Не успеешь и подумать…

Мы, конечно, не роботы. Но управление у нас электрическое. Вот вы решили почесать нос. В каком-то центре мозга рождается электрический импульс, и к мышцам пальца поступают управляющие токи с амплитудой 0,1 В и частотой от десятков до сотен герц. Чем больше частота управляющих импульсов, тем сильнее сокращается мышца.

А самое интересное, электрические сигналы, снятые с соответствующих мышц, можно подать на вход электронного усилителя и использовать затем для управления любой техникой. Это ценно тем, что быстродействие мышечного «механизма» человека ограничено (см. статью «Со скоростью мысли» в этом же номере).

Положение существенно улучшится, если исключить из цепочки реакции медлительное мышечное звено, заменив его, к примеру, быстродействующим электромагнитом. При этом, подаваемая ему через нервные клетки команда пройдет всего за 0,15 с, поскольку скорость распространения нервных импульсов достигает 100 м/с. Биотоки ученые планируют использовать для управления самолетами и ракетами. А вы можете использовать биоуправление, например, в гонках автомоделей по трассе. Здесь быстрота реакции способна обеспечить игроку победу.

Не менее интересно биоэлектрическое управление игрушками. Чтобы уловить биопотенциалы руки, на доступные участки мышц накладываются металлические электроды, подобные тем, что применяют медики при записи электрокардиограммы (рис. 1).

Для лучшего контакта между кожей и электродом помещают прокладку из ваты, смоченной раствором поваренной соли. Электроды нужно зафиксировать на руке с помощью резиновых браслетов. Снимаемые с них сигналы подаются на вход усилителя биоимпульсов (рис. 2).

Увеличивая емкость конденсатора С4, можно регулировать нижнюю границу полосы пропускания усилителя, начиная примерно с 0,5 Гц. Верхняя граница ее достигает 20 кГц. Трансформатор можно взять готовый, согласующий, от карманного радиоприемника. С выхода трансформатора импульсы поступают на исполнительный усилитель (рис. 3).

Усилитель этот пригоден для управления любыми игрушками. Проходящая на его вход серия биоимпульсов дополнительно усиливается каскадом на транзисторе VT1 и после выпрямления диодами VD1, VD2 удерживает транзистор VT2 в открытом состоянии. Возникающее на резисторе R6 падение напряжения отпирает составной транзисторный ключ VT3, VT4, тем самым подавая питание на игрушку, которая начинает двигаться. Чтобы иметь возможность регулировать чувствительность устройства, между блоками по рисункам 2 и 3 можно поместить аттенюатор в виде цепочки резисторов, переключаемых галетным переключателем. Как может выглядеть установка для демонстрации управления игрушкой биоимпульсами руки, показывает рисунок 4.

Рис. 4

Обратите внимание: питание игрушки и усилителя биоимпульсов производится от отдельных источников постоянного тока. Это сделано главным образом ради того, чтобы исключить попадание помех от «силового» привода игрушки на чувствительный вход биоусилителя. Для действия привода лучше воспользоваться питанием от сетевого адаптера, дающего на выходе ток порядка 0,5 А. Усилитель биоимпульсов имеет весьма небольшое потребление, ему будет достаточно питания от гальванической батарейки типа «Кроны».

Включать и выключать питание устройства от раздельных источников следует через один общий двухцепевой выключатель типа «тумблер».

Ю. ПРОКОПЦЕВ

 

Супер на одном транзисторе

Приемники высокого качества обычно делаются по супергетеродинной схеме и бывают довольно сложны. Но перед вами супергетеродин всего на одном транзисторе, который одновременно участвует в выполнении нескольких функций. Одна из них — генерирование вспомогательных высокочастотных колебаний, определяемых гетеродинным контуром L1, С1.2, С2, С4. Эти колебания передаются на базу транзистора VT1 посредством катушки связи L4. Сюда же через катушку связи L3 поступают сигналы радиостанций, уловленные магнитной антенной WA1 и выбранные приемным резонансным контуром L1, C1.1, С3.

Взаимодействие тех и других в транзисторе — на этот раз в функции смесителя — приводит к образованию новой, так называемой промежуточной частоты. Данные приемного и гетеродинного контуров рассчитываются таким образом, чтобы при перестройке в пределах выбранного диапазона частоты их всегда отличались от частоты сигнала станции на величину промежуточной, обычно равной 465 килогерцам. Практически это достигается соответствующей подстройкой (сопряжением) обоих контуров, что обычно пугает тех, кто не знаком с этой операцией.

Установленная раз и навсегда, неизменная и сравнительно невысокая промежуточная частота позволяет получать достаточно высокое и устойчивое усиление в простых резонансных каскадах, обеспечивая хорошие показатели по чувствительности и избирательности приема. В конструкции нашего однотранзисторного приемника контур (фильтр) промежуточной частоты представлен парой L5, С5. Ради упрощения усиление на промежуточной частоте не используется.

Сигнал с катушки связи L6 контура промежуточной частоты сразу поступает на детектор, собранный на диодах VD1, VD2. Продетектированный сигнал звуковой частоты через элементы С8, L3, L4 подается на базу все того же транзистора. Он действует в так называемом рефлексном режиме, усиливая одновременно и высокую и звуковую частоту. Проще всего было бы пропустить ток звуковой частоты через высокоомные головные телефоны типа ТОН-2. Но найти их можно не всегда, а распространенные низкоомные от плейеров при слабом (менее 1 мА) коллекторном токе нашего транзистора не «раскачаешь». Поэтому в схему включен понижающий выходной трансформатор Т1 от карманного приемника. Из старой неисправной конструкции можно добыть также магнитную антенну, фильтр промежуточной частоты, катушки гетеродинов СВ. При длине ферритового стержня порядка 100 мм антенная катушка может содержать около 85 витков, связная — порядка 8… 12 провода ПЭВ-1 0,1.

Приступая к сопряжению контуров, временно присоедините к катушке L1 (через конденсатор на 20…30 пкФ) внешнюю антенну — изолированный провод длиной 3…5 м. Настройтесь на устойчиво слышимые станции у высоко- и низкочастотного краев диапазона.

Действуя конденсатором С4, получите затем сердечником катушки L2 максимальную громкость передатчиков у соответствующих краев диапазона. Если в середине диапазона прием сильно ослаблен, подберите компромиссное положение указанных органов подстройки. Полезно подобрать также номинал резистора R2, ориентируясь на наиболее громкий и чистый прием. Как видите, наладка супергетеродина вовсе не так сложна.

С. КУЗЬМЕНКОВ