Необычные звуки и звуковые эффекты, получаемые с помощью несложных радиоэлектронных приставок на микросхемах КМОП, способны поразить воображение читателей.

Схема одной из таких приставок, представленная на рисунке 1, родилась в процессе различных экспериментов с популярной КМОП-микросхемой К176ЛА7 (DD1).

Рис. 1. Электрическая схема "странных" звуковых эффектов.

Эта схема реализует целый каскад звуковых эффектов, в особенности из животного мира. В зависимости от положения движка переменного резистора, установленного на входе схемы, можно получить почти реальные на слух звуки: "кваканье лягушки", "соловьиную трель", "мяуканье кота", "мычание быка" и много-много других. Даже различные человеческие нечленораздельные сочетания звуков вроде нетрезвых возгласов и прочие.

Как известно, номинальное напряжение питания такой микросхемы - 9 В. Однако на практике для достижения особенных результатов возможно сознательное занижение напряжения до 4,5-5 В. При этом схема остается работоспособной. Вместо микросхемы 176-й серии в данном варианте вполне уместно использовать и ее более широко распространенный аналог серии К561 (К564, К1564).

Колебания на звуковой излучатель ВА1 подаются с выхода промежуточного логического элемента схемы.

Рассмотрим работу устройства в "неправильном" режиме питания- при напряжении 5 В. В качестве источника питания можно применить батареи из элементов (например, три элемента типа AAA, соединенные последовательно) или стабилизированный сетевой источник питания с установленным на выходе фильтром-оксидным конденсатором емкостью от 500 мкФ с рабочим напряжением не менее 12 В.

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор импульсов, запускаемый "высоким уровнем напряжения" на выводе 1 DD1.1. Частота импульсов генератора звуковой частоты (ЗЧ), при применении указанных RC-элементов, на выходе DD1.2 составит 2-2,5 кГц. Выходной сигнал первого генератора управляет частотой второго (собранного на элементах DD1.3 и DD1.4). Однако, если "снять" импульсы с вывода 11 элемента DD1.4-никакого эффекта не будет. Один из входов оконечного элемента управляется через резистор R5. Оба генератора работают в тесной связке друг с другом, самовозбуждаясь и реализуя зависимость от напряжения на входе в непредсказуемые пачки импульсов на выходе.

С выхода элемента DD1.3 импульсы поступают на простейший усилитель тока на транзисторе VT1 и, многократно усиленные, воспроизводятся пьезоизлучателем ВА1.

О деталях

В качестве VT1 подойдет любой маломощный кремниевый транзистор p-n-p проводимости, в том числе КТ361 с любым буквенным индексом. Вместо излучателя ВА1 можно использовать телефонный капсюль TESLA или отечественный капсюль ДЭМШ-4М с сопротивлением обмотки 180-250 Ом. При необходимости усиления громкости звучания необходимо дополнить базовую схему усилителем мощности и применить динамическую головку с сопротивлением обмотки 8-50 Ом.

Все номиналы резисторов и конденсаторов советую применить указанные на схеме с отклонениями не более чем на 20 % у первых элементов (резисторов) и 5-10 %- у вторых (конденсаторов). Резисторы-типа МЛТ 0,25 или 0,125, конденсаторы -типа МБМ, КМ и другие, с незначительным допуском влияния окружающей температуры на их емкость.

Резистор R1 номиналом МОм 1 -переменный, с линейной характеристикой изменения сопротивления.

Если необходимо остановиться на каком-либо одном понравившемся эффекте, например "гоготании гусей" - следует добиться данного эффекта очень медленным вращением движка, затем отключить питание, выпаять переменный резистор из схемы и, замерив его сопротивление, установить в схему постоянный резистор такого же номинала.

При правильном монтаже и исправных деталях устройство начинает работать (издавать звуки) сразу.

В данном варианте звуковые эффекты (частота и взаимодействие генераторов) зависят от напряжения питания. При повышении напряжения питания более 5 В, для обеспечения безопасности входа первого элемента DD1.1, необходимо подключить в разрыв проводника между верхним по схеме контактом R1 и положительным полюсом источника питания ограничивающий резистор сопротивлением 50 - 80 кОм.

Устройство у меня в доме находит применение для игр с домашними животными, дрессировки собаки.

На рисунке 2 изображена схема генератора колебаний переменной звуковой частоты (ЗЧ).

Рис.2. Электрическая схема генератора звуковой частоты

Генератор ЗЧ реализован на логических элементах микросхемы К561ЛА7. На двух первых элементах собран низкочастотный генератор. Он управляет частотой колебаний высокочастотного генератора на элементах DD1.3 и DD1.4. От этого получается, что схема работает на двух частотах попеременно. На слух смешанные колебания воспринимаются как "трель".

Звуковым излучателем является пьезоэлектрический капсюль ЗП-х (ЗП-2, ЗП-З, ЗП-18 или аналогичный) или высокоомный телефонный капсюль с сопротивлением обмотки более 1600 Ом.

Свойство работоспособности КМОП-микросхемы К561 серии в широком диапазоне напряжений питания использовано в звуковой схеме на рисунке 3.

Рис.3. Электрическая схема автоколебательного генератора.

Автоколебательный генератор на микросхеме K561J1A7 (логические элементы DD1.1 и DD1.2-рис.). Заполучает напряжение питания от схемы управления (рис. 36), состоящей из RC-зарядной цепочки и истокового повторителя на полевом транзисторе VT1.

При нажатии кнопки SB1 конденсатор в цепи затвора транзистора быстро заряжается и затем медленно разряжается. Истоковый повторитель имеет очень большое сопротивление и на работу зарядной цепи почти не влияет. На выходе VT1 "повторяется" входное напряжение- и сила тока достаточна для питания элементов микросхемы.

На выходе генератора (точка соединения со звуковым излучателем) формируются колебания с убывающей амплитудой до тех пор, пока напряжение питания не станет меньше допустимого (+3 В для микросхем серии К561). После этого колебания срываются. Частота колебаний выбрана примерно 800 Гц. Она зависит и может быть скорректирована конденсатором С1. При подаче выходного сигнала ЗЧ на звуковой излучатель или усилитель можно услышать звуки "мяуканья кошки".

Схема, представленная на рисунке 4, позволяет воспроизводить звуки, издаваемые кукушкой.

Рис. 4. Электрическая схема устройства с имитацией "кукушки".

При нажатия на кнопку S1 конденсаторы С1 и С2 быстро заряжаются (С1 через диод VD1) до напряжения питания. Постоянная времени разряда для С1 около 1 с, для С2 - 2 с. Напряжение разряда С1 на двух инверторах микросхемы DD1 преобразуется в прямоугольный импульс длительностью около 1 с, который через резистор R4 модулирует частоту генератора на микросхеме DD2 и одном инверторе микросхемы DD1. Во время длительности импульса частота генератора составит 400-500 Гц, при его отсутствии - примерно 300 Гц.

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.

РАДИОсигнал:

МУЛЬТИВИБРАТОР-3
НЕБОЛЬШАЯ ПОДБОРКА ПРОСТЫХ ПРАКТИЧЕСКИХ СХЕМ

Из журнала «РАДИО»:
1967, №9, с.47, Мультивибратор и его применение: звуковой генератор, тахометр, метроном

1974, №2, с.38, Мультивибратор в радиоигрушках: кот-лакомка, утка с утятами, электронные соловьи

1975, №11, с.54, Новогодние гирлянды: переключатели для одной и пяти гирлянд

1977, №2, с.50, Игротека на герконах: датчики и дремлющий котёнок

1978, №11, с.50, Переключатели гирлянд: на тринисторах, с мерцающим свечением


1980, №11, с.50, Источник пульсирующего напряжения для ёлочных гирлянд

Это один из немногих сохранившихся приборов, которые я когда-то давно собирал. Примерно 1982г.

Аппарат и сейчас нормально работает.
1981, №11, с.34, Новогодние гирлянды

1983, №3, с.53, Игра «Реакция», «Кукушка» на транзисторах


1984, №.7, с.35, Читатели предлагают: генератор световых импульсов из фонаря «Эмитрон», имитатор звука подскакивающего шарика

1985, №3, с.52, Об использовании мультивибратора: генератор прерывистого сигнала

1985, №11, с.52, Переключатели новогодних гирлянд: переключатель 2-х гирлянд, переключатель 4-х гирлянд

1985, №12, с.51, Две игрушки на мультивибраторах: генератор «мама», электронный щенок


1986, №1, с.51, Щуп-генератор ЗЧ, звуковой сигнализатор

1986, №10, с.52, Регулятор мощности паяльника


1986, №11, с.55, Программируемый переключатель гирлянд


Ещё один из немногих сохранившихся приборов, которые я когда-то давно собирал. Примерно, 1992г или раньше.

В корпусе от сетевого калькулятора.
Этот аппарат тоже нормально работает и в настоящее время.
1987, №1, с.53, Двухтональный сенсорный звонок


1987, №4, с.50, Инфранизкочастотный мультивибратор-автомат


1987, №7, с.34, «Многолосный» имитатор звуков


1987, №9, с.51, Дверные сенсорные звонки, с.55, Пробник со звуковой индикацией

1987, №10, с.51, В помощь радиокружку: электронная сирена, звуковой сигнализатор влажности

1987, №11, с.52, Праздничные гирлянды


1988, №11, с.53, Реле времени для фотолюбителя, с.55, «Зелёный или красный?» на микросхеме

Имитатор звука капели
Кап… кап… кап… - доносятся звуки с улицы, когда идет дождь или весной падают с крыши капли тающего снега. Эти звуки на многих людей действуют успокаивающе, а по отзы­вам некоторых, даже помогают засыпать. Ну что ж, возможно, вам понадобится такой имитатор и для фонограммы в вашем школьном драмкружке. На постройку имитатора уйдет лишь с десяток деталей.
На транзисторах выполнен симметричный мультивибратор, нагрузками плеч которого являются высокоомные динамические головки ВА1 и ВА2 - из них раздаются звуки «капели». Наи­более приятный ритм «капели» устанавливают переменным резис­тором R2.

Для надежного «запуска» мультивибратора при сравни­тельно малом напряжении питания желательно использовать транзисторы (они могут быть серий МП39 - МП42) с возможно большим статическим коэффициентом передачи тока. Динами­ческие головки должны быть мощностью 0,1 - 1 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 50 - 100 Ом (например, 0,1ГД-9). Если такой головки не окажется, можно использовать капсюли ДЭМ-4м или аналогичные, обладающие указанным сопротивле­нием. Более высокоомные капсюли (например, от головных телефонов ТОН-1) не обеспечат нужной громкости звука. Ос­тальные детали могут быть любого типа.
При проверке и налаживании имитатора можно изменять его звучание подбором в широких пределах постоянных резис­торов и конденсаторов. Если в этом случае понадобится значи­тельное увеличение сопротивлений резисторов R1 и R3, же­лательно установить переменный резистор с большим сопротив­лением - 2,2; 3,3; 4,7 кОм, чтобы обеспечить сравнительно ши­рокий диапазон регулирования частоты «капели».

Имитатор звуков «Мяу»
Этот звук донесся из небольшой шкатулки, внутри кото­рой разместился электронный имитатор. Схема его немного напоминает схему предыдущего имитатора, не считая усилительной части - здесь применена аналоговая интегральная микросхема.


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.
На передней стенке корпуса устанавливают динамическую го­ловку, переменный резистор и выключатель питания. Если сможете приобрести переменный резистор с выключателем питания (например, типа ТК, ТКД, СПЗ-4вМ), отдельного выключателя не понадобится.
Обычно имитатор начинает работать сразу, но требует не­которой регулировки для получения наиболее схожих звуков мяуканья котенка. Так, продолжительность звука изменяют подбором резистора R3 или конденсатора С1, а паузы между звуками - подбором резистора R2 или конденсатора С2. Про­должительность нарастания и спада громкости звука можно изменять подбором конденсатора СЗ и резисторов R4, R5. Тембр звучания изменяют подбором деталей частотозадающих цепочек генератора - резисторов R6 - R8 и конденсаторов С4 - Сб.

Имитатор стрекота сверчка 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.


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.
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.

«Капризуля»
В небольшой игрушечной кроватке сидит кукла с протянутыми ручонками - просит взять ее на руки. Но стоит уложить ее в кровать, как раздаются слова “Мама, мама, мама”. Так выглядит эта игрушка. Внутрь кроватки вмонтирован электронный имитатор звуков и геркон, включающий питание, а к кукле приклеен малогабаритный постоянный магнит. Когда куклу кладут в кроватку, на имитатор звуков поступает напряжение питания и в динамической головке слышатся звуки “Мама”.


Имитатор состоит из трех мультивибраторов. На транзисторах VТ6, VT7 собран мультивибратор, генерирующий колебания звуковой частоты. Они усиливаются каскадом на транзисторе VТ8 и слышатся из динамической головки ВА1, подключенной к каскаду через выходной трансформатор Т1.
Второй мультивибратор выполнен на транзисторах VТ4 VТ5 и служит для периодического включения первого. Поскольку между мультивибраторами имеется интегрирующая цепь R9, С5, звук в динамической головке будет плавно нарастать и затем спадать, как у сирены.
На транзисторах VТ1 и V/Т2 собран третий мультивибратор. Каскад на транзисторе VТЗ - усилитель тока, нагруженный на электромагнитное реле К1. При работе этого мультивибратора контакты К1.1 реле периодически подключают конденсатор С8 параллельно динамической головке, что и обеспечивает имитацию нужного слова.
В имитаторе можно использовать транзисторы МП39 - МП42 со статическим коэффициентом передачи тока 30. . . 100, причем у транзисторов VТ4, VТ5 этот параметр должен быть по возможности одинаковым или близким. Постоянные резисторы - МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, оксидные конденсаторы - К50-6, К50-12, К50-3 и другие, на номинальное напряжение не ниже 10В, остальные конденсаторы - БМ-2, МБМ или аналогичные.
Электромагнитное реле - РЭС10, паспорт РС4.524.305, с сопротивлением обмотки около 1800 Ом. Но реле нужно доработать. Сначала с него аккуратно снимают крышку и ослаблением пружин добиваются срабатывания реле при напряжении 6 … 7 В, а затем ставят крышку и приклеивают ее, например, нитроцеллюлозным клеем. Вместо РЭС10 подойдет реле РЭС22 паспорт РФ4 500 131 но у него нужно удалить три группы контактов из четырех. Такое реле придется вынести за пределы платы или несколько увеличить плату. Можно применить любое другое реле, срабатывающее при напряжении 5 … 7 В и токе до 30 мА.
В качестве Т1 подойдет выходной трансформатор (используется половина первичной обмотки) от транзисторных приемников с выходной мощностью 0,25 – 0,5 Вт. При желании можно сделать самодельный трансформатор, выполненный на магнитопроводе Ш4Х8 (или большей площади). Его первичная (коллекторная) обмотка должна содержать 700 витков провода ПЭВ-1 0,1, вторичная - 100 витков ПЭВ-1 0,23. Динамическая головка ВА1 – 0.1ГД-6, 0.25ГД-10. 0.5ГД-17, 1ГД-28 или подобная, со звуковой катушкой сопротивлением 6 … 10 Ом и мощностью от 0,1 до 1 Вт.
Геркон SА1 - КЭМ-2 или КЭМ-8. При отсутствии геркона можно установить обычные контактные пластины, замыкающиеся под массой лежащей куклы. Источник питания - батарея «Крона».
Проверку игрушки начинают с первого мультивибратора и усилителя звуковой частоты. Верхний (по схеме) вывод резистора R11 временно соединяют с минусовым проводником питания, выводы геркона (или выключателя) замыкают проволочной перемычкой, а контакты К1.1 отключают. Если детали исправны и в монтаже нет ошибок, в динамической головке будет слышен непрерывный звук, тональность которого можно изменять подбором конденсаторов С6 и С7.
Далее восстанавливают соединение резистора R11 с цепью R9 С5. Должен послышаться звук, напоминающий звук сирены. Подбором резисторов R9 R11 (иногда и R12) и конденсатора С5 добиваются плавного нарастания и последующего спада звука. Причем номиналы резисторов R11, R12 рекомендуется изменять лишь в сторону их увеличения во избежание появления искажений. Продолжительность одного цикла звучания сирены (от начала нарастания до окончания спада звука) должна составлять 1,5 … 2 с - регулируют этот параметр подбором конденсаторов СЗ и С4.
После настройки электронной сирены подключают контакты К 1.1 и подбором конденсаторов С1 С2 добиваются, чтобы контакты замыкались на время примерно 0,5 с и находились в разомкнутом состоянии около 1с. Эту операцию удобно выполнять, прослушивая щелчки якоря реле. А чтобы не мешал звук сирены, базу транзистора VТ7 замыкают на плюсовой проводник питания. После удаления перемычки в динамической головке должно достаточно четко раздаваться немного протяжное, как бы капризное, слово «Мама». Звучание корректируют более точным подбором резисторов R2 и RЗ.

Имитатор звука подскакивающего шарика (дополнения)Хотите послушать, как подскакивает стальной шарик от шарикоподшипника на стальной или чугунной плите? Тогда со­берите имитатор по схеме, приведенной на рис. ниже. Это вариант несимметричного мультивибратора, примененного, например, в сирене. Но в отличие от сирены, в предлагаемом мульти­вибраторе нет цепей регулировки частоты следования импульсов. Как работает имитатор? Стоит нажать (кратковременно) кнопку SB1 - и конденсатор С1 зарядится до напряжения ис­точника питания. После отпускания кнопки конденсатор станет источником, питающим мультивибратор. Пока напряжение на нем большое, громкость «ударов» «шарика», воспроизводимых динамической головкой ВА1, значительна, а паузы сравнительно продолжительные.


Рис. 1. Схема имитатора звука подскакивающего шарика
Рис. 2. Вариант схемы имитатора
Рис. 3. Схема имитатора с повышенной громкостью

Постепенно, по мере разрядки конденсатора С1, будет изменяться и характер звука - громкость «ударов» начнет снижаться, а паузы уменьшаться. В заключение послышится характерный металлический дребезг, после чего звук прекратится (когда напряжение на конденсаторе С1 станет ниже порога открывания транзисторов).
Транзистор VT1 может быть любой из серий МП21, МП25, МП26, a VT2 - любой из серий КТ301, КТ312, КТ315. Конденса­тор С1 - К.50-6, С2 - МБМ. Динамическая головка - 1ГД-4, но подойдет другая, с хорошей подвижностью диффузора и воз­можно большей его площадью. Источник питания - две батареи 3336 или шесть элементов 343, 373, соединенных последова­тельно.
Детали можно смонтировать внутри корпуса имитатора, подпаяв их выводы к выводам кнопки и динамической головки. Батареи или элементы прикрепляют к дну или стенкам корпуса металлической скобкой.
При налаживании имитатора добиваются наиболее харак­терного звука. Для этого подбирают конденсатор С1 (он опреде­ляет общую продолжительность звучания) в пределах 100… 200 мкФ или С2 (от него зависит длительность пауз между «уда­рами») в пределах 0,1…0,5 мкФ. Иногда в этих же целях полез­но подобрать транзистор VT1 - ведь работа имитатора зависит от его начального (обратного) тока коллектора и статического коэффициента передачи тока.
Имитатор можно использовать в качестве квартирного звон­ка, если увеличить громкость его звучания. Наиболее просто это сделать, добавив в устройство два конденсатора - СЗ и С4 (рис. 33). Первым из них непосредственно увеличивают гром­кость звука, а вторым избавляются от появляющегося иногда эф­фекта перепада тона. Правда, при такой доработке не всегда сохраняется «металлический» звуковой оттенок, характерный для настоящего подскакивающего шарика.
Повысить громкость звука и сохранить эффект звучания позволит более сложное устройство, собранное по приведенной на рис. 34 схеме. В нем транзисторы VT2 и VT3 образуют состав­ной транзистор, работающий в каскаде усиления мощности.
Транзистор VT3 может быть любой из серии ГТ402, резистор R1 - МЛТ-0,25 сопротивлением 22…36 Ом. На месте VT3 могут работать транзисторы серий МП20, МП21, МП25, МП26, МП39 - МП42, но громкость звука будет несколько слабее, хотя и зна­чительно больше,

Звуковой пробник

Звуковой пробник выполнен по классической схеме несимметричного мультивибратора на двух маломощных транзисторах VT1 и VT2 разной структуры. Данная схема является настоящим «бестселлером» в радиолюбительской литературе. Подключая к ней те или иные внешние цепи, можно собрать не один десяток конструкций. Без датчиков это звуковой пробник, генератор для изучения азбуки Морзе, прибор для отпугивания москитов, основа одноголосного электромузыкального инструмента. Применение внешних датчиков или устройств управления в цепи базы транзистора VT1 позволяет превратить пробник в сторожевое устройство, индикатор влажности, освещенности или температуры и многие другие конструкции.

Нажимая на телеграфный ключ SB1, можно «передавать» точки и тире азбуки Морзе: при коротком нажатии в динамической головке раздается очень короткий звук (точка), при длительном - более продолжительный (тире). Изучив телеграфную азбуку, можно подумать о собственной любительской радиостанции, позволяющей связываться с радиолюбителями, проживающими практически в любой точке земного шара.
Подключив вместо телеграфного ключа гнезда XI, Х2, пробник используют для проверки монтажа, целостности предохранителей, катушек трансформаторов и т. д.
Если изменить частоту мультивибратора в область ультразвуковых частот (20…40 кГц) и умощнить схему, пробник выполняет функции устройства для отпугивания комаров, мелких грызунов.
Конденсатор С1 может быть типа КЛС, КМ5, КМ6, К73-17 и других типов. Резисторы MJIT-0,25, MJIT-0,125.
Динамическая головка ВА1 низкоомная, скажем типа 1ГД-6, можно использовать телефонный капсюль ТК-67. При желании тональность генератора можно легко изменить подбором емкости конденсатора С1. При указанных номиналах элементов она составляет около 1000 Гц.

«ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ»
Так можно сказать про следующий имитатор, если послу­шать его звучание. И действительно, издаваемые динамической головкой звуки напоминают выхлопы, характерные для двигателя автомобиля, трактора или тепловоза. Если модели этих машин оснастить предлагаемым имитатором, они сразу оживут.
По схеме имитатор несколько напоминает одно­тональную сирену. Но динамическая головка в коллекторную цепь транзистора VT2 включена через выходной трансформатор Т1, а напряжения смещения и обратной связи поступают на базу транзистора VT1 через переменный резистор R1. Для посто­янного тока он включен переменным резистором, а для обрат­ной связи, образуемой конденсатором, - делителем напряжения (потенциометром). При перемещении движка резистора изме­няется частота генератора : когда движок перемещают вниз по схеме, частота возрастает, и наоборот. Поэтому переменный резис­тор можно считать акселератором, изменяющим частоту враще­ния вала «двигателя», а значит, частоту звуковых выхлопов.

Для имитатора подойдут транзисторы КТ306, КТ312, КТ315 (VT1) и КТ208, КТ209, КТ361 (VT2) с любыми буквенными индексами. Переменный резистор - СП-I, СПО-0,5 или лю­бой другой, возможно меньших габаритов, постоянный - МЛТ-0,25, конденсатор - К50-6, К50-3 или другой оксидный, емкостью 15 или 20 мкФ на номинальное напряжение не ниже 6 В. Выходной трансформатор и динамическая головка - от любого малогабаритного («карманного») транзисторного прием­ника. В качестве обмотки I используется одна половина первичной обмотки. Источник питания - батарея 3336 или три элемента напряжением 1,5 В (например, 343), соединенные по­следовательно.
В зависимости от того, где будете использовать имитатор, определите размеры платы и корпуса (если имитатор предпола­гаете установить не на модели).
Если при включении имитатора он будет работать неустой­чиво или звук вообще отсутствует, поменяйте местами выводы конденсатора С1 - плюсовым выводом к коллектору транзисто­ра VT2. Подбором этого конденсатора можете установить нуж­ные пределы изменения числа оборотов «двигателя».

Двухтональная сирена
Взглянув на схему этого имитатора, нетрудно заметить уже знакомый узел - генератор, собранный на тран­зисторах VT3 и VT4. По такой схеме был собран предыдущий имитатор. Только в данном случае мультивибратор работает не в ждущем, а в обычном режиме. Для этого на базу первого транзистора (VT3) подано напряжение смещения с делителя R6R7. Заметьте, что транзисторы VT3 и VT4 поменялись мес­тами по сравнению с предыдущей схемой из-за изменения полярности напряжения питания.
Итак, на транзисторах VT3 и VT4 собран генератор тона, задающий первую тональность звука. На транзисторах же VT1 и VT2 выполнен симметричный мультивибратор, благодаря ко­торому получится вторая тональность звука.
Происходит это так. Во время работы мультивибратора напряжение на коллекторе транзистора VT2 либо есть (когда транзистор закрыт), либо пропадает почти полностью (при открывании транзистора). Длительность каждого состояния одинакова - примерно 2 с (т. е. частота следования импульсов мультивибратора составляет 0,5 Гц). В зависимости от состояния транзистора VT2 резистор R5 шунтирует либо резистор R6 (через последовательно соединенный с резистором R5 резистор R4), либо R7 (через участок коллектор-эмиттер транзистора VT2). Напряжение смещения на базе транзистора VT3 изменяется скачком, поэтому из динамической головки раздается звук то одной, то другой тональности.
Какова роль конденсаторов С2, СЗ? Они позволяют изба­виться от влияния генератора тона на мультивибратор. При их отсутствии звук будет несколько искаженным. Включены же конденсаторы встречно-последовательно потому, что полярность сигнала между коллекторами транзисторов VT1 и VT2 периоди­чески изменяется. Обычный оксидный конденсатор в таких усло­виях работает хуже, чем так называемый неполярный, для ко­торого полярность напряжения на выводах не имеет значения. При включении двух полярных оксидных конденсаторов указан­ным способом образуется аналог неполярного конденсатора. Правда, общая емкость конденсатора становится вдвое мень­ше, чем каждого из них (конечно, при одинаковой их емкости).


В этом имитаторе могут быть использованы детали таких же типов, что и в предыдущем, в том числе и источник питания. Для подачи напряжения питания подойдет как обычный выклю­чатель с фиксацией положения, так и кнопочный, если имита­тор будет работать в качестве квартирного звонка.
Как правило, смонтированный без ошибок имитатор начинает работать сразу. Но при необходимости его нетрудно подрегу­лировать для получения более приятного звучания. Так, тональ­ность звука можно несколько понизить увеличением емкости конденсатора С5 или повысить уменьшением ее. Диапазон из­менения тональности зависит от сопротивления резистора R5. Продолжительность звука той или иной тональности можно из­менить подбором конденсаторов С1 или С4.

Мультивибратор на ПОЛЕВЫХ транзисторах


В данном мультивибраторе использованы отечественные полевые n-канальные транзисторы с изолированным затрвором и индуцированным каналом. Внутри корпуса между выводами затвора и истока стоит защитныцй стабилитрон, который защищает транзистор при неумелом обращении. Конечно, не на 100%.
Частота переключения мультивибратора 2 Гц. Она задаётся, как обычно, С1, С2, R1, R2. Нагрузка - лампы накаливания EL1, EL2.
Резисторы, включенные между стоком и затвором транзисторов, обеспечивают "мягкий" пуск мультивибратора, но, одновременно, несколько "затягивают" выключение транзисторов.
Вместо ламп накаливания нагрузкой в цепях стоков могут служить светодиоды с дополнительными резисторами или телефоны типа ТК-47. В этом случае, разумеется, мультивибратор должен работать в области звуковых частот. Если используется один капсюль, то в цепь стока другого транзистора надо включить резистор сопротивлением 100-200 Ом.
Резисторы R1 и R2 можно составить из нескольких, соединённых последовательно, или, если таковых не найдётся, использовать конденсаторы большей ёмкости.
конденсаторы могут быть неполярные керамические, либо плёночные, например, серий КМ-5, КМ-6, К73-17. Лампы накаливания на напряжение 6В и ток до 100 мА. Вместо транзисторов указанной серии, которые рассчитаны на постоянный ток до 180 мА, можно применить более мощные ключи КР1064КТ1 или КР1014КТ1. В случае использования более мощной нагрузки, например, автомобильных ламп, следует применить другие транзисторы, напримекр, КП744Г, рассчитанные на ток до 9А. В этом случае между затвором и истоком следует установить защитные стабилитроны на напряжение 8-10В (катодом - к затвору) - КС191Ж или аналогичные. При больших токах стока транзисторы придётся установить нп теплоотводы.
Налаживание мультивибратора сводится к подбору конденсаторов для получения желаемой частоты. Для работы на звуковых частотах ёмкости должы быть в пределах 300-600 пФ. Если же оставить конденсаторы указанной на схеме ёмкости, то сопротивление резисторов придётся значительно уменьшить, вплоть до 40-50 кОм.
При использовании мультивибратора в качестве узла в разрабатываемой конструкции, между проводами питания следует включить блокировочный конденсатор 0,1-100 мкФ.
Мультивибратор работоспособен при напряжении питания 3-10В (с соответствующей нагрузкой).

Я не старался привести здесь очень сложные схемы, в которых мультивибратор является составным элементом. Как видно из вышеизложенного, я взял, в основном, простые схемы, которые могут быть легко повторены.
Разумеется, область применения мультивибраторов далеко не полностью перекрывается приведёнными примерами, она гораздо шире. Но это уже несколько иная история, которая выходит за рамки обозначенной мною темы.

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

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Электронная утка
VT1, VT2	Биполярный транзистор	КТ361Б	2	МП39-МП42, КТ209, КТ502, КТ814		В блокнот
HL1, HL2	Светодиод	АЛ307Б	2			В блокнот
C1		100мкФ 10В	1			В блокнот
C2	Конденсатор	0.1 мкФ	1			В блокнот
R1, R2	Резистор	100 кОм	2			В блокнот
R3	Резистор	620 Ом	1			В блокнот
BF1	Акустический излучатель	ТМ2	1			В блокнот
SA1	Геркон		1			В блокнот
GB1	Элемент питания	4.5-9В	1			В блокнот
	Имитатор звука подскакивающего металлического шарика
	Биполярный транзистор	КТ361Б	1			В блокнот
	Биполярный транзистор	КТ315Б	1			В блокнот
C1	Электролитический конденсатор	100мкФ 12В	1			В блокнот
C2	Конденсатор	0.22 мкФ	1			В блокнот
	Динамическая головка	ГД 0.5...1Ватт 8 Ом	1			В блокнот
GB1	Элемент питания	9 Вольт	1			В блокнот
	Имитатор звука мотора
	Биполярный транзистор	КТ315Б	1			В блокнот
	Биполярный транзистор	КТ361Б	1			В блокнот
C1	Электролитический конденсатор	15мкФ 6В	1			В блокнот
R1	Переменный резистор	470 кОм	1			В блокнот
R2	Резистор	24 кОм	1			В блокнот
T1	Трансформатор		1	От любого малогабаритного радиоприемника		В блокнот
	Универсальный имитатор звуков
DD1	Микросхема	К176ЛА7	1	К561ЛА7, 564ЛА7		В блокнот
	Биполярный транзистор	КТ3107К	1	КТ3107Л, КТ361Г		В блокнот
C1	Конденсатор	1 мкФ	1			В блокнот
C2	Конденсатор	1000 пФ	1			В блокнот
R1-R3	Резистор	330 кОм	1			В блокнот
R4	Резистор	10 кОм	1			В блокнот
	Динамическая головка	ГД 0.1...0.5Ватт 8 Ом	1			В блокнот
GB1	Элемент питания	4.5-9В	1			В блокнот
	Фонарь-мигалка
VT1, VT2	Биполярный транзистор

Часть деталей смонтирована на печатной плате (рис. 48), которую затем размещают внутри подходящего корпуса. Там же устанавливают батарею питания. Динамическую головку и выклю­чатель можно укрепить на передней стенке корпуса.

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.