Электроника для начинающих (2-е издание)

Как же изменить схему, чтобы сигнал можно было услышать, а не увидеть? Легко! Удалите светодиод, резисторы на 470 Ом и конденсатор емкостью 220 мкФ и замените их маленьким динамиком, разделительным конденсатором емкостью 100 мкФ и резистором на 1 кОм, как показано на рис. 2.113. Резистор заземляет эмиттер транзистора, потому что транзистор будет работать, только если напряжение на эмиттере меньше, чем на базе. Конденсатор блокирует постоянную составляющую сигнала и в то же время пропускает переменный ток. На схеме я указал лишь те детали, которые изменились.

Рис. 2.113. Изменение схемы, чтобы добиться генерации звука

Рис. 2.114. При замене разделительного конденсатора компонентом с меньшим номиналом подавляются нижние звуковые частоты, и таким образом вы услышите только верхние частоты. Если включить конденсатор параллельно динамику, то верхние частоты подавлены, и вы услышите только нижние частоты

Еще больше вариантов

Теперь, когда вы получили звук, подумайте, как повысить его тон? Просто установите меньшие резисторы или конденсаторы в схеме генератора. Вы можете вместо резисторов 470 кОм взять резисторы 220 кОм (или с другим промежуточным номиналом). Транзисторы способны переключать сигнал быстрее, чем миллион раз в секунду, и вы определенно не выйдете за пределы их возможностей, если заставите генератор работать быстрее. Сигнал с частотой колебаний 10 000 раз в секунду звучит чрезвычайно высоко. Если вы доведете частоту до 20 000 колебаний в секунду, то он окажется за пределом слухового восприятия большинства людей.

Можно ли изменить характер звучания?

Сверху на рис. 2.114 вместо предыдущего конденсатора емкостью 100 мкФ я подключил последовательно с динамиком разделительный конденсатор емкостью 1 мкФ. Конденсатор с меньшим номиналом будет пропускать только верхние частоты (короткие импульсы) и лишать звук некоторой части низкочастотных колебаний.

А что если подключить конденсатор к динамику так, как показано снизу на рис. 2.114? Теперь возникает противоположный эффект, потому что конденсатор по-прежнему пропускает верхние частоты, но направляет их мимо динамика. При таком подключении вы получаете развязывающий конденсатор.

Все описанные варианты достаточно просты. Если вы желаете добиться большего, то можете собрать вторую идентичную схему и использовать одну половину для управления другой.

Восстановите первоначальные номиналы компонентов (как на рис. 2.104), чтобы частота колебаний стала первоначальной. Затем подайте сигнал с выхода первой схемы на вторую, расположенную ниже на макетной плате (емкость конденсаторов здесь равна 0,01 мкФ, чтобы генерировать звук). Макет устройства изображен на рис. 2.115, причем та часть, которую вы собрали вначале, обесцвечена, а компоненты дополнительного звукового генератора расположены внизу и выделены цветом.

Рис. 2.115. Питание на звуковой генератор поступает от другого генератора с меньшей частотой колебаний

Красная перемычка, обозначенная буквой А, была переставлена, чтобы нижняя секция схемы получала питание с выхода верхней секции. Красная и синяя перемычки, обозначенные буквой В, добавлены, чтобы соединить разрывы, которые есть в шинах макетной платы.

Теперь подайте питание и посмотрите, как все работает.

Подумайте, что произойдет, если вы измените номинал конденсатора или резистора в верхней половине схемы, чтобы быстрее переключать нижнюю половину?

При желании возьмите, например, конденсатор емкостью 220 мкФ и подключайте его между различными точками (либо в верхней половине схемы, либо в нижней) и шиной заземления. Не бойтесь, вы не повредите ни один из компонентов, так что свободно экспериментируйте.

Еще одна интересная возможность для творчества – вернитесь к генератору световых эффектов, изображенному на рис. 2.111, выньте компоненты из макетной платы и смонтируйте их в виде небольшого переносного устройства.

В эксперименте 14 я покажу вам, как это сделать. Конечно, вам придется немного попаять, но учиться паять компоненты мы будем уже в следующем эксперименте 12.

Как улучшить динамик

Диафрагма динамика, называемая также диффузором, предназначена для излучения звука. Тем не менее, поскольку она колеблется вверх и вниз, то звук исходит как от передней стенки, так и от задней. Так как эти звуки противоположны по фазе, они стремятся погасить друг друга.

Рис. 2.116. Бумажная или картонная труба усилит громкость динамика

Громкость динамика можно значительно усилить, если добавить к нему рупор в виде цилиндра, который собирает звук. Миниатюрный динамик диаметром 2,5 см можно обернуть карточкой из библиотечного каталога (рис. 2.116).

Еще лучше установить динамик в коробку с просверленными отверстиями. Тогда звук будет распространяться в пространство спереди, а закрытая тыльная стенка коробки будет поглощать звук от задней части динамика.

Глава 3 Займемся чем-то посерьезнее