Radioelektronik Audio-HiFi-Video 5/2003

W artykule

przedstawiono prosty

uk³ad umo¿liwiaj¹cy

przetworzenie sygna³ów

dŸwiêkowych na impulsy

œwietlne. Sygna³y

steruj¹ce mog¹ byæ

odbierane przez

mikrofon lub

doprowadzone w postaci

sygna³u elektrycznego

bezpoœrednio do uk³adu.

W

ykonany prototyp mo¿na wy-

korzystaæ w prostych uk³a-

dach sygnalizacyjnych lub

wykonawczych.

Uk³ad przetwornika jest stosunkowo pro-

sty i sk³ada siê z nastêpuj¹cych bloków

funkcjonalnych:

q

wzmacniacza mikrofonowego,

q

detektora w uk³adzie podwajacza

napiêcia,

q

uk³adu komparatora,

q

uk³adu steruj¹cego multiwibratorem ,

q

multiwibratora,

q

uk³adu wykonawczego.

Pojawienie siê sygna³u akustycznego jest

sygnalizowane przez migaj¹ce diody œwie-

c¹ce lub za poœrednictwem dodatkowego

uk³adu sygnalizacji, do³¹czonego do wyjœcia

OUT.

Opis uk³adu

Schemat przetwornika jest przedstawiony

na rys.1. Sygna³y akustyczne s¹ odbierane

przez uk³ad za pomoc¹ mikrofonu MK1, do-

³¹czonego do prostego dwustopniowego

wzmacniacza mikrofonowego z tranzystora-

mi T1 i T2. Wzmocniony sygna³ akustyczny

jest prostowany przez diody D1 i D2 w uk³a-

dzie podwajacza napiêcia. Obci¹¿eniem

detektora jest rezystor R5 i wejœcie uk³adu

scalonego US1. Wzmocnienie sygna³u z

mikrofonu jest regulowane za pomoc¹ poten-

cjometru R2. Wzmacniacz operacyjny US1

pracuje jako komparator z pêtl¹ histerezy,

której szerokoœæ jest ustalona przez odpo-

wiedni dobór rezystorów R7 i R8. Konden-

sator C5 ”przyœpiesza” dzia³anie uk³adu

komparatora w momencie prze³¹czania

pomiêdzy stanem wysokim i niskim na wyj-

PRZETWORNIK DWIÊKU NA ŒWIAT£O

œciu. Próg zadzia³ania komparatora mo¿na

regulowaæ p³ynnie potencjometrem R6. Na-

piêcie z komparatora jest doprowadzane do

prostego dwutranzystorowego (T3 i T4) uk³a-

du steruj¹cego prac¹ multiwibratora. Uk³ad

ten umo¿liwia równie¿ wyzwolenie multiwi-

bratora za pomoc¹ zewnêtrznego sygna³u

elektrycznego doprowadzonego do wejœcia

IN. W multiwibratorze wykorzystano popular-

ny uk³ad czasowy 555. Czêstotliwoœæ gene-

rowanego przebiegu jest uzale¿niona od

wartoœci rezystorów R12, R13, R14 i kon-

densatora C9. Mo¿na j¹ regulowaæ w pew-

nym zakresie za pomoc¹ potencjometru

R12. Pojawienie siê dŸwiêku lub wysterowa-

nie wejœcia IN, powoduje rozpoczêcie gene-

rowania przebiegu prostok¹tnego,doprowa-

dzanego przez rezystor R15 do bazy tranzy-

stora T5. Z kolei tranzystor T5 steruje dioda-

mi œwiec¹cymi, superjasnymi, D4, D5, D6

oraz miniaturowym przekaŸnikiem KT1. Sty-

ki kontaktronu do³¹czone do wyjœcia OUT

s³u¿¹ do zamkniêcia dodatkowego obwodu

sygnalizacyjnego steruj¹cego zewnêtrznym

Ÿród³em œwiat³a np. fleszem fotograficznym,

reflektorem halogenowym lub zwyk³¹

¿arówk¹.

Monta¿ przetwornika

Monta¿ uk³adu rozpoczynamy od wykona-

nia p³ytki drukowanej przedstawionej na

rys.2. P³ytkê tak zaprojektowano, aby mo¿-

na j¹ by³o wykonaæ pisakiem ”do druku”

z koñcówk¹ 0,5 mm. Bardziej doœwiadcze-

ni czytelnicy mog¹ wykonaæ p³ytkê metod¹

fotochemiczn¹ . W p³ytce wiercimy otwory,

a nastêpnie montujemy podzespo³y, zgodnie

r

Z PRAKTYKI

z rozmieszczeniem elementów przedsta-

wionym na rys.3, z wyj¹tkiem zwory ZW,

któr¹ wmontujemy podczas uruchamiania

uk³adu. Nale¿y zastosowaæ mikrofon po-

jemnoœciowy, poniewa¿ tylko z takim mo¿e

wspó³pracowaæ wejœcie mikrofonowe uk³a-

du. Na uwagê zas³uguje sposób wykonania

przekaŸnika KT1. Trzeba postaraæ siê

o miniaturowy kontaktron, który nale¿y

okleiæ warstw¹ papieru klej¹cego, a na-

stêpnie na tak wykonane pod³o¿e nawin¹æ

oko³o 20 zwojów drutu DNE

φ

0,5

÷

0,8 mm.

Uzwojenie to zabezpieczamy klejem przed

rozwiniêciem. Poniewa¿ rezystancja cewki

L1 jest zbyt ma³a aby mo¿na j¹ by³o do³¹-

czyæ bezpoœrednio do napiêcia zasilaj¹ce-

go, zastosowano rezystor ograniczaj¹cy

R19 o wartoœci 1,8 k

Ω

. Jako tranzystory

T1

÷

T4 mo¿na zastosowaæ dowolne typu

n-p-n, natomiast diody detektora powinny

byæ diodami germanowymi, ostrzowymi.

Uruchomienie uk³adu

Uruchomienie rozpoczynamy od sprawdze-

nia monta¿u mechanicznego. Nastêpnie

mo¿na w³¹czyæ napiêcie zasilaj¹ce, które

powinno wynosiæ 9

÷

14 V. Nale¿y pamiê-

taæ, ¿e zwora ZW nie powinna byæ jeszcze

wlutowana. W konsekwencji multiwibrator

jest od³¹czony od uk³adu i powinien rozpo-

cz¹æ normaln¹ pracê objawiaj¹c¹ siê miga-

niem diod i w³¹czaniem kontaktronu. W dal-

szej kolejnoœci sprawdzamy oscyloskopem

lub sond¹ do pomiaru napiêæ w.cz. dwustop-

niowy wzmacniacz mikrofonowy. W trak-

cie uruchamiania ustawiamy potencjome-

trem R2 maksymalne wzmocnienie. Nale-

Rys. 1. Schemat uk³adu

9

r

Z PRAKTYKI

cjometr R6 w œrodkowym

po³o¿eniu i sprawdzamy

napiêcie na koñcówce 6

uk³adu scalonego US1 _

powinno byæ nieco mniej-

sze od napiêcia zasilaj¹-

cego. Teraz mikrofon mu-

si odbieraæ jakieœ sygna-

³y akustyczne, aby mo¿-

na by³o wyregulowaæ

próg zadzia³ania kompa-

ratora potencjometrem

R6, którego œlizgacz nale-

¿y pokrêciæ w kierunku

masy. Dla silnych sygna-

³ów próg zadzia³ania po-

winniœmy ustawiæ ”wy¿ej”

ni¿ dla sygna³ów s³abych.

W momencie zadzia³ania

komparatora na jego wyj-

œciu nastêpuje zmiana

stanu z wysokiego na ni-

ski i w konsekwencji tego

powinno nast¹piæ w³¹cze-

nie multiwibratora z uk³a-

dem scalonym US2. Na

koniec nale¿y jeszcze

ustawiæ czêstotliwoœæ migania diod, zgo-

dnie z w³asnymi upodobaniami, za pomoc¹

potencjometru R12, oraz odpowiednio dosto-

sowaæ czu³oœæ uk³adu za pomoc¹ poten-

cjometru R2 do panuj¹cych warunków

akustycznych.

n

Mariusz Janikowski

Bc107

@

poczta.onet.pl

10

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 5/2003

¿y równie¿ sprawdziæ obecnoœæ wyprosto-

wanego napiêcia z detektora D1, D2 na

koñcówce 2 uk³adu scalonego US1. Oczy-

wiœcie napiêcie to bêdzie pojawiaæ siê wy-

³¹cznie wtedy gdy mikrofon MK1 odbiera sy-

gna³y akustyczne. Teraz nale¿y wlutowaæ

zworê ZW. Multiwibrator powinien zaprze-

staæ generowania drgañ. Teraz mo¿na do-

Rys. 2. P³ytka drukowana przetwornika (skala 1:1)

Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na p³ytce drukowanej przetwornika

prowadziæ jakieœ napiêcie (zmienne o od-

powiedniej amplitudzie lub sta³e) do wej-

œcia IN i zaobserwowaæ czy multiwibrator,

rozpocz¹³ pracê. Teraz od³¹czamy napiêcie

od wejœcia IN, diody przestaj¹ migaæ i przy-

stêpujemy do sprawdzenia poprawnoœci

dzia³ania komparatora z uk³adem scalo-

nym US1. W tym celu ustawiamy poten-

Elektronika mo¿e

zapobiec konfliktom

domowym.

W

wielu prywatnych domowych

sieciach telefonicznych znaj-

duje siê po kilka aparatów

do³¹czonych do jednej linii.

Je¿eli mieszkanie jest du¿e i liczba cz³onków

rodziny jest znaczna, to osoba maj¹ca za-

miar skorzystania z telefonu nie wie, czy

linia telefoniczna jest w³aœnie wolna. Podnie-

sienie s³uchawki w trakcie prowadzenia roz-

mowy przez inne osoby mo¿e prowadziæ do

sprzeczek i konfliktów. Aby im zapobiec,

mo¿na wykonaæ elektroniczny wskaŸnik za-

jêtoœci linii, instalowany obok aparatu.

Schemat wska-

Ÿnika zajêtoœci te-

lefonu jest przed-

stawiony na

rys.1. Do sygnali-

zacji s³u¿¹ dwie

diody œwiec¹ce

D3 i D4. Pierw-

sza z nich (D3)

s y g n a l i z u j e

odbiór sygna³u

wywo³ania

_

dzwo-

nka, a druga (D4)

trwanie rozmowy, czyli zajêtoœæ linii. Uk³ad

pobiera bardzo ma³y pr¹d z linii telefonicz-

nej, zaledwie ok. 0,15 mA i niewielki pr¹d z

baterii zasilaj¹cej, oko³o 10

µ

A

w stanie spoczynkowym.

Uk³ad sk³ada siê z dwóch czêœci. Pierw-

sza, z³o¿ona z tranzystora T1, diod D1

i D3, rezystorów R1, R4 i R7 oraz konden-

Rys.1. Schemat wskaŸnika zajêtoœci telefonu

WSKANIK ZAJÊTOŒCI

TELEFONU