Простой акустический выключатель (К561ТМ2, КТ3102, MOC3063)

Схема самодельного акустического реле на микросхеме К561ТМ2, не сложная конструкция с доступными деталями. Это выключатель, управляемый хлопками в ладоши, или аналогичным громким и резким коротким звуком.

Принципиальная схема

При каждом хлопке или громком звуке триггер, имеющийся в схеме, переключается в противоположное состояние. Триггер выполнен на микросхеме К561ТМ2. Органом управления служит электретный микрофон М1, практически любой, самый обычный, с двумя выводами и встроенным усилительным каскадом.

Принципиальная схема акустического электронного реле на К561ТМ2, КТ3102, MOC3063

Рис. 1. Принципиальная схема акустического электронного реле на К561ТМ2, КТ3102, MOC3063.

Сигнал с его выхода слишком мал, для того чтобы был воспринят входом цифровой микросхемы, поэтому используется дополнительный усилительный каскад на транзисторе VT1.

Режим работы транзистора устанавливается таким образом, чтобы при отсутствии входного сигнала (в тишине) напряжение на его коллекторе было около 2V. То есть, транзистор приоткрыт.

При напряжении питания цифровой микросхемы К561ТМ2 равном 5V такое напряжение воспринимается её входом как логический ноль. При приеме микрофоном звука достаточной громкости на коллекторе транзистора возникает хаотический импульсный сигнал по амплитуде, в сумме с постоянной составляющей на коллекторе VТ1, достигающий порога логической единицы.

При этом триггер D1.1 переключается в состояние, имевшее место на его выводе 5. То есть, на его инверсном выходе. Таким образом, при каждом звуке состояние триггера меняется на противоположное.

Чтобы не происходило непредсказуемого поведения схемы от большого количества импульсов на коллекторе VТ1 во время приема микрофоном звука достаточной громкости, имеется цепь R5-С3, которая тормозит переключение триггера D1.1.

Поэтому время между переключениями триггера D1.1 не может быть меньше постоянной времени цепи C3-R5. В результате триггер реагирует только на первый импульс на коллекторе VТ1, а все остальные импульсы имеющие место во время данного управляющего звука, им игнорируются.

Чтобы после перепада в электроснабжении выключатель устанавливался в выключенное состояние присутствует цепь C2-R4. Она при подаче питания на микросхему, на её вывод 4 дает импульс, устанавливающий триггер D1.1 в нулевое положение.

Если нужно чтобы при подаче напряжения питания нагрузка автоматически включалась, нужно эту цепь перенести с вывода 4 на вывод 6 D1.1, а вывод 4 соединить с общим минусом питания. Логические уровни с выходов триггера D1.1 поступают на входы R и S второго триггера этой микросхемы - D1.2.

В принципе, базу транзистора VT2 через резистор R6 можно было бы и соединить с выводом 1 D1.1, и исключить из схемы D1.2. Что изначально и было сделано. Но в работе схемы возникали сбои, и избавиться от них удалось таким способом, - сделав буферный каскад на втором триггере микросхемы.

Триггер D1.2 является повторителем для триггера D1.1, и всегда находится в таком же состоянии, как и D1.1. Когда D1.1 в нулевом состоянии, на выводе 13 D1.2 так же нуль. Транзистор VT2 закрыт, оптопара 111 закрыта и симистор VS1 закрыт.

Нагрузка находится в выключенном состоянии. Когда D1.1 в состоянии логической единицы, на выводе 13 D1.2 также единица. Транзистор VТ2 открыт, оптопара U1 открыта и симистор VS1 открыт. Нагрузка находится во включенном состоянии.

Налаживание

При налаживании особое внимание нужно уделить подбору сопротивления резистора R2. От него зависит исходное постоянное напряжение на коллекторе VТ1. Подбором этого сопротивления добиваются устойчивой работы схемы. При этом напряжение на коллекторе VТ1 оказывается около 2V.

Но может быть и меньше, и это лучше, если нормальная работа получится при меньшем напряжении на коллекторе VТ1. Чувствительность датчика к звуку зависит от двух показателей, - сопротивления R1, через которое питается встроенный усилитель электретного микрофона. И сопротивление R2, от которого зависит напряжение на коллекторе VТ1.

Подбором этих сопротивлений нужно достигнуть оптимальной чувствительности и устойчивости работы схемы при минимальном напряжении на коллекторе VТ1.

Тоншалов Л. РК-09-17.

1 1249 Звук и шум
акустический выключатель акустическое реле 220 Вольт управление нагрузкой выключатель нагрузки
Написать комментарий:

cashback