1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Направленный микрофон или «электронное ухо»

Юный техник 1981-07, страница 83

для того, чтобы даже после восстановления «противником» заграждения (сращиванием проводников) звуковой сигнал не прерывался. В исходное состояние устройство приводят кратковременным отключением питания выключателем В1.

Транзисторы могут быть любые из серий МП39—МП42, но с коэффициентом передачи тока не менее 20 (Т1) и 50 (Т2). Резисторы — МЛТ-0,25, конденсатор CI — К50-6, С2 — МБМ, СЗ — БМТ. Трансформатор Тр I — выходной от радиоприемника «Сел-га» или от другого малогабаритного транзисторного приемника с двухтактным усилителем низкой частоты.

Налаживание устройства сводится к проверке его работы с проложенным и подключенным к зажимам Гн1, Гн2 заграждением и подбору резистора R2 (если это понадобится) с таким сопротивлением, чтобы транзистор Т1 был надежно открыт (напряжение на его коллекторе должно быть возможно ближе к нулю).

Слабые шорохи или негромкий разговор на расстоянии десятков метров поможет услышать элект-тронное устройство, схема которого приведена на рисунке 12. Оно представляет собою высокочувствительный усилитель низкой частоты, собранный на трех транзисторах. Ко входу усилителя подключен микрофон Мк1, а выход усилителя нагружен на головные телефоны Тф1.

Сигнал с микрофона подаете» через конденсатор С2 на первый каскад усиления, собранный на транзисторе Т1. Это эмиттерный повторитель, позволяющий лучше согласовать выходное сопротивление микрофона с входным сопротивлением усилителя. Нагрузкой эмиттерного повторителя является переменный резистор R2, ко

торый выполняет одновременно роль регулятора усиления.

С движка переменного резистора сигнал подается через конденсатор СЗ на базу транзистора Т2 следующего каскада. Этот каскад обладает сравнительно высоким коэффициентом усиления. Смещение на базе транзистора задается резистором R3. Для стабилизации работы каскада при изменении окружающей температуры в цепи эмиттера поставлен резистор R5. А чтобы этот резистор не создавал отрицательной обратной связи по переменному току, он за-шунтирован конденсатором С5.

С нагрузки каскада (резистор R4) сигнал подается далее через конденсатор С4 на выходной каскад, собранный на транзисторе ТЗ. Здесь также введена стабилизирующая цепочка в цепи эмиттера, состоящая из конденсатора С6 и резистора R8. Смещение на базе транзистора задается резистором R7. Нагрузкой каскада являются головные телефоны Тф1.

Питается усилитель от источника постоянного тока напряжением 9 В. Поскольку усилитель потребляет небольшой ток, источником питания может быть батарея «Крона» или аккумулятор 7Д-0,1. Не исключено, конечно, применение двух батарей 3336Л, соединенных последовательно Для предотвращения возможного самовозбуждения усилителя по цепи питания между двумя первыми каскадами и выходным включен фильтр RC из резистора R6 и конденсатора С1.

Читать еще:  Декупаж игрушек на елку

Транзисторы желательно применить с возможно большим коэффициентом передачи тока и минимальным обратным током коллектора — от этого во многом зависит чувствительность электронного «уха». Подойдут и другие ма-лошумяшне низкочастотные транзисторы структуры р-п-р с большим коэффициентом передачи тока. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, переменный R2 — типа ТКД, спаренный с выключателем

ЭЛЕКТРОННОЕ УХО

Регистрация слабослышимых акустических сигналов имеет большое практическое значение. Это: диагностика неисправностей двигателей внутреннего сгорания; поиск мест утечек газа из поврежденных газопроводных сетей; раннее выявление патологии внутренних органов; организация акустической связи и охранной сигнализации; улавливание сейсмоколебаний, шумов различного происхождения, в том числе звуков живой природы (пение птиц, например) и многое другое.

Высокочувствительное устройство для регистрации слабых акустических сигналов (электронное ухо) приведено на рисунке. В устройстве использован миниатюрный электретный микрофон типа МКЭ-333. Корпус микрофона соединен с общим проводом. Усилитель низкой частоты выполнен на микросхеме К237УН1, включенной по схеме, близкой к типовой. Устройство работает от батареи напряжением 6 В. При питании прибора от выпрямителя необходимо предусмотреть минимальное проникновение сигнала сетевой частоты по цепям питания увеличением емкостей С1, С2.

Резистор R4 устанавливают в соответствии с рекомендованным для конкретного экземпляра микросхемы значением (величина сопротивления в килоомах и номер «ножки» микросхемы, между которой и общим проводом должно быть присоединено сопротивление, указывается обычно на корпусе микросхемы). Если значение R4 не указано, его величину подбирают экспериментально (десятки кОм). Устройство работоспособно в диапазоне питающих напряжений 3—9,8 В, потребляемый при этом ток составляет 2—6 мА.

На рис.2 приведен вид печатной платы. Чувствительность устройства такова, что даже без дополнительного звукособирающего рупора это электронное ухо уверенно регистрирует шепот с расстояния до 5 м, уличные шумы — свыше 100 м. Эффективность работы устройства может быть существенно повышена при использовании акустических отражателей и линз. В качестве концентратора акустических излучений могут быть использованы автомобильные и другие фары (без стекол); прожекторные рупорные и уголковые отражатели; рефлекторы; параболические антенны; природные и искусственные резонаторы; полости и сферы, в фокусе которых должен быть расположен микрофон. Поскольку микрофон МКЭ-333 не является направленным, желательно предусмотреть его акустическую экранировку с использование ем звукопоглощающих материалов (например, поролона). Работоспособность устройства повышается пропорционально отношению площадей, участвующих в преобразовании акустической энергии (исходная площадь близка к 1 см2). Устройство может быть использовано для предупреждения обвалов в шахтах: по мере проседания пластов заметно усиливается потрескивание разрушаемых пород, и резкое возрастание интенсивности акустических сигналов свидетельствует о приближении обрушения пластов. В медицинской диагностике устройство может быть использовано для регистрации естественных источников биологических шумов: стуков сердца, хрипов в легких, тонов Короткова и т.д. Особенно перспективно использование двухканального (стереофонического) варианта устройства, позволяющего создавать объемное представление о процессах, происходящих в организме человека. Для большей объективности регистрируемых акустических параметров сигнал с микрофонных датчиков может вводиться в ЭВМ, где программной обработкой создается динамическая объемная картина процессов, протекающих в организме (акустическая томография). Устройство можно также использовать для диагностики технических устройств (шумов в двигателях, коробках передач и т.п.); желательно предусмотреть осуществление плавного изменения коэффициента усиления.

Читать еще:  Ободок для волос «Венера»

Принципиальная электрическая схема и топология печатной платы самодельного устройства (электронного уха) для экспресс-анализа состояния техники и других объектов, включая медико-биологические

Электронное ухо можно использовать для лиц с ослабленным слухом или зрением. В последнем случае последовательно с телефонным капсюлем включают второй, вспомогательный капсюль, который совместно с микрофоном располагают в трости, коробочке или другом приспособлении. Как микрофон, так и капсюль должны иметь остронаправленную диаграмму приема (излучения) за счет введения звукоизолирующих прокладок и кожухов. При приближении к препятствию в устройстве возникает акустическая положительная обратная связь, генерируется звуковой сигнал, высота которого определяется расстоянием от прибора до препятствия. При определенном навыке работы с подобной электронной тростью можно уверенно определять расстояние до препятствия, его примерные размеры и даже материал.

«Электронное ухо» можно использовать в качестве индикатора роения пчел; для организации охраны различных объектов — как по регистрации акустических сигналов, издаваемых объектом-нарушителем, так и по прерыванию (ослаблению) акустического сигнала от излучателя звука, установленного на удалении от приемника звука. На основе приведенного устройства может быть организована акустическая связь между абонентами (при использовании акустических рефлекторов работающих как на прием, так и на передачу в фокусе рефлекторов должны быть расположены микрофон и звукоизлучающая головка). Для того чтобы не создавать акустических помех окружающим, спектр звукового сигнала желательно перенести на 10—20 кГц (однополосная или частотная модуляция).

Устройство может быть использовано и не по прямому назначению. При подключении вместо электретного микрофона электромагнитного капсюля или многовитковой катушки индуктивности возможна регистрация переменных магнитных полей, магнитных шумов, организация индуктивной связи, реализация систем дистанционного управления и т.д.

ЭЛЕКТРОННОЕ «УХО»

Предлагаемая схема предназначена для прослушивания разговоров в помещениях на небольшом расстоянии. Чувствительности микрофона хватает для уверенного восприятия слабого звука (шепот, тихий разговор) на расстоянии 3. 4 м от микрофона. Дальность действия устройства — около 50 м (при длине антенны передатчика 30. 50 см). Схему передатчика желательно уменьшить до минимальных размеров (чтобы его не было видно). При использовании устройств ва на небольших расстояниях (до 15 м) питание можно снизить до 1,5. 3 В. Питать передатчик желательно от малогабаритных элементов. Ток потребления устройства составляет 3. 4 мА.

Читать еще:  Вкусные домашние леденцы на палочке

width=710>
Рисунок не помещается на странице и поэтому сжат!
Для того, чтобы просмотреть его полностью, щелкните здесь.

Рабочая частота передатчика — 66. 74 МГц. Катушка LI — содержит 6 витков провода ПЭВ-2 0,5 мм и намотана на каркасе диаметром 4 мм с шагом намотки 1. 1,5 мм. Частота генератора на VT2 изменяется сдвиганием (раздвиганием) витков катушки L1.

Сначала о настройке. Номиналы конденсаторов С1 и С2 следует подбирать в пределах 4,7. 33 мкФ до получения наилучшего качества сигнала и максимальных чувствительности и девиации частоты. Резисторы R1 и R2 следует подбирать в пределах 330. 420 кОм и 4,7. 9,1 кОм соответственно для получения наилучшего качества. Транзистор VT1 следует выбирать с наибольшим коэффициентом усиления по току. Вместо С4 после настройки можно включить постоянный конденсатор. Если увеличивать сопротивление резистора R3,будет увеличиваться девиация частоты, что ведет к увеличению чувствительности, но при этом уменьшается выходная мощность. Конденсатор С5 подбирается в пределах I. 3,3. 8 пФ для нормального запуска ВЧ-генератора при изменении напряжения питания от 3 до 10 В.

А теперь о доработках. Если антенну подключить непосредственно к коллектору VT2, минуя С6, то увеличится мощность и дальность действия устройства. Если варикап КВ109 заменить на варикапную матрицу КВС111 (А. В), использовав из нее только один варикап, то немного увеличится качество модуляции. Вместо микрофона МКЭ-3 (ВМ1) можно использовать двухконтактные микрофоны, например от импортных магнитофонов или телефонов, включив их по схеме рис.2.

П416 можно заменить на любой другой ВЧ-транзистор, но при этом, возможно, понадобится изменить (подобрать экспериментально) параметры катушки L1.

ЭЛЕКТРОННОЕ ЗАЖИГАНИЕ №1
ЭЛЕКТРОННОЕ ЗАЖИГАНИЕ №2
Электронное реле включения вентилятора охлаждения
Электронное сердце на таймере 555
Электронное светодиодное сердце на микроконтроллере
ПРОСТО ТЕЛЕФОН
МИКРОФОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Выносной микрофон с питанием от линии связи
ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ПЕРЕГОВОРНЫХ УСТРОЙСТВ

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector