Юный техник, 2003 № 07 - [19]
М. ТУЛУПОВ
Рисунки автора
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Звукоуловитель
Структурная схема звукоуловителя показана на рисунке 1.
Круг с центром посередине обозначает некую платформу, на которой установлены два разнесенных микрофона ВМ1, ВМ2. В направлении источника звука ВА1 платформу поворачивает электропривод M1. Поскольку сигналы микрофонов весьма слабы для управления приводом, их нужно умощнить усилителем.
Под действием более сильного сигнала привод M1 должен получить электропитание с полярностью, обеспечивающей поворот платформы и одинаковое наведение микрофонов на источник звука. При этом оба электрических сигнала уравняются, и вращение платформы остановится. Но стоит нам передвинуть источник ВМ1, как снова возникает разбаланс сигналов ВМ1 и ВМ2 и снова включится мотор.
В работе следящей системы поможет разобраться рисунок 2, где дана электрическая схема устройства.
Его питание ведется от двух одинаковых гальванических батарей GB1, GB2, соединенных последовательно и образующих среднюю точку. Усилитель выполнен двухканальным; каналам условно присвоены наименования «правый» и «левый». Они строятся по функционально одинаковым схемам, но отличаются типами проводимости (p-n-p или n-p-n) транзисторов, а также полярностью включения диодов, оксидных конденсаторов и напряжений питания — к «правому» каналу оно подается с «плюса» GB1 и со средней точки источника, а к «левому» — от «минуса» GB2 и той же средней точки. Ко входам каналов присоединены электретные микрофоны с соблюдением полярности. Когда звуковые волны воздействуют, например, на микрофон ВМ1, вырабатываемый им сигнал переменного напряжения усиливается вначале каскадом с повышенным входным сопротивлением на транзисторе VT1.
Сигнал с его выхода вызывает колебания коллекторного напряжения VT2, которые выпрямляются диодами VD1, VD2 и поступают на базу VT2, отпирая его.
Возникающее падение напряжения на резисторе R8 отпирает каскад на транзисторе VT3, выполненный по схеме с «открытым» коллектором. Так на выходе «д» правого канала появляется «плюс» батареи GB1.
Так же действует «левый» канал, только на его выходе появляется в аналогичной ситуации «минус» батареи GB2. Переменный резистор R11, вынесенный за пределы каналов, устанавливают в такое положение, чтобы при обоих открытых выходных транзисторах на ползунке R11 было напряжение, равное напряжению на средней точке батарей. В этом случае разность напряжений на моторчике M1 будет равна нулю. При отпирании только VT3 «правого» канала откроется транзистор VT4, и на мотор M1 поступит питание от батареи GB1. Если же под действием «левого» канала открыт VT5, течение тока в двигателе изменится на обратное. Заметим, что все конструктивные элементы нашей следящей системы размещаются на вращающейся платформе, что избавляет от необходимости иметь кольцевые скользящие токосъемники для связи с «наземным» оборудованием.
Для сборки устройства подойдут постоянные резисторы МЛТ-0,125, кроме R10 (МЛТ-0,5), переменный R11 — типа СП-0,4 или другой, мощностью порядка 0,5 Вт. Конденсаторы — оксидные, любого типа, например К50-6.
Электродвигатель вместе с понижающим редуктором можно взять от электрифицированных игрушек. Источником питания послужат 4,5-вольтовые батареи типа LR12 либо пара комплектов из трех-четырех элементов LR6, соединенных последовательно. В качестве источника звука попробуйте карманный радиоприемник.
Прежде чем изготавливать «механику» макета, соберите хотя бы один канал и фазоинверсный каскад на транзисторах VT4, VT5. Присоединив двигатель батареи, оцените расстояние, на котором ваш прибор слышит звук. Затем, собрав макет целиком, найдите взаимное расположение микрофонов, при котором достаточно уверенно распознается нахождение источника звука справа и слева от микрофонов. Это должно сопровождаться вращением электромоторчика в одну и в другую сторону.
После этого можно наметить компоновку и габариты устройства и приступить к его изготовлению.
Поскольку микрофоны не имеют ярко выраженной направленности восприятия звуков, попробуйте при необходимости повысить ее установкой перед микрофонами направленных звуководов — труб или рупоров. Проводя демонстрации в помещении, следует учесть, что возможны отражения звука от стен и потолка. И еще — громкость звучания источника звука должна быть заведомо выше шумов звукового фона.
Фотовспышки в общей упряжке
Когда-то лампа-вспышка была чудом. Теперь она есть на каждой «мыльнице». Однако лицо человека при освещении спереди выглядит плоским, задний план получается тусклым, а отдаленный фон — темным, как вход в пещеру.
Преодолеть такой недостаток можно, используя дополнительную вспышку, обращенную в сторону фона либо к белому потолку — рассеивателю света, способную работать согласованно со вспышкой фотокамеры. Идея такой связи проста. Вспышка-помощница снабжается фотодатчиком, который заставляет ее срабатывать после вспышки основной камеры. А поскольку быстродействие электроники раз в сто выше, чем время открытого состояния затвора «мыльницы», обе вспышки будут восприняты фотопленкой как происходящие одновременно.
