«Знай и умей»
Юрий Михайлович Отряшенков
Азбука
телеавтоматики
*** 1967 ***
От нас: 500 радиоспектаклей (и учебники)
на SD‑карте 64(128)GB — ГДЕ?..
Baшa помощь проекту:
занести копеечку — КУДА?..
|
ОГЛАВЛЕНИЕ
О ЧЕМ ЭТА КНИГА 3 КУБИКИ АВТОМАТИКИ — ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ РЕЛЕ, РАДИОЛАМПА ТРАНЗИСТОР 5 Электромагнитное реле — Забытое изобретение 11 Водопроводный кран? Нет, диод! 13 Самодельный авометр 21 Диод + диод = транзистор! 27 Тестер для проверки транзисторов 50 Самодельное электромагнитное реле 57 О культуре изготовления конструкций 62 ГРОМКОГОВОРЯЩИЙ ТЕЛЕФОННЫЙ АППАРАТ НА ТРАНЗИСТОРАХ 70 Кто же первый? Александру Беллу помог случай — Самодельный телефон из радиотелефонных трубок 78 Самодельный телефон с микрофоном 80 Самодельный громкоговорящий телефонный аппарат на транзисторах 83 УСИЛИТЕЛЬ? НЕТ, ГЕНЕРАТОР! 94 Обратная связь, или Случай с двумя псами 100 Автомат переключения елочных гирлянд 105 Генератор звуковых частот 112 Обороты считает звук 123 ЭЛЕКТРОННЫЕ ЧАСЫ 127 Электронный метроном 132 Электронный будильник 139 РЕЛЕ ВРЕМЕНИ 151 Банка для электронов 152 Реле времени для фотопечати 160 Универсальное реле времени 168 ВИДЯЩИЕ АВТОМАТЫ 172 Родословная «электрического глаза» 174 Самодельные фотоэлементы 177 Фотоэкспонометр 181 Фотореле 185 АВТОМАТЫ ТЕМПЕРАТУРЫ 191 Электронный термометр — Автоматика аквариума 197 электронный звонок 202 Из истории электрического звонка — Самодельный электронный звонок 210 СЛЫШАЩИЕ АВТОМАТЫ 213 Автомат «Ребята, тише!» 218 Модель управляется звуком 229 ЧТО ЖЕ ДАЛЬШЕ? 251 ФPAГMEHT КНИГИ (...) МОДЕЛЬ УПРАВЛЯЕТСЯ ЗВУКОМ Конечно, управление моделью по радио нельзя сравнить ни с программным управлением, ни с каким-либо другим видом телеуправления. Но... Вот здесь-то и начинается все с «но»... Во-первых, прежде чем начинать делать аппаратуру радиоуправления моделью, даже самую простую, нужно иметь соответствующее разрешение на работу с передатчиком от Министерства связи. Получить такое разрешение, конечно, несложно. Но ответ будет положительным, если вам уже 16 лет. А если меньше? Вот оно первое и, пожалуй, самое обидное «но»... Кроме того, при постройке аппаратуры радиоуправления на вас сразу «свалится» очень много «радиотехники». Здесь постройка и наладка УКВ-передатчика, выжимание чувствительности у приемника — иначе не получить достаточного радиуса действия аппаратуры, вопросы согласования антенны с передатчиком и т. д. И, что самое главное, аппаратура радиоуправления должна быть сделана очень аккуратно, иначе работать она будет ненадежно и, кроме огорчения и разочарования, ничего не принесет. А у вас за плечами постройка, может быть, только одного карманного приемника. Да и тот как следует не работал, а только хрипел. Опять «но»... Вот здесь-то вас и выручит управление моделью звуком. Подудел в дудочку (да-да, в самую обыкновенную дудочку, в которую играют малыши) — тронулась модель. Подудел еще раз — повернула модель направо, подудел в третий раз — повернула налево... Чтобы легче было понять работу аппаратуры управления звуком, посмотрите на рисунок 123. Во рту у мальчика дудочка, которая, в зависимости от того, какие отверстия закрыты пальцами, издает звук различного тона, то есть различной частоты. В нашем случае используются четыре звуковых тона с частотами: фх = 1550 гц, Ф2 = 1950 гц, Фз = 2350 гц и Ф4 = 2720 гц. Но это необязательно, чтобы частоты были именно такими. Важно лишь, чтобы эти частоты лежали в диапазоне 1000 — 3000 гц и отличались одна от другой на 20 — 30%, Далее звуковой сигнал поступает в микрофон, который устанавливается на модели. Микрофоном звук преобразуется в переменное напряжение, частота которого равна частоте звукового тона. Но уже на расстоянии 15 — 20 м от дудочки напряжение на выходе микрофона так мало, что, прежде чем его использовать для дальнейших целей, его нужно усилить электронным усилителем. Усиленное напряжение поступает одновременно на входы четырех электрических фильтров звуковых частот, на выходе которых включены электромагнитные реле Pi-4-Если частота звукового сигнала, излучаемого дудочкой, близка к частоте одного из фильтров, на которую он настроен, то сигнал пройдет без потерь именно только через этот фильтр, вызывая срабатывание своего реле. В это же время через другие фильтры сигнал не проходит, и их реле не срабатывают. Если дудочка будет излучать другой звуковой тон, близкий, например, к собственной частоте фильтра Фз, то сработает реле Рз, и т. д. Так что, излучая звуковой сигнал той или иной частоты, можно заставить срабатывать одно из четырех реле Р i_4, а от них уже подавать команды на исполнительные механизмы управляемой модели. Мы имеем случай частотного кодирования команд. Как у электронного звонка! Радиус действия этой аппаратуры при работе от дудочки равен 10 — 20 м. Его вполне хватает для управления моделями автомобилей и кораблей. Однако он может быть легко увеличен, если дудочку заменить генератором звуковых частот, к выходу которого подключается обычный громкоговоритель от трансляции. Такой источник звука будет излучать сигнал большей интенсивности, что может значительно увеличить радиус действия аппаратуры. Кроме того, генератор звукового сигнала излучает более стабильные (устойчивые) колебания, чем дудочка, что повышает надежность работы аппаратуры в целом. Что касается числа команд управления, то без каких-либо существенных изменений в электрической схеме оно может быть увеличено до 8 — 10. Для этого потребуется лишь увеличить на соответствующее число количество фильтров звуковых частот. Определение частоты излучения дудочки. Прежде чем приступать к изготовлению прием ной аппаратуры, приобретите дудочку (рис. 124) и опре-делите частоты, которые она излучает при различных положениях пальцев. Это необходимо сделать, иначе вы не будете знать, на какие частоты нужно настраивать фильтры приемника. Для определения частот излучения понадобится звуковой генератор. Подключив к его выходу какой-либо громкоговоритель и подав на него напряжение, заставьте его звучать примерно с той же громкостью, что и дудочка. Одновременно попросите товарища непрерывно дудеть в дудочку при определенных положениях пальцев, для которых вы хотите определить частоту звука. При одновременном звучании этих двух источников звука ясно прослушивается разностный тон, число колебаний которого равно разности частот источников. Теперь изменяйте частоту звукового генератора до тех пор, пока не будут прослушиваться звуковые биения, то есть очень низкий тон, и по шкале прибора определите частоту. Эта частота и будет равна частоте излучения вашей дудочки. Заставьте товарища дудеть при других положениях пальцев и так же определите частоту звука. Остановиться нужно на четырех наиболее громких звуках, частоты которых отличаются одна от другой на 20 — 30%. Примерные значения частот могут быть: 1500, 1900, 2200 и 2700 гц. После того как определены четыре частоты излучения дудочки, можно приступать к изготовлению приемника звука. Работа приемной аппаратуры. При приеме микрофоном звуковых команд на его выходе возникает электрический сигнал, амплитуда которого значительно уменьшается с расстоянием до дудочки. Так, например, на расстоянии 15 — 20 м напряжение на выходе микрофона равно около 100 мкв. А для надежного срабатывания фильтров звуковых частот на их входы нужно подавать ток напряжением около 3 в. Выходит, что нужен усилитель электрического сигнала с коэффициентом усиления порядка 30 000. Как мы получили число 30 000? Очень просто. Для этого необходимо разделить величину напряжения, требуемого для работы фильтров, на величину напряжения электрического сигнала, снимаемого с выхода микрофона при приеме звуковой команды. Отсюда и получается: 3 в : 0,0001 в= 30 000 (100 мкв = 0,0001 в). Для обеспечения требуемого усиления в электрической схеме приемника (рис. 125) предусмотрен трехкаскадный усилитель, выполненный на транзисторах Ти Т2 и 7Y Причем первые два каскада собираются по самой обычной схеме транзисторного усилителя, обеспечивая на каскад усиление порядка 30 — 35. Так что общий коэффициент усиления первых двух каскадов равен около 1000. Несколько сложнее в работе схема каскада, собранного на транзисторе Г3. На ее работе придется остановиться более подробно. Дело в том, что на малых расстояниях микрофона от дудочки напряжение на выходе микрофона резко увеличивается, доходя до 0,05 — 0,10 в. Казалось бы, что при этом напряжении фильтры должны работать более надежно, но в действительности это не так. Увеличение сигнала приводит только к лишним хлопотам, так как на вход фильтров нужно подавать именно 3 в. Если подавать меньшее напряжение, то электрического сигнала не будет хватать для четкого срабатывания реле Р. Но еще хуже, если подавать на фильтры электрический сигнал больше 3 в. В этом случае при подаче одной какой-либо команды будут срабатывать сразу несколько фильтров. При этом, помимо ложных срабатываний исполнительных механизмов, будут обгорать контакты реле Рi~4. Чтобы избежать этих неприятностей, на усилительный каскад, собранный на транзисторе Г3, возложена задача не только обеспечить усиление сигнала в 30 раз, но и ограничить его по максимуму. Вспомните качели со столбами! Данные каскада подобраны так, что, начиная со 100 мв на его входе, напряжение на выходе (точки 1 — У, рис. 125) равно 4 в амплитудного значения. Рис. 126. График работы ограничительного каскада. При налаживании ограничительного каскада величина резистора подбирается из условия, чтобы ограничение выходного напряжения наступало одновременно как сверху, так и снизу. На рисунке 126 приведена амплитудная характеристика ограничительного каскада, то есть зависимость выходного напряжения каскада от напряжения на входе. Такую характеристику вы сможете сами легко получить, но для этого потребуется собрать ограничительный каскад на макетном шасси (рис. 127) и произвести необходимые измерения. Из графика (рис. 126) видно, что, как бы вы ни повышали входное напряжение, начиная со 100 мв, напряжение на выходе ограничительного каскада остается постоянным и равно 4 в. С выхода ограничительного каскада усиленный и ограниченный по уровню 4 в электрический сигнал через разделительный конденсатор С4 подается одновременно на входы всех четырех фильтров. При совпадении частоты электрического сигнала с частотой настройки одного из фильтров срабатывает соответствующее электромагнитное реле Р1-4, включая цепь одного из исполнительных механизмов на модели. Наиболее интересной в схеме приемника является работа схемы фильтра звуковых частот, отдельно показанной на рисунке 128. Но прежде чем разбирать ее, постарайтесь понять работу схемы более простого фильтра, приведенной на рисунке 129. После этого вам легче будет разобраться в схеме фильтра с транзисторным каскадом. Если посмотреть внимательно на схему (рис. 129), то можно заметить, что в своем начертании она похожа на обратную букву «Г». Верхняя палочка буквы представлена резистором /?9, а вертикальная — параллельно включенными конденсатором С7 и катушкой Li, образующими параллельный LC-контур. Поэтому такой фильтр называется Г-образ ным LC-фильтром. Работа фильтра сводится к следующему. Параллель ный LC-контур на всех частотах, кроме резонансной, представляет собой малое сопротивление. На резонансной частоте его сопротивление велико. Если частота сигнала, подаваемого на вход фильтра, не равна резонансной частоте LC-контура, то на его выходе напряжение будет практически отсутствовать. Контур в этом случае закорачивает выход фильтра, и все напряжение будет падать на резисторе. Если же частота входного сигнала равна резонансной частоте контура, то на выходе фильтра напряжение будет равно напряжению, прикладываемому к его входу, так как контур в этом случае шунтирующего действия не оказывает. Теперь вернемся к работе схемы (рис. 128). При отсутствии сигнала на входе схемы транзистор Г4 должен быть немного приоткрыт, для чего его база через резистор Ro соединена с — Ек. Величина тока базы должна быть такой, чтобы коллекторный ток достигал 1,5 — 2,0 ма. Такой режим работы схемы обеспечивает достаточно большой перепад тока в обмотке реле Pi. При поступлении на вход сигнала с частотой, не равной резонансной частоте LC-контура, транзистор продолжает оставаться в подзапертом состоянии, поскольку входной сигнал за счет шунтирующего действия контура Рис. 129. Простейший LC-фильтр. не достигает базы. Если же частота входного сигнала равна резонансной частоте контура, то сигнал без потерь прикладывается к базе транзистора, усиливается им, выпрямляется диодом Д и по цепи обратной связи через обмотку катушки Li вновь поступает на базу транзистора с отрицательной полярностью по отношению к общему проводу, вводя транзистор в насыщение. Так как в режиме насыщения сопротивление транзистора эмиттер — коллектор не превышает 1 ом, то все напряжение питания приложится к обмотке реле Ръ в результате чего оно сработает. Для того чтобы лучше понять работу фильтра, соберите на макетном шасси схему (рис. 128) и снимите ее частотную характеристику. Частотной характеристикой нашего фильтра будет являться зависимость тока, протекающего через реле Р при изменении частоты входного сигнала от 100 гц до 3 кгц. При этом амплитуда входного сигнала на всех частотах должна оставаться постоянной, равной 3 в. Для снятия частотной характеристики на вход схемы подается переменное напряжение от самодельного звукового генератора. В разрыв цепи между катушкой реле и проводом питающего напряжения — Еk включите миллиамперметр со шкалой 0 — 50 ма. Теперь включайте всю схему и начинайте изменять частоту входного сигнала от самых низких до 3 кгц. Миллиамперметр вначале будет показывать ток 1 — 2 ма, а потом на частотах, близких к 1000 гц, ток резко возрастет до 10 — 15 ма и снова упадет до 1 — 2 ма при дальнейшем увеличении частоты. Такое поведение прибора говорит о том, что схема фильтра работает нормально. Чтобы построить график частотной характеристики схемы, надо на клетчатой бумаге по вертикали отложить показания миллиамперметра для каждого значения частоты через 50 гц, откладываемых по горизонтали. График должен быть близок к кривой 1, показанной на рисунке 130. Напоминаю еще раз: прежде чем производить отсчет по миллиамперметру, убедитесь по вольтметру, что амплитуда входного сигнала равна 3 в. Чем острее получится кривая, то есть чем резче будет изменяться ток в обмотке реле при изменении частоты входного сигнала, тем лучше. Говорят, что чем острее кривая частотной характеристики фильтра, тем выше его селективные (избирательные) свойства. Частота, на которой показания миллиамперметра максимальны, называется резонансной частотой фильтра. Теперь измените величину конденсатора Cj на 0,1 мкф и снова снимите частотную характеристику фильтра, построив график на той же клетчатой бумаге. Вы убедитесь, что резонансная частота нового фильтра сместится в сторону низких частот (влево) и для нашего случая (кривая 2, рис. 130) будет равна 1150 гц. А если величину конденсатора уменьшить до 0,025 мкф, то резонансная частота сместится в сторону высоких частот (кривая 3, Фрез = 2450 гц). Тот же эффект вы получите, если будете менять величину индуктивности катушки Lu то есть ее число витков. Чем больше число витков у катушки, тем ниже резонансная частота фильтра, и наоборот. Для диапазона частот 1000 — 5000 гц рекомендуется использовать тороидальные катушки индуктивности с ферритовыми сердечниками, поскольку они при минимальных габаритах обеспечивают наибольшую индуктивность. Существенным недостатком тороидальных катушек является сложность их намотки и невозможность регули ровать величину индуктивности. Поэтому в тех моделях, где габариты не играют решающей роли, можно использовать броневые сердечники типа СБ1, СБ2, ОБ 12 и ОБ20. В том и другом случаях катушка наматывается проводом ПЭ 0,08 — 0,10 внавал до заполнения. Необходимая резонансная частота фильтра в этом случае определяется величиной конденсатора С7. Так делать значительно проще, чем отматывать витки. В схеме рисунка 128 величина индуктивности катушки равна 0,5 гн (генри). Такую индуктивность можно получить, если намотать на ферритовом тороидальном кольце с наружным диаметром 10 — 13 мм около 1000 витков провода ПЭ 0,08 — 0,10. Магнитная проницаемость кольца должна быть порядка 1000 — 2000. Кольцо с магнитной проницаемостью 2000 имеет две белые полосы, а с проницаемостью 1000 — одну белую полосу. Если не удастся достать кольца с такой высокой проницаемостью, можно обойтись кольцами с меньшей проницаемостью (две желтые полосы — 600, четыре красные — 400), склеивая их торцами по два. Склеивать можно клеем БФ-2 и БФ-6. На селективные свойства схемы большое влияние оказывает величина резистора #д. Если вы будете снимать частотные характеристики схемы (рис. 128) при трех значениях резистора Rg, то получите три кривые, показанные на рисунке 130 (#9 = 150 ком — кривая 4, #9 = 27 ком — кривая 5 и #э = 82 ком — кривая 1). Если #9=27 ком, то кривая 5 показывает, что транзистор Г4 находится в насыщении не только на резонансной частоте, но и в большом диапазоне частот. В этом, конечно, нет ничего хорошего, поскольку реле Pi будет срабатывать и от своего сигнала, и от сигнала, предназначенного для соседнего фильтра. При #9= 150 ком входной сигнал даже на резонансной частоте не достигает базы транзистора, а почти весь падает на резисторе. Поэтому транзистор не входит в насыщение, а перепад тока в его коллекторной цепи недостаточен для срабатывания реле Рь Этого случая также следует опасаться. При подборе величины резистора Rg нужно стараться, чтобы при входном сигнале в 3 б на резонансной частоте фильтра транзистор все же входил в насыщение. При этом плоская часть площадки резонансной кривой долж« на быть не больше 10 — 20 гц. К сожалению, ширина площадки зависит не только от величины резистора но и от величины коэффициента усиления транзистора. Так что для каждого фильтра величина резистора должна подбираться отдельно. Только после того как вы хорошо разберетесь в работе приемной аппаратуры, приступайте к ее изготовлен нию. Изготовление приемника. Приемник монтируется на гетинаксовой или текстолитовой плате размером 65X110 мм, толщиной 2,0 — 2,5 мм. Имейте в виду, если не удастся достать готовых реле Pi — 4 типа РЭС-10 и вы решите ставить в аппаратуру самодельные, размеры платы следует увеличить по длине на 10 мм. Согласно чертежу на плате (рис. 131) произведите разметку отверстий. Для простоты чертеж можно вначале перенести на миллиметровую бумагу, наклеить ее на плату и по ней уже сверлить все необходимые отверстия. Все детали, включая транзисторы Тi — Г7, диоды Д1 — Дб, конденсаторы Ci — С13 и резисторы Ri — Rq монтируются на гвоздиках. Такой монтаж не только обеспечивает необходимую жесткость и исключает ошибки и путаницу при монтаже, но также позволит вам при необходимости легко произвести замену детали. При монтаже строго придерживайтесь монтажной схемы, приведенной на рисунке. Там же дан и чертеж платы. На рисунке видно, что со стороны деталей на плате не делается никаких соединений между гвоздиками, а все они выполняются с обратной стороны медным проводом диаметром 0,3 — 0,5 мм в хлорвиниловой изоляции. Монтаж приемника старайтесь делать как можно осторожнее. Это особенно касается пайки: малейшее неправильное движение паяльника может повредить детали и сжечь изоляцию проводов. Крепление транзисторов производится за счет пайки их гибких выводов непосредственно к гвоздикам. Перед их монтажом следует надеть на выводы кусочки кембрика. Кусочек хлорвиниловой трубочки, надетый на корпус транзистора, исключит возможные замыкания корпуса с монтажными гвоздиками. Все транзисторы перед монтажом должны быть проверены на тестере и иметь коэффициент усиления в пределах 30 — 100, а начальный ток коллектора — не более 20 мка. На электролитические конденсаторы Ci-6,Cs, Сю и С2 также необходимо надеть хлорвиниловые трубочки. Иначе, поскольку корпус конденсатора соединен с выводом « — », может быть короткое замыкание с другими деталями или с гвоздиками, и аппаратура откажет в работе. Особенно обидно, когда такие казусы случаются при пуске модели. Катушки фильтров Li_4 намотайте на тороидальные кольца из феррита. Особое внимание обратите на заделку выводных концов. Их лучше всего делать из того же провода, каким производится намотка, складывая его в четыре или восемь раз с последующим скручиванием. Намотайте жгутик два-три раза на кольцо и продолжайте мотать уже проводом. Все катушки имеют по 1000 витков провода ПЭ 0,08 — 0,10. Подгонку индуктивностей катушек лучше всего производить на отдельно собранном макетном шасси (рис. 128) по заданным резонансным частотам. Впаяйте намотанную катушку в схему. Если она используется в фильтре самой низкой частоты дудочки, то параллельно ей подключите конденсатор 0,05 мкф, если самой высокой, то 0,025 мкф. Определите резонансную частоту фильтра. При отклонениях в частотах следует соответственно изменить число витков катушки или поставить другой конденсатор. И только после того, как резонансная частота фильтра будет точно совпадать с нужной частотой дудочки, катушка и параллельно подключенный к ней конденсатор с макета переносится в соответствующий фильтр приемника. Прежде чем катушку впаивать в схему приемника, обмотайте ее лентой из лакоткани. Крепится катушка к плате винтом с гайкой (диаметр винта 2,0 — 2,6 мм). Хорошо, если вам удастся достать четыре реле типа РЭС-10, паспорт 302. Это малогабаритное реле делает аппаратуру очень компактной, а номер паспорта говорит о величине сопротивления ее катушки. У реле с паспортом 302 сопротивление равно 630 ом. Это как раз то, что нам нужно. У реле с паспортом 303 — 120 ом, а с паспортом 304 — 45 ом. Реле РЭС-10, паспорт 302, перед установкой на плату нужно несколько переделать. Правда, переделка очень небольшая и сводится она к уменьшению натяжения пружины якоря. Ослабьте пружину так, чтобы реле надежно срабатывало от напряжения 6 в. На рисунке 131 показана установка реле на плате. Если не удастся достать нужных реле, это не беда. В замену им можно использовать любые реле, сделанные на базе реле РСМ или РЭС-6. Перемотайте их катушки проводом ПЭ 0,1 и отрегулируйте контакты, чтобы реле срабатывали от 6 в. Все детали, включая конденсаторы и резисторы, должны быть малогабаритными. Конденсаторы фильтров поставьте типа МБМ или БМ, а резисторы — МЛТ-0,5, МЛТ-0,25 или УЛИ-012. Отклонения в величинах резисторов на +20% от указанных на схеме никакие повлияют на работу приемника. В качестве диодов Дь-5 можете использовать любые точечные диоды Д2 или Д9 с прямым сопротивлением 20 — 100 ом. Обратное сопротивление диодов должно быть не менее 100 ком. Микрофон сделайте на базе капсюля ДЭМШ-1, строго придерживаясь технологии, приведенной на стр. 85 — 87, Если удастся достать угольный микрофон от старой телефонной трубки, то аппаратура с ним будет работать надежнее. Ее чувствительность настолько возрастет, что отпадет необходимость в первом каскаде усиления. Как подключить угольный микрофон к схеме, прочтите на стр. 226. Налаживание приемной аппаратуры начинайте с проверки работы фильтров. Вначале проверьте фильтр первого канала, для чего конденсатор С4 отпаяйте от резистора R7 и к нему подведите сигнал от звукового генератора с напряжением 3 в. В коллекторную цепь транзистора Г4 (между реле Р и проводом — 9 в) включайте миллиамперметр со шкалой 0 — 10 ма. При отсутствии сигнала на входе фильтра прибор должен показывать ток 1,5 — 2,0 ма, что характеризует исправную работу каскада в режиме постоянного тока. Если ток значительно меньше, уменьшайте резистор Rio. Если же ток по прибору рагаен току насыщения транзистора Г4 (около 10 ма), то это значит, что транзистор пробит и его следует заменить новым. При подключении параллельно Rio резистора, в 1 — 2 ком должно сработать реле Р, что говорит об исправности транзистора Г4. Затем снимайте частотную характеристику фильтра первого канала управления. Если резонансная частота отличается от соответствующей частоты дудочки меньше чем на 5 — 10 гц, а перепад тока в обмотке реле Р равен И — 13 ма, то дальнейшей наладки каскад не требует. Переходите к следующему. При больших отклонениях в частотах следует соответственно сместить резонансную частоту фильтра. Подгоните ее подбором конденсатора С7. Из 10 — 15 конденсаторов одного и того же номинала всегда можно подобрать конденсатор с нужной емкостью в пределах +20%. % Налаживание остальных трех фильтров производится в той же последовательности, что и фильтра первого канала. После того как резонансные частоты четырех фильтров подогнаны под частоты дудочки, нужно еще раз убедиться в правильности их выбора. Для этого нанесите все четыре снятые частотные характеристики на общий график и убедитесь, что они не налезают одна на другую. Если же кривые пересекаются, и притом значительно, то при приеме звуковых команд будут ложные срабатывания реле соседних фильтров. В качестве примера на ри-сунке 132 приведены совмещенные частотные характеристики аппаратуры, сделанной мною. Рис. 132. Совмещенные частотные характеристики LC-фильтров приемника звуковых команд. Усилительные каскады на транзисторах Т, Т2 и Г3 при отсутствии ошибок в монтаже регулировки не требуют. Для проверки их работы взамен резистора R7 включите высокоомные головные телефоны, а на микрофон подайте звуковой сигнал. В телефонах должен прослушиваться громкий звук. Его громкость не должна меняться при изменении расстояния между микрофоном и дудочкой от 1 до 20 м. Это показывает, что усилительные каскады и ограничитель работают исправно. После покаскадной наладки приемной аппаратуры восстановите полностью схему согласно рисунку 125 и произведите окончательную проверку ее работы. Подайте дудочкой звуковую команду по первому каналу, должно сработать реле Р. После прекращения подачи звуковой команды реле должно вернуться в исходное положение. Хорошо налаженная аппаратура надежно работает в радиусе 10 — 20 м. Если же вам необходим для управления моделью больший радиус действия или не удастся приобрести дудочку, то делайте передатчик звуковых команд. Изготовление передатчика звуковых команд. Передатчик звуковых команд (рис. 133) оформляется в виде коробки с размерами 160Х 145x52 мм. При подаче команды передатчик держат в руках и нажимают одну из четырех кнопок управления. В зависимости от этого генерируется звуковой сигнал требуемой частоты. Если ни одна кнопка не нажата, передатчик молчит, В противном случае допущена ошибка в схеме. Питается передатчик от трех батареек КБС-0,5, включенных последовательно, что значительно облегчает его эксплуатацию. Перед тем как приступить к изготовлению передатчика, разберитесь в работе его схемы. Схема передатчика представляет собой не что иное, как простой электронный генератор звуковых частот на транзисторах Т и 7^ и усилитель мощности на транзисторе 7Y Нагрузкой усилителя мощности является громкоговоритель, в качестве которого в схеме используется микрофон на капсюле ДЭМШ-1. Так что, когда будете делать микрофон, делайте сразу два экземпляра: один для приемной аппаратуры, а другой для передатчика» Рис. 133. Схема передатчика звуковых команд Генерируемая частота зависит от величины резистора, включенного между точкой 1 и проводом питания — 12 з. При подключении кнопками управления К-а одной из цепочек #5-12 схема будет генерировать сигнал требуемой частоты. Казалось бы, что ни к чему в каждой цепочке ставить по два резистора, а достаточно одного. Но это не так. Один из резисторов #5, Ri, #9 и #ц грубо определяет частоту генерации, а резисторы #6, #8, #10 и #12 служат для более точной их подгонки. В то время, когда ни одна кнопка не нажата, база транзистора Т через вторую пару контактов соединена с общим проводом +12 в. Генерация при этом невозможна. Значения резисторов #5-12, указанные на схеме, даны для частот 1550, 1950, 2350 и 2720 гц. Но если для своей аппаратуры вы возьмете другие частоты звуковых команд, то величины резисторов придется изменить. Проще всего их подбирать так. Между точкой 1 (рис. 133) и проводом — 12 в включите переменный резистор R= 100 ком. Изменяя его величину, добейтесь равенства частоты, генерируемой передатчиком, с резонансной частотой одного из фильтров Фi-4 приемной аппаратуры. После этого переменный резистор выключите и на омметре замерьте его сопротивление. Величины #5, #7, #9 и #ц берите на 10% меньше измеренной величины переменного резистора и уже резисторами #6, #8, #ю и #12 производите точную подгонку. Все детали передатчика, за исключением кнопок управления и громкоговорителя, монтируйте на гетинаксо-вой плате размером 140X155 мм, толщиной 2,0 — 2,5 мм. Необходимые отверстия сделайте по рисунку 134. В миллиметровые отверстия вставьте гвоздики (на них будете вести весь монтаж, включая транзисторы). Смонтированную плату прикрепите двумя винтами к передней панели предатчика (рис. 135). Кроме того, на переднюю панель установите выключатель Вк и четыре кнопки управления. В качестве кнопок можете использовать обычные тумблеры. Переднюю панель четырьмя винтами прикрепите к фанерной коробке. Ко дну коробки клеем БФ-2 приклейте громкоговоритель. Правильно смонтированная схема передатчика наладки не требует, за исключением, конечно, подгонки значений частот звуковых команд. Аппаратура управления звуком, включая передатчик и приемник, готова. Еще раз проверьте ее совместную работу и ставьте на модель. При совместной проверке работы аппаратуры отнесите передатчик от приемника на 10 — 15 м и подайте звуковую команду по первому каналу управления. Должно четко сработать реле Р. При нажатии кнопки К2 сработает Р2 и т. д. Чтобы легче было судить о работе аппаратуры, к контактам реле подключите сигнальные лампочки от карманного фонаря по схеме (рис. 136). При отжатых кнопках управления, даже при громком разговоре в комнате, ни одно из реле не должно срабатывать. Но попробуйте хотя бы легонько свистнуть — одно из реле обязательно сработает! Ставьте аппаратуру на модель и побивайте все рекорды! Желаю вам удачи! ЧТО ЖЕ ДАЛЬШЕ? Итак, вы познакомились с азбукой автоматики. Когда книжка уже прочитана, можно уточнить ее название, и это не будет для вас новостью — вы познакомились с азбукой транзисторной автоматики. Транзистор всюду! Транзистор — датчик (фоторезистор, термодатчик), он же усилитель, он же реле. Этот маленький волшебник может все! Может преобразовать любой вид энергии в электрический сигнал и быть датчиком, может усилить его, может заставить работать исполнительный механизм. И хотя в нашей азбуке всего три слова — «датчик», «усилитель» и «реле», вы теперь знаете, какие замечательные автоматы за ними скрываются. Датчик, реле и усилитель находят применение в любом автоматическом устройстве. Это его «глаза», его «уши», его «память», его электронные «мышцы». И все же это лишь отдельные «кубики». Сами по себе, без взаимодействия друг с другом, они вряд ли кого способны заинтересовать. Но когда начинаешь связывать эти разрозненные «кубики» в единое целое, когда у вас на глазах станут возникать удивительные автоматы, способные уже как-то помочь человеку, вот тогда.., просто захватывает дух! Увлекшись конструированием автоматов, вы даже не заметили, как выросли в глазах не только своих товарищей, но и учителей. Вы не только что-то познали, но и научились доводить до конца задуманное, а это самое ценное качество. Но не забывайте о скромности, иначе успех не будет вашим другом. Работая над фотореле, вы могли заинтересоваться, а нельзя ли автомат научить читать книги, конспектировать их или хотя бы распознавать печатный текст. Делая слышащий автомат, вы, наверное, задумывались о том, как подавать команды автомату голосом, научить его понимать человеческий голос, а может быть, и отвечать. И, уж конечно, конструируя электронные часы, вам хотелось освободиться от зубчатых колес. Но как, вы не знали... Все это очень сложные вопросы, и одной автоматике они не по плечу. Решать их призвана молодая наука — кибернетика. Но у кибернетики есть своя азбука — АЗБУКА КИБЕРНЕТИКИ, хотя автоматика является ее составной частью. Итак, ребята, до новой встречи в «АЗБУКЕ КИБЕРНЕТИКИ»!
|
