Ультразвуковой генератор 1

Радиолюбительские устройства на микросхеме КМОП 4093Устройства для звуковых и радиочастот

Некоторые птицы, а также собаки, мыши, крысы, летучие мыши и другие животные могyт слышать звуки с частотами до 40000 Гц. Схема, предложенная здесь, издает непрерывный ультразвук частотой выше воспринимаемой человеком в диапазоне между 18000 и 40000 Гц. Устройство может быть использовано для лечения собак и других животных, в биологических экспериментах и для многих других целей.

Рекомендуемый пьезодинамик отдает максимальную выходную мощность в диапазоне частот между 700 и 3000 Гц; он также будет работать на более высоких частотах, но с меньшей мощностью.

Рекомендуемые источники питания - четыре пальчиковых батарейки или одна (батарейка или аккумулятор) на 9 В. Потребляемый ток очень мал.

Схема (рис. 1) генерирует сигнал частотой от 18000 до 40000 Гц, но вы можете легко поменять этот диапазон подбором емкости конденсатора С1 или резистора R1. Диапазон номиналов емкости С1 - от 470 пФ до 0,001 мкФ, сопротивление резистора R1 можно увеличивать до 100 кОм. Верхняя граница генерируемых ИС 4093 частот - 500 кГц.

Перечень элементов приведен в таблице.

Схема может быть помещена в небольшой пластмассовый корпус. динамик закрепляется па передней панели.

Ультразвуковой генератор 1. Эта схема работает в диапазоне частот от 18 до 40 кГц

Обозначение	Описание
IC1	Интегральная схема КМОП 4093
Х1	Пьезодинамик или пьезонаушник
R1	Потенциометр или подстроечный резистор, 22 кОм
R2	Резистор, 22 кОм, 0,25 Вт, 5%
С1	Пленочный или керамический конденсатор, 1200 пФ
С2	Электролитический конденсатор, 100 мкФ, 12 В
S1	Однополюсный выключатель
B1	Четыре пальчиковых батарейки (6 В) или аккумулятор (9 В)

Ультразвуковой генератор второй вариант

С помощью двух ИС 4093 можно изготовить мощный ультразвуковой генератор, как показано на рисунке. В качестве нагрузки в схеме используется пьезодинамик или пьезонаушник на десятки милливатт. Генератор работает в частотном диапазоне между 18000 и 40000 Гц.

Ультразвуковой генератор 2

Частота может варьироваться путем изменения емкости С2. Верхний предел частоты схемы - 1 МГц.

Генератор пригоден для проведения биологических экспериментов, связанных с изучением поведения животных и условий их содержания. Питание - четыре пальчиковых батарейки или батарейка/аккумулятор на 9 В. Схема потребляет всего несколько миллиампер, при этом срок службы батареек - до нескольких недель.

Последовательно с R1 можно включить переменный резистор номиналом 47 кОм, что позволит регулировать частоту в широком диапазоне.

Перечень элементов дан в таблице. В качестве громкоговорителя можно использовать высокочастотный пьезодинамик - твитер. Внутри этого компонента имеется небольшой выходной трансформатор, как показано на рисунке. Вам нужно удалить его.

Перечень элементов ультразвукового генератора 2

Обозначение	Описание
IC1, IC2	Интегральная схема КМОП 4093
X1	Пьезодинамик или пьезонаушник
R1	Резистор, 27 кОм, 0,25 Вт, 5%
С1	Электролитический конденсатор, 100 мкФ, 12 В
С2	Керамический или пленочный конденсатор, 0,001 мкФ
S1	Тумблер или кнопка
B1	Четыре пальчиковых батарейки (6 В) или аккумулятор (9 В)

Ультразвуковой генератор третий вариант

Это третья версия ультразвукового генератора. Используется пьезоэлектрический твитер. Выходной каскад на транзисторах обеспечивает мощный выходной сигнал. Динамик, являющийся нагрузкой выходного каскада, может выдавать ультразвуковой сигнал мощностью до 400 мВт.

Схема питается от четырех пальчиковых батареек или от аккумулятора/батарейки напряжением 9 В, потребляемый ток - около 50 мА.

Частота может задаваться резистором R1 в диапазоне между 18000 и 40000 Гц. Можно изменять частоту подбором емкости конденсатора С1. Значения между 470 и 4700 пФ могут быть подобраны экспериментально.

Хотя твитер имеет наибольшую эффективность в диапазоне между 10000 и 20000 Гц, этот преобразователь, как экспериментально подтверждено, может нормально работать и на частотах до 40000 Гц.

В данной схеме нет необходимости отсоединять внутренний трансформатор твитера, как мы делали в предыдущем проекте. Вы можете также использовать специальный ультразвуковой преобразователь с сопротивлением от 4 до 100 Ом.

Принципиальная схема ультразвукового генератора показана на рисунке. Перечень элементов приведен в таблице. Устройство может быть собрано в небольшом пластмассовом корпусе.

Обозначение	Описание
IC1	Интегральная схема КМОП 4093
Q1	Кремниевый n-p-n транзистор, 2N2222
Q2	Кремниевый p-n-p транзистор, 2N2907
X1	Пьезоэлектрический твитер, 4-8 Ом
S1	Однополюсный выключатель
B1	Четыре пальчиковых батарейки (6 В) или аккумулятор (9 В)
R1	Потенциометр, 47 кОм
R2	Резистор, 10 кОм, 0,25 Вт, 5%
R3	Резистор, 2,2 кОм, 0,25 Вт, 5%
С1	Керамический конденсатор, 1200 пФ
С2, С3	Электролитический конденсатор, 100 мкФ, 12 В

Для регулировки частоты используйте частотомер, подключая его к выводу 4 ИС.

Мощный ультразвуковой генератор

Эта схема может выдавать ультразвуковой сигнал мощностью в несколько ватт с применением пьезоэлектрического твитера или преобразователя другого типа. Рабочая частота - от 18000 до 40000 Гц, она может изменяться подбором емкости конденсатора С1. При больших значениях емкости будет формироваться сигнал в звуковом диапазоне, что позволяет использовать схему в аварийной сигнализации и других устройствах. В этом случае твитер может быть заменен обычным громкоговорителем.

Схема потребляет несколько сот миллиампер от источника питания 9 или 12 В. Батарейки рекомендуются только для кратковременных режимов работы.

Можно использовать это устройство для отпугивания собак и других животных, установив его около мест для сбора мусора и др.

Ультразвуковой режим работы достигается при величине емкости С1 от 470 до 2200 пФ. Для сигнала звукового диапазона требуется емкость в диапазоне 0,01-0,012 мкФ.

Принципиальная схема мощного ультразвукового генератора показана на рисунке, перечень элементов приведен в таблице.

Обозначение	Описание
IC1	Интегральная схема КМОП 4093
Q1, Q3	Кремниевый n-p-n транзистор, TIP31
Q2, Q4	Кремниевый p-n-p транзистор, TIP32
SPKR	Твитер или громкоговоритель, 4-8 Ом
R1	Потенциометр, 100 кОм
R2	Резистор, 10 кОм, 0,25 Вт, 5%
R3, R4	Резистор, 2,2 кОм, 0,25 Вт, 5%
С1	Пленочный или керамический конденсатор, 1200 пФ или 0,022 мкФ
С2	Электролитический конденсатор, 100 мкФ, 12 В

Транзисторы должны быть смонтированы на радиаторах. Все компоненты можно поместить в пластмассовый корпус