Musikspielzeug Lightphone. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

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Das Funktionsprinzip des Spielzeugs basiert auf der Änderung der Frequenz eines RC-Generators, bei dem ein Fotowiderstand als Frequenzeinstellelement verwendet wird. Wenn sich seine Beleuchtung ändert, „schwebt“ die Frequenz des Generators, d. h. die Tonalität des Tons im Kopfhörer oder einem daran angeschlossenen dynamischen Kopf. So können Sie die gewünschte Melodie „auswählen“.

Über „Ampeln“ wurde bereits auf den Seiten der Zeitschrift „Radio“ [1, 2] berichtet. Im Gegensatz zu diesen sind die beiden vorgeschlagenen Designs jedoch mit Touch-Lautstärkereglern ausgestattet.

Auf Abb. In Abb. 1 zeigt ein Diagramm eines Spielzeugs, das auf einem Logikchip und einem Transistor aufgebaut ist. Auf den Elementen DD1.1, DD1.2 ist ein Master-Rechteckimpulsgenerator aufgebaut, dessen Frequenz durch den Gesamtwiderstand des Fotowiderstands R1 und des Widerstands R2 sowie die Kapazität des Kondensators C1 bestimmt wird. Mit zunehmender Beleuchtung des Fotowiderstands nimmt dessen Widerstand ab und die Oszillatorfrequenz steigt.

Auf den Elementen DD1.3, DD1.4 und auf dem Transistor VT1 sind Pufferstufen aufgebaut – ein Leistungsverstärker, der auf den Kopfhörer BF1 (oder einen dynamischen Kopf mit einem Widerstand von mindestens 50 Ohm) geladen wird.

Die Generatorimpulse vom Ausgang des Elements DD1.3 (Abb. 2, a) werden über eine Differenzierschaltung bestehend aus einem Kondensator C1.4, Widerständen R2, R3 und Sensoren E4, E1 dem Eingang des Elements DD2 zugeführt. Wenn der Widerstand zwischen ihnen hoch ist, hat der Kondensator C2 während der Wirkung des Impulses keine Zeit, sich aufzuladen, und die Form der Impulse am Eingang dieses Elements ist nahezu gleich (Kurve 1 in Abb. 2b). Am Ausgang des Elements entstehen kurze Spannungsimpulse (Kurve 1 in Abb. 2c), die den Transistor öffnen. Die gleichen Impulse werden an Telefone gesendet, die Lautstärke ist jedoch minimal.

Mit einer Abnahme des Widerstands zwischen den Sensoren, wenn sie mit einem Finger „überlappt“ werden, hat der Kondensator C2 Zeit, sich teilweise aufzuladen, und die Form der Spannung am Eingang des Elements DD1.4 ändert sich (Kurve 2 in Abb. 2b). Dies führt dazu, dass die Dauer des Impulses an seinem Ausgang zunimmt (die Kurve in Abb. 2, c) und die Lautstärke des Tons zunimmt. Eine weitere Verringerung des Widerstands zwischen den Sensoren führt zu einer Erhöhung der Impulsdauer am Ausgang des Elements DD1.4 (Kurve 3 in Abb. 2, c) und damit der Lautstärke.

Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen kann das Gerät die Mikroschaltungen K564LE5, K561LA7, K564LA7 und die Dioden KD521A, KD503A, KD103A verwenden. Polare Kondensatoren – K50-6, K50-35 oder ähnlich importiert, unpolar – KLS, K10-17. Fotowiderstand - SF2-5, SF2-6, FSK-K1. Telefone BF1 - TON-2 oder andere hochohmige Telefone (mehr als 500 Ohm). Bei Verwendung von Telefonen mit niedrigem Widerstand oder einem dynamischen Kopf müssen Sie einen KT972-Transistor mit einem beliebigen Buchstabenindex installieren.

Die meisten Teile des Gerätes sind auf einer Leiterplatte (Abb. 3) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert.

Die Platine wird in ein undurchsichtiges Kunststoffgehäuse gelegt, in das ein Loch mit den Maßen ca. 10x30 mm geschnitten werden muss. Gegenüber dem Loch wird im Abstand von 20 ... 30 mm ein Fotowiderstand platziert. Bei den Sensoren handelt es sich um eine Platte aus einseitiger Glasfaserfolie mit Abmessungen von ca. 20x30 mm, deren Metallisierung mit einem Spalt von ca. 0,5 ... 1 mm in der Mitte entlang der Breitseite eingeschnitten ist. Die resultierenden zwei metallisierten Bereiche werden mit den entsprechenden Teilen des Geräts verbunden. Der Nachteil dieses einfachen Aufbaus ist die Abhängigkeit des Lautstärkeregelbereichs von der Frequenz des Masteroszillators. Dies konnte durch ein komplexeres „Light Phone“ (Abb. 4) vermieden werden, das auf einer Mikroschaltung mit zwei Operationsverstärkern basiert.

Auf dem Operationsverstärker DA1.1 ist ein RC-Rechteckimpulsgenerator montiert, dessen Frequenz vom Widerstand des Fotowiderstands R10 abhängt. Auf dem Operationsverstärker DA1.2 wurde ein Leistungsverstärker montiert, an dessen Ausgang Sie direkt hochohmige Kopfhörer (z. B. TON-2) anschließen können. Um einen dynamischen Kopf mit einem Widerstand von etwa 50 Ohm (z. B. 0,5 GDSH-9) anzuschließen, sollte das Gerät gemäß Abb. modifiziert werden. 5.

Das Gerät wird mit einer unipolaren Spannung betrieben, daher wird für den normalen Betrieb der Mikroschaltung ein künstlicher „Mittelpunkt“ aus den Widerständen R8, R9 und den Kondensatoren C3, C4 verwendet.

Die Lautstärke wird über die Sensoren E1, E2 eingestellt – wenn der Widerstand zwischen ihnen abnimmt, gelangt ein Signal mit höherem Pegel in den Eingang des Leistungsverstärkers und die Lautstärke erhöht sich. Die Empfindlichkeit der Touch-Lautstärkeregelung kann mit einem abgestimmten Widerstand R5 eingestellt werden.

In diesem Gerät dürfen zusätzlich zur Mikroschaltung die gleichen Teile wie im vorherigen Design verwendet werden, ein abgestimmter Widerstand - SDR-19. Die meisten Teile, darunter auch Sensoren, sind auf einer Leiterplatte (Abb. 6) aus doppelseitiger Glasfaserfolie untergebracht.

Die Platine ist zugleich die Frontplatte des Gerätes, in der ein Fenster zur Beleuchtung des Fotowiderstands ausgeschnitten wurde. Auf der der Teileplatzierung gegenüberliegenden Seite befinden sich Sensoren (dargestellt durch gestrichelte Linien). Die Platine wird von einem lichtdichten Kunststoffgehäuse abgedeckt. Licht aus einer beliebigen Quelle sollte auf das Fenster fallen. Wenn Sie das Fenster mehr oder weniger mit der Hand oder den Fingern schließen, ändern Sie die Frequenz des Signals und durch Berühren der Sensoren mit dem Finger die Lautstärke des Tons. Je stärker Sie auf die Sensoren drücken, desto lauter ist der Ton.

Literatur

1. Dotsenko Y. Swetofon. - Radio, 1984, Nr. 11, p. 49.
2. Nechaev I. Elektrisches Musikinstrument "Lightphone". - Radio, 1990, p. 60, 61.

Autor: I. Nechaev, Kursk

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