Конструкция экрана с освещающими его лампами может быть такой, как на рис. 3.27, б. Лампы размещены на задней стенке ящика, оклеенного внутри алюминиевой фольгой или обитого жестью. Фольга или жесть выполняют роль рефлектора. Лампы можно покрыть в соответствующие цвета цветным лаком либо обтянуть их резиной от надувных шаров соответствующего цвета.
Экраном, являющимся передней стенкой ящика, служит матовое стекло размерами не более 13…18 см. От ламп идут провода к соответствующим им транзисторам, смонтированным вместе с фильтрами и блоком питания в другом ящике.
Экраном может также служить органическое стекло, окрашенное в молочный цвет. Для этого органическое стекло погружают в концентрированную серную кислоту на 1…10 минут. После обработки в кислоте его тщательно промывают в проточной воде и сушат. При выдерживании в кислоте в течение 1…3 минут поверхность стекла не теряет глянца и будет иметь молочный цвет. Если же травить дольше, то его поверхность становится белой и слегка матовой. С увеличением времени воздействия кислоты белый слой становится толще. Если необходимо оставить на органическом стекле прозрачные места, то эти части поверхности покрывают тонким слоем воска. После промывки и сушки воск удаляют.
Работая с серной кислотой, помните, что она опасна, так как при попадании капель воды разбрызгивается. Попавшие на кожу брызги могут вызвать тяжелые ожоги. Поэтому работать следует в резиновых перчатках и в защитных очках. Для погружения детали или изделия в кислоту пользуйтесь пинцетом. На случай попадания кислоты на кожу или одежду всегда имейте под рукой нейтрализующий действие кислоты крепкий раствор питьевой соды или 10 %-ный раствор нашатырного спирта.
3.5.2. Усилитель звуковой частоты "электронное ухо"
Устройство позволяет прослушивать в лесу голоса птиц, может быть использовано как УЗЧ в изготавливаемых приемниках и т. д. Он представляет собой высокочувствительный усилитель звуковой частоты, собранный на трех транзисторах (рис. 3.28).
Рис. 3.28.Принципиальная схема "Электронного уха"
Сигнал с микрофона ВМ1 подается через конденсатор С2 на первый каскад усилителя, собранный на транзисторе VT1. Это эмиттерный повторитель (каскад с общим коллектором), он обеспечивает согласование выходного сопротивления микрофона с входным сопротивлением УЗЧ (об этом написано в главе "Полупроводниковые приборы").
Если микрофон ВМ1 подключить сразу к каскаду усиления с общим эмиттером, который имеет относительно невысокое входное сопротивление, то не вся мощность, развиваемая микрофоном, будет использована. Нагрузкой эмиттерного повторителя является переменный резистор R2, который одновременно является регулятором усиления.
С первого каскада сигнал подается на базу второго каскада усиления, собранного на транзисторе VT2 по схеме с общим эмиттером. Этот каскад имеет относительно большой коэффициент усиления. Напряжение смещения на базу (выбор рабочей точки) подается через гасящий резистор R3. Ток протекает по цепи: "+"GB1-R5 - эмиттер-база VT2-R3 - "-"GB1. На всех трех последовательно соединенных элементах цепи (R5,VT2,R3) создается падение напряжения, пропорциональное сопротивлению этих элементов постоянному току.
Конденсатор С3 осуществляет развязку между первым и вторым каскадами по постоянному току. Для стабилизации режима работы второго каскада при изменении температуры окружающей среды в цепь эмиттера транзистора VT2 включен резистор R5. Он создаст отрицательную обратную связь (ООС) по постоянному току. А чтобы не было ООС по переменному току (из-за чего уменьшилось бы усиление сигнала), параллельно резистору включен конденсатор С5 большой емкости, который для переменного тока имеет малое сопротивление. С нагрузки каскада - резистора R4 - сигнал подается через разделительный конденсатор С4 на вход третьего (выходного) каскада, собранного на транзисторе VT3. В цепи эмиттера он тоже имеет стабилизирующую цепочку R8C6, а его нагрузкой являются головные высокоомные телефоны BF1. Смещение на базу подастся через гасящий резистор R7.
В качестве источника питания может быть использована батарея "Крона", аккумулятор 7Д-01 или же две последовательно соединенные батареи 3336Л.
Фильтр нижних частот R6C1 предотвращает возможность самовозбуждения УЗЧ по цепи питания (для этого цепи питания транзисторов первых двух каскадов по переменному току закорачиваются на корпус через конденсатор С1).
Чтобы обеспечить большую чувствительность усилителя, необходимо использовать малошумящие транзисторы с большим коэффициентом усиления и малым обратным током коллектора (об этих параметрах написано в главе "Полупроводниковые приборы"). Подойдут для этих целей транзисторы П416Б. Другие возможные замены можно найти в главе 4.
Постоянные резисторы MЛT-0,125 и МЛТ-0,25, переменный резистор ТКД или другой, совмещенный с выключателем питания SA1. Можно установить, в крайнем случае, переменный резистор типа СП-1 и отдельно выключатель питания. Конденсаторы К50-6 либо другие аналогичные, микрофон МД-64, но вполне подойдет другой чувствительный микрофон. Головные телефоны ТОН-1 или ТОН-2, соединенные последовательно для увеличения сопротивления нагрузки усилителя.
Часть деталей усилителя смонтирована на плате толщиной 1,5…2 мм из изоляционного материала (рис. 2.29, а). Плату размещают в небольшом самодельном или подобранном заранее корпусе (рис. 2.29, б), так, чтобы наружу выступала ось переменного резистора R2, на которую надевают ручку. Плата может быть как с навесным монтажом, так и печатная.
Рис. 3.29. Монтажная плата (а) и корпус (б) устройства "Электронного уха"
Микрофон лучше всего закрепить металлическим хомутиком к корпусу усилителя, а для увеличения дальности действия "электронного уха" надо надеть на микрофон рупор, склеенный из картона или чертежной бумаги.
Налаживание усилителя заключается в проверке и установке (если это понадобится) силы тока коллекторов транзисторов.
Вначале миллиамперметр включают в цепь коллектора транзистора VT1 и подбором резистора R1 добиваются силы тока 0,2 мА. Затем устанавливают силу тока транзистора VT2 в пределах 0,3…0,5 мА, затем транзистора VT3 в пределах 0,8…1,0 мА. Но настройка будет значительно эффективнее, если использовать осциллограф и генератор звуковой частоты. Для этого вместо резистора R1 использовать постоянный резистор сопротивлением примерно 300…350 кОм и переменный резистор сопротивлением 250…200 кОм, а вместо резистора R7 - постоянный резистор сопротивлением 200…250 кОм и переменный резистор сопротивлением 250…200 кОм. Использование осциллографа и генератора звуковых частот позволяет не просто добиться максимального усиления, а получить от каждого каскада наибольшее (но, может быть, не максимальное) усиление при минимальных искажениях сигнала (в данном случае синусоиды).
Пользуются "электронным ухом" так. Включают питание и направляют рупор в нужную сторону. Переменным резистором R2 устанавливают такое усиление, при котором хорошо прослушиваются лесные шумы или звуки на расстоянии нескольких метров, но усилитель еще не возбуждается. Кроме того, необходимо помнить, что при большом усилении усилитель может возбудиться из-за акустической связи между микрофоном и телефоном. Чтобы избежать этого, надо устройство держать на некотором расстоянии впереди себя.
3.5.3. Электронная сирена с усилителем
Сирена - это прибор для получения звуков различной высоты. Их устанавливают на специальных автомашинах, используют для подачи сигнала тревоги. Сирена может найти применение и в различных играх. Кроме того, на примере этого устройства можно изучить принцип формирования различных звуков с помощью электронных средств.
Электронная сирена (рис. 3.30) выполнена на четырех маломощных низкочастотных транзисторах и представляет собой два симметричных мультивибратора. Один из них, собранный на транзисторах VT1, VT2, генерирует колебания частотой 1…2 Гц, другой, на транзисторах VT3, VT4, - более высокой частоты.