声控发声器

🏠 首页 《无线电》杂志 1989年 🔗 第6期 🔗 第39页 费树铮 🔗

声控发声器可将拍手掌的响声,通过压电陶瓷片转换成电信号,去控制电路产生断续的音频振荡,再发出声音。将它装置在一些容易遗忘的小物件上,如钥匙,皮夹等,可方便人们去寻找。它也可以做声控玩具用。

附图为声控发生器电路图。其工作原理如下:击掌响声使压电陶瓷片产生幅度为10mV左右的微小电脉冲,这脉冲加到IC\(_{1a}\)第2脚(5G6324单电源四运算放大器之一构成放大倍数为10000的比例放大器),经IC1a放大到幅度接近电源电压的脉冲信号,然后去触发IC\(_{2a}\)、IC2b构成的单稳态触发器,(CC4001四或非门之二)产生门脉冲。CC-4001,1脚为0时,3脚为1,4脚为0。当1脚为1时,3脚为0,4脚为1。电源电压+6V通过R\(_{1}\)对C1充电,故CC4001的5脚电压上升到CMOS电路噪声容限(即30%电源电压时),4脚电平翻转为0,3脚电平跳到1。因此CC4001 4脚输出正脉冲,3脚输出负脉冲。脉冲宽度τ正比于R\(_{1}\)、C1,改变R\(_{1}\)、C1可改变脉宽。如:R\(_{1}\)=100kΩ,C1=30μF时τ=5s。然后利用门脉冲去控制5G6324四运放构成的二个音频振荡器IC\(_{1b}\)、IC1c即可控制发声时间长短。

图1
图1 🔍原图 (1276×467)

音频振荡器工作过程是这样的:当CC4001的1脚为0时,IC\(_{1b}\)8脚输出为0。当CC4001的4脚为1时,IC1b8脚为1,通过R\(_{F}\)对C2充电,IC\(_{1b}\)9脚电压上升,当电压上升到等于10脚电压时,8脚输出0,C2通过IC\(_{1b}\)输入电阻和RF放电,C\(_{2}\)电压下降。当9脚电压下降到低于10脚电压时,8脚输出电压又为1。这样就产生了音频振荡信号。IC1c振荡原理与IC\(_{1b}\)相同。IC1b产生重复频率为10Hz方波脉冲。第二个音频振荡器产生重复频率为5KHz的方波,同时受控于I-C\(_{lb}\)。

音频信号经过或非门IC\(_{2c}\)送往压电陶瓷片,发出“嘟、嘟…”的声音。IC2c8脚连到IC\(_{2a}\)3脚,作用是将IC2a3脚产生负门脉冲去打开IC\(_{2c}\)或非门。只有在负门脉冲到达时候,才有音频信号送往压电陶瓷片发声。这样,保证压电陶瓷片严格地受控于负门脉冲,不受外界干扰所影响。图1中D是钳位二极管,将音频信号幅度钳位到0.2V。若音频信号幅度过大,会引起声控发声器失控。1μH固定电感器也是减弱加到电压陶瓷片上的电压,它与C4的容量大小均可调节压电陶瓷片发声大小。

安装就绪,即可检查一下IC\(_{1}\)(5G6324)的4脚和IC2(CC4001)的14脚电压是否为+6V。然后在安静环境中,离发声器距离不超过1米拍手掌,则发声器会发出声响,持续几秒钟后,自动停止。如果拍手掌后,不发声,可用示波器检查在拍手掌时,IC\(_{1a}\)的1脚输出是否有几个小幅度脉冲,再检查一下IC2b4脚是否有正脉冲输出。最后检查IC\(_{2c}\)10脚输出是否有间断音频信号输出。

文中电路IC\(_{1}\)5G6324可用LM324或μPC324代替。(费树铮)