в режиме ожидания можно уменьшить всего до 25 мкА, изменив схему, как показано на рис. 8 .
РИСУНОК 8. Усовершенствованная сигнализация открытия-включения потребляет ток 25 мкА в режиме ожидания.
Здесь значение R1 увеличено до 470K, а Q1 используется для активации реле через pnp-транзистор Q2, и действие схемы таково, что Q1-Q2, реле и звонок выключены, когда S1 закрыт, но включить, когда S1 разомкнут.
Базовая схема обеспечивает работу без фиксации, но ее можно сделать самоблокирующейся путем подключения запасного набора н.о. контакты реле (RLA/2) между коллектором и эмиттером транзистора Q2, как показано на схеме пунктиром.
При желании ток в режиме ожидания схемы на Рисунке 8 можно уменьшить до 1 мкА или около того, используя КМОП-затвор, подключенный к инвертору, вместо Q1, как показано на Рис. 9 . Используемый здесь затвор взят из четырехканальной микросхемы с двумя входами ИЛИ-НЕ 4001B, а три неиспользуемых затвора отключены путем замыкания их входов на линию 0 В, как показано на схеме.
РИСУНОК 9. КМОП-сигнал тревоги при включении потребляет ток 1 мкА в режиме ожидания.
Используемый затвор имеет почти бесконечное входное сопротивление, а ток в режиме ожидания цепи определяется в основном значением R1 и током утечки Q1. Базовая схема обеспечивает работу без блокировки, но ее можно сделать самоблокирующейся путем подключения запасного набора н.
о. контакты реле (RLA/2) между коллектором и эмиттером Q1, как показано на схеме пунктиром.
Рисунок 10 показывает альтернативный способ заставить базовую схему Рисунок 8 работать с самоблокировкой, не прибегая к использованию запасного набора N.O. контакты реле. В этом случае управляющий реле транзистор (Q1) управляется парой вентилей 4001B CMOS NOR, которые сконфигурированы как бистабильный мультивибратор и имеют выход, который переходит в низкий уровень и самоблокируется, если S1 кратковременно открывается или его выводы разорваны. .
РИСУНОК 10. Аварийный сигнал с самофиксацией на основе CMOS потребляет в режиме ожидания ток 1 мкА.
Когда бистабильный выход становится низким, он включает Q1, тем самым активируя реле и сирену. После того, как бистабильный звонок зафиксировался в состоянии «включено», его можно сбросить в режим ожидания или «выключить», замкнув S1 и мгновенно нажав переключатель RESET S2, после чего выход бистабильного сигнала снова фиксируется в высоком состоянии и переключается.
от Q1 и реле и звонок. Схема потребляет ток покоя около 1 мкА.
КОНТУРНЫЕ ЦЕПИ СИГНАЛИЗАЦИИ
Одним из видов контактных цепей сигнализации, широко используемых в крупных магазинах и магазинах (а также в жилых гаражах и садовых сараях), является так называемая «контурная» сигнализация, в которой Длинный отрезок провода выходит из блока сигнализации, проходит через целую цепочку «защищаемых» элементов таким образом, что ни один из них нельзя снять, не перерезав или не сняв провод, а затем закольцовывается обратно к блоку сигнализации. блок сигнализации снова, чтобы замкнуть электрическую цепь.
Сигнал тревоги срабатывает мгновенно при попытке кражи любого из охраняемых предметов путем перерезания петли провода, т. е. путем фактического размыкания его «контактов». тип.
РИСУНОК 11. Простая цепь сигнализации с самофиксацией.
Простая петлевая сигнальная цепь Рис. 11 представляет собой модифицированную версию самоблокирующейся схемы Рис.
9 с КМОП-схемой, в которой последовательно соединенные переключатели безопасности S1 заменены несколькими последовательно соединенными проводными «петлями». что — когда ключевой выключатель S1 замкнут — активировать самоблокирующуюся сигнализацию, если какая-либо часть проводки контура размыкается.
На схеме показаны только две петли, но на практике можно использовать любое желаемое количество петель. Вся схема (кроме шлейфов) помещена в металлический защитный корпус, а шлейфы подключены к винтовым клеммам на основной печатной плате через отверстия с прокладками в боковой части корпуса; нежелательные петли могут быть заменены короткими замыканиями, подключенными между соответствующими винтовыми клеммами. Всю схему можно включать и выключать с помощью переключателя с ключом S1.
На рис. 12 показана улучшенная версия Рисунок 11 Цепь аварийной сигнализации самоблокирующегося шлейфа. Первое, что следует отметить в этой версии схемы, это то, что светодиод подключен через катушку реле через R4 и, таким образом, загорается и дает визуальную индикацию всякий раз, когда реле включено, и что подача питания +12 В цепи управляется через четыре ключевой переключатель S1 и диоды D2 и D3.
Когда S1 находится в положении «1», вся цепь отключена. Когда S1 находится в положении «2», основная часть схемы (включая светодиодный индикатор) активна, но сигнал тревоги и функция самоблокировки отключены. Это положение TEST (без защелки) предназначено для использования при тестировании шлейфа.
РИСУНОК 12. Усовершенствованная версия самоблокирующегося шлейфа сигнализации.
Когда S1 находится в положении «3» TEST (фиксация), вся цепь, кроме звонка, включена. Когда S1 находится в положении «4» ON, вся цепь (включая сигнал тревоги) включена, и цепь работает в нормальном режиме «безопасности».
Последнее замечание относительно схемы Рис. S2) переходит в «открытое» состояние.
S2 на самом деле обычный номер. тактильный переключатель с «клавиатурой» с короткой спиральной пружиной, прикрепленной вертикально к сенсорной панели и прикрепленной к основной печатной плате таким образом, что переключатель удерживается в замкнутом положении n.
c. положение (с помощью пружины), когда корпус системы безопасности закрыт, но открывается (таким образом звучит сигнал тревоги), если корпус открывается при включенной системе сигнализации.
Антисаботажные выключатели этого базового типа довольно легко изготовить из легкодоступных компонентов. На рис. 13 показан основной метод конструкции.
РИСУНОК 13. Базовый способ изготовления выключателя защиты от несанкционированного доступа (см. текст).
Прежде чем покинуть этот раздел этой статьи, ЦЕПИ ЗВОНКА И РЕЛЕ-ВЫХОДНЫХ ЦЕПЕЙ, обратите внимание, что различные схемы релейных выходов, показанные на рисунках 2 , 3 и 7 — 11 , при желании можно заменить. используется для активации любого типа электрической или электронной сигнализации или системы через их н.о. контакты реле, когда реле срабатывает в ответ на действие переключения входного контакта, и, таким образом, их использование не ограничивается только сигнальными звонками.
ЗВУКОВАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ СИРЕНЫ
Цепи безопасности с контактным управлением могут быть легко спроектированы для воспроизведения электронно-генерируемых звуковых сигналов «сирена» в пьезоэлектрических «звуковых оповещателях» или в электромагнитных громкоговорителях. Такие системы могут воспроизводить различные звуки с различными уровнями мощности и могут быть разработаны на основе различных типов полупроводниковых устройств.
Все генераторы звука сирены имеют базовую форму, показанную на рис. 14 , и состоят из генератора сигналов сирены, выходного драйвера и электроакустического преобразователя.
РИСУНОК 14. Основные элементы сирены-генератора звука.
Одним из самых дешевых и наиболее полезных полупроводниковых устройств для использования в приложениях такого типа является КМОП-схема 4001B с четырьмя входами и двумя входами ИЛИ-ИС, которая потребляет почти нулевой ток в режиме ожидания, имеет сверхвысокий входной импеданс, может работать более широкий диапазон напряжений питания и может использоваться в различных приложениях, генерирующих сигналы.
В оставшейся части этой статьи показаны различные способы использования одной или двух ИС 4001B и нескольких других компонентов для создания различных контактных цепей сирены и звуковой сигнализации.
На рисунках с 15 по 17 показаны три различных способа использования ИС 4001B для создания практичных схем генератора сигналов сирены.
На рис. 15 показана базовая схема простого стробируемого генератора сигналов сирены частотой 800 Гц (монотон). Здесь два затвора микросхемы 4001B подключены как стробируемый нестабильный мультивибратор с частотой 800 Гц, а два оставшихся затвора микросхемы отключены путем подключения их входов к земле.
Действие этого нестабильного устройства таково, что оно не работает, его выходной контакт 4 заблокирован высоким уровнем (на V+), когда его входной контакт 1 имеет высокий уровень (на V+), но действует как генератор прямоугольных импульсов, когда его входной контакт низкий (0В).
Таким образом, генератор может включаться и выключаться через входную клемму контакта 1 и вырабатывать свой выходной сигнал на контакте 4. Рабочая частота нестабильного генератора контролируется значениями резисторов R1 и C1.
На рис. 16 показана одна микросхема 4001B, используемая для создания стробируемого генератора импульсно-тональных сигналов. Здесь два левых затвора микросхемы подключены как стробируемый низкочастотный (около 6 Гц) нестабильный генератор прямоугольных импульсов, а два правых затвора подключены как стробируемый нестабильный генератор с частотой 800 Гц, стробируемый через нестабильный генератор с частотой 6 Гц.
РИСУНОК 16. Базовая схема генератора импульсного тона «сирена».
Действие этой схемы таково, что она не работает, ее выходная клемма 11 заблокирована высоким уровнем (при положительном напряжении шины питания), когда ее входная клемма 1 имеет высокий уровень, но становится активной и производит импульсный тон на выходе на контакте 11, когда его входной контакт имеет низкий уровень (0 В).
Таким образом, этот генератор может включаться и выключаться через входную клемму контакта 1, и при включении он производит тон 800 Гц, который включается и выключается с частотой 6 Гц. Рабочая частота нестабильного 6Гц управляется R1-C1, а частота 800Гц нестабильного управляется R2-C2.
Рисунок 17 показывает, как схема Рисунок 16 может быть модифицирована таким образом, чтобы она выдавала сигнал тревоги в виде трели. Эти две схемы в основном похожи, но в последнем случае нестабильная частота 6 Гц используется для модуляции частоты правой нестабильной частоты (вместо того, чтобы просто включать и выключать ее импульсами), что приводит к тому, что генерируемый тон попеременно переключается между 600 Гц и 450 Гц с частотой 6 Гц.
РИСУНОК 17. Базовая схема генератора сигнала сирены.
Обратите внимание, что клеммы затвора на контактах 1 и 8 двух нестабильных устройств связаны вместе, и, таким образом, оба нестабильного состояния активируются входным сигналом «затвор» на контакте 1; схема не работает, ее выходной контакт 11 заблокирован на высоком уровне (при V +), когда на входном контакте 1 высокий уровень, но становится активным и воспроизводит трель на выходе на контакте 11, когда входной контакт имеет низкий уровень (при 0 В).
Рабочая частота 6Гц нестабильной схемы этой схемы управляется резисторами R1-C1, центральная частота правой нестабильной схемы управляется резисторами R2-C2, а колебание «трель-тона» правой нестабильной схемы управляется через Д1-Р3.
Обратите внимание, что каждая из цепей стробируемого генератора сигналов – 17 неактивна (с их выходной клеммой, заблокированной высоким уровнем), когда их контакт 1 входной клеммы имеет высокий уровень (на V+), но может быть включен с помощью вытягивания штифта 1 низкий (до 0 В).
Таким образом, каждую из этих цепей можно включать и выключать с помощью любого из трех входных соединений, показанных на Рис. 18 . Таким образом, их можно закрыть, закрыв н.о. переключаться с помощью входных соединений, показанных на (a) или путем открытия n.c. переключаться с помощью входных соединений, показанных в (b) , или может включаться или выключаться путем замыкания или размыкания соединения линии питания с помощью входных соединений, показанных в (c) .
В случаях (a) и (b) схема потребляет типичный ток в режиме ожидания всего 1 мкА или около того в выключенном состоянии.
РИСУНОК 18. Альтернативные способы стробирования цепей генератора сигналов «сирена» на Рис. 15–17.
Если схемы генератора стробированных сигналов должны использоваться в приложениях звуковой сигнализации, где требуется довольно низкая выходная акустическая мощность, это можно получить, подав выход схемы на недорогой пьезоэлемент. оповещатель любым из трех основных способов, показанных на Рисунок 19 .
РИСУНОК 19. Альтернативные способы управления пьезоэлектрическим «звуковым оповещателем» от выходов схем генератора сигналов «сирена» на рис. 15–17.
Таким образом, в (a) оповещатель управляется непосредственно с выхода генератора, а в (b) — через вентиль 4001B, который используется как простой инвертирующий буфер; в обоих случаях среднеквадратичное «аварийное» напряжение, приложенное к пьезоэлектрической нагрузке, равно 50 % значения V+.
В (c) оповещатель управляется в режиме «моста» через два последовательно соединенных инвертора 4001B, которые подают противофазные сигналы на две стороны пьезоэлектрической нагрузки, в результате чего пьезоэлектрическая нагрузка «видит» напряжение возбуждения прямоугольной формы с размахом, равным удвоенному значению V+, и среднеквадратичное напряжение сигнала «аварийного сигнала», равное значению V+. 9Таким образом, схема 0142 (c) дает в четыре раза большую выходную акустическую мощность, чем любая из схем (a) или (b) .
Если Рисунок 15 — 17 Цепи генератора со стробированием (каждая из которых имеет выход, который блокируется по высокому уровню, когда генератор выключен) должны использоваться в приложениях звуковой сигнализации, где требуется достаточно высокая акустическая выходная мощность , их можно получить, подав выход нестабильного динамика на недорогие низкочастотные или рупорные громкоговорители (у них эффективность преобразования электроакустической мощности обычно в 20–40 раз выше, чем у обычных громкоговорителей Hi-Fi) через одна или другая из простых цепей «драйвера» с прямой связью, показанных на рис.
9.0142 Цифры с 20 по 22 .
Таким образом, простая схема драйвера Рис. 20 предназначена для подачи максимум нескольких сотен милливатт звуковой мощности в дешевый динамик 64R. Когда генератор сигнала сирены закрыт, его выход высокий, и Q1, таким образом, отключен, но когда генератор включен, его выход включает и выключает Q1 и заставляет его подавать питание на динамик 64R. Выходная мощность зависит от напряжения на шине питания и составляет около 520 мВт при 12 В или 120 мВт при 6 В при питании нагрузки динамика 64R.
РИСУНОК 20. Простая схема выходного драйвера, которая может подавать до 520 мВт на нагрузку динамика 64R.
Обратите внимание, что, поскольку Q1 используется в качестве простого ключа питания в этом приложении, очень небольшая мощность теряется через транзистор 2N3906, но его номинальный ток (максимум 200 мА) может быть превышен, если схема используется с более высоким значением питания.
чем 12В.
Схема драйвера Рис. 21 может подавать до 6,6 Вт звуковой мощности на нагрузку динамика 8R0 или 3,3 Вт на нагрузку 16R. Здесь оба транзистора отключаются, когда генератор сигналов закрыт, но включаются и выключаются в соответствии с сигналом сирены, когда генератор включен.
РИСУНОК 21. Выходной драйвер средней мощности (до 6,6 Вт на 8R0).
Обратите внимание, что в этой схеме положительная шина питания подается непосредственно на выходной драйвер, но подается на генератор сигналов через развязывающую цепь R1-C1, а делитель напряжения R2-R3 гарантирует, что выходные каскады не включены. до тех пор, пока выходное напряжение генератора не упадет как минимум на 1,9 В ниже значения шины питания, и этот диод D1 используется для демпфирования противо-ЭДС динамика, когда драйвер Q2 отключается.
Наконец, схема драйвера Рис. 22 может подавать до 13,2 Вт на нагрузку динамика 4R0 при питании от источника питания 15 В.
Здесь все три транзистора отключаются, когда отключается генератор сигналов, но включаются и выключаются в соответствии с сигналом сирены, когда генератор включен.
РИСУНОК 22. Выходной драйвер высокой мощности (до 13,2 Вт на 4R0).
Таким образом, На рисунках с 15 по 17 показаны три альтернативные схемы генератора сигналов «сирены», которые могут — при практическом использовании в схемах безопасности с контактным управлением — каждая из них стробируется одним из трех основных способов и может использоваться в сочетании с любым из шести основных типов схем акустического выходного драйвера, таким образом предлагая в общей сложности 54 различных комбинации схем.
РИСУНОК 23. Маломощный (до 520 мВт) генератор сигналов тревоги с трелью, активируется замыканием н.о. выключатель.
Рис. 23 , например, показано, как цепи Рис. нет. переключатель и который может накачивать 520 мВт в нагрузку динамика 64R при работе от источника питания 12 В.
