Андрей Кашкаров - Электронные фокусы для любознательных детей
Резистор R1 переменный, с линейной характеристикой изменения сопротивления, номиналом 1 МОм.
Если необходимо остановиться на каком-либо одном понравившемся эффекте, например «кряканье гусей» – следует добиться данного эффекта очень медленным вращением движка R1, затем отключить питание, выпаять переменный резистор из схемы, и, замерив его сопротивление, установить в схему постоянный резистор.
При правильном монтаже и исправных деталях устройство начинает реагировать сразу.
В данном варианте звуковые эффекты (частота и взаимодействие генераторов) зависят от напряжения питания.
При повышении напряжения питания более 5 В, для обеспечения безопасности входа первого элемента DD1.1, необходимо подключить в разрыв проводника между верхним по схеме контактом R1 и положительным полюсом источника питания ограничивающий резистор сопротивлением 50–80 кОм.
Устройство находит авторское применение в качестве игрушки с домашними животными, дрессировки собаки.
На рис. 2.14 изображена схема генератора колебаний звуковой частоты (34) с переменной частотой.
Рис. 2.14. Электрическая схема генератора колебаний звуковой частоты
Генератор 34 реализован на логических элементах микросхемы К561ЛH2. На двух первых элементах собран низкочастотный генератор. Он управляет частотой колебаний высокочастотного генератора на элементах DD1.3 и DD1.4. От этого получается, что схема работает на двух частотах попеременно. На слух смешанные колебания воспринимаются как «трель».
Звуковым излучателем является пьзоэлектрический капсюль ЗП-х (ЗП-2, ЗП-З, ЗП-18 или аналогичный) или высокоомный телефонный капсюль с сопротивлением обмотки более 1600 Ом.
Свойство работоспособности КМОП-микросхемы К561 серии в широком диапазоне напряжений питания использовано в звуковой схеме на рис. 2.15.
Автоколебательный генератор на микросхеме K561ЛH2 (первый и второй элементы) получает напряжение питания от схемы управления, состоящей из RC-зарядной цепочки и истокового повторителя на полевом транзисторе VT1.
Рис. 2.15. Электрическая схема автоколебательного генератора
При нажатии кнопки S1 конденсатор в цепи затвора транзистора быстро заряжается и затем медленно разряжается.
Истоковый повторитель имеет очень большое сопротивление и на работу зарядной цепи почти не влияет. На выходе VT1 «повторяется» входное напряжение, и сила тока достаточна для питания элементов микросхемы.
На выходе генератора (точка соединения со звуковым излучателем) формируются колебания с убывающей амплитудой до тех пор, пока напряжение питания не станет меньше допустимого (+3 В для серии микросхем К561). После этого колебания срываются. Частота колебаний выбрана примерно 800 Гц. Она зависит и может быть скорректирована конденсатором С1.
При подаче выходного сигнала 34 на звуковой излучатель или усилитель можно услышать звуки «мяуканья кошки».
Схема на рис. 2.16 позволяет воспроизводить звуки «кукования кукушки».
При нажатия на кнопку S1 конденсатор С1 и С2 быстро заряжается (С1 через диод VD1) до напряжения питания. Постоянная времени разряда для С1 около 1 с, для С2 – 2 с. Напряжение разряда С1 на двух инверторах микросхемы DD1 преобразуется в прямоугольный импульс, длительностью около 1 с, который через резистор R4 модулирует частоту генератора на микросхеме DD2 и одном инверторе микросхемы DD1. Во время длительности импульса частота генератора составит 400–500 Гц, при его отсутствии – примерно 300 Гц.
Напряжение разряда С2 поступает на вход элемента И (DD2) и разрешает работу генератора примерно в течении 2 с. В результате на выходе схемы получается двухчастотный импульс.
Необычные неповторимые звуки с помощью простых схемы: как мяукает кошка, лает собака, мычит корова находят применение в бытовых устройствах для привлечения внимания своей нестандартной звуковой индикацией к происходящим электронным процессам.
Рис. 2.16. Электрическая схема устройства с эффектом «кукования кукушки»
2.8. Простое устройство защиты от комаров для летнего лагеря и дачи
С наступлением теплого сезона у людей во всем мире появляются новые заботы– как уберечься от летающих насекомых– комаров и мух. Особенно нагнетает атмосферу и портит настроение нашим маленьким детям навязчивый знойный писк и гул комаров ночью.
Что защитить себя и семью кто-то устанавливает дома противомоскитные сетки, занавешивает форточки и дверные проемы марлей, намазывает свое тело специальными составами, отталкивающими надоедливых насекомых.
Промышленность развитых стран (в частности Финляндии) уже давно предлагает своему населению специальный прибор, напоминающий по принципу действия «электрический стул». Между проводниками-электродами, расположенными друг от друга на расстоянии 3,5 мм, при работе генератора ВЧ образуется электрическое поле. Насекомое, попавшее в это поле, погибает и, как правило, остается прилипшим на электродах, так что его без труда можно выбросить «в утиль», стряхнув прибор, как мы привыкли стряхивать старый ртутный градусник.
2.8.1. Принцип работы
Устройство работает по принципу уничтожения насекомых электрическим разрядом высокого напряжения.
Для человека оно не опасно (хотя ощутимо) в силу очень малого (единицы мкА) тока. При случайном воздействии на человека (касания сетки с электродами при включенном устройстве), человек ощущает лишь легкое покалывание.
Пользуются устройствам так.
При приближении комара (или иного летающего насекомого) нажимают на кнопку (бардового цвета, слева на ручке устройства на рис. 1), при этом «ракеткой» энергично ведут по воздуху в месте нахождения насекомого и «достают», касаются его. Комар после этого прилипает к электродам и погибает. Также можно уничтожать комаров и мух, сидящих на потолке или стенах комнаты, при этом «мокрых» и кровяных пятен на стенах не остается.
При проведении (взмахом) такой ракеткой вблизи летящего (сидящего на стене, потолке) насекомого (комара, мухи, шмеля, овода) с включенным электронным узлом, электрические разряд между параллельными проводниками воздействует на насекомое и приводит к его летальному исходу. Практикой установлено, что достаточно провести ракеткой с включенным устройством на расстоянии 5…7 см от насекомого. Непосредственный контакт не обязателен.
Длительная практика применения показала, что устройство продолжает хорошо работать, даже если на сетку между электродами попало более трех десятков мелких насекомых (комаров). Согласитесь, это эффективный показатель.
Устройство питается от двух пальчиковых батарей типа А А, с суммарным напряжением 3 В. Этого источника питания хватает на все лето активной работы.
2.8.2. Вопросы практического применения
Данное устройство против насекомых часто применяют в мобильном исполнении для локального действия. Но оно эффективно не только против комаров и мух, но и против ползающих насекомых, например, против тараканов и крупных муравьев.
Отрицательным моментом применения устройства является то, что убиенные электрическим током насекомые при воздействии тока частично сгорают и выделяют не очень приятный запах (каждое насекомое – свой). Но в случае обильного нашествия комаров и мух, на это уже, как правило, обращаешь внимание второстепенно.
Одним из второстепенных положительных моментов применения устройства является то, что летающие насекомые (мухи и комары) могут быть легко сняты с устройства легким стряхиванием, например, прямо в аквариум, где рыбы с удовольствием питаются ими. Это проверено на авторской практике, таким образом, частично решается и проблема разнообразия корма для рыб. Ведь, как известно аквариумистам, естественный (природный) корм лучше искусственного.
Для радиолюбителей не составит труда повторить представленную ниже электрическую схему устройства оберегающего человека от комаров мух и других летающих насекомых.
Для этой цели, а также для общего познания и возможности доработки устройства, автор разобрал его и скопировал электрическую схему. Она оказалось не сложной (см. рис. 2.17).
Рис. 2.17. Электрическая схема устройства уничтожения летающих насекомых
К сожалению, данные высокочастотного трансформатора Т1 оказались недоступны (нет обозначения). Поэтому автор пошел по пути замены его отечественным аналогом путем подбора. Наилучшие результаты (вместо штатного) показал согласующий трансформатор СТ-1А, который можно встретить «в закромах» радиолюбителя. Ранее он активно применялся в старых транзисторных радиоприемниках типа «Селга-404» и аналогичных.
Для повторения устройства в домашних условиях потребуется старая (или новая) ракетка для игры в бадминтон.
Доработка ракетки сводится к удалению капроновой или Лесковой сетки и замене ее на параллельные не соединяющиеся неизолированные провода (цельной стальной или цельной нихромовой (здесь не принципиально) проволоки диаметром 1 мм), установленные через равные промежутки (3,5…4 мм) и жестко натянутые по внутренней окружности обруча ракетки.
