Узел звукового сопровождения включения и выключения устройств

В радиолюбительской практике часто требуется озвучить включение (подключение к питанию) какого-либо электронного узла. Звуковое сопровождение — это своеобразный индикатор состояния, отличающийся от светового, прежде всего, тем, что его можно контролировать дистанционно. Как правило, в электронных устройствах (для лучшего контроля их состояния) применяют комплекс— и звуковой и световой индикатор. Звуковой индикатор с универсальным применением представляет собой простой электронный узел, включающий звук при подаче на устройство питание и выключающий его по окончании времени задержки — 2...3 с.

Узел звукового сопровождения подключается непосредственно параллельно к контактам питания того устройства, включение которого он призван контролировать.

В основе этого электронного узла популярная микросхема К561ЛА7. Благодаря применению одного из ее логических элементов, а также использования капсюля со встроенным генератором звуковой частоты (ЗЧ) в схему нет необходимости вводить какие-либо генераторы импульсов или усилители к ним. Такой же узел несложно собрать и на логических элементах других микросхем КМОП (например, К561ЛЕ5, К561ТЛ1), однако наиболее простое схемное решение показано на рис. 3.3.

Эта схема основана на одном логическом элементе микросхемы К561ЛА7, включенном как инвертор. При подаче питания на входе элемента (выводы 1 и 2 DD1.1) присутствует низкий уровень напряжения до тех пор, пока не зарядится оксидный конденсатор С1 через ограничительный резистор R1. Пока этого не произошло, на выходе элемента (вывод 3 DD1.1) присутствует высокий уровень напряжения. Он поступает через резистор R2, ограничивающий ток, в базу транзистора VT1, работающего в режиме усилителя тока. Транзистор VT1 открыт, сопротивление его перехода коллектор-эмиттер близко к нулю и на пьезоэлектрический капсюль со встроенным генератором звуковой частоты НА1 подано напряжение питания.

Рис. 3.3. Электрическая схема узла кратковременной звуковой сигнализации

Когда постоянное напряжение на пьезоэлектрическом капсюле со встроенным генератором НА1 окажется почти равным напряжению питания устройства, капсюль переходит в режим генерации колебаний звуковой частоты.

По мере заряда конденсатора С1 через резистор R1 и внутренний узел элемента DD1.1 происходит изменение состояния выхода микросхемы. Когда напряжение на обкладках конденсатора С1 достигнет уровня переключения микросхемы, она переключится и высокий уровень напряжения на выходе DD1.1 сменится низким. Транзистор VT1 закроется. Постоянное напряжение на пьезоэлектрическом капсюле со встроенным генератором НА1 окажется почти равным нулю, и капсюль перейдет в режим ожидания.

При указанных на схеме значениях элементов R1 и С1 задержка выключения звука составит около 3 сек. Ее можно увеличить, соответственно увеличив емкость конденсатора С1. В качестве конденсатора С1 лучше использовать оксидный типа К50-29, К50-35 или аналогичный с небольшим током утечки. В обратную сторону длительность временного интервала можно легко сократить, уменьшив сопротивление резистора R1. Если вместо него установить переменный резистор с линейной характеристикой, то получится устройство с регулируемой задержкой.

Функцию данного электронного узла можно поменять на обратную — т. е. сделать так, чтобы пьезоэлектрический капсюль НА1 молчал первые 3 сек после подачи на устройство питания, а затем все остальное время работал. Для этого оксидный конденсатор С1 и времязадающий резистор R1 следует поменять местами (с соблюдением полярности включения оксидного конденсатора— положительной обкладкой к "плюсу" питания). При этом средняя точка их подключения к выводам 1 и 2 элемента DD1.1 сохраняется. В таком варианте устройство без особых изменений можно применять для звукового сигнализатора открытой (сверх меры) дверцы холодильника. Кроме того, вариантов применения данного простого и надежного устройства бесконечно много и они ограничены только фантазией радиолюбителя.

Постоянные резисторы R1, R2 типа МЛТ-0,25. Пьезоэлектрический капсюль может быть любым, рассчитанным на напряжение 4...20 В постоянного тока, например, FMQ-2015D, FXP1212, КРІ-4332-12.

Транзистор VT1 любой кремниевый, малой и средней мощности структуры n-р-n, например, КТ603, КТ608, КТ605, КТ801, КТ972, КТ940 с любым буквенным индексом. Источник питания— стабилизированный, обеспечивающий выходное напряжение 5...15 В— в этом диапазоне микросхема DA1 функционирует стабильно.

Элементы VD1 и R3 обеспечивают функцию защиты устройства от скачков питающего напряжения. Благодаря ограничительному резистору и стабилитрону, на данный узел можно "безболезненно" подавать постоянное напряжение до 24—26 В (что актуально при использовании устройства в цепях с питанием 24 В, например, в грузовых автомобилях некоторых марок).

Стабилитрон VD1 обеспечивает напряжение стабилизации в диапазоне 9— 12 В. Его можно заменить на Д814А— Д814Д, BZX55, 1N4740A, 1N4742A или аналогичные.

Если такая защита не нужна, то элементы VD1 и R3 из схемы исключают, а напряжение питания подключают к точке А. Ток потребления в активном режиме звукового сигнала с применением указанных на схеме элементов составляет 10—12 мА. Громкость звука достаточна настолько, что сигнал хорошо слышен в помещении на расстоянии до 10 м.

Литература: Андрей Кашкаров - Электронные самоделки