Автомат «Тише»

В. КРИВОПАЛОВ, Радио №7/1967, ст.51

В читальне, в столовой, в спаль­ных комнатах и других помеще­ниях пионерского лагеря, школы или детского дома громко разгова­ривать и шуметь не полагается. Де­журные следят, чтобы там было тихо. А нельзя ли эти обязанности возло­жить на электронные приборы-авто­маты? В любом из помещений можно установить звуковое реле — прибор, реагирующий на звуковые сигналы. Как только уровень шума превысит дозволенный — автоматически вклю­чается световое табло с предупреж­дающей надписью: «Тише».

Блок-схема возможного варианта звукового реле, выполняющего такие функции, показана на рис. 1. Принцип действия прибора заключается в следующем. Микрофон (М), являю­щийся чувствительным датчиком, преобразует звуковые колебания, возникающие в помещении, в электри­ческие, которые поступают в усили­тель низкой частоты (УНЧ) и усили­ваются им. Задача выпрямителя (В)— преобразовывать усиленные колеба­ния низкой частоты в постоянный ток, изменяющийся по величине со средним уровнем звуковых сигналов. Выпрямленный ток усиливается сле­дующим элементом прибора — уси­лителем постоянного тока (УПТ). На выходе этого усилителя включено электромагнитное реле (Р), дающее своими контактами (Вр) «команду» исполнительной цепи.

Принципиальную схему такого прибора вы видите на рис. 2. Здесь роль микрофона выполняет любой абонентский громкоговоритель (Гр) электродинамического типа, его ли­нейный согласующий трансформатор (Tp1) используется в качестве микро­фонного трансформатора, а регуля­тор громкости (R1) служит регулято­ром уровня сигнала на входе усили­теля низкой частоты.

Усилитель низкой частоты двух­каскадный. В первом его каскаде работает транзистор Т₁, во вто­ром — Т₂. Оба транзистора включе­ны по схеме с общим эмиттером. Связь между ними непосредствен­ная — коллектор первого транзисто­ра соединен непосредственно с базой второго транзистора. Резисторы R₂, R₃, R₅, R6 и конденсаторы С₂ и С₃ обеспечивают транзисторам необхо­димые режимы работы и температур­ную стабилизацию. Резистор R₄ — нагрузка первого каскада, трансфор­матор Тр₂ — нагрузка второго кас­када усилителя низкой частоты

Роль трансформатора Тр₂ анало­гична роли выходного трансформато­ра приемника. Только здесь напря­жение низкой частоты с его вторич­ной (II) обмотки подается к диоду Д, а после выпрямления диодом — на базу транзистора Т₃ усилителя тока. Конденсатор С₄ сглаживает пульса­ции выпрямленного напряжения, в результате чего в коллекторной цепи транзистора Т₃, а значит, и че­рез обмотку реле Р течет постоянный ток, изменяющийся по величине со средним уровнем звуковых сигналов. Как только коллекторный ток увели­чится, реле сработает, его контак­ты замкнутся и включат световое табло. Конденсатор С₅, заряжаясь до напряжения, действующего на входе усилителя тока, увеличивает время отпускания якоря реле, что исключает срабатывание реле при кратковременных звуковых сигна­лах

Резисторы R₇, R₈ и R9 создают на базе транзистора Т₃ необходимое начальное напряжение смещения и обеспечивают его термостабилиза­цию.

Звуковое реле питается от батареи «Крона» или двух последовательно соединенных батарей для карманного фонаря (КБС-Л-0,5), а световое та­бло — от электросети или от само­стоятельного источника тока.

Для нашего автомата можно ис­пользовать любые маломощные низ­кочастотные транзисторы (П13, П14, П16, П42 и др.), а в качестве выпря­мителя — любой точечный диод (Д1, Д2, Д9). Электролитические конден­саторы (типа ЭМ, «Тесла») на рабо­чее напряжение 10—15 в. Резисторы и выключатель питания любого типа. Трансформатор Тр₂ — согласующий, применяемый в транзисторных при­емниках (имеется в наборе деталей для детского карманного приемника). Вообще же подойдет любой трансфор­матор с соотношением чисел витков в обмотках 3,5 : 1.

Электромагнитное реле, использу­емое в нашей конструкции, типа РКМ-1 с сопротивлением обмотки 2 000 ом. Можно использовать реле другого типа, например РКН-1 с со­противлением обмотки 3—3,5 ком, срабатывающее при токе 2—3 ма.

Если сопротивление обмотки реле велико, надо удалить некоторую часть витков, уменьшив ее сопротив­ление до 2—3 ком.

Примером монтажа деталей могут служить фотоснимки, показанные на рис. 3.

Режим работы транзисторов уси­лителя низкой частоты устанавлива­ется подбором резистора R₂. Его со­противление должно быть таково, чтобы на коллекторе транзистора первого каскада получилось 2—3 в, то есть примерно четвертая часть напряжения батареи питания. Это напряжение определяет и режим ра­боты транзистора второго каскада.

Приступая к настройке усилителя постоянного тока, резистор R₇ сле­дует временно заменить двумя после­довательно соединенными резистора­ми: переменным на 160—200 ком и постоянным на 20—22 ком. Уменьшая переменным резистором сопротивле­ние этой цепочки, добейтесь срабаты­вания реле. Затем, наблюдая за яко­рем реле, медленно увеличивайте со­противление. Как только якорь отой­дет от сердечника электромагнита — выключите питание, замерьте сопро­тивление резисторов и замените их постоянным с таким же сопротивле­нием. Так вы установите исходный режим работы усилителя тока. После этого подключите громкоговоритель- микрофон и проверьте «реакцию» ав­томата на звук. В дальнейшем уро­вень сигнала, при котором должно срабатывать реле, устанавливается переменным резистором R₁ на входе усилителя низкой частоты.

Электромагнитные реле типа РКМ, РКН имеют от одной до нескольких контактных групп. Контактные груп­пы следует соединить параллель­но, чтобы вместе они выдерживали, не подгорая, большой ток. При значительном токе, потребля­емом электролампами светового табло, потребуется промежуточное реле пе­ременного тока с более мощными за­мыкающими контактами, например МКУ-48, через которое звуковое реле будет включать лампы табло