Image164 (2)

Forum Czytelników

Witaj w kwiecie zdumiewających elektronicznych dźwięków i odgłosów! Prezentowane poniżej układy świetnie naśladują sygnały: straży pożarnej lub karetki (syrena 1) oraz policji (syrena 2). Prostota konstrukcji sprawia, że zmontować je mogą nawet początkujący elektronicy.

Syrena 1

Prezentowaną syrenę zbudowałem w oparciu

0    dobrze znane układy scalone: LM358

1    LM331. Działanie układu jest dosyć proste. Schemat blokowy syreny znajdujemy na rysunku 1. Generator przebiegu trójkątnego wytwarza wolnozmienny przebieg trójkątny. Ten z kolei podany jest na wejście generatora sterującego napięciem. Sygnał z wyjścia generatora jest wzmocniony a następnie podany na głośnik. Częstotliwość generowanego sygnału zależy od chwilowego napięcia sterującego (płynnie wzrasta do określonej wartości, potem maleje, znowu wzrasta itd.). W ten sposób układ wytwarza sygnał zbliżony do sygnału syreny straży pożarnej czy karetki.

Rys. 1 Schemat blokowy wzmacnia

cza lampowo-mosfetowego

Schemat ideowy znajduje się na rysunku 2. Wzmacniacze operacyjne Ul A i UIB tworzą generator przebiegu trójkątnego. Częstotliwość generowanego sygnału zależy w głównej mierze od elementów R5 oraz Cl, C2. Aby uzyskać odpowiednio wolnozmienny sygnał, konieczne okazało się szeregowe połączenie dwóch kondensatorów elektrolitycznych w celu uzyskania dużej pojemności. Takie rozwiązanie w tym wypadku jest dopuszczalne, gdyż zmiany pojemności tych kondensatorów z upływem czasu nie mają większego znaczenia. Oczywiście można byłoby zastosować kondensator stały l gF, ale to wymagałoby stosowania dużej rezystancji R5, a to znacznie pogorszyłoby stabilność układu. Rezystory R l ,R2 tworzą sztuczną masę dla wzmacniaczy

operacyjnych. Sygnał wyjściowy generatora oscyluje wokół napięcia tej sztucznej masy, które w tym wypadku wynosi połowę napięcia zasilania. Rezystory R3 i R4 tworzą sprzężenie zwrotne i odpowiadają za amplitudę (względem sztucznej masy) generowanego przebiegu trójkątnego. Przy wartościach jak na schemacie i przy napięciu zasilania 9V -napięcie wyjściowe generatora zawiera się w granicach ok. 2,5-6,5V.

Wolnozmienny przebieg trójkątny podany jest na generator sterowany napięciem (LM331). Jak widać, układ pracuje w swej (prawie) klasycznej aplikacji. Zmieniłem tylko współczynnik przetwarzania, który jest znacznie mniejszy niż IWlkHz oraz zrezygnowałem z zastosowania helitrimu na rzecz rezystora R7. Sygnał z generatora VCO podany jest na bramkę tranzystora BUZ90, pracującego w roli wzmacniacza prądowego. Dzięki temu dźwięk syreny jest znacznie donioślejszy. Najlepiej byłoby zastosować głośnik tubowy, ale zwykły głośnik >3W też poradzi sobie znakomicie z tym zadaniem. Kondensator C6 służy do Filtracji napięcia zasilania oraz stanowi dodatkowe źródło prądu podczas otwarcia tranzystora Tl. Syrenę należy zasilać napięciem w zakresie 9-l5V.

Możliwości zmian

W miejsce rezystorów Rl, R2 można zastosować potencjometr montażowy plus dwa rezystory „dolny i górny”. Pozwoliłoby to na regulację napięcia odniesienia dla wzmacniaczy, czyli regulację średniego napięcia na wyjściu generatora, a tym samym regulację wysokości tonu

„średniego”. Rezystor R5 również można zastąpić potencjometrem i w zależności od upodobań zmieniać szybkość zmian częstotliwości. Współczynnik przetwarzania generatora V/F również można zmieniać w szerokich granicach, zmieniając wartości elementów R7-R9, C5.

Syrena 2

Podczas eksperymentów nad pierwszą syreną przyszedł mi do głowy pomysł zrealizowania innej syreny, która generuje dźwięk o dwóch tonach na przemian - raz wyższa częstotliwość, raz niższa (jak w syrenie policyjnej).

Schemat ideowy pokazany jest na rysunku 3. Sercem układu jest kostka 4093. Jego działanie nie należy do skomplikowanych. W stanie spoczynku, tzn. gdy w punkcie A panuje logiczne zero, generatory (zbudowane w oparciu o bramki Ul A i UIC) są blokowane, a na ich wyjściach planują logiczne jedynki. Jednocześnie logiczna jedynka występująca na wyjściu U l A jest negowana za pomocą tranzystora T2 oraz rezystorów R3, R4. Dzięki temu generator zbudowany z bramki U IB również jest blokowany, a jego wyjście jest w stanie wysokim. Logiczne jedynki na wyjściach bramek UIB oraz UIC powodują, że wyjście bramki U l D jest w stanie niskim, a co za tym idzie, tranzystor Tl jest zatkany. Okazuje się, że w spoczynku żaden generator nie pracuje (syrena nie wydaje dźwięku), a układ pobiera tylko znikomy prąd. Pojawienie się logiczne] jedynki w punkcie A zmienia działanie układu. Bramka U l A zostaje odblokowana i generator rozpoczyna pracę.

Ckm dalszy’ na stronie 55

Rys. 2 Schemat ideowy

Elektronika dla Wszystkich

Listopad 2006

51