Сирена с частотной модуляцией

RC-генератор может модулировать другой генератор, меняя его частоту, что и реализовано в данном проекте. Тон, таким образом, переходит от высокого к низкому и наоборот со скоростью, определяемой частотой первого генератора.

Схема может быть использована для воспроизведения сирены в составе аварийной сигнализации или игровых устройств и др. С источником питания 12 В устройство обеспечивает выходную мощность в несколько ватт, чего вполне достаточно для подключения громкоговорителя.

Эта базовая схема имеет фиксированные тон, частоту и глубину модуляции, однако данные характеристики можно изменять подбором номиналов некоторых компонентов. Чтобы задать другую частоту модуляции, вы должны изменить номиналы резистора R1 или конденсатора С1. Частота звукового тона определяется соответственно резистором R4 или конденсатором СЗ. Глубина модуляции может быть изменена резисторами R2 и R3.

Если вы хотите провести некоторые интересные эксперименты по генерации звука, то можете заменить все указанные резисторы на потенциометры, соединенные последовательно с ограничивающими резисторами. Правило этой замены простое: номинал потенциометра должен быть равен или в два раза превосходить номинал замещаемого резистора, а включенный последовательно резистор должен иметь номинал, равный примерно 0,1 от номинала потенциометра.

Например, если вы замените резистор 100 кОм на потенциометр 100 кОм или 220 кОм, то включенный последовательно резистор должен быть номиналом 10 кОм или 22 кОм.

Тип выходных транзисторов зависит от напряжения источника питания. Для питающего напряжения 6 В применяется пара 2N2222/2N2907 - оба кремниевые транзисторы общего назначения. Но если вы намерены применить источник питания 9 или 12 В, транзисторы должны быть более мощными, например пара ТIРЗ1/ТIРЗ2, и смонтированными на радиаторах.

Потребляемый ток зависит от напряжения источника питания. Он обычно составляет от 100 до 500 мА.

Принципиальная схема частотно-модулированной сирены показана на рисунке; перечень элементов приведен в таблице. Громкоговоритель можно поместить в корпус для лучшего воспроизведения звука.

Частотно-модулированная сирена

Частотно-модулированная сирена. Выходные транзисторы должны быть смонтированы на радиаторах с питанием от 12 В

Перечень элементов сирены с частотной модуляцией
Обозначение Описание
IC1 Интегральная схема КМОП 4093
Q1 n-p-n транзистор, 2N2222 или TIP31
Q2 p-n-p транзистор, 2N2907 или TIP32
SPKR Четырехдюймовый громкоговоритель, 4-8 Ом
R1 Резистор, 2,2 МОм, 0,25 Вт, 5%
R2 Резистор, 3,3 кОм, 0,25 Вт, 5%
R3, R4 Резистор, 47 кОм, 0,25 Вт, 5%
R5 Резистор, 4,7 кОм, 0,25 Вт, 5%
C1 Керамический или пленочный конденсатор, 0,47 мкФ
C2 Электролитический конденсатор, 22 мкФ, 12 В
C3 Керамический или пленочный конденсатор, 0,022 мкФ
C4 Электролитический конденсатор, 220 мкФ, 16 В
C5 Электролитический конденсатор, 100 мкФ, 16 В

Генератор сложных звуковых сигналов

Комбинируя четыре различных последовательности импульсов прямоугольной формы, можно получать на выходе предлагаемого устройства сложные сигналы. Схема может быть использована для экспериментов c синтезом новых звуков, выявления неисправностей или оценки качества аудиоаппаратуры.

Частота и амплитуда каждого из четырех генераторов, входящих в данное устройство, управляются потенциометрами в широком диапазоне. Частота может меняться от 50 до 1000 Гц с указанными на схеме номиналами компонентов, уровни суммируемых сигналов регулируются от 0 B до величины питающего напряжения.

Подключив генератор к осциллографу, вы увидите, как много разных форм сигналов можно получить, имея в распоряжении восемь потенциометров. Если вы настроите первый генератор потенциометром на частоту f, второй - на частоту 2f, третий - на 3f, четвертый - на 4f и установите выходные уровни соответствующими потенциометрами B обратной пропорции, то можете с хорошей точностью синтезировать синусоидальный сигнал (рисунок).

Синусоидальный сигнал

Синусоидальный сигнал может быть синтезирован из прямоугольных импульсных сигналов

Для изменения частотного диапазона устройства достаточно заменить номиналы конденсаторов в генераторах. Схема способна генерировать сигналы частотой до 1 МГц. Минимальные рекомендуемые номиналы конденсаторов С1 - C3 составляют 120 пФ.

Принципиальная схема генератора сложных звуковых сигналов показана на рисунке. Перечень элементов дан в таблице.

Синусоидальный сигнал

Генератор сложных звуковых сигналов. Эта схема синтезирует сигналы из последовательностей прямоугольных импульсов

Перечень элементов генератора сложных сигналов
Обозначение Описание
IC1 Интегральная схема КМОП 4093
R1, R4, R7, R10 Потенциометры, 470 кОм
R2, R5, R8, R11 Резисторы, 10 кОм, 0,25 Вт, 5%
R3, R6, R9, R12 Потенциометры, 10 кОм
C1, C3, C5, C7 Керамический или пленочный конденсатор, 0,022 мкФ
C2, С4, C6, C8 Керамический или пленочный конденсатор, 0,01 мкФ