Сердитый щёнок

На небольшой подставке стоит конура, а в ней лежит мохнатый щенок (рис. 13). Перед конурой стоит миска с лакомой костью. Стоит взять кость, как щенок выскакивает из конуры и начинает звонко лаять, его глаза ярко вспыхивают, словно от гнева. Так действует эта игрушка.

Электронная часть игрушки собрана по схеме, приведенной на рис. 14. Имитатор звука лая щенки состоит из двух мультивибраторов, соединенных между собой интегрирующей цепью.

Первый мультивибратор выполнен на транзисторах VT1 и VT2. Частота повторения (следования) вырабатываемых им импульсов, а также соотношение длительностей импульсов и пауз между ними зависит в основном от номиналов деталей времязадающих цепей G1, R1 и С 2 , R2. Они подобраны так, что длительности импульсов и пауз примерно равны, а импульсы следуют с частотой 15 . . . ... 20 Гц. С такой же частотой срабатывает электромагнитное реле К 1 и включает контактами К-1.1 лампы HL1, HL2, размещенные в глазах щенка. Импульсы мультивибратора, снимаемые с резистора нагрузки R3 другого плеча мультивибратора, подаются на интегрирующую цепь, состоящую из резистора R4 и конденсатора СЗ. Когда транзистор VT2 закрыт, конденсатор СЗ заряжается от источника питания через резисторы R3 и R4. При открывании же транзистора VT2 конденсатор разряжается через него и резистор R4. В итоге напряжение на конденсаторе будет возрастать и убывать плавно — по экспоненциальному закону. Иначе говоря, благодаря включению интегрирующей цепи импульсы мультивибратора прямоугольной формы превращаются в сигнал специальной формы.

С интегрирующей цепи сигнал поступает на второй мультивибратор, выполненный на транзисторах VT3, VT4. Он, вырабатывает импульсы частотой примерно 600 Гц. Частотозадающими цепями здесь являются R6, С 4 и R7, R8, С5. С помощью подстроенного резистора R7 можно изменять частоту импульсов.

Если бы резистор R6 был подключен непосредственно к минусовому проводнику питания, частота мультивибратора оставалась бы неизменной. Но он соединен с конденсатором СЗ, напряжение на котором изменяется. Поэтому будет изменяться и частота мультивибратора, а при снижении напряжения на конденсаторе до определенного значения мультивибратор вообще перестанет работать. Эти факторы и определяют форму колебаний второго мультивибратора, имитирующих лай щенка. Чтобы громкость звука была достаточна в небольшом помещении, к мультивибратору подключен усилитель мощности на транзисторе VT5. В коллекторной цепи транзистора установлен выходной трансформатор Т 1 , вторичная обмотка которого нагружена на динамическую головку ВА1.

Питается эта часть устройства стабилизированным напряжением около 8В , получаемым с помощью стабилизатора, состоящего из стабилитрона VD2, балластного резистора R10 и регулирующего транзистора VT6. Постоянное напряжение на стабилизатор поступает с двухполупериодного выпрямителя на диодах VD3— VD6, а тот, в свою очередь, подключен к одной из вторичных обмоток понижающего трансформатора питания Т 2 .

А что же заставляет щенка выскакивать из будки? Электромагнит YA1, втяжной сердечник которого соединен тягой со щенком. Как только на обмотку электромагнита поступает постоянное напряжение, сердечник втягивается внутрь каркаса с обмоткой и выдвигает щенка из будки. Когда же напряжение снимается, щенок под действием пружины возвращается на место. Питается электромагнит от одно-полупериодного выпрямителя на диоде VD7. Конденсатор С 7 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, а резистор R11 ограничивает ток через обмотку электромагнита.

Игрушка начнет действовать лишь тогда, когда будут замкнуты контакты выключателя Q1 и на первичной обмотке трансформатора появится переменное напряжение. А это произойдет в том случае, если возьмут кость из миски. Тогда контакты выключателя, на которые давила кость и размыкала их, замкнутся и подадут на трансформатор сетевое напряжение.

Теперь о радиодеталях. Транзисторы VT1—VT5 могут быть серий МП39—МП42 со статическим коэффициентом передачи тока не менее 20, транзистор VT6 — любой из серий П213—П216. Вместо стабилитрона Д814Б подойдет Д809, вместо диодов Д226Д — любые другие диоды этой серии.

Постоянные резисторы, кроме R1T, — МЛТ-0,5 (R10) и МЛТ-0,25 (остальные), подстроечный R7 — СП2-За, СПЗ-16, СП-0,4 или другой малогабаритный, мощностью от 0,25 Вт. Резистор R11 может быть проволочный остеклованный (типа ПЭВ) мощностью 7,5; 10 Вт или составлен из четырех параллельно соединенных резисторов МЛТ-2 сопротивлением по 330 Ом. Номинал резистора зависит от напряжения на обмотке III трансформатора и параметров электромагнита.

Конденсаторы С 4 , С5 — МБМ, остальные К50-6 (С2 составлен из двух параллельно соединенных конденсаторов — емкостью 20 и 50 мкФ). Реле может быть РЭС6 (паспорт РФО.452.146), РЭС10 (паспорт РС4.524.303) или другое, с напряжением срабатывания не более 7,5В при токе до 70 мА. Чем меньше ток срабатывания реле, тем меньше будет нагреваться транзистор VT.1.

Выходной трансформатор — от малогабаритного транзисторного приемника, например "Селга ", "Сокол", "Альпинист" (используется половина первичной обмотки). Трансформатор можно изготовить самим, использовав магнитопровод Ш4Х8 или другой, сечением сердечника до 1 см 2 . Обмотка I должна содержать 700 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II - 100 витков ПЭВ-1 0,23. Динамическая головка может быть мощностью 0,25 —1 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6 . . ." ... 10 Ом. Чем мощнее головка и меньше сопротивление ее звуковой катушки, тем громче будет звук.

Трансформатор питания может быть также готовый, мощностью не ниже 10 Вт и с напряжением на обмотке II 10... 12В при токе до 100 мА, а на обмотке III — 20 ... 22 В при токе до 250 мА. Самодельный трансформатор выполняют на магнито проводе сечением сердечника 4 см 2 (например, железо Ш20, набор 20 мм). Обмотка I должна содержать 2750 витков провода ПЭВ-1 0,15, обмотка 11 — 137 витком ПЭВ-1 0,25, обмотка III - 275 витков ПЭВ-1 0,4.

Электромагнит самодельный. Его обмотку наматывают на каркасе (рис. 15), помоченном из изоляционного материала (гетинакс , текстолит, органическое стекло), - 2000 . . . 2500 витков провода ПЭВ-1 0,25.

Внутрь каркаса вставляют сердечник, выточенный из стали. К сердечнику прикрепляют проволочную тягу, которую позже подцепляют к фигурке щенка. Подойдет готовый электромагнит, например, от ламповых магнитофонов типа "Комета".

Сетевой выключателе Q1 также самодельный. Его конструкция показана на рис 16. На основании игрушки 5 укреплена, миска 3, внутри которой расположен подтарельник t с прикреп-ленным к нему штоком 4. На шток надета пружина 2, которая оттягивает подтарельник вверх. При этом контактные пластины 6 (это могут быть пластины от электромагнитного реле), закрепленные на стойке 7 из изоляционного материала, замыкаются. Когда же на подтарельник кладут кость, шток опускается и отводит нижнюю контактную пластину от верхней . Цепь питания игрушки размыкается.

Сигнальные лампы HL1 и HL2 — на напряжение 6,3 или 12В (в этом случае лампы соединяют параллельно).

Детали мультивибраторов и усилителя мощности монтируют на одной плате (рис. 17) , а выпрямителей со стабилизатором — на другой (рис 18) Платы укрепляют внутри подставки, которую изготавливают, например, из фанеры толщиной 5 ... 8 мм.

Там же размещают выходной и понижающий трансформаторы, электромагнит. Тягу электромагнита соединяют с металлической пластиной—рычагом, пропущенной через продольную прорезь в подставке и прикрепленную к фигурке щенка. Напротив тяги к пластине присоединяют пружину (или резину), закрепленную на стенке подставки. Натяжение пружины (или резины) должно быть таким, чтобы в исходном состоянии щенок находился в будке, а при срабатывании электромагнита высовывался примерно на 40 ... 50 мм. Снизу подставка должна обязательно закрываться, чтобы игрушка была безопасной. Для подключения игрушки к сети через отверстие в задней стенке выводят сетевой шнур с вилкой на конце.

Динамическую головку можно прикрепить к боковой стенке будки (ее изготавливают из такого же материала, что и подставку) так, чтобы диффузор находился под некоторым углом к стенке и был направлен в сторону отверстия, из которого будет высовываться щенок.

Налаживание игрушки начинают с проверки работы второго мультивибратора, собранного на транзисторах VT3, VT4, и усилителя мощности на транзисторе VT5. Верхний (по схеме) вывод резистора R6 временно отключают от конденсатора СЗ и подключают к минусу питания. Замкнув контакты выключателя Q1, убеждаются в появлении звука в динамической головке. Подбором емкости конденсаторов С 4 , С5 и перемещением движка подстроечного резистора устанавливают наиболее подходящую тональность звучания.

Затем восстанавливают соединение резистора R6 с конденсатором СЗ и проверяют действие первого мультивибратора. В динамической головке должны раздаваться звуки, напоминающие лай щенка. Возможно, придется точнее установить движок подстроечного резистора, чтобы добиться нужного звучания. Частоту следования звуков при необходимости можно изменять подбором конденсаторов С 1 и С2. В этом случае будет изменяться и частота вспышек ламп в глазах щенка.

Если же при включении игрушки не будет никаких звуков, следует проверить работу выпрямителя и стабилизатора. Для этого сначала нужно измерить выпрямленное напряжение на конденсаторе С6 — оно не должно быть менее 10 и более 16 В. Затем измерить напряжение на стабилитроне — оно должно быть менее вы- прямленного напряжения, но не менее напряжения стабилизации (8 . . . 9,5 В). Остается измерить выходное напряжение на эмиттере транзистора VT6 — оно должно быть немного меньше напряжения на стабилитроне. Если в какой-то цепи напряжение не соответствует указанному или вообще отсутствует, следует найти причину и устранить ее.

Сразу же после включения игрушки будет втягиваться сердечник электромагнита. Если усилия сердечника окажется недостаточно для перемещения щенка, придется поставить резистор R11 с меньшим сопротивлением или вообще изъять его. В случае же интенсивного перемещения щенка и появления щелчка от втягивающегося сердечника резистор R11 заменяют другим, с большим сопротивлением.