31.03.21

[Домашняя]

Это устройство представляет собой светодиодный ночник, питающийся либо от автономного источника напряжением 4.5-6V, либо от сетевого источника напряжением 5V, в качестве которого можно использовать импульсный блок питания вроде зарядного устройства для сотового телефона или планшетного компьютера. Реагирует схема на звук. Есть два режима. В первом режиме схема управляется резкими короткими звуками вроде хлопка в ладоши. Каждый такой звук меняет состояние выхода схемы, то есть, один звук включает светодиоды, следующий выключает. Во втором режиме свет включается при любом звуке достаточной громкости и горит, а затем, спустя время около одной минуты, выключается сам, если выключающего звука не было ранее. Схема приведена на рисунке.

Акустическим датчиком служит электретный микрофон М1. Питание на него подается через подстроечный резистор R1, который служит для регулировки чувствительности датчика. На транзисторе VT1 выполнен каскад, который служит для формирования импульсов логического уровня. При каждом звуке достаточной громкости на коллекторе VT1 появляются хаотические импульсы логического уровня. Они поступают на вход «С» триггера D1.1. Предварительно, после включения питания, триггер D1.1 при помощи конденсатора С2 устанавливается в нулевое положение. При этом на его прямом выходе появляется логический ноль, а на инверсном выходе - единица. Эта единица поступает на вход «R» второго триггера D1.2 и устанавливает его в нулевое состояние. На затворе транзистора VT2 при этом напряжение низкое, и он закрыт. Светодиоды HL1 и HL2 не светят. Если возникает звук достаточной громкости, то первым же импульсом с коллектора VT1 триггер D1.1 устанавливается в единичное состояние. При этом единица с прямого выхода D1.1 поступает на вход «S» второго триггера D1.2 и устанавливает его тоже в единичное состояние. Логическая единица с вывода 13 D1.2 поступает на затвор полевого транзистора VT2, и он открывается. Зажигаются два сверхярких осветительных светодиода белого цвета свечения HL1 и HL2. Далее все зависит от положения переключателя S1. Если в таком, как на схеме, то светодиоды будут гореть пока не поступит еще один звук. Тогда импульс на входе «С» D1.1 переключит этот триггер в нулевое положение (на инверсном выходе его - ноль). Далее, второй триггер тоже станет в нулевое положение. И транзистор VT2 закроется. Светодиоды погаснут. Если S1 находится в противоположном, показанному на схеме, положении, то после того как на выводе 1 D1.2 появляется логическая единица, конденсатор С2 начинает медленно разряжаться через резисторы R4 и R5. И, примерно, через минуту, он разряжается. Это приводит к тому, что на входе «R» D1.1 напряжение поднимается до логической единицы, что переключает триггер обратно в нулевое состояние. Таким образом, даже если нет звука на выключение, светодиоды выключаются автоматически спустя некоторое время. Теперь о нюансах. Триггер D1.2 выглядит вроде бы не нужным. Но, это второй, как- бы, лишний триггер микросхемы, и его хотелось употребить хоть на какую-то пользу. Дело в том, что, если на затвор VT2 подать логический уровень непосредственно с выхода триггера D1.1 могут возникать сбои в его работе, вызванные короткими бросками тока на емкость затвора полевого транзистора в момент изменения на нем логического уровня. Нужен какой-то буферный каскад, и вот он сделан из второго триггера микросхемы, который работает фактически как логический элемент - повторитель. Цепь R6-C3 имеет очень важное значение. Она замедляет скорость переключения триггера D1.1. Это нужно потому, что при наличии звука выше порога чувствительности на коллекторе VT1 присутствуют хаотическая масса импульсов. Поэтому, если позволить триггеру срабатывать так быстро, как позволяет быстродействие микросхемы, он будет многократно переключаться и останавливаться в произвольном случайном состоянии. Цепь R6-C3 как раз замедляет его быстродействие, делая так, что после каждого переключения триггера требуется некоторое время на следующее переключение.

О деталях. Электретный микрофон типа XF-18D. Возможно, его можно заменить каким-то другим аналогичным. Микросхему К561ТМ2 можно заменить на К176ТМ2 или зарубежный аналог типа CD4013. Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже напряжения питания. Транзистор КП505 может быть с буквами А, Б или В. С буквой Г не годится. Светодиоды HL1 и HL2 - любые сверх яркие осветительные белого цвета свечения, допускающие прямой постоянный ток 0,ЗА и более.

Радиоконструктор №3 2017г стр. 36