Мощная сирена
Для звукового оповещения это устройство может применяться
в составе любой стационарной или автономной охранной сигнализации. Оно создает
плавно меняющийся по частоте звук, похожий на сигнал милицейской сирены. При
этом в качестве звукового излучателя может подключаться одновременно (параллельно)
много динамиков, но даже при использовании
всего одного мощность звукового сигнала будет значительно превосходить пьезосигнализаторы
и автомобильные пищалки. Кроме того, сигнал имеет индивидуальный "звуковой
рисунок", что позволяет его легко отличить от других.
Схема устройства, рис. 3.9, состоит из двух связанных генераторов, выполненных на микросхеме DD1, и делителя частоты на DD2.1. Частота звукового генератора на элементах DD1.4, DD1.6 циклически меняется полевым транзистором VT1. Так как полевой транзистор изменяет свое сопротивление исток-сток в зависимости от управляющего напряжения на затворе. Управляющее пилообразное напряжение образуется на конденсаторе С2 при помощи второго, более низкочастотного генератора, выполненного на элементах DD1.1-DD1.2, в результате заряда конденсатора С2 через резистор R3 и разряда через R3 и R4 (когда на выводе DD1/6 лог. "0").
На выходе DD1/8 генератора форма импульсов отличается от меандра. Триггер DD2.1 работает в режиме делителя на 2 и обеспечивает на своих выходах симметричные импульсы (пауза равна длительности). Это позволяет исключить подмагничивание обмотки звукового излучателя (динамика) постоянной составляющей протекающего тока, как это бывает в некоторых схемах.
Элемент триггера DD2.2 является повторителем сигналов, которые через резисторы R6 и R7 поступают на управление мостовым коммутатором. Использование мостовой схемы включения динамика (ВА1) позволяет увеличить амплитуду выходного сигнала до уровня, близкого к питающему напряжению (выходная мощность в этом случае также увеличивается). Достигается это тем, что в открытом состоянии могут находиться одновременно только два транзистора (VT2, VT5 или VT3, VT6) — зависит от уровней на выходах DD2.2 (направление протекающего тока через обмотку динамика ВА1 периодически меняется).
В схеме применены конденсаторы С1…СЗ типа К10-17, С4 — типа К52-1 Б на 63 В. Резисторы подойдут любого типа. При использовании только одного динамика транзисторы КТ827 и КТ825 можно заменить на менее мощные КТ972 и КТ973 соответственно. Их нужно устанавливать на радиатор. Динамик ВА1 подойдет мощностью не меньше 20 Вт при сопротивлении обмотки 4 Ом или 10 Вт при 8 Ом.
.
Все элементы схемы, кроме транзисторов VT2…VT5 и включателя SA1, расположены на односторонней печатной плате размерами 55х35 мм, рис. 3.10. Для упрощения топологии плата содержит одну объемную перемычку.- 
При настройке устройства, из-за разброса параметров полевых транзисторов КП31 ЗА, для получения нужной тональности звучания, номинал конденсатора СЗ необходимо подбирать из диапазона 0,015…0,47 мкФ. 
Сирена сохраняет работоспособность при изменении питающего напряжения от 6 до 15 В, а потребляемый ток (1…2.5 А) зависит от сопротивления обмотки подключенного динамика и их количества параллельно соединенных.
Выходной каскад сирены вместо четырех транзисторных коммутаторов можно выполнить также на интегральной микросхеме сдвоенного звукового усилителя (TDA2005), как это показано на рис. 3.11. Микросхема применена в режиме мостового включения нагрузки, что позволяет обойтись без переходных конденсаторов в цепи динамика и увеличить максимальную амплитуду напряжения на нагрузке почти до уровня питающего напряжения. Усилитель может работать при изменении питающего напряжения от 6 до 16 В.
Применение интегральной микросхемы позволит уменьшить габариты всего устройства, так как в качестве теплоотвода для TDA2005 может использоваться металлический корпус конструкции.
Сопротивление подключенной нагрузки (ВА1) должно быть не меньше 4 Ом. В этом случае максимальная мощность при питающем напряжении 12 В составит около 20 Вт (при Рнагр=8 Ом — Рн=12 Вт). А потребляемый ток не превышает 1,8 А.
|
