Современная электроника №2/2022

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 43 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2022 Рис. 2. Акустический автомат лестничного освещения с ШИМ-управлением яркостью. Рисунок печатной платы выходе присутствует уровень логиче- ской единицы, поэтому мощный поле- вой транзистор VT2 постоянно открыт, и лампа EL1 светит с максимальной яркостью. При отсутствии звуковых сигналов конденсатор С10 заряжен, на выходе логического элемента DD1.4 установ- лен уровень логического нуля, поэ- тому транзистор VT3 закрыт, а VT4 открыт. Начинается заряд конденсато- ра С5 через резисторы R3 и R5. Через 3…5 секунд (что определяется введён- ной частью сопротивления резисто- ра R5), после того как напряжение на эмиттерном переходе VT1 дойдёт до 0,5…0,6 В, этот транзистор начинает открываться. Когда ток в его коллек- торной цепи достигнет достаточного уровня, начнётся заряд конденсатора С7 и появится генерация DA2, т.е. на выводе 3 возникнут короткие импуль- сы отрицательной полярности. Перво- начально скважность импульсов вели- ка, и поэтому снижение яркости лампы незаметно. По мере заряда С5 транзи- стор VT1 открывается сильнее, время заряда C7 до порогового напряжения переключения DA2 постепенно умень- шается, а время разряда этого конденса- тора не изменяется, так как сопротивле- ние R8 постоянно. Это приводит к тому, что скважность импульсов на выводе 3 постепенно уменьшается, средняя мощ- ность, подаваемая на лампу EL1, также уменьшается, и яркость её свечения плавно снижается. Примерно через 3…5 секунд, считая с момента подачи питания, ток кол- лектора VT1 достигает значения, при котором C7 уже не в состоянии разря- диться до напряжения ниже порогово- го (через R8 и транзистор микросхемы). Генерация срывается, на выводе 3 DA2 устанавливается низкий уровень, тран- зистор VT2 закрывается, лампа не све- тится. При закрывании VT4 все процессы протекают в обратном порядке, но раз- ряд С5 происходит через диод VD4 и резисторы R2, R4 и R5. Включение лам- пы происходит гораздо быстрее, за вре- мя 1…2 секунды. При появлении звуковых сигналов (звуке шагов, разговоре, открывании дверей) на выходе микрофона фор- мируется переменное напряжение амплитудой несколько милливольт. Оно усиливается двухкаскадным усили- телем переменного напряжения на ОУ DA1.1 и DA1.2, выпрямляется диодами VD8, VD9 и сглаживается конденсато- ром С16, выполняющим роль интегра- тора. Далее выпрямленное напряже- ние через резистор R26 поступает на вход одновибратора, выполненного на элементах DD1.1, DD1.2. Этот одно- вибратор формирует короткий поло- жительный импульс, который, инвер- тируясь элементом DD1.3, каждый раз через диод VD6 разряжает конденса- тор C10 и тем самым перезапускает тай- мер. При этом начинается отсчёт ново- го временно ′ го интервала, длительность которого можно выбирать в пределах от 10 с до 1 мин подстроечным резисто- ром R11. Практическое значение име- ет временной интервал 20…40 с, кото- рый устанавливают при окончательной настройке автомата. Работа таймера индицируется включением красного светодиода HL1. Если поступление звуковых сигна- лов будет продолжаться, одновибра- тор будет продолжать формировать импульсы, перезапускающие таймер, и время выдержки будет продлеваться. Если поступление звуковых сигналов прекратится, одновибратор будет оста- ваться в исходном состоянии, и когда конденсатор C10 зарядится до поро- гового напряжения элемента DD1.4, уровень лог.0 закроет транзистор VT3, а VT4 будет открыт. Таким образом, кон- денсатор C5 будет заряжен, ключевой транзистор VT2 будет закрыт, и лампа накаливания будет выключена до появ- ления следующего звукового сигнала. Конструкция и детали Автомат собран на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита (рис. 2) толщиной 1,5 мм размерами 78 × 78 мм. Автомат устанавливается в пластмассовую коробку подходящих размеров. В авто- мате применены постоянные резисто- ры типа МЛТ-0,125, пятиваттный типа SQP (R1), подстроечные — СПЗ-38б в горизонтальном исполнении, элек- тролитические конденсаторы — типа 78 78 78 78 13 13 13 13 СТОРОНА КОМПОНЕНТОВ СТОРОНА ПЕЧАТНЫХ ПРОВОДНИКОВ 2 2 3 3 1 1 DA1 DA1 C2 C2 + + XN1 XN1 R11 R11 C4 C4 + + XN2 XN2 DD1 DD1 VD1 VD1 C3 C3 R9 R9 HL1 HL1 R19 R19 VT2 VT2 З З С С И И R1 R1 VD3 VD3 VD2 VD2 XN3 XN3 XN4 XN4 C14 C14 + + R25 R25 R20 R20 R17 R17 C12 C12 C11 C11 R16 R16 C10 C10 + + DA2 DA2 DA3 DA3 M1 M1 C1 C1 R15 R15 R22 R22 R21 R21 R23 R23 R18 R18 C13 C13 R24 R24 C15 C15 VD8 VD8 VD9 VD9 R26 R26 R27 R27 C16 C16 C9 C9 R12 R12 VD5 VD5 VD6 VD6 Б Б К К Э Э VT3 VT3 Б Б К К Э Э VT4 VT4 R10 R10 R14 R14 R13 R13 R5 R5 R3 R3 C8 C8 Б Б К К Э Э VT1 VT1 R7 R7 R2 R2 C5 C5 + + C7 C7 C6 C6 R6 R6 R4 R4 VD4 VD4 R8 R8