Схема сирены: Звуковая сирена

Содержание

Сирена на двух транзисторах ⋆ diodov.net

Сирена применяется для звукового оповещения какого-либо процесса. Как правило, сирена раздается при возникновении тревожного события, но радиолюбители используют такие звуки в устройствах различной сигнализации. Тональность и частота такого звука заставит злоумышленников отказаться от нехорошего намерения.

Собирая сирену, мы преследуем еще одну цель – улучшить навыки и опыт в разработке электронных устройств. Поскольку данная схема сирены является довольно простой и под силу даже начинающему радиолюбителю, то мы подробно рассмотрим назначение всех элементов схемы.

Схема сирены

Схема сирены состоит из трех резисторов, электролитического и керамического конденсаторов, двух транзисторов, динамика или громкоговорителя и источника питания напряжением 9 В, в качестве которого подойдет крона. Динамик подойдет мощностью до одного ватта, сопротивлением 8 Ом.

Как работает сирена на двух транзисторах

Кнопкой с фиксацией или маленьким выключателем K1 подается питания от кроны 9 В на схему.

Звук в динамике BA возникает за счет протекания по его обмотке переменного напряжения, которое формируется с помощью генератора, построенного на транзисторах VT1 и VT2.

При нажатии кнопки без фиксации K2 от источника питания начинает заряжаться конденсатор C1 по пути через резистор R1. По мере заряда C1 возрастает потенциал на базе VT1 и некотором значении напряжения транзистор открывается, а звук в динамике начинает плавно нарастать. Максимальная громкость сирены достигается при полностью заряженном конденсаторе C1. Время нарастания звука равно времени заряда C1, то есть его емкостью и сопротивлением резистора R1.

При отпускании кнопки K2 начинается разрядка электролитического конденсатора, и громкость сирены начинает снижаться за счет снижения потенциала на базе VT1. Время разряда конденсатора, а соответственно время работы сирены определяется емкостью C1, величиной сопротивления R2 и R3, а также сопротивлением pn-перехода база-эмиттер VT1.

Керамический конденсатор C2 образует обратную положительную связь двух транзисторов.

Путем изменения емкости C2 можно изменять тональность  сирены на двух транзисторах.

Обратите внимание, что VT1 и VT2 разной полупроводниковой структуры. Для данной схемы подойдут транзисторы практически любой серии.

Поэкспериментируйте с разными номиналами резисторов и конденсаторов и послушайте, как на это откликнется сирена.

Еще статьи по данной теме

сирена - радиоэлектроника, схемы и статьи

Ниже приведены принципиальные схемы и статьи по тематике "сирена" на сайте по радиоэлектронике и радиохобби RadioStorage.net .

Что такое "сирена" и где это применяется, принципиальные схемы самодельных устройств которые касаются термина "сирена".

Это устройство предназначено для тех, кто беспокоится о своей безопасности. Оно может быть полезно детям, женщинам и позволяет владельцу привлечь к себе внимание окружающих людей для оказания необходимой помощи. Схема может также применяться в составе... Для звукового оповещения это устройство может применяться в составе любой стационарной или автономной охранной сигнализации. Оно создает плавно меняющийся по частоте звук, похожий на сигнал милицейской сирены. При этом в качестве звукового излучателя может подключаться... Для индивидуальной защиты населения предназначены сирены личной охраны или звукошоковые персональные устройства. Они могут быть использованы в системах охранной сигнализации, при защите автотранспортных средств, а также багажа: вмонтированы в атташе-кейсы и чемоданы ... Иногда требуется получать звуковой сигнал значительно большей мощности, чем это может обеспечить выход микросхемы. В этом случае можно воспользоваться усилителем, выполненным на биполярном или полевом транзисторе, подключенным ... Включение сирены происходит при нажатии кнопки SB1. Если предполагается, что сирена включается с открыванием двери, то выключателем может служить кнопка любого типа прикрепленная к дверной коробке, если же предполагается ручное включение, то можно использовать обычный тумблер.
В... Это устройство имитирует сигнал пожарной службы, скорой помощи и полиции. Может использоваться в механических игрушках, моделях, как предупредительный сигнал в квартирной сигнализации. Характерной чертой системы является конструкционная простота. Не требует регулировки и наладки - действует сразу... Электронная сирена 'Kojak' имеет агрессивную тональность американской полицейской сирены. Схема обладает мощностью 8 Вт и возможностью регулировки времени звучания и высоты тона. Исполнительным преобразователем может быть любой громкоговоритель с сопротивлением звуковой катушки 8-16 Ом. Схема... Самодельный акустический сигнализатор с большой громкостью звучания на микросхеме CD4066 и транзисторах КТ3102, КТ819. Для привлечения внимания к какому-тосостоянию или событию нужен достаточно громкий акустический сигнализатор, издающий характерные и узнаваемые прерывающиеся звуки ... Схема простой музыкальной сирены на основе старенькой микросхемы УМС8-08, в которой прошиты восемь разных мелодий.
В различных магазинах автосигнализаций есть широкий выбор автомобильных сирен, питающихся от источника токанапряжением 12V. Такой сиреной можно укомплектовать не только ... Принципиальная схема самодельной однотональной сирены на микросхеме К561ЛА7 и транзисторах IRF7309. Сирена однотональная, звучит одним тоном, прерывающимся с частотой около 2 Гц. Несмотря напростоту звучания, очень хорошо выделяется на фоне разноголосых многотональных сирен промышленного ... Звучание стандартной сирены для сигнализации слишком уж стандартное, но используя микросхему УМС можно сделать сирену, воспроизводящую музыкальные фрагменты разных композиций. Микросхема УМС на рисунке включена по упрощенной схеме, в которой нет выбора музыкальных фрагментов ... Самодельная звуковая сирена, принципиальная схема и описание для самостоятельной сборки своими руками, подойдет для охранной сигнализации и других целей оповещения. Звуковой сигнализатор можно использовать в качестве сирены охранной системы, или другого сигнального устройства.
Громкость звука в ... Схема громкого звукового сигнализатора, который может работать совместно с охранным устройством, или по другому назначению. Громкий звук одного тона прерывается с частотой около 2 Гц. Тон звука и частоту прерывания можно регулировать двумя подстроечными резисторами. Включается - подачей ... Принципиальная схема самодельной громкой сигнализации на основе небольшого динамика, использована микросхема К561ЛА7 и транзисторные сборки IRF7309. Сигнализатор работает на миниатюрную высокочастотную динамическую головку, и при подаче питания из него раздается очень громкий прерывистый звук ... На рисунке в тексте показана схема несложной и достаточно громко звучащей сирены с завывающим звуком. Схема сирены построена на популярной микросхеме CD4011 (К561ЛА7), на её четырех логических элементах построено два мультивибратора, -звуковой частоты и инфразвуковой частоты ... Звучание этой сирены состоит из четырех тонов частот 1550 Гц, 780 Гц, 390 Гц и 195 Гц В процессе работы сирены тонызвука чередуются сначала в порядке убывания частоты, затем в порядке возрастания частоты, и снова убывание, затем возрастание.
Весь период происходит за 0,75 секунды ...

Схема мощной сирены для охранной сигнализации

Для звукового оповещения это устройство может применяться в составе любой стационарной или автономной охранной сигнализации. Оно создает плавно меняющийся по частоте звук, похожий на сигнал милицейской сирены. При этом в качестве звукового излучателя может подключаться одновременно (параллельно) много дина

миков, но даже при использовании всего одного мощность звукового сигнала будет значительно превосходить пьезосигнализаторы и автомобильные пищалки. Кроме того, сигнал имеет индивидуальный "звуковой рисунок", что позволяет его легко отличить от других.

Схема устройства, рис. 3.9, состоит из двух связанных генераторов, выполненных на микросхеме DD1, и делителя частоты на DD2.1. Частота звукового генератора на элементах DD1.4, DD1.6 циклически меняется полевым транзистором VT1. Так как полевой транзистор изменяет свое сопротивление исток-сток в зависимости от управляющего напряжения на затворе. Управляющее пилообразное напряжение образуется на конденсаторе С2 при помощи второго, более низкочастотного генератора, выполненного на элементах DD1.1-DD1.2, в результате заряда конденсатора С2'через резистор R3 и разряда через R3 и R4 (когда на выводе DD1/6 лог. "О").

На выходе DD1/8 генератора форма импульсов отличается от меандра. Триггер DD2.1 работает в режиме делителя на 2 и обеспечивает на своих выходах симметричные им пул ьсы_ (пауза равна длительности). Это позволяет исключить подмагничивание обмотки звукового излучателя (динамика) постоянной составляющей протекающего тока, как это бывает в некоторых схемах.

Элемент триггера DD2.2 является повторителем сигналов, которые через резисторы R6 и R7 поступают на управление мостовым коммутатором. Использование мостовой схемы включения динамика (ВА1) позволяет увеличить амплитуду выходного сигнала до уровня, близкого к питающему напряжению (выходная мощность в этом случае также увеличивается). Достигается это тем, что в открытом состоянии могут находиться одновременно только два транзистора (VT2, VT5 или VT3, VT6) — зависит от уровней на выходах DD2. 2 (направление протекающего тока через обмотку динамика ВА1 периодически меняется).

В схеме применены конденсаторы С1...СЗ типа К10-17, С4 — типа К52-1Б на 63 В. Резисторы подойдут любого типа. При использовании только одного динамика транзисторы КТ827 и КТ825 можно заменить на менее мощные КТ972 и КТ973 соответственно. Их нужно устанавливать на радиатор. Динамик ВА1 подойдет мощностью не меньше 20 Вт при сопротивлении обмотки 4 Ом или 10 Вт при 8 Ом.

Все элементы схемы, кроме транзисторов VT2...VT5 и включателя SA1, расположены на односторонней печатной плате размерами 55x35 мм, рис. 3.10. Для упрощения топологии плата содержит одну объемную перемычку.

При настройке устройства, из-за разброса параметров полевых транзисторов КП313А, для получения нужной тональности звучания, номинал конденсатора СЗ необходимо подбирать из диапазона 0,015...0,47 мкФ. Сирена сохраняет работоспособность при изменении питающего напряжения от 6 до 15 В, а потребляемый ток (1 . ..2,5 А) зависит от сопротивления обмотки подключенного динамика и их количества параллельно соединенных.

Выходной каскад сирены вместо четырех транзисторных коммутаторов можно выполнить также на интегральной микросхеме сдвоенного звукового усилителя (TDA2005), как это показано на рис. 3.11. Микросхема применена в режиме мостового включения нагрузки, что позволяет обойтись без переходных конденсаторов в цепи динамика и увеличить максимальную амплитуду напряжения на нагрузке почти до уровня питающего напряжения. Усилитель может работать при изменении питающего напряжения от 6 до 16 В.

Применение интегральной микросхемы позволит уменьшить габариты всего устройства, так как в качестве теплоотвода для TDA2005 может использоваться металлический корпус конструкции.

Сопротивление подключенной нагрузки (ВА1) должно быть не меньше 4 Ом. В этом случае максимальная мощность при питающем напряжении 12 В составит около 20 Вт (при Янагр=8 Ом — Рн=12 Вт). А потребляемый ток не превышает 1,8 А.

Литература:  И.П. Шелестов - Радиолюбителям полезные схемы, книга 3.

СХЕМА ЭЛЕКТРОННОЙ СИРЕНЫ


   Данный проект представляет собой многотональную сирену на основе микросхемы UM3561. В отечественных магазинах она встречается не часто, но если вам посчастливилось где-то её достать, и вы не знаете куда применить эту деталь - вот даташит и схема подключения:

Схема сирены на микросхеме UM3561

Технические характеристики и детали

  • Вход питания 6 В постоянного тока / 200 мА 
  • Выход - динамик 8 Ом / 0,5 Вт 
  • Два переключателя выбора и воспроизведения различных тонов 
  • Выключатель питания
  • Контакты подключения питания и выхода на динамик 
  • Светодиодный индикатор подачи питания 
  • Габариты платы 42 x 64 мм

   Каждая позиция переключателя будет генерировать свой звуковой эффект:

  1. Полицейская сирена
  2. Пожарная сирена
  3. Скорая помощь
  4. Звук пулемета

Звучание сирены

   Данная сирена воспроизводит с помощью динамика различные звуковые эффекты - сирена, стрельба и так далее. Всё построено на базе UM3561 и аудио усилителя LM386, чтобы увеличить уровень звука, который с самой UM3561 выходит слишком слабый.

   Как видите, это готовый блок для установки в сигнализации, электронные игрушки, сигналы вызова и так далее. Понятно, что на маленькой 8-выводной микросхеме это сделать проще, чем ставить несколько обычных цифровых микросхем общего применения или транзисторах. Далее можете почитать про ещё одно устройство для создания звуковых эффектов.


Поделитесь полезными схемами

МОЩНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ УМЗЧ

   Для питания усилителей звука большой мощности - от 0,5кВт и выше, с целью снижения габаритов БП необходимы специальные импульсные блоки питания. Взглянем на условную схему такого устройства.  


САМОДЕЛЬНЫЙ КАЧЕР
    Эта схема качера Бровина самая простая из всех существующих. Она проверена не раз и всегда работала, даже со значительными отклонениями используемых радиодеталей.


ПАЯЛЬНИК ИЗ РЕЗИСТОРА

   Как сделать паяльник для маленьких деталей на основе резистора. Как известно, пайку миниатюрных радиодеталей удобнее осуществлять малогабаритным, — размером с авторучку, паяльником. Он должен быть низковольтным и гальванически изолирован от сети. 


УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОЗАЖИГАЛКИ
    Внутренности стандартные - преобразователь и высоковольтная катушка. Работает устройство очень просто: напряжение от пальчиковой батарейки подается на автогенераторный преобразователь, на выходе первого трансформатора образуется напряжение 40-50 Вольт.

Сирена охранной сигнализации » Вот схема!


В подавляющем большинстве охранных устройств для охраны автомобилей (или других объектов) используются стандартные блок-сирены, воспроизводящие, при подаче на них питания, стандартный набор звуковых эффектов. Недостаток таких сирен в том, что по звуку невозможно узнать свою сирену, и приходится реагировать на множество других сигнализаций, установленных на автомобилях ваших соседей. В конечном итоге это снижает бдительность.

Поэтому после выхода из строя стандартной сирены было решено не ремонтировать её, а переделать.

Сделать звучание сирены легко узнаваемым можно, если заменить её электронную схему, схемой показанной на рисунке 1. После разборки корпуса внутри её была обнаружена высокочастотная динамическая головка с плоским магнитом и пластмассовым диффузором и небольшая плата с микросхемой и бескорпусным транзистором.

Схема, показанная на рисунке 1 выполнена на микросхеме КА2410, используемой в звонках многих телефонных аппаратов. Выходные импульсы усиливаются по мощности транзистором Дарлингтона VT1 и поступают на динамическую головку. Диод VD1 нужен чтобы не испортить схему перепутав провода питания.

Схема другого варианта экзотической сирены показана на рисунке 2. Здесь в качестве генератора звуковых эффектов используется начинка китайского кварцевого будильника. Платка извлекается из будильника, на ней устанавливают перемычку и подают питание 1,6V от стабилизатора на светодиоде HL1 и резисторе R2.

Микродинамик выпаивают и вместо него ставят резистор R1. Импульсы с этого резистора, который теперь служит нагрузкой схемы, подают на ключ на транзисторе VT1, в коллекторной цепи которого включена динамическая головка В1.

Рис.2

При подаче питания 8-15V сирена по такой схеме будет громко воспроизводить звук, похожий на звонок кварцевого будильника. По этим же схемам можно сделать и оригинальные звуковые сигналы заднего хода. Чтобы понизить громкость можно использовать малогабаритные ВЧ-динамики, подключенные через резисторы, сопротивления которых подобрать по желаемой громкости.

Использование сирены возможно при использовании совместно с сигнализацией для офиса, схема здесь.

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 (Uпит). Ну и не трудно посчитать, сколько ж это вольт –  0,632×12=7,6 Вольта, а порог составляет 0,5×Uпит, 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:

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:

Цепь полицейской сирены

с использованием таймера NE555

В этом проекте я покажу вам, как разработать простую схему полицейской сирены с использованием микросхемы таймера NE555. Я также поделюсь с вами, как работает схема и какова основная концепция проекта.

Концепция работы этого проекта - мультивибратор. Итак, прежде чем вдаваться в подробности проекта, давайте разберемся с концепцией мультивибратора.

Мультивибратор

Мультивибратор можно найти во многих приложениях, поскольку они относятся к наиболее широко используемым схемам.Приложение может быть любым: от простого домашнего приложения до сложного промышленного или коммуникационного приложения. Мультивибратор также может работать в таких приложениях, как осциллятор, цифровой триггер, схема генератора импульсов, таймер или даже использоваться в схеме генератора и многое другое.

Мультивибраторы бывают трех типов. Это

Astable Multivibrator

Фактически не имеет стабильного состояния. Он имеет два квазистабильных состояния, которые быстро переходят из одного в другое и снова в одно и то же состояние.Таким образом, он в основном изменяется с высокого на низкий и с низкого на высокий независимо от любого входного триггерного входа по прошествии заранее установленного времени.

Моностабильный мультивибратор

Из двух состояний одно является стабильным, а другое - квазистабильным. При подаче триггерного входа он переключается из стабильного состояния в квазисостояние и автоматически переключается обратно в стабильное состояние по истечении заранее заданного времени.

Бистабильный мультивибратор

В нем стабильны оба состояния. Для изменения состояния между низким и высоким используются два разных триггера входа.

Прочтите сообщение: Таймер 555 как мультивибратор, чтобы узнать больше о таймере 555.

Все три вышеупомянутых типа мультивибраторов легко построить с помощью транзисторов. Но есть один тип IC, который легко получить, который можно использовать как нестабильный, моностабильный или бистабильный мультивибратор, и он известен как IC555.

Схема выводов IC555

Схема выводов IC555 - ElectronicsHub.Org
Назначение выводов IC555
Pin No. Имя контакта Вход / выход Функция
1 Земля Вход Обеспечивает заземление
2 Триггер Вход Триггер входной контакт компаратора. Отрицательный триггер (
3 Выход Выход Его выходной контакт
4 Сброс Вход Внутренний контакт сброса триггера.Необходимость быть высокой для включения выхода
5 Управление Вход Вход управляющего напряжения для управления зарядкой и разрядкой внешнего конденсатора
6 Порог Вход Входной контакт компаратора порога. Положительный триггер (> 2/3 Vcc) подается в бистабильном режиме
7 Разряд Вход Разрядный вывод. Обеспечивает путь разряда к внешнему конденсатору
8 Vcc Вход Для напряжения смещения + Ve.В диапазоне от 4,5 В до 16 В

IC 555 - одна из самых универсальных микросхем, которая благодаря своей многофункциональности может использоваться практически во всех приложениях. Это микросхема типа DIP или SOP, имеющая 8 контактов с выходом постоянного тока 200 мА. Эта ИС состоит из аналоговых и цифровых компонентов, поэтому она известна как чипы со смешанными сигналами. Общее применение ИС - генерация синхронизации, тактовой формы сигнала, генератора прямоугольных импульсов и многого другого.

Внутренняя блок-схема IC555

Как вы можете видеть из рисунка выше, IC 555 состоит из двух компараторов, один из которых известен как RS-триггер, другой представляет собой комбинацию некоторых дискретных компонентов, таких как транзистор, резистор и многое другое.Напряжение для смещения делится между тремя частями с помощью делителя напряжения, имеющего аналогичное значение резистора R, через это неинвертирующее напряжение получается 1/3 Vcc триггера, а инвертирующий вывод получает 2/3 Vcc порогового компаратора. Входные клеммы R и S триггера принимают оба выхода компаратора. Реальный выход ИС - это выход Q ’(Q bar), а выходной вывод Q. Разрядный транзистор, который дает возможность разряда внешнему конденсатору в момент, когда он достигает высокого уровня.

В момент, когда 1/3 Vcc> отрицательного триггера подается на триггер входного контакта, компаратор триггера переходит на высокий выходной сигнал, а триггер достигает исходного состояния, а выходной сигнал микросхемы, который выводится из Q ’, перемещается на высокий уровень.

Теперь, когда 2/3 Vcc <положительного триггера подается на вход порогового значения, триггер находится в установленном состоянии, поскольку на выходе компаратора пороговых значений высокий уровень. Выход микросхемы становится низким, а выход Q - высоким. Внешний конденсатор, который принимает разрядный тракт во время разряда транзистора. Сброс высокого уровня входа удерживает триггер для включения. В фазе низкого состояния триггер выходит из строя и получает на выходе низкий уровень. Никаких других результатов пороговых значений, а также выходов триггерного компаратора.

Принципиальная схема цепи полицейской сирены с таймером NE555

Необходимые компоненты
  • 555 Таймер IC x 2
  • Резисторы - 1 кОм, 10 кОм x 3, 68 кОм
  • Конденсаторы - 100 нФ x 2, 10 мкФ Динамик
  • Батарея 9 В
  • Макетная плата
  • Соединительные провода

Рабочий

Эта схема издает звук, похожий на полицейскую сирену. Микросхема таймера 555 представляет собой интегральную схему, используемую в различных приложениях для таймера, генерации импульсов и генератора.555 может использоваться для обеспечения временных задержек, как осциллятор и как элемент триггера. В этом проекте я использовал две микросхемы таймера 555, и обе эти микросхемы 555 действуют как нестабильные мультивибраторы.

Вначале 555 подключен как низкочастотный генератор, чтобы управлять напряжением на второй микросхеме 555 IC на контакте 5, который является управляющим контактом. Сдвиг напряжения на выводе 5 - это корень второй частоты генератора, повышающийся и понижающийся.

Схема полицейской сирены, описанная здесь, основана на микросхеме таймера NE555.Схема построена с помощью двух микросхем NE555. Обе микросхемы таймера в этой схеме сконфигурированы как нестабильный мультивибратор. Хотя обе микросхемы в схеме работают на двух разных частотах.

IC1 - это нестабильный мультивибратор с низкой частотой, работающий на частоте 20 Гц с 50% рабочего цикла, в то время как IC2 - это быстрый нестабильный мультивибратор с частотой 600 Гц. Затем выходной сигнал микросхемы IC1 подается на ее управляющий вывод IC2 (вывод 5). При таком расположении выходная частота IC2 будет модулироваться относительно выходной частоты IC1.Схема работает от источника постоянного тока в диапазоне от 6 до 15 В.

Чтобы изменить частотный диапазон сирены, вы можете изменять значения резисторов R2 и R4, заменяя их соответствующими потенциометрами. Шаг звука можно увеличить, установив на выходе усилитель мощности. Точный эффект полицейской сирены можно получить, подключив мигающие светодиоды в нужном месте. Схема может быть сделана на перфорированной плите. NE556 можно использовать вместо двух NE555.

Принципиальная схема сирены на двух транзисторах

Gadgetronicx> Электроника> Принципиальные и электрические схемы> Аудиосхемы> Принципиальная схема сирены на двух транзисторах