5.1. Сенсорный звонок

Гончар А. [16]

В этой схеме используется обычный электрический звонок, питающийся от сети переменного тока напряжением 220 В. Но вместо звонковой кнопки используется сенсорная пластина. Принципиальная схема звонка показана на рис. 22.

Рис. 22. Схема сенсорного звонка

Устройство постоянно подключено к сети. Выпрямленное диодом VD3 и стабилизированное с помощью VD4 напряжение на конденсаторе С1 составляет примерно 20 В. Составной транзистор VT1, VT2 заперт. При касании сенсорной пластины наведенное напряжение выпрямляется диодом VD1 и отпирает составной транзистор. Срабатывает электромагнитное реле К1 и контактами К1.1 включает звонок. После разряда конденсатора С1 на обмотку реле оно отпускает, и звонок выключается. Теперь следует прекратить прикосновение к сенсору. Если же продолжать его касаться, реле не сработает, так как ток ограничивается большим сопротивлением резистора R5. Таким образом, длительность звучания звонка определяется скоростью разряда конденсатора. Диод VD2 защищает транзисторы от пробоя напряжением самоиндукции обмотки реле.

Выбор электромагнитного реле определяется следующим образом: начальный ток разряда конденсатора через обмотку реле в момент отпирания составного транзистора должен превышать ток срабатывания реле. Длительность звучания звонка (время разряда конденсатора от начального тока до тока отпускания реле) должна быть не менее половины секунды.

Ток разряда конденсатора выражается формулой:

где

i — мгновенное значение тока,

I o — начальный ток разряда,

τ — постоянная времени цепи разряда, равная произведению емкости конденсатора на сопротивление обмотки реле.

Если известен ток отпускания реле I к , можно найти время t, за которое ток разряда изменится от I 0 до I к :

Используем электромагнитное реле РЭС10, паспорт РС4.529.031-03, контакты которого допускают коммутацию переменного напряжения 220 В. Его обмотка имеет сопротивление 630 Ом, ток срабатывания 22 мА, ток отпускания 3 мА. Если конденсатор заряжен до 20 В, начальный ток разряда составит 20/630 = 31,8 мА, что гарантирует срабатывание реле. Отношение I к /I 0 окажется равным 0,0943 и натуральный логарифм этого отношения -2,36. Постоянная времени цепи разряда — 200 мкФ х 630 Ом — дает 0,126 с.

Тогда t = 0,126 х 2,36 = 0,3 с, чего совершенно недостаточно. Следует заметить, что выбор другого реле задачи не решает. Поэтому в схеме следует увеличить емкость конденсатора до 500 мкФ. Тогда пропорционально увеличится время звучания до 0,75 с.

 

5.2. Электронный звонок

Яковлев В. [17]

В этой схеме (рис. 23) на транзисторе VT1 и трансформаторе Т1 собран блокинг-генератор, работающий в режиме прерывистой генерации за счет цепочки R1, С4. Вырабатываемые пачки коротких импульсов со вторичной обмотки трансформатора поступают на динамическую головку ВА1, которая воспроизводит звук, похожий на трели соловья. Тумблером SA1 можно изменить характер звучания. Включение питания от сети через трансформаторный выпрямитель осуществляется с помощью обычной звонковой кнопки SB1.

Рис. 23. Схема электронного звонка

Элементы схемы, за исключением сетевого трансформатора, динамической головки, держателя предохранителя и тумблеров SA1 и SB1 размещаются на печатной плате, показанной на рис. 24.

Рис. 24. Чертеж печатной платы электронного звонка

В качестве блокинг-трансформатора Т1 используется выходной трансформатор от приемника «Россия-303», «Альпинист-407» или др. Трансформатор Т2 собирается на магнитопроводе Ш20х20, первичная обмотка содержит 3000 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,12 мм, вторичная — 165 витков ПЭВ-1 0,35 мм. Можно использовать готовый трансформатор кадровой развертки ТВК-110А, у которого применяется вторичная обмотка, намотанная толстым проводом.

Вместо транзистора ГТ402Г можно установить КТ505А или КТ603Б, но в этом случае придется изменить на обратную полярность выпрямителя и электролитических конденсаторов.

 

5.3. Электронный звонок на микросхемах

Глотов А. [18]

Этот звонок воспроизводит звук, похожий на сирену. Его принципиальная схема приведена на рис. 25.

Рис. 25. Принципиальная схема звонка на микросхемах

На элементах DD1.1-DD1.3 собран генератор инфранизкой частоты 0,5-20 Гц, а на элементах DD2.1-DD2.3 — генератор звуковой частоты. Элементы DD1.4 и DD2.4 являются буферными. Транзистор VT1 используется в качестве ключа: на базу поступают инфранизкочастотные колебания, а с эмиттера на генератор звуковой частоты подается питание, которое плавно нарастает и спадает благодаря наличию конденсатора С3. Изменения напряжения питания приводят к изменениям генерируемой звуковой частоты. Транзистор VT2 работает усилителем мощности, коллекторной нагрузкой которого является динамическая головка ВА1. Питание напряжением 4,5 В подается с батареи типа 3336Л или с трех малогабаритных аккумуляторов, соединенных последовательно.

Значительная часть элементов схемы размещена на печатной плате, чертеж которой приведен на рис. 26.

Рис. 26. Печатная плата электронного звонка на микросхемах

Примечание. В журнальной статье рекомендуется при отсутствии транзистора КТ345А заменять его транзистором КТ361. Однако этого делать нельзя: в цепи коллектора VT2 включены последовательно резистор R5 сопротивлением 22 Ом и динамическая головка 0.25ГД-19 сопротивлением 7 Ом. Суммарное сопротивление равно 29 Ом, что при питании напряжением 4,5 В приводит к току коллектора 155 мА.

Если предельный ток коллектора КТ345А составляет 200 мА, то у КТ361 — всего 50 мА. Увеличение же сопротивление резистора R5 до 82 Ом приведет к значительному уменьшению уровня громкости. Можно использовать КТ3108А.

 

5.4. Двухтональный электронный звонок

Зарубин А. [19]

Принципиальная схема этого звонка собрана всего на одной микросхеме К176ИЕ5, которая содержит генератор с двоичным счетчиком и считается «часовой», так как разработана для применения в электронных часах (рис. 27). В этом случае к ней подключается кварцевый резонатор на частоту 16384 или 32768 Гц, генератор вырабатывает импульсы этой частоты, которая уменьшается делителем. Однако эта микросхема способна генерировать импульсы и без кварцевого резонатора.

Рис. 27. Принципиальная схема двухтонального звонка

Основная частота повторения импульсов в схеме определяется сопротивлением резистора R3, емкостью конденсатора С1 и равна примерно 1500 Гц. Резистор R1 осуществляет частотную манипуляцию, так как подключен к выводу микросхемы, где частота импульсов в 256 раз меньше основной.

Выходной сигнал с микросхемы поступает на базу выходного усилительного транзистора VT1, нагрузкой которого является капсюль ТА-4. Питание поступает от сети переменного тока через гасящий резистор R4 и однополупериодный выпрямитель VD1, С2. Выпрямленное напряжение стабилизировано стабилитроном VD2.

Звонок включается нажатием кнопки SB1. При этом конденсатор разряжается на микросхему и выходной каскад. От длительности его разряда зависит время звучания звонка. После окончания звука кнопку нужно отпустить, тогда конденсатор С2 вновь зарядится от выпрямителя. Печатная плата с размещением элементов показана на рис. 28.

Рис. 28. Чертеж печатной платы двухтонального звонка

 

5.5. Звонок «Трель»

Дякевич С. [20]

Звуковой сигнал типа трели образуется поочередной коммутацией сигналов близких звуковых частот, в связи с этим принципиальная схема этого звонка (рис. 29) содержит коммутирующий генератор прямоугольных импульсов с частотой повторения около 5 Гц на элементах DD1.1, DD1.2 и два генератора звуковых частот на элементах DD1.3, DD1.4 и DD1.5, DD1.6. Таким образом, генераторы звуковых частот работают поочередно, так как выходы элементов DD1.1 и DD1.2 противофазны. Выходные сигналы генераторов суммируются на резисторах R5-R7 и поступают на усилитель, собранный на транзисторах VT1-VT3 и нагруженный динамической головкой ВА1.

Питание на устройство подается от сети переменного тока напряжением 220 В с помощью трансформаторного выпрямителя на интегральной сборке диодного моста КД906А и простейшего электронного стабилизатора напряжения на транзисторе VT4 и стабилитроне VD7. Сетевой трансформатор может быть любого типа с напряжением вторичной обмотки около 16 В, например унифицированный выходной трансформатор кадровой развертки ТВК-110А от черно-белых телевизоров. Он имеет две вторичные обмотки, но использовать нужно ту, которая намотана более тонким проводом и имеет сопротивление около 27 Ом (сопротивление другой — около 1 Ом).

Рис. 29. Принципиальная схема звонка « Трель »