Как собрать громкую сирену на транзисторах своими руками. Какие компоненты понадобятся для сборки. Как работает схема сирены на транзисторах. Какие модификации можно внести в базовую схему сирены.

Принцип работы транзисторной сирены

Схема сирены на транзисторах состоит из двух основных частей:

• Генератор звукового сигнала на мультивибраторе
• Усилитель мощности для раскачки динамика

Генератор формирует звуковой сигнал определенной частоты, а усилитель усиливает его до нужной громкости. Как это работает в деталях?

Генератор звукового сигнала

Генератор собран по схеме мультивибратора на двух транзисторах. Транзисторы поочередно открываются и закрываются, формируя прямоугольные импульсы. Частота импульсов зависит от номиналов конденсаторов и резисторов в базовых цепях.

Усилитель мощности

Сигнал с генератора поступает на усилитель мощности, собранный на двух транзисторах по схеме с общим эмиттером. Усилитель раскачивает динамик, преобразуя электрические колебания в звуковые.

Необходимые компоненты для сборки сирены

Для сборки простой сирены на транзисторах потребуются следующие радиодетали:

• Транзисторы BC547 (4 шт)
• Транзистор BD139 (1 шт)
• Резисторы: 10 кОм (2 шт), 1 кОм (2 шт), 100 Ом (1 шт)
• Конденсаторы: 10 нФ, 22 нФ
• Динамик 8 Ом
• Макетная плата
• Провода для соединений
• Источник питания 9-12В

Пошаговая инструкция по сборке сирены

Соберем сирену на макетной плате, следуя этим шагам:

1. Установите транзисторы BC547 на макетную плату
2. Подключите резисторы 10 кОм к базам транзисторов
3. Соедините коллекторы транзисторов через резисторы 1 кОм
4. Подключите конденсаторы между базой и коллектором противоположных транзисторов
5. Соберите усилительный каскад на транзисторах BC547 и BD139
6. Подключите динамик к коллектору BD139 через резистор 100 Ом
7. Соедините выход генератора со входом усилителя
8. Подключите питание 9-12В

Настройка и проверка работы сирены

После сборки схемы проверьте работу сирены:

1. Подайте питание на схему
2. Вы должны услышать громкий звук сирены
3. Если звук отсутствует, проверьте правильность соединений
4. Для изменения тона сирены попробуйте заменить конденсаторы генератора
5. Для увеличения громкости можно поставить более мощный выходной транзистор

Возможные модификации базовой схемы сирены

Базовую схему сирены можно модифицировать для получения дополнительных функций:

• Добавление второго генератора для получения двухтонального сигнала
• Установка переменного резистора для регулировки частоты звука
• Подключение светодиодов для световой индикации
• Добавление таймера для ограничения времени работы
• Использование более мощного выходного каскада для увеличения громкости

Применение самодельной сирены

Собранную своими руками сирену можно использовать в различных целях:

• В качестве охранной сигнализации
• Как звуковой сигнал в самодельных игрушках
• Для привлечения внимания в экстренных ситуациях
• В роли дверного звонка
• Для звукового оповещения в различных устройствах

Достоинства и недостатки транзисторной сирены

Рассмотрим основные плюсы и минусы самодельной сирены на транзисторах:

Достоинства:

• Простота схемы и доступность компонентов
• Низкая стоимость
• Возможность модификации под конкретные задачи
• Хорошая громкость звука

Недостатки:

• Отсутствие готового корпуса
• Необходимость настройки
• Нестабильность параметров при изменении напряжения питания
• Потребность в источнике питания

Меры предосторожности при работе с сиреной

При использовании самодельной сирены соблюдайте следующие меры безопасности:

• Не подавайте на схему напряжение выше рекомендованного
• Не включайте сирену на длительное время во избежание перегрева
• Используйте средства защиты слуха при настройке громкой сирены
• Не направляйте звук сирены непосредственно на людей
• При использовании в качестве сигнализации учитывайте законодательные ограничения

Сравнение транзисторной сирены с другими типами

Как самодельная сирена на транзисторах соотносится с другими видами сирен?

Тип сирены	Преимущества	Недостатки
Транзисторная	Простота, низкая цена	Нестабильность параметров
На микросхемах	Стабильность, компактность	Сложнее в сборке
Пьезоэлектрическая	Громкость, экономичность	Узкая диаграмма направленности
Механическая	Не требует электропитания	Низкая надежность, шум

Часто задаваемые вопросы о транзисторных сиренах

Разберем популярные вопросы начинающих радиолюбителей о сборке сирен:

Какое напряжение питания лучше использовать для сирены?

Оптимальное напряжение питания составляет 9-12В. При более низком напряжении уменьшится громкость, а при слишком высоком возможен выход транзисторов из строя.

Как увеличить громкость сирены?

Для повышения громкости можно использовать более мощный выходной транзистор и динамик большего размера. Также поможет увеличение напряжения питания в допустимых пределах.

Почему сирена работает нестабильно?

Нестабильная работа может быть вызвана несколькими причинами:

• Плохой контакт в соединениях
• Неисправные или некачественные транзисторы
• Неправильно подобранные номиналы деталей
• Нестабильное напряжение питания

Можно ли собрать сирену без макетной платы?

Да, схему можно собрать методом навесного монтажа на любой изолирующей поверхности. Однако использование макетной платы упрощает сборку и последующую отладку.

РадиоКот :: Громкая сирена на транзисторах

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Игрушки >

Громкая сирена на транзисторах

     В сети большое количество сирен. Авторы не щадят таймеров, логики, спец микросхем и даже микроконтроллеров. В ход идут мощные пезо-излучатели и импульсные трансформаторы, и это правильно! Только вот что делать, если их нет, или не хватает уверенности в своих силах? На самом деле, громкую сирену, с красивым плавным тональным переходом, можно собрать на «рассыпухе». Которую можно выковырять из отслуживших свой срок телеков, видиков или еще чего. Для схемы сирены не понадобится ни одной современной или специализированной микросхемы, а только самые распространенные транзисторы. И звук этой сиренки, будет ничуть не хуже звука новенькой китайской, а может даже и лучше — все зависит от вас.

     Итак, схема.

 

     Схема содержит два генератора. Первый для генерации тона, второй для изменения тона, или как говорят спецы — модулирования. Один из них наверняка вы узнали, это  мультивибратор (VT3, VT4, VT5). Правда… он не совсем обычный, он не симметричный, и одно плечо содержит целых два транзистора. Не пугайтесь все верно, это так называемый, в посвященных кругах, транзистор Дарлингтона — составной транзистор для усиления тока. А усиливать ток надо, чтобы было громко. Этот генератор как раз и ответственен за тон.

     А вот что же это за абракадабра из транзисторов VT1, VT2? Это тоже генератор, и называется он – релаксационный. Генерирует он хитрое напряжение в форме «пилы». Нужно оно, для управления тоном главного задающего генератора. Что ж это за странная схема такая — спросите вы — транзисторы соединены как будто наугад! Подозрения ваши напрасны, это аналог однопереходного транзистора, легендарного КТ117А, выпускавшегося в СССР. Который я уверен не раз побывал в околоземном космическом пространстве, а может быть даже и дальше.  Но это, как вы сами понимаете – секретно.

   Итак, как же работает эта сладкая парочка? Работу однопереходного транзистора, объяснять по-научному я не стану, а попробую доходчиво – «на пальцах». В этой схеме транзистор похож на плотину, и высота этой плотины равна шести метрам, точней в нашем случае — шести вольтам. Этот потенциал, образуется на делителе напряжения, состоящем из резисторов R3, R4 и поступает на вторую базу (б2) однопереходного транзистора. Конденсатор С2 — это “водохранилище”, которое постепенно наполняется ручейком электрического тока, протекающего через резистор R1. И когда уровень заряда (воды) в конденсаторе (водохранилище) достигает высоты “плотины” в шесть вольт, она прорывается, и сливает все то, что накопилось на конденсаторе, через эмиттер транзистора ( э), первую базу (б1) и резистор R2, на землю. Когда заряд конденсатора иссякнет, транзистор закрывается, (плотина вновь чудесно восстанавливается) и процесс заряда конденсатора повторяется вновь. Таким вот образом, форма напряжения на конденсаторе C2, будет напоминать зубья пилы, а на резисторе R2 расчески.

 

     Стоит так же отметить, почему порог выбран именно 6 Вольт, а не три или восемь, к примеру. Связано это с величиной под названием постоянная времени RC цепи τ (тау), которая измеряется в секундах и равна  произведению R1 и С2 (подставленных в Омах и Фарадах соответственно, и это важно, а то вместо секунд получите годы, поэтому помним о нано, кило и микро…). Что же происходит за это магическое время «тау»? А вот что… за это время наш конденсатор успевает зарядиться на целых 63,2% от напряжения питания (U_пит). Ну и не трудно посчитать, сколько ж это вольт –  

0,632×12=7,6 Вольта, а порог составляет 0,5×U_пит, 6 Вольт. То есть, порог «плотины» находится как раз примерно там, где будет наш заряд через время «тау». Таким образом, период «вяков», будет равен этому самому «тау», и его легко вычислить, перемножив R1 и С2. Вообще, попадание в интервал времени «тау» это хорошо… к этому стремятся при расчете времязадающих цепей и не только. Почему — вопрос отдельный, просто запомните, что это — хорошо.

 

     Да! И если вам посчастливится найти этот редкий, благородный (да-да он позолоченный и это не шутка), транзистор, то непременно используйте его, включив вместо транзисторов VT1 и VT2, как показано на рисунке 2. Ну а если не найдете, не отчаивайтесь! В схеме замещающей однопереходный транзистор, в нашем случае, будут работать практически все маломощные транзисторы. Только когда будете  выбирать, не забывайте про их проводимость.

 

     Вторая пара на нашей танцплощадке — транзисторы VT4 и VT5, это составной транзистор или транзистор Дарлингтона. С ними все гораздо проще, но это не умоляет их значения. Что же это за транзистор такой? Это объединение двух транзисторов с целью увеличения коэффициента усиления по току. Это означает, что небольшого тока базы достаточно для того, чтобы транзистор открылся, и ток коллектора составил весьма значительную величину, в сотни, в тысячи раз больше тока базы. Коэффициент усиления β, больше теоретический или академически, а на практике используют h31э — статический коэффициент передачи тока в схеме с общим эмиттером, и в нашем случае, эти два понятия равны. Результирующий коэффициент усиления равен произведению коэффициентов каждого транзистора. Соединив таким образом два транзистора, с усилением по 25, получим один, но с усилением аж в 625! И это означает, что ток коллектора может быть в 625 раз больше тока базы.
    Ну и как не трудно догадаться, транзисторы в этой паре разные по мощности. Первый, VT4, маломощный, но обладающий сравнительно большим коэффициентом. Второй, VT5, наоборот, коэффициент передачи не высок, а максимальный ток коллектора весьма внушителен.
     Еще, эту прекрасно дополняющую друг друга пару, дополняют диодом, включенным параллельно переходу «коллектор-эмиттер» мощного транзистора в обратном направлении. Делается это для его защиты от импульсов обратного напряжения. Кто это такие и откуда они берутся, вы наверняка со временем узнаете. А называется он – рекуперационный диод (жутковато, да?).
   Такой транзистор используется в схемах, работающих с большими токами. Например, в схемах стабилизаторов напряжения, выходных каскадах усилителей мощности, в схемах управления шаговыми двигателями.
     Ну и очень может так случиться, что вам посчастливится найти уже готовый составной транзистор. Например: КТ972, КТ829 или КТ827. В этом случае, не колеблясь, применяйте его по назначению, как показано на рисунке 3. При использовании предложенной в конце статьи платы, составной транзистор необходимо поставить вместо VT5, а вместо транзистора VT4 запаять перемычку база — эмиттер.

 

     Всем хороши составные транзисторы Дарлингтона, только вот греются они, зараза, сильно. Связано это с тем, что падение напряжения на открытом на всю катушку составном транзисторе, больше чем на обычном, не составном, и составляет чуть ли не два (а то и больше) вольта. А при больших токах, это приводит к нагреву транзистора. Поэтому, если вы вдруг решите выжать из схемы максимум ее возможностей, позаботьтесь об, ну хоть каком-нибудь, теплоотводе.

     Ну и пару слов о транзисторе VT3, потому как он тоже включен как-то странно. На самом деле странного тут ничего нет. Дело в том, что, у этого транзистора, есть еще и персональная задача, помимо общественной работы в генераторе тона. При помощи этого транзистора генератор останавливают. А запускать его не надо, он сам… Происходит это в момент срабатывания однопереходного транзистора (VT1, VT2). В тот самый момент, когда «прорывается» наша «плотина», помните? В этот момент, через резистор R2, протекает ток разряда конденсатора С2 и на резисторе появляется короткий положительный импульс напряжения. Этот импульс, прикладывается к переходу «база-эмиттер» транзистора VT3 в обратном направлении. Тем самым закрывая его принудительно, если он был в этот момент времени открыт, или, не позволяя ему открыться, если он был закрыт. В результате, генератор на короткое время остановится, и мы услышим отчетливые «вяки», отделенные друг от друга короткой паузой.

     Так! Давайте сориентируемся на местности и воспользуемся штабной картой. Зеленой стрелкой показано направление, в котором ударно действует напряжение с резистора R2, указуя транзистору VT3 как ему жить. Синим отчерчен путь медленно текущего тока заряда нашей «плотины», конденсатора С2, а красным быстрая пробежка с препятствиями разрядного тока, в момент «прорыва плотины».

 

    Теперь о генераторе тона, в общем и целом. Как мы раньше узнали, он несимметричный. Это значит что длительность импульса, по времени, с полезной стороны (со стороны динамика), не равна импульсу с противоположной. Давайте разберемся, зачем же его скривили. Дело в том, что импульсы, которые мы подаем в нагрузку, однополярные. Что это значит? Это значит, что импульс тока, через нагрузку, протекает всегда в одном направлении, что не совсем правильно. Возникает так называемая постоянная составляющая, которую частично и компенсирует этот перекос. Точного значения длительности импульсов, на которой будет наиболее эффективная отдача звуковой мощности, ни кто не знает, кроме вашего динамика. Поэтому, в данном случае ее необходимо подбирать. Но не стоит пугаться! Это только если вам захочется получить максимум громкости от вашей сирены.

    Вообще говоря, то, что мы тут разбирали, называется скважностью S и величина эта безразмерная. А у буржуинов, коэффициентом заполнения D (Duty cycle), ну и как это положено у них, измеряется в процентах. Но запомните! Это разные понятия одного и того же. И чтоб не было больше вопросов, давайте раз и навсегда разберемся, что есть что. Скважность, это — отношение периода следования импульсов к длительности импульса, а коэффициент заполнения, это — отношение длительности импульса к периоду их следования. Строго на оборот, то есть, это — обратные величины.

   Теперь о модулировании этого генератора. Как мы раньше определили функциональное назначение генераторов в нашей схеме, модулирующим является у нас релаксационный генератор на однопереходном транзисторе (VT1, VT2). Результатом его работы является та самая «пила», точней, переменное напряжение по форме ее напоминающее. В обычном мультивибраторе, как мы знаем, в заряде и разряде конденсаторов участвует одно напряжение, да еще и постоянное, это напряжение питания схемы. В нашем случае все не совсем так… если вы внимательно посмотрели на схему, то заметили что два резистора, R7 и R8, в мультивибраторе, подключены совсем не к плюсу питания схемы. Все правильно, они подключены к той самой «пиле» напряжения, которую и генерирует модулирующий генератор. 

   Давайте рассмотрим, как это все работает на примере конденсаторе С3, одного из конденсаторов мультивибратора. Заряд этого конденсатора происходит в момент открытия транзисторов VT4, VT5. Ток заряда протекает через резистор R5 и переходы «база-эмиттер» транзисторов. Величина этого тока и время его протекания не меняются от раза к разу, так как источником этого тока являются постоянные +12 Вольт, питание схемы. А вот разряд (выразимся точней — перезаряд) этого конденсатора происходит через открытый транзистор VT3, резистор R2 и резистор R7. Который подключен совсем не к постоянному напряжению, а к «пиле». Таким образом время разряда этого конденсатора будет меняться, в зависимости от того на какой момент напряжения «пилы» он попал.
    В точности то же самое будет происходить и с конденсатором С4, только с другими «действующими лицами». В результате будет изменяться период генерируемых импульсов, а значит и частота звучания тона сирены.
      Вот таким вот не затейливым образом и происходит управление тоном сирены.

     Ну и как это у нас повелось, карта! На которой и показаны пути распространения токов, и их локальная борьба за высоту… брр… за конденсатор С3. Красными стрелками показан кратковременный, но очень мощный удар тока заряда, а синими стрелками ток разряда, который меняется от раза к разу, под действием локального, пилообразного, дестабилизирующего фактора, связанного с перебоями снабжения зарядами…

     Ну и еще один элемент, в который стоит тыкнуть палацем, это резистор R6. Он явно бросается в глаза, потому как  в классической схеме мультивибратора вы его не отыщите. Нужен он для ограничения тока заряда конденсатора С4. Давайте посмотрим, через что он заряжается. А заряжается он через динамик (нагрузку), который имеет малое сопротивление, резистор R2, величиной 100 Ом и резистор R6. Если выкинуть резистор R6 из схемы, то суммарное сопротивление, в цепи заряда этого конденсатора, будет порядка 110 Ом. Не трудно прикинуть величину импульса зарядного тока, по закону Ома, она составит порядка 109 миллиампер. Если вы знаете, как работает мультивибратор, то поймете, чем это может грозить маломощному транзистору VT3. Импульс этого тока протекает через переход «база-эмиттер» этого транзистора. Кроме того, при протекании такого большого тока через резистор R2, на нем возникнет импульс напряжения, который «прикладывается» к переходу б1-б2 однопереходного транзистора, и будет запирать его раньше времени. В результате вся наша «музыка» развалится… (вторая причина оказалась более веской, чем первая… хм…) Ну а разбор работы мультивибратора вы без труда найдете на этом сайте.

     Ну и как это там говорится — …чета там… война, главное — маневры… давайте визуально оценим марш бросок зарядного тока конденсатора С4, он показан красной стрелкой. Синей стрелкой, показан кратковременный удар напряжения с резистора R2 в строну однопереходного транзистора…

     Теперь об конденсаторе С1, который сиротливо стоит в сторонке, и назначение его кажется совсем неважным. На самом деле, это совсем не так. Поскольку в нашей схеме рождаются большие переменные токи, их надо как-то замыкать в цепь. Так вот, этот конденсатор и выполняет эту важную роль. Полезный переменный ток протекает через нагрузку (наш динамик SPK), транзистор Дарлингтона (в котором и рождается наш переменный ток), и конденсатор С1, который замыкает эту цепь. Емкость этого конденсатора должна быть тем больше, чем больше ток в этой цепи.
     Давайте посмотрим, что бы было, если б этого конденсатора не было. Переменный ток замкнулся бы через батарею или блок питания, через все длинные и тонкие соединительные провода, и на всех этих потребителях мы бы теряли драгоценную громкость (мощность). Мало того, он бы полез в схемы генераторов и, может это и не привело бы к взрыву, но работать они бы стали по-другому.
     Еще очень не маловажно то, куда именно подключен этот конденсатор (выразимся точней – припаян). На принципиальной схеме, место этого конденсатора на отшибе. Но в реальной жизни его место – центральное. Этот конденсатор следует включать как можно ближе к нагрузке, или клемме ее подключения на плате, и, к эмиттеру составного транзистора. Но не стоит сильно волноваться, потому как в нашем случае, не все так сурово. Но помнить об этом надо, на будущее.
      Ну и не трудно догадаться, какие требования предъявляются к этому конденсатору, это – малое сопротивление. Или, по солидному – ЭПС, эквивалентное последовательное сопротивление (по-буржуйски — ESR). Но это уже отдельная тема. Но запомните — с кондерами по питанию (и не только) шутки плохи! Они часто бывают причиной плохого звука усилителя, дыма из импульсного блока питания или “глюков” материнской платы компьютера. Ну а в нашем случае уже достаточно того, что он там есть, даже если он немного потрепан жизнью.

     Стоит так же упомянуть о диоде VD1. Нужен он для замыкания  импульса напряжения, возникающего на индуктивной катушке динамика, в момент разрыва цепи тока через нее, составным транзистором. Ставить этот диод в схему имеет смысл только в случае применения очень солидного рупорного динамика, в остальных случаях особой необходимости в нем нет. В этой схеме можно применить любой шустрый диод с приличным допустимым импульсным током. К примеру, у КД212 он составляет 50 Ампер. Наверно покажется много? Но индуктивности, особенно когда они связываются с импульсами, становятся очень опасными, и порвут вашего Дарлингтона, как Тузик грелку.

     Ну, и, карта «военных» действий, на которой показаны главные действующие силы в этом сражении. Красной стрелкой показан путь «правых» токов. Серыми стрелками хаос токов, возникающий в отсутствии главного элемента — конденсатора С1, замыкающего всю власть на себя. Зеленой стрелкой показан вредный, но неизбежный, ток, который локализован на ограниченном пространстве диодом VD1.

   

     Теперь о том, что же будет у нас громко “сиренить”. Тут фантазия ваша ни чем не ограничена. Если вам попадется рупорный динамик от китайской сирены, непременно используйте его в первую очередь. Старый гнутый советский громкоговоритель — почему бы и нет! Только не забудьте вышвырнуть из него согласующий трансформатор. Может где завалялся у вас старый, ржавый, автомобильный клаксон? Тоже в дело! Только удалите из него механический прерыватель (тут стоит заметить, что как раз именно для него наиболее оптимально подходит эта схема… подумайте почему).
     Если сиренку использовать в помещении, то, вполне подойдет (проверено) любой динамик среднего размера: от телевизора, магнитофона, или еще чего иного, в корпусе, или даже без. Колонка для компьютера тоже вполне подойдет или даже две. Из них надо бережно вынуть всю ненужную электронную начинку, и использовать только сам динамик и корпус. Включать их надо последовательно, или параллельно, если сопротивление динамиков более 8 Ом. Ну и постарайтесь сопоставить ваши запросы и мощность самого динамика, который вы выбрали.

     Теперь о том, что мы можем улучшить, как обычно это бывает, или изменить в этой схеме. Первый кандидат — это конденсатор С2. Как вы узнали раньше, он отвечает за «пилу», точнее за ее период.
    Период — это такая величина, измеряемая временем. Представьте себе монотонно повторяющееся действие. Например, тиканье часов: «тик» — и тишина, «тик» — и тишина, «тик» — и по новой… Так вот это и будет период, равный одной секунде. Представьте, что часы старинные, механические, и они будут тикать в два раза быстрее — два тика за одну секунду. И это будет период, равный 0.5 секунды. 
    Немного проигравшись с номиналом этого конденсатора, вы заметите, как изменяется звук сирены. Больше конденсатор — реже “вяки”, меньше конденсатор — чаще “вяки”.
    Второй кандидат — это конденсатор С3, и его напарник С4. Эти конденсаторы стоят в генераторе тона и отвечают, стало быть, за тон… Правда, с ними не все так просто, как с электролитом С2, который можно смело менять на электролит с таким же номиналом и вы всегда заметите разницу, потому как двух одинаковых электролитов не бывает. Наковырять кучу конденсаторов для подбора может и не получится, но «надавить» на схемку можно, слабое место —  резисторы R7 и R8. Последовательно с ними можно поставить построечный резистор 1-2 кОм и насладиться всей властью над схемой.

     Все остальные элементы отвечают за правильную работу транзисторов, и изменять их не стоит.

 

     Ну и в заключение, об источнике питания сирены. Согласитесь, если мы хотим погромче, то нам нужно бы побольше энергии.

     Энергия, как и мощность, измеряется в Ваттах Вт, или по-ихнему W. Только энергию считают еще и часами, а некоторые даже деньгами. И получается она из напряжения U и тока I, а точней из их произведения. Ну и поскольку наша сирена рассчитана на напряжение питания 12 Вольт, то громкость ее будет зависеть от способности источника питания выдать на-гора необходимый ток. Ток, потребляемый сиреной, всецело зависит от динамика, который вы будете использовать, и при правильном выборе он составит порядка полутора ампер и больше (да-да, не хило!).
   Ну а если вы не собираетесь по ночам будить всю округу, то ток, потребляемый сиреной и ее громкость, можно снизить, увеличив сопротивление резистора R9. Ну, а если таки собираетесь, то можете его и вовсе выкинуть.

 

     ЗЫ. У этой схемы есть развитие… но об этом наверно в другой раз…

Файлы:
плата
Фотография

Все вопросы в Форум.

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

---

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

www.radiokot.ru

Простая однотональная сирена для оповещения о важных событиях

Звуковая сирена используется в разных местах и для самых разнообразных целей для оповещения о чем-то. Её возможно приспособить к какой-то охранной системе, встроить в игрушку, взять в качестве звонка для двери или еще как-нибудь. Собрав эту несложную однотонную сирену, мы получим громкий и неприятный звук, как раз для того чтобы быстро отреагировать на уведомление.

Несложная принципиальная схема сирены с небольшим количеством деталей ждет вас на рисунке выше. Условно принципиальную схему можно разделить на две части: мультивибратор — усилитель низкой частоты. Мультивибратор занимается тем что генерирует сигнал определенной частоты, а усилитель, в свою очередь, усиливает его. В итоге, получается громкий звук с колебаниями около 2000 Гц.

Мультивибратор у нас генерирует импульсы посредством быстрого открытия/закрытия транзисторов BC547. Частота, в главной мере, связана со значениями ёмкости конденсаторов и частично от базовых резисторов и самих транзисторов. В схеме стандартная ёмкость C1 и C2 = 10 нФ и 22 нФ, при вариации этих номиналов правится и тональность электрической сирены. Получать можно с коллектора любого из транзисторов (VT1/VT2). В данном приборе сигнал идет через резистор далее на каскад УНЧ. Усилитель базируется на двух весьма распространенных биполярных транзисторах BC547 и BD137.

Вот некоторые вычислительные параметры мультивибратора. Частота примерно 959,442 Гц (мультиметр показывает на коллекторе сделанного генератора 1-1,1 кГц), скважность S=1,45, период T=0,000104. Сии сведения могут отличаться в зависимости от применяемых транзисторов, других отклонений в характеристиках радиодеталей… На частоту звучания влияет практически все. Ток, который берет от источника питания схемы может доходить до 0,5 Ампер, при 12 Вольтах.

Схемка и плата в Протеусе (файл ISIS и ARES): plata-i-shema.rar [47.35 Kb] (скачиваний: 217)
Трехмерная плата в 3DS: pcb-sirena.rar [121.56 Kb] (скачиваний: 129)

Транзистор структуры NPN из усилителя низкой частоты будет нагреваться при активизации сирены, так что его ставим на теплоотвод, у меня используется мощный и большой C5803.
Теперь про замену некоторых деталей. Тут можно много чего заменить, например, транзисторы в гене берем практически любые (нпн) КТ315, BC548 и КТ3102 – все они будут отлично работать. Аналогом BC327 в этой схеме будет BC558/BC557/КТ3107. BD139 заменяется вообще любим такой же мощностью или больше. Ёмкость конденсаторов будут изменять частоту, тут также выбор велик, экспериментируя подбираем предпочтительный звук. Резисторы могут немного меняться, но помним, что в первой части схемы должно сопротивление R1 и R4 должно быть меньше чем R2, R4.

Воспроизводим звук сирены на любой динамик, который есть, R катушки равно 8-25 Ом. Я пробовал с самыми различными и от радиоприёмника, и от домашнего стационарного телефона. Также попробуйте испытать в качестве излучателя звука пьезоэлемент, к нему обязательно крепим резонатор (можно использовать корпус).
Сильно тихая сирена? Не проблема! Берем готовый УНЧ, к примеру, какую-то тдашку (the digital audio). Их разнообразие поражает, от небольших микросхем в DIP-8 на 1 Ватт, до больших с силой более 100 Ватт. Я бы посоветовал взять что-нибудь средненькое, TDA2003 (до 10W) или TDA2030 (до 18 Ватт). Не забываем смотреть какое питание нужно для того или иного «умощнителя» звука звука.

Внешний вид собранной навесным монтажом сирены:

Питание от 6 до 12 Вольт (с большим тоже отлично функционирует). Мощность на выходе до пяти Ватт. При применении аккумуляторов/батареек получаем автономную сирену, которая сможет работать без сетевого напряжения. Если же давать питание от 220V, то тут берем готовый БП или переделываем зарядку для телефона путем замены стабилитрона на нужное напряжение.

Демонстрация сирены, видео:

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Схема сирены на транзисторах

Это видео канала Паяльник TV создано специально для начинающих радиолюбителей, так как мы будем рассматривать очень простую схему, которая будет имитировать звук сирены. Работает она на 2 биполярных транзисторах разной структуры.

схема сирены на 2 транзисторах

Звук, воспроизводимый динамиком, будет создаваться благодаря тому, что база транзистора vt1 связана через конденсатор с небольшой емкостью с коллектором транзистора vt2. Здесь присутствует положительная обратная связь между ними. От емкости конденсатора c2 зависит тональность звука.

Работа сирены в симуляторе

Далее схему будем рассматривать в симуляторе everycircuit, чтобы понять протекающие в ней процессы. В симуляторе отсутствует динамик, поэтому он заменен на лампочку. После подачи питания ничего происходить не будет. Второй транзистор с нагрузкой хоть и подключен к источнику питания, но толк в этом контуре в первый момент времени протекать не будет, так как транзистор vt2 пока закрыт.

В схеме присутствует кнопка. Если на нее нажать, то конденсатор c1 окажется подключенным к источнику питания через резистор r1. Значит, после нажатия на кнопку этот конденсатор начнет заряжаться до напряжения источника питания. Промежуток времени, за который он зарядится, зависит от сопротивления резистора r1 и от емкости конденсатора. Обычно добиваются промежутков в пределах от трех до шести секунд.
При нажатии на кнопку ток от источника питания поступит не только на конденсатор c1, но также и на базу транзистора vt1. По мере зарядки конденсатора c1 возрастает напряжение смещения на базе этого транзистора и он в некоторый момент времени начинает открываться. Вслед за ним открывается транзистор прямой проводимости vt2. В динамике появляется звук определенной тональности. Но в эти первые секунды напряжение на конденсаторе c1 продолжает возрастать, также как и напряжение смещения на базе первого транзистора. Поэтому тональность звука плавно нарастает. Когда c1 полностью зарядится, это примерно через четыре пять секунд после нажатия, тональность перестанет изменяться и если продолжать удерживать кнопку, ничего не произойдет. Но если кнопку отпустить, тональность звука начнет плавно убывать. Это также зависит от емкости конденсатора и сопротивления r2. R3. Они подобраны так, чтобы тональность менялась так же, как и в первом случае, около четырех-пяти секунд. Процесс зарядки конденсатора хорошо виден по показаниям вольтметра, подключенного параллельно.

Радиодетали в схеме сирены. Для начинающих

Радиодетали дешево можно купить в этом китайском магазине.

Что касается выбора компонентов, то в качестве транзисторов можно выбрать отечественную комплиментарную пару кт315 и кт361, но так как на vt2 от этого приходится некоторая нагрузка, то лучше использовать, как и в представленном случае, более мощные кт816.
Динамик сопротивлением около восьми ом мощностью до трех ватт. Больше нет смысла.

Сопротивление резисторов можно отклонять плюс минус 20 процентов от указанных на схеме. Конденсатор c1 от ста до двухсот мкф от напряжением не менее шестнадцати вольт. Кстати, можно заметить что на плате в качестве этого конденсатора помехоподавляющий конденсатор серии mpx. Благодаря ему получается наиболее приятное звучание в отличие от керамических.
В качестве источника питания подходит крона на 9 вольт. Максимум можно питать от 12 вольт.

izobreteniya.net

Простая сирена — Меандр — занимательная электроника

У радиолюбителя может накопиться некоторое число динамических го­ловок и радиоэлементов от устаревшей радиоаппаратуры. Используя их вместе с широко распространёнными новыми радиодеталями, можно собрать прос­тую, но эффективную сирену. Она со­брана на основе схемы аналогичного устройства, описанного давным-давно в статье «Бойцам «Зарницы». Внимание, тревога!» в журнале «Юный техник» № 4 за 1974 г., с. 69. Основные отличия — способ включения и применение ми­гающего светодиода для изменения тональности подаваемого сигнала.

Рис. 1

Схема сирены показана на рис. 1. Она собрана по схеме несимметрично­го мультивибратора на транзисторах VT1 и VT2. При подаче питания вспыхивает мигающий светодиод HL1, и через него и резистор R3 заряжает­ся конденсатор С1. Когда светодиод гаснет, конденсатор С1 разряжает­ся через резисторы R1, R2 и базу транзистора VT1. При изменении напряжения на конденсаторе С1 изменяется тональность сигнала сирены. Тон становится то выше, то ниже. Последовательно с выключа­телем SA1 включено гнездо XS1 для головных телефонов. Штекер, вставленный в это гнездо, размы­кает контакты гнезда, через кото­рые поступает напряжение питания, и играет роль чеки, при удалении кото­рой сирена включается (если замкнуты контакты выключателя SA1). Большинство элементов смонтиро­ваны на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита (рис. 2).

Рис. 2

Разрезы сделаны с помощью резака или скальпеля. Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23. Конденсатор С1 — оксидный К50-35 или импортный, С2 — серии К10-17 или К73. Мигающий светодиод может быть любого цвета свечения. Транзистор МП35 можно заменить транзисторами МП36, МП37 и МП38 с любыми буквен­ными индексами, П213 — любыми се­рий П214, П215. Транзистор VT2 уста­новлен на теплоотвод площадью около 80 см². Его следует использовать, если предполагается длительная непрерывная работа устройст­ва, а при кратковремен­ном включении (1…2 мин) можно обойтись без него. Выключатель SA1 — любой малогабаритный с фикса­цией, например, кнопоч­ный PBS-11А green. Дина­мическая головка должна быть с сопротивлением ка­тушки не менее 8 Ом, на­пример, 2ГДШ-3, ЗГДШ-1.

Можно применить две последовательно включён­ные головки с сопротивле­нием катушки по 4 Ом, на­пример 2ГД-40. В зависи­мости от применённой го­ловки придётся использо­вать соответствующий кор­пус. Гнездо (моно или сте­рео) — для головных теле­фонов диаметром 3,5 мм, например, ST-214C, К211. Если корпус сирены будет металлический, например, от компьютерного блока питания, теп­лоотвод необходимо изолировать от него. Питается устройство от трёх батарей 3R12 или сетевого источника питания напряжением 12…15 В. Мини­мальное напряжение питания — 9 В, максимальный потребляемый ток — 200 мА.

Рис. 3

Все элементы установлены в корпу­се от компьютерного блока питания (рис. 3). Выключатель SA1 установлен так, чтобы быть труднодоступным (рис. 4). Он «утоплен» в корпусе, а доступ к нему закрыт непрозрач­ной панелью с небольшим отвер­стием, поэтому выключателя прак­тически не видно. При таком раз­мещении нажать на выключатель пальцем невозможно, и понадо­бится отвёртка, гвоздь или другой тонкий стержень. Поэтому опера­тивно отключить сирену без инст­рументов или повреждения корпу­са не получится.

Рис. 4

Налаживание сводится к полу­чению требуемой тональности зву­чания подборкой конденсатора С2 и резисторов R1, R3 (в интервале ±50 %). Сирену можно применить в различных военных играх или дру­гих массовых мероприятиях, а также сделать частью системы охранной сигнализации.

Автор: Д. ЛЕКОМЦЕВ. г. Орёл

Возможно, вам это будет интересно:

meandr.org

Две электронные сирены (с печатной платой)

Автор статьи — учащийся седьмого
класса общеобразователь­ного лицея № 17 г. Северодвинска. Он занимается в
городском центре юношеского научно-технического творчества в кружке
радиоэлектроники, которым руководит Виктор Иванович Хохленко. Предлагаемые
устройства могут найти применение в системах тревожного оповещения и охранной
сигнализации.

 Звуковые электромеханические и
электронные сирены широко ис­пользуются для оповещения в экстрен­ных ситуациях.
На небольших пред­приятиях, в школах, особенно в сельс­кой местности, можно
применить пред­лагаемые сирены, собранные из до­ступных недорогих деталей. За
основу были приняты схемы устройств, описа­ние которых дано в книге Иванова Б.
С. “Самоделки юного радиолюбителя” (М.: ДОСААФ, 1988, с. 27—31).

Схема сирены на транзисторах пока­зана
на рис. 1. Генератор звуковой частоты собран на транзисторах VT4, VT5 по схеме
несимметричного мульти­вибратора. Его нагрузкой является ди­намическая головка
ВА1. Частота гене­рации зависит от емкости конденсато­ра С4, сопротивлений
резисторов R7, R8, параметров транзисторов VT4, VT5 и напряжения на
конденсаторе СЗ. На транзисторах VT1, VT2 по схеме сим­метричного
мультивибратора собран генератор инфразвуковой частоты, на транзисторе VT3 —
эмиттерный повто­ритель.

Выходной сигнал генератора инфра­звуковой
частоты с периодом следова­ния импульсов несколько секунд через резистор R5 поступает
на базу транзи­стора VT3. Когда транзистор VT2 за­крыт, на резисторе R4 напряжение
близко к нулю, транзистор VT3 открыт и происходит зарядка конденсатора СЗ через
резистор R6. Когда транзистор VT2 открывается, напряжение на резис­торе R4 возрастает
почти до напряже­ния питания, что приводит к закрыва­нию транзистора VT3 и
разрядке кон­денсатора СЗ через резисторы R7, R8 и базу транзистора VT4.

Поскольку напряжение на конденса­торе
СЗ периодически плавно изме­няется (возрастает, убывает и снова возрастает), то
в соответствии с ним изменяется частота звукового генера­тора. Так формируется
сигнал сирены, тональность которого также плавно из­меняется.

На рис. 2 показана схема второй
сирены, в которой генератор инфразву- ковой частоты построен на логической
микросхеме К561ЛЕ5. На элементах DD1.1—DD1.3 собран генератор пря­моугольных
импульсов, скважность ко­торых (отношение периода следования к длительности
импульса) зависит от сопротивления резисторов R2 и R3. Элемент DD1.4 работает
как инвертор сигнала. Генератор звуковой частоты собран на транзисторах VT1, VT2
по такой же схеме, как и в первой сирене. Сигнал с выхода элемента DD1.4 управ­ляет
частотой этого генератора. При напряжении высокого уровня на выходе элемента DD1.4
происходит зарядка конденсатора С2, при низком уровне — его разрядка.

Большинство деталей первой и вто­рой
сирен, кроме динамической голов­ки, устанавливают на печатных платах из
односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1… 1,5 мм, чертежи
которых показаны на рис. 3 и рис. 4 соответственно. Внешний вид смонтированных
устройств — на рис. 5 и рис. 6.

Применены резисторы С2-23, МЯТ,
оксидные конденсаторы — импортные, в звуковом генераторе применен конден­сатор
К73-9, в генераторе инфранизкой частоты второй сирены — К10-17. Транзисторы
структуры п-р-п можно применить любые из серий КТ315, КТ3102. Транзистор КТ816Б
заменим на транзисторы серий КТ814, КТ816 с любыми буквенными индексами.

Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить
на К561ЛА7. Диоды — любые кремние­вые маломощные импульсные или выпрямительные,
например, серий КД102, КД103, КД510, КД521, КД522, Д220. Динами­ческая головка
— любая средне- частотная или широкополосная с сопротивлением катушки не ме­нее
8 Ом и мощностью более 2 Вт. Питать устройства можно от батареи аккумуляторов
или гальваниче­ских элементов, а также от сетевых ста­билизированных источников
питания с выходным током до 0,5 А.

Налаживания не требуется. При
желании то­нальность сигна­ла первой сире­ны можно изме­нять подборкой
конденсатора С4,  а второй — СЗ. Скорость
измене­ния частоты в пер­вой сирене осу­ществляют под­боркой конден­сатора С1,  а во второй — кон­денсатора С1 или резисторов R2,
R3.

Устройства ра­ботоспособны в
интервале питаю­щего напряжения 4… 12 В. Однако при этом, во-пер­вых,
изменится тональность, что может потребо­вать дополни­тельного нала­живания.
Во-вто­рых, при увели­чении питающе­го напряжения необходимо при­менять динами­ческие
головки большей мощно­сти, а при ис­пользовании ма­ломощных после­довательно с
ни­ми следует вклю­чить гасящий ре­зистор сопротив­лением 1…5 Ом и мощностью
не­сколько ватт.

Устройства можно использо­вать
как источник сигнала для мощ­ного УЗЧ. Для этого динамичес­кую головку за­меняют
резисто­ром сопротивлением 10… 12 Ом. Сигнал снимают с раз­делительного
конденсатора (С5 — на рис. 1). Для ослабления сигнала можно применить
резистивный делитель. В таком варианте сирена была применена совместно с мощным
трансляционным УЗЧ и использовалась в лицее для подачи сигнала на учениях по
гражданс­кой обороне.

nauchebe.net

РадиоКот :: Сирена воздушной тревоги. (КН)

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Игрушки >

Сирена воздушной тревоги. (КН)

Для выполнения этого «вредного совета» настоящему радиокотёнку для этих целей, конечно надо сделать что-то электронное. Предлагаю простую схему сирены воздушной тревоги. Признаюсь честно, схема не моя, давным-давно перерисована из какого-то журнала. Детали там стояли такие древние, что таких названий сейчас уже и не встретишь.
Напряжение питания сирены 9-12 В.
Мощность сирены довольно большая, поэтому источник питания нужен хороший, например, автомобильный аккумулятор. Мощность динамика должна быть около 3-8 Вт. Сопротивление катушки динамика должно быть примерно 16 Ом (например, 2 динамика 3ГДШ-2-8 по 8 Ом, включенных последовательно).
Работает очень просто — нажимаем кнопку, частота звука возрастает; отпускаем — снижается. Получается «завывание» сирены. Не забудьте перед испытанием работы сирены подготовить путь отступления в бомбо- (родителе-, соседо-), убежище!

Вот и схема:

Замечания по схеме:

1) В качестве транзистора VT1 подойдёт практически любой маломощный n-p-n (КТ315, КТ3102, в том числе и МП35-МП38, если таковые найдутся), а в качестве VT2 — любой достаточно мощный p-n-p (КТ814, КТ816, КТ835, КТ837, а также древние П213-П217) транзистор.
2) Так как для обеспечения «завывания» схема всё время подключена к источнику питания, то надо приспособить какой-нибудь выключатель питания для случая, когда наш аппарат не используется (чтобы не разряжать батарею).

Вроде все.
Вопросы складывать тут.

---

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?

---

Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

www.radiokot.ru

Полицейская сирена

Мощная сирена на 15Ватт  имитирует звуковые сигналы, которыми оснащены служебные автомобили немецкой полиции. Звук сирены хорошо знаком и слышен на больших расстояниях. Устройство найдет применение в охранных системах, при изготовлении моделей и модернизации игрушек, а также при создании различных звуковых эффектов во время игр и озвучивании любительских фильмов.

Технические характеристики.

Номинальное напряжение питания: 12,0 В.

Максимальная выходная мощность: 15 Вт.

Номинальное сопротивление нагрузки: 8…32 Ом.

Максимальный ток нагрузки, не более: 1,5 А.

Минимальное напряжение питания, не менее: 9,0 В.

Размер печатной платы: 55х30 мм.

Устройство, безусловно, будет интересно и полезно для знакомства с радиоэлектроникой и получения опыта сборки и настройки устройства.

Краткое описание.

Сирена выполнена на основе двух симметричных мультивибраторов и мощного выходного каскада. Для получения специфического звучания устройства первый мультивибратор (VT1, VT2 BC547) управляет частотой работы второго мультивибратора (VT3, VT4 BC547). Рабочая частота мультивибраторов определяется номиналами резисторов и конденсаторов (R2, R3, C1, C2 и R8, R9, C4, C5 — соответственно для первого и второго мультивибраторов). Первый мультивибратор совместно с элементами R5, R6, C3 управляет скоростью и диапазоном изменения частоты второго мультивибратора. Транзистор VT5 КТ829А применяется в качестве усилителя мощности.

Правильно собранное устройство в настройке не нуждается.

Рекомендации по применению устройства.

1.Для питания устройства необходим источник питания, обеспечивающий выходное напряжение 9,0…14,0 В и ток, не менее 1,5 А. Питание подается на выводы 1 (-) и 4 (+) Изменение напряжения питания приводит к изменению тональности сирены.

2.Во избежание перегрева и выхода из строя транзистора VT5, его необходимо установить на радиатор, площадью не менее 40 см2.

3.При необходимости подачи сигнала сирены на дополнительный усилитель низкой частоты или его записи на магнитофон, во избежание перегрузки входных каскадов Вашей аппаратуры, необходимо использовать дополнительный выход 2, уровень сигнала на котором не превышает 500 мВ.

<<< Схемы электрические

radioschema.ru