Radioelektronik Audio-HiFi-Video 9/2003

Uk³ad czasowy wy³¹cza wzmacniacz

albo inne urz¹dzenie akustyczne

po zakoñczeniu odtwarzania muzyki

lub innych dŸwiêków.

W

y³¹czanie urz¹dzeñ audiowizualnych po zakoñcze-

niu ich u¿ytkowania nale¿y do przykrych obowi¹z-

ków, dlatego dobrze jest pos³u¿yæ siê w tym celu

uk³adem automatycznie rozpoznaj¹cym stan,

w którym nie docieraj¹ ju¿ sygna³y i mo¿na wy³¹czyæ urz¹dzenie.

Schemat automatycznego wy³¹cznika wzmacniacza akustyczne-

go jest przedstawiony na rys.1. Wtyczka sieciowa urz¹dzenia ste-

rowanego, np. wzmacniacza akustycznego jest w³¹czona do

gniazda do³¹czonego do listwy zaciskowej J5. Do³¹czenie urz¹-

dzenia do sieci nastêpuje po naciœniêciu przycisku SW1. Krótko-

trwa³e zwarcie zestyków przycisku SW1 powoduje zamkniêcie ob-

wodu uzwojenia pierwotnego transformatora sieciowego TR1,

a nastêpnie uaktywnienie przekaŸnika RL1, który swoimi zesty-

kami podtrzymuje zamkniêcie obwodu uzwojenia pierwotnego

transformatora. Jest to mo¿liwe jedynie wówczas, gdy oba tran-

zystory wyjœciowe T1 i T2 s¹ w stanie aktywnym, a s¹ wów-

czas, gdy do wejœcia wzmacniacza wstêpnego (We) jest do³¹czo-

ny sygna³ akustyczny.

Sygna³ ze Ÿród³a sygna³u, np. magnetofonu jest doprowadzany

do wejœcia wzmacniacza napiêciowego zbudowanego przy wy-

korzystaniu wzmacniacza operacyjnego U1A. Jego wzmocnienie

ustalaj¹ rezystory R4 i R5. Z wyjœcia wzmacniacza napiêciowe-

go sygna³ jest przekazywany do komparatora z histerez¹, zrea-

lizowanego przy u¿yciu wzmacniacza operacyjnego U1B. Na je-

go wyjœciu uzyskuje siê sygna³ sta³opr¹dowy o napiêciu bliskim

napiêciu zasilania. Ten stan jest sygnalizowany œwieceniem dio-

dy D1.

Ostatni stopieñ automatycznego wy³¹cznika tworzy uk³ad scalo-

ny U2 – licznik binarny 14-stopniowy oraz tranzystory T1 i T2 wraz

z elementami towarzysz¹cymi. Na wejœciu kasuj¹cym licznika (re-

set) wystêpuje sygna³ sta³opr¹dowy o napiêciu bliskim napiêciu

zasilania, co jest równowa¿ne wysokiemu stanowi logicznemu.

W tej sytuacji praca licznika jest zablokowana. Na wszystkich

AUTOMATYCZNY WY£¥CZNIK WZMACNIACZA

r

Z PRAKTYKI

22

Rys. 2. P³ytka drukowana (skala 1:1)

jego wyjœciach wystêpuj¹ niskie stany logiczne, co odpowiada na-

piêciu bliskiemu potencja³owi masy. Taki stan wystêpuje zatem na

wyjœciu Q13 i powoduje aktywny stan tranzystora T1, który z kolei

powoduje nasycenie tranzystora T2 i stwarza warunki do uaktywnie-

nia przekaŸnika w³¹czaj¹cego zasilanie (RL1).

Po zaniku sygna³u akustycznego na wejœciu automatycznego wy³¹cz-

nika – wejœciu wzmacniacza operacyjnego U1A – nastêpuje zmia-

na stanu wyjœcia komparatora (U1B) i dioda D1 przestaje œwieciæ.

Rys. 1. Schemat automatycznego wy³¹cznika wzmacniacza

Rys. 3. Rozmieszczenie elementów

We

stotliwoœci ok. 10 Hz, wynikaj¹cy z podzielenia przez 2 czêstotliwo-

œci sygna³u wejœciowego.

Sygna³ z wyjœcia licznika jest przekazywany przez dwójnik C1R1 do

bazy tranzystora T1 pracuj¹cego jako wtórnik. W obwodzie jego

emitera powstaje fala prostok¹tna o czêstotliwoœci ok. 10 Hz i napiê-

ciu bliskim napiêciu zasilania. Ten sygna³ jest przekazywany do wej-

œcia kasuj¹cego (4) uk³adu scalonego U2 – 555.

Uk³ad scalony U2 pracuje jako generator astabilny i wytwarza sygna³

o czêstotliwoœci zale¿nej od elementów C3, R3 i R4. Po zastosowa-

niu elementów takich, jak przedstawione na rys.1 czêstotliwoœæ wy-

23

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 9/2003

Obowi¹zuj¹ce przepisy operatorów

telefonicznych zabraniaj¹ do³¹czania

jakichkolwiek urz¹dzeñ do linii telefo-

nicznej. Uk³ad umo¿liwia zastosowanie

w telefonie dodatkowego dzwonka bez

obawy przekroczenia istniej¹cych

przepisów.

B

ardzo czêsto wystêpuje potrzeba zainstalowania dodatko-

wego dzwonka do istniej¹cego telefonu. W starych apara-

tach telefonicznych, elektromechanicznych by³a taka mo¿-

liwoœæ, dodatkowy dzwonek by³ do³¹czany do specjalnego

gniazda. Wspó³czesne telefony elektroniczne s¹ pozbawione tej

mo¿liwoœci.

Uk³ad przedstawiony na rys.1, zasilany napiêciem 8

÷

12 V (zaciski J1-

1 i J1-3), jest pobudzany sygna³em wejœciowym bez elektrycznego po-

³¹czenia z lini¹ telefoniczn¹. W trakcie przekazywania przez liniê tele-

foniczn¹ sygna³u wywo³awczego (dzwonka) w linii p³ynie pr¹d przemien-

ny o czêstotliwoœci ok. 20 Hz. Sygna³ jest indukowany w cewce utwo-

rzonej przez kilka (3

÷

6) zwojów drutu w elastycznej izolacji nawiniête-

go na kabel linii telefonicznej, jest to czujnik dzwonka. Cewkê do³¹cza

siê do wejœcia uk³adu, pomiêdzy zaciski J2-1 i J2-3.

Indukowany sygna³ jest przekazywany do wejœcia zegarowego licz-

nika typu 4017 (CMOS ) pracuj¹cego jako licznik modulo 2. Ten

tryb pracy zosta³ wymuszony przez po³¹czenie ze sob¹ koñcówek 4

(wyjœcie ”2”) i 15 (res).

Rezystancja wejœciowa wejœcia zegarowego licznika 4017 – uk³adu

CMOS jest bardzo du¿a, a zatem nie obci¹¿a nadmiernie czujnika sy-

gna³u dzwonienia. Sygna³ jest wystarczaj¹cy do uaktywnienia liczni-

ka 4017. Na jego wyjœciu DD0 wystêpuje sygna³ prostok¹tny o czê-

Napiêcie na wejœciu kasuj¹cym (reset) licznika binarnego U2 odpo-

wiada teraz niskiemu stanowi logicznemu, co powoduje rozpoczê-

cie liczenia. Nastêpuje zliczanie impulsów generowanych przez

oscylator, którego elementy zewnêtrzne C6, R11 i R12 s¹ do³¹czo-

ne do koñcówek 9, 10 i 11 uk³adu scalonego U2. Czêstotliwoœæ ge-

nerowanej fali prostok¹tnej zale¿y g³ównie od elementów C6 i R12

i wyra¿a siê zale¿noœci¹:

12

6

R

C

2

,

2

1

f

⋅

⋅

=

Po zastosowaniu wartoœci elementów jak na rys.1 czêstotliwoœæ

oscylacji wynosi ok. 4,5 Hz, a okres ok. 0,22 s.

Licznik, po wyzwoleniu niskim stanem logicznym z wyjœcia kompa-

ratora, odlicza 2

12

impulsów, co oznacza czas trwania liczenia

ok.15 minut. Po tym czasie nastêpuje zmiana stanu logicznego wyj-

œcia Q13 z niskiego na wysoki, co oznacza zatkanie tranzystorów

T1 i T2 oraz w konsekwencji zwolnienie przekaŸnika RL1 i wy³¹cze-

nie urz¹dzenia.

Na rys. 2 przedstawiono p³ytkê drukowan¹ uk³adu, a na rys. 3 roz-

mieszczenie elementów.

(cr)

n

BEZKONTAKTOWY DODATKOWY DZWONEK

DO TELEFONU

Rys. 1. Schemat bezkon-

taktowego dodatkowego

dzwonka do telefonu

Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej bezkon-

taktowego dodatkowego dzwonka do telefonu

nosi ok. 320 Hz. Sygna³ wyjœciowy generatora jest przekazywany do

g³oœnika do³¹czonego do wyjœæ J1-2 i J1-3. Jest on s³yszany w g³o-

œniku jako sygna³ o czêstotliwoœci 320 Hz przerywany z czêstotliwo-

œci¹ 10 Hz. Czêstotliwoœæ generowanego przebiegu prostok¹tnego

wyra¿a siê wzorem:

Po podniesieniu s³uchawki telefonicznej obwód dzwonka w telefonie

zostaje przerwany i dzwonienie ustaje. Przestaje równie¿ funkcjono-

waæ dzwonek dodatkowy, bo zanika sygna³ indukowany w cewce –

czujniku.

Na rys. 2 przedstawiono p³ytkê drukowan¹ uk³adu, a na rys. 3 rozmie-

szczenie elementó

w.

(cr)

n

(

)

4

3

c

R

2

R

C

44

,1

f

+

⋅

=

Rys. 2. P³ytka drukowana bezkontaktowego dodatkowego dzwonka

do telefonu (skala 1:1)