Подсоедините предлагаемое устройство к осветительной лампе, магнитофону или приемнику, и вы получите автомат, который по вашему слову или хлопку в ладоши включит нагрузку в сеть.
Основная деталь этого автомата — акустический датчик Мк1 (рис. 1), преобразующий звуковые колебания в электрические. Сигнал поступает на подстроечный резистор R1 — регулятор чувствительности акустического реле. С движка подстроечного резистора сигнал подается далее через конденсатор С1 на первый каскад усиления, выполненный иа транзисторе Т1. Смещение на базе транзистора задается резистором R2, подключенным к коллектору. Такое включение базового резистора позволяет получить большую стабильность режима каскада при изменении температуры окружающей среды.
С нагрузки первого каскада (резистор R3) сигнал подается через конденсатор С2 на следующий каскад, собранный на транзисторе Т2 по аналогичной схеме. С нагрузки каскада (резистор R5) сигнал поступает через конденсатор СЗ на каскад, выполненный на транзисторе ТЗ по несколько необычной схеме. Это одновременно и усилитель переменного напряжения, и усилитель постоянного тока. Пока нет сигнала, смещение на базе транзистора ТЗ, определяемое сопротивлением резистора R6, незначительное и через нагрузку каскада — обмотку электромагнитного реле Р1 — протекает слабый ток. Когда же на базе транзистора появляется переменный сигнал звуковой частоты, он усиливается транзистором, выделяется на обмотке реле и поступает через конденсатор С4 на детектор. В результате детектирования возрастает отрицательное напряжение смещения на базе транзистора, он открывается сильнее, ток в коллекторной цепи возрастает настолько, что реле срабатывает. Своими контактами Р1/1 оно подает сигнал на своеобразный триггер — устройство с двумя устойчивыми состояниями, собранный на реле Р2.
Работает триггер так. После включения автомата и при отсутствии звукового сигнала заряжается (до напряжения источника питания) электролитический конденсатор С6 через нормально замкнутые контакты группы Р2/1 и резистор R7. Как только появляется звуковой сигнал достаточной громкости и срабатывает реле Р1, его контакты Р1/1 подключают заряженный конденсатор С6 к обмотке реле Р2. Оно срабатывает и замыкающимися контактами группы Р2/1 подключает обмотку реле через резистор R8 к источнику питания. Теперь при размыкании контактов P1/I реле Р2 будет удерживаться током, протекающим через резистор R8 и обмотку. А конденсатор С6 при этом разрядится через резисторы R7 и R9.
Когда звуковой сигнал появится вновь и реле Р1 сработает вторично, его контакты Р1/1 подключат разряженный конденсатор С6 к обмотке реле Р2. Через конденсатор потечет зарядный ток, ток через обмотку реле резко упадет (он станет ниже тока отпускания), и реле отпустит. При последующих звуковых сигналах процесс повторится. В зависимости от состояния триггера контакты Р2/2 реле, то замыкаясь, то размыкаясь, будут включать или выключать, например, лампу освещения, включенную в розетку Ш1.
Питается акустическое реле от выпрямителя, собранного на диодах ДЗ — Д6 по мостовой схеме. Конденсатор С5 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Переменное напряжение на выпрямитель подается со вторичной обмотки понижающего трансформатора питания Tpl. В цепи первичной обмотки поставлены плавкий предохранитель Пр1 и выключатель В1.
В качестве акустического датчика в автомате применен головной телефон ТОН-2 сопротивлением 1600 Ом. Его можно заменить ТОН-1, ТК-47 и даже капсюлем ДЭМШ, которые продаются в магазинах «Радиотовары».
В первых двух каскадах усилителя применены высокочастотные транзисторы П416Б, обладающие высоким коэффициентом усиления. Для автомата следует отобрать транзисторы с коэффициентом усиления 100—120. Хотя напряжение питания составляет 22 В, а эти транзисторы рассчитаны на напряжение 15 В, применять их в этом устройстве неопасно — режим работы выбран таким, что напряжение между коллектором и эмиттером не превышает допустимого. В третьем каскаде можно применить транзистор МП25А, МП25Б, МП26А, МП26Б с коэффициентом усиления 30—40.
Диоды Д1 и Д2 могут быть Д9В-Д9Л или Д2Б-Д2Ж, диоды Д3-Д6 — серии Д7 с любым буквенным индексом. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроеч-ный — СПО-0,5. Конденсаторы С1—С4 — МБМ, С5 и С6 — К50-6.
Реле Р1 — РЭС-6, паспорт РФО.452.143, с сопротивлением обмотки 550 Ом, током срабатывания 22 мА и током отпускания 10 мА. Реле Р2 — РЭС-9, паспорт РС4.524.200, с сопротивлением обмотки 500 Ом, током срабатывания 28 мА и током отпускания 7 мА. Можно, конечно, применить и другие подобные реле, но следует помнить, что реле Р1 должно срабатывать при токе не более 25 мА и отпускать при токе не менее 8 мА, а Р2 — срабатывать при токе не более 40 мА и отпускать при токе 6—15 мА.
Трансформатор наматывают на сердечнике сечением 2—3 см2 (например, на сердечнике из пластин Ш16 при толщине набора 15 мм). Обмотка I должна содержать 4400 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II — 320 витков ПЭВ-1 0,2.
Детали акустического реле смонтированы на плате из текстолита (можно гетинакса) размерами 55X165 мм (рис. 2). На рисунке показано расположение деталей и соединения между ними со стороны монтажа. Оба реле и электролитические конденсаторы расположены с другой стороны платы.
Корпус акустического реле может быть произвольной формы. Лицевая стенка корпуса закрыта декоративной решеткой, за которой в стенке вмонтирован головной телефон Мк1. На задней стенке корпуса размещены предохранитель, выключатель питания и двухгнездная розетка (Ш1). В задней стенке просверлено отверстие, через которое отверткой можно регулировать подстроечный резистор. Через другое отверстие выводят шнур питания с двухполюсной вилкой на конце.
Налаживание акустического реле начинают с проверки напряжения питания на выходе выпрямителя — оно должно быть в пределах 20—23 В. Затем измеряют режимы работы транзисторов Т1 и Т2. В случае необходимости коллекторный ток транзистора TI можно установить точнее подбором резистора R2, а транзистора Т2 — подбором резистора R4.
Далее включают последовательно с обмоткой реле Р1 миллиамперметр и проверяют ток коллектора транзистора ТЗ, при отсутствии сигнала (движок резистора R1 должен находиться в положении наибольшей чувствительности, то есть в верхнем по схеме, а датчик Мк1 прикрыт от попадания звуковых колебаний) он должен быть на 1—2 мА ниже тока отпускания реле (этот ток, как и ток срабатывания, нужно измерить заранее). Точнее значение тока коллектора можно установить подбором резистора R6.
Открыв головной телефон, и плавно перемещая движок резистора R1 из нижнего по схеме положения в верхнее, хлопают в ладоши и замечают увеличение тока в цепи коллектора транзистора ТЗ. При определенном положении движка резистора этот ток должен возрастать во время хлопка до тока срабатывания реле, а после хлопка — падать ниже тока отпускания. При этом настольная лампа, включенная в розетку Ш1, должна или зажигаться, или гаснуть. Если, например, она пря хлопке зажигается, а после него гаснет, значит, протекающий через резистор R8 и обмотку реле Р2 ток ниже тока отпускания. Следует подобрать точнее резистор R8. Может случиться, что лампа хорошо управляется хлопками, а, например, после громкого и длительного произнесения какого-нибудь слова не гаснет. Такое может быть только в случае, если протекающий через резистор R7 я обмотку реле Р2 ток выше тока отпускания. Достаточно подобрать резистор R7 с большим сопротивлением, и дефект будет устранен. Окончательно чувствительность автомата следует подобрать подстроечным резистором такой, чтобы он срабатывал от хлопков на расстоянии 4—5 м.
Б. ИВАНОВ
Рисунки Ю. ЧЕСНОКОВА