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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivos de sinalização sonora em dinistores. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Radioamador iniciante Dispositivos de sinalização sonora muito simples podem ser construídos em análogos de microcircuitos de dinistores simétricos da série KR1125KPZ, descritos na Rádio nº 5, 1998, p. 59-61 e KR1182KP1 (Fig. 1).
O dispositivo de sinalização com cápsula telefônica (Fig. 2) é um gerador de relaxamento, semelhante aos que são realizados em lâmpadas de néon ou análogos de dinistores. No estado inicial, o capacitor C1 está descarregado. Quando uma tensão de alimentação de 12...30 V é aplicada, ela começa a carregar através dos resistores R1 e R2. Assim que a tensão nele atinge a tensão de comutação do dinistor Uper (é cerca de 8,5; 15 e 21 V para dinistores KR1125KPZ com índices A, B e C, respectivamente), o dinistor abre e o capacitor descarrega rapidamente através dele e a cápsula BF1.
Depois que o capacitor é descarregado, a corrente através do dinistor torna-se menor que a corrente de retenção mínima Iud', na qual o dinistor permanece ligado e o dinistor fecha. O capacitor começa a carregar novamente, o processo se repete. A tensão no capacitor tem formato próximo ao dente de serra, com um aumento suave de zero a Uper e um declínio acentuado. Com as classificações dos elementos indicadas no diagrama (resistência do enrolamento da cápsula - 90 Ohm) e tensão de alimentação de 12 V, a frequência do sinal gerado pode ser ajustada na faixa de 1000 a 2500 Hz. Neste caso, a resistência total dos resistores deve ser alterada de 35 para 12 kOhm (maior resistência corresponde a menor frequência). Se for aplicada uma tensão de 20 V, a frequência pode ser ajustada de 650 a 3000 Hz ajustando a resistência dos resistores de 120 a 24 kOhm. Quanto maior a tensão de alimentação em comparação com a tensão de comutação do dinistor, mais fácil será cumprir as condições de geração e maior será a faixa de mudança de frequência. A capacitância do capacitor também afeta a frequência - quanto maior, mais baixo será o tom do som. O volume do som do sinalizador é pequeno, mas é suficiente, por exemplo, no estudo do alfabeto telegráfico. Não é difícil aumentar o volume usando um dinistor com alta tensão de comutação (com índices B, C) e um aumento correspondente na tensão de alimentação. Dispositivos de sinalização com emissores piezoelétricos, por exemplo, ZP-5, possuem maior volume (Fig. 3). Nesta versão, o capacitor não é necessário - seu papel é desempenhado por um emissor piezoelétrico, cuja capacitância é de 10...30 mil pF.
A operação de tal dispositivo de sinalização possui algumas características em comparação com o dispositivo anterior. Cada descarga de capacitância através do dinistor causa oscilações no emissor em sua frequência de ressonância - cerca de 2,5 kHz para ZP-5. Devido ao efeito piezoelétrico inverso, oscilações amortecidas senoidais aparecem nas saídas do emissor, sobrepostas à tensão dente de serra da carga capacitiva (Fig. 4, a). Como resultado, as oscilações da frequência gerada são sincronizadas internamente com a frequência ressonante natural do emissor piezoelétrico. Agora, uma tentativa de ajustar suavemente a frequência (com um resistor variável R2) ou uma mudança na tensão de alimentação levará a um salto na frequência.
A forma da tensão no emissor piezoelétrico é interessante quando a frequência de geração é aumentada e aproximada da ressonante (Fig. 4b). Ao tentar "transição" da frequência ressonante, as oscilações primeiro tornam-se não periódicas e depois (quando a frequência gerada excede significativamente a ressonante, o que é possível com o aumento da tensão de alimentação) tornam-se dente de serra. Quando uma tensão de alimentação de 12 V foi aplicada, a frequência do dispositivo de sinalização pode ser alterada de 500 para 2400 Hz (resistência do resistor 32...). Alguma expansão da área de operação estável do dispositivo de sinalização pode ser alcançada conectando um indutor DM-6,5 em série com o dinistor ou similar com uma indutância de cerca de 20 μH. Colocando uma placa metálica com dimensões de pelo menos 150x150 mm acima do emissor piezoelétrico sobre a mesa e alterando a distância entre eles de 50 para 300 mm, pode-se observar o efeito da reflexão sonora no funcionamento do dispositivo de sinalização. O volume e o tom do som mudam, especialmente em uma frequência próxima da ressonância. Se você conectar um osciloscópio ao emissor piezoelétrico, verá mudanças no formato da tensão em sua tela. Como os dinistores da série KR1125KPZ são dispositivos simétricos, não é necessário observar a polaridade da tensão de alimentação indicada nos diagramas. Além disso, os dispositivos de sinalização são capazes de funcionar quando alimentados por tensão alternada. Assim, no dispositivo de acordo com o esquema da Fig. 3, em vez de dois resistores, foi instalado um, com resistência de 130 kOhm e potência de 0,5 W, e alimentado por tensão alternada de 40 .. 250 V com frequência de 50 Hz. O som, porém, era áspero, irritante, mais apropriado para uma chamada de emergência. A forma aproximada da tensão no emissor correspondeu à mostrada na fig. 5. Um aumento significativo no volume do som pode ser alcançado usando um dinistor KR1182KP1 no dispositivo de sinalização (Fig. 6). Sua tensão de comutação é de cerca de 105 V e será aplicada ao emissor piezoelétrico. O dispositivo de sinalização emite um som alto, semelhante ao disparo de uma metralhadora e é bem audível em qualquer lugar do apartamento. A semelhança se tornará ainda maior se algum diodo for conectado em série com o resistor R1 para uma tensão de operação de pelo menos 300 V, por exemplo, a série KD105. O resistor R2 serve para limitar a corrente pulsada através do dinistor a um nível aceitável.
Na realização de experimentos com dispositivos de sinalização alimentados pela rede elétrica, cuidados especiais devem ser tomados. Todas as alterações e soldagens devem ser realizadas desconectando primeiro os dispositivos da rede. O eixo do resistor variável é girado apenas com uma chave de fenda com cabo isolado. No projeto finalizado, os elementos do dispositivo de sinalização devem ser inacessíveis ao contato acidental. Autor: S. Biryukov, Moscou
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