Радиоэлектроника-с компьютером и паяльником

Наконец, пенье птиц и ультразвуки, издаваемые летучими мышами — это третий механизм возникновения звука, голосовой, за счет модуляции выдыхаемого воздуха. Как возникают ультразвуковые (!) колебания у комаров? Не очень понятно, но примем это за клинический факт, отталкиваясь от которого, начнем активно бороться с паразитами. Ниже представляются специальные разработки лаборатории Мастер КИТ для решения столь актуальной проблемы.

Электронный репеллент Мастер КИТ NM5017

Данный набор содержит основной компонент предлагаемого антикомариного оружия (отпугивателя насекомых-паразитов): генератор электрических высокочастотных колебаний. Схема генератора, выполненная в виде виртуальной модели в программе EWB, показана на рис. 122, а

.

Здесь сохранены в основном позиционные обозначения компонентов, включая монтажную печатную плату А501, и добавлен ряд элементов из программы EWB, обеспечивающих возможность демонстрации работы этого устройства. К сожалению, программа пока не позволяет дать полномасштабную мультимедийную картину: полет комаров, их писк и отражение «басурман» с помощью «репеллера». Возможно, что кто-либо из читателей, создаст подобную «игрушку» — «Комариные Войны». Для этого, правда, потребуются дополнительные сведения о диаграммах направленности излучателей, затухании ультразвука в воздухе и, главное, «сенсорике» комаров.

Рис. 122. Электронный репеллент от комаров Мастер КИТ NS167:

 _а

— виртуальная модель в EWB; б — осциллограмма сигнала; в — общий вид

Генератор выполнен по схеме симметричного мультивибратора на транзисторах VT1, VT2.

Мультивибраторы генерируют периодические колебания несинусоидальной формы. Термин «мультивибратор» происходит от двух латинских слов: multum — много и vibrare — колебать. Импульсы, создаваемые мультивибратором при периодическом заряде и разряде конденсаторов, представляют одновременное множество колебаний разных частот, что и объясняет приведенное название. В автоколебательных мультивибраторах условия баланса амплитуд и фаз выполняются не для одной, а сразу для многих частот, из которых и складываются результирующие колебания.

Простейший мультивибратор представляет собой двухкаскадный усилитель, в котором выходы и входы каскадов соединены перекрестными RC-цепями положительной обратной связи. В схеме на рис. 122, а реализованы коллекторно-базовые связи посредством конденсаторов С2 и С5. Заряд и разряд этих конденсаторов через соответствующие резисторы носит характер релаксационных колебаний. Поэтому генераторы данного типа называют также релаксационными, или релаксаторами (от лат. relaxatio — уменьшение напряжения, расслабление).

Период повторения (следования) колебаний зависит от суммы постоянных времени (RC) зарядно-разрядных цепей. Частота следования импульсов (величина обратно пропорциональная периоду) регулируется резистором R6. К выходу генератора (выводы 2, 3) включен излучатель (Speaker), моделируемый резистором R13.

Здесь мы приняли сопротивление пьезоизлучателя чисто активным, полагая, что это высокодобротная колебательная система, находящаяся в режиме резонанса на основной гармонике. Строго говоря, проблема используемого излучателя и его согласования с генератором требует отдельного обсуждения и является немаловажной, а, возможно, даже критической, при практической реализации устройства. При неправильном его подборе, поговорить с комарами не удастся: они Вас не поймут! Наличие регулятора R6 позволяет будущим Дарвинам и Павловым, рассортировав комаров по видам, а также полу и состоянию желудков, провести более детальные исследования. Может, и откроете что-нибудь новенькое, если очень постараетесь, да и повезет. Излучатель для этого надо взять более широкополосный, например, электродинамический, да усилитель добавить. Не помешает также микрофон и осциллоскоп для регистрации формы кривой и уровней звука, по ним и спектральный состав можно найти… «Мелкоскопчик» и т. д. Одним словом, «Паяльник в руки!». Ну, а пока что, мы тихонько модель погоняем.