Дистанционное управление телефонным аппаратом с помощью звука

Для того чтобы автоматизировать включение ТА, на базе радиотелефона при-умано несложное, но высокоэффективное устройство усилителя слабых сигналов. После такой доработки ТА будет включаться автоматически после
 
несильного хлопка в ладоши или постукивания по полу. При повторном (сле-дующем) хлопке в ладоши устройство отключит ТА от ТЛ. Такое устройство несомненно будет полезно не только в качестве демонстративных экспери¬ментов возможностей радиотехники, но и вполне практически для людей слабо слышащих, слабо видящих и имеющих проблемы с опорно-двига¬тельным аппаратом. Так, им не потребуется нажимать каких-либо кнопок, а, услышав вызывной сигнал телефонного звонка, хлопнуть в ладоши вблизи ТА или топнуть ногой по полу. Можно предпринять и иные механические действия, производящие незначительный шум.
Например, лежа в постели просто стукнуть ладонью по стенке или по полу, не вставая и не наклоняясь к ТА. Чувствительность усилителя слабых сигналов такова, что он воспримет рассмотренные выше действия как сигнал к включению ТА в режим громкой связи даже на расстояния 2...3 м.
Таким же методом можно отключить ТА от линии. Пользу от такой пристав¬ки трудно переоценить, т. к., на мой взгляд, она позволит больному или огра¬ниченному в движении человеку вновь почувствовать себя полностью полноценным, может помочь общению и способствовать вызову неотложной по¬мощи, когда это необходимо. Схема усилителя слабых сигналов представлена на рис. 2.8.

Пьезоэлектрический капсюль ВМ1 выполняет роль чувствительного микро-фона, он преобразует механические и акустические колебания резкого харак¬тера в электрический ток. На основе этого принципа работает рассматривае¬мое устройство. На транзисторах VT1, VT2 собран непосредственно усили¬тель с большим коэффициентом усиления, который стал возможен благодаря применению в устройстве транзисторов С8550. На транзисторе VT3 собран усилитель тока, управляющий работой реле К1.
При акустическом воздействии вблизи капсюля ВМ1 в базе VT3 появляется импульс достаточный для открывания этого транзистора, включается реле К1, которое своими контактами замыкает кнопку Speaker в ТА Sanyo CLT-5880 (или аналогичного). ТА включается в режим громкой связи.
Поскольку капсюль (и устройство) реагирует только на резкий характер аку-стического воздействия (кашель, хлопки, удары, сотрясения), то телефонный сигнал-вызов не влияет на автоматическое включение ТА. Для этого потре¬буется вмешательство человека.
Для подключения к контактам кнопки Speaker в ТА аккуратно открывают нижнюю крышку и подпаивают к контактам два проводника гибкого мон-тажного провода МГТФ-0,8 (или аналогичного). Проводники желательно со¬единять с усилителем слабых сигналов через миниатюрный разъем, напри¬мер, ДП-1ЦМ. Проводники (во избежание помех) не должны иметь длину более 50 см, поэтому устройство-приставку располагают в любом подходя¬щем пластмассовом корпусе вблизи ТА и постели больного.
После того, как человек поговорит, он таким же хлопком или стуком по стене сможет отключить ТА и привести устройство в готовность к новым телефон¬ным звонкам и разговорам.
Устройство усилителя собирается на монтажной плате, а выводы для под¬ключения удобно оформить через электрический клеммник.
2.7.1. Особенности устройства
Чувствительность узла можно регулировать, изменяя сопротивления резисто¬ров R1 и R2. В схему введен индикаторный светодиод HL1 с током до 10 мА. Его назначение в данной схеме — чисто визуальная индикация состояния ре¬ле. Светодиод и ограничивающий его ток резистор можно из схемы удалить.
2.7.2.0 деталях и монтаже
Транзисторы С8550 (КТС8550) подобраны с коэффициентом усиления по то¬ку П21э>80, и в совокупности с капсюлем типового ряда ЗП обеспечивают большое усиление слабого сигнала без искажений. Их лучше применить так, как указано на схеме. В крайнем случае, транзисторы VT1 и VT2 можно заменить отечественными аналогами КТ373А—КТ373Б, КТ342А, КТ342В, КТ3102Б (БМ). Транзистор VT3 заменяется на КТ605, КТ815, КТ817, КТ940, КТ972, КТ630 с любым буквенным индексом.
Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25, MF-25 и аналогичные. Оксидные конденсаторы типа К50-29 и аналогичные. Оксидный конденсатор С2 служит для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения источника питания.
Реле типа РЭС-15 с током срабатывания 22—38 мА или аналогичные, напри-мер, TRU-5VDC-SB-SL или TTI TRD-9VDC-FB-CL. Более мощные реле при¬менять здесь нельзя, чтобы не спровоцировать ложные срабатывания устрой¬ства (щелчок реле может быть принят капсюлем, как сигнал к действию). Источник питания для усилителя — стабилизированный, с выходным напря-жением 8...И В. Ток, потребляемый усилителем, небольшой, зависит в ос¬новном от типа примененного электромагнитного реле и не превышает 40 мА. Несмотря на то что усилитель, представленный на схеме рис. 2.8, от¬лично работает и при напряжении 4 В, "опускать" нижнюю границу напря¬жения источника питания ниже 8 В нельзя, чтобы реле работало уверенно. При увеличении напряжения источника питания до 12 В усилитель работает с помехами (самовозбуждается).
2.7.3. Перспектива применения устройства
Устройство не может быть ограничено в использовании только предлагае¬мым вариантом помощи престарелым и больным людям, демонстрационны¬ми экспериментами и выставочным образцом. Практическая польза от него, на мой взгляд, перспективна. Так, усилитель можно применять в устройствах автоматики (автоматическое включение света), бытовых устройствах с за¬держкой выключения. Для того чтобы установить в устройстве задержку вы¬ключения (в пределах нескольких минут), надо добавить в схему (см. рис. 2.8) оксидный конденсатор СЗ, показанный на схеме пунктиром, увели¬чивая опытным путем его емкость максимум до 200 мкФ. Интересные эффекты усилитель слабых сигналов, управляемый хлопком в ладоши, может дать также в различных игрушках для детей, включения ново¬годней елки и многих, многих других случаях. Поистине спектр возможно¬стей применения этой конструкции неограничен и открывает простор для творческой деятельности радиолюбителя.
2.8. Альтернативный звукочувствительный электронный узел
Среди множества электронных устройств, повторяемых радиолюбителями, особое место занимают простые акустические сигнализаторы-датчики, которые благодаря их универсальности можно использовать в быту практически неограниченно — от систем охраны до автоматических включателей или составных частей более сложных устройств, активируемых шумовым воздейст¬вием. Как частный случай, акустические датчики можно использовать в фокусах, например, на новогодней елке, где от слов "Елочка, гори" автомати¬чески включатся световые эффекты. Другой возможный пример — сигнали¬затор повышенного уровня шума в помещении, сейчас такие сигнализаторы становятся все актуальнее. Основой для всех вышеперечисленных вариантов успешно послужит рассматриваемый далее электронный узел. Его особен¬ность в очень большой чувствительности, которая обусловлена сочетанием в схеме пьезоэлемента ВМ1 (он преобразует звуковой сигнал в электрические колебания) и транзисторов с высокими характеристиками усиления тока. Этот электронный узел можно использовать там и тогда, где не удалось най¬ти зарубежных транзисторов С8550, эффективных в первых каскадах усили¬телей слабых сигналов. Электрическая схема, представленная на рис. 2.9, по¬может заменить целый узел, реализованный на транзисторах VT1, VT2 предыдущего устройства, рассмотренного чуть ранее.

При замене этих узлов следует учесть, что точку соединений коллекторов транзисторов VT2, VT3 следует подключить к точке соединения СЗ и R4 на предыдущей схеме.
Первый каскад усиления реализован на транзисторе VT1. Этот полупровод¬
никовый кремниевый прибор должен обладать высоким коэффициентом пе¬
редачи тока h2ie— от этого зависит чувствительность узла. Усилитель на
транзисторах VT2 и VT3 построен по принципу усиления постоянного тока.
Резкий шум, тряска, хлопок или микровоздействие по капсюлю ВМ1 немед¬
ленно отразится изменением напряжения на коллекторе транзисторов VT2 и
VT3. Рабочий режим транзистора VT2 (смещение) задается делителем на¬
пряжения на резисторах R3 и R4. Сопротивления резисторов делителя на¬
пряжения выбрано таким, чтобы постоянное напряжение на коллекторах
VT2, VT3 в режиме ожидания находилось в пределах 2,4—2,5 В.
Оксидный конденсатор С2 не пропускает постоянную составляющую напря¬
жения на вход транзисторного усилителя.    ф
Чувствительность узла такова, что устройство реагирует на шум резкого ха¬
рактера (например, хлопок) на расстоянии 4...6 м.
2.8.1. Налаживание
Устройство в налаживании не нуждается. Смонтированное без ошибок с ис¬правными деталями устройство надежно работает в круглосуточном режиме. Печатная плата не разрабатывалась. Элементы устройства компактно крепят¬ся на макетной плате, их выводы соединяются перемычками из провода МГТФ-0,6. Подключения к источнику питания и к коммутируемым цепям устройств периферии удобно выполнить с помощью электромонтажного клеммнша или любого подходящего разъема. Ток, потребляемый в режиме ожидания, — 0,5 мА.
2.8.2.0 деталях
Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25. Конденсатор С2 типа КМ-6, группы ТКЕ Н70 или аналогичный. Пьезоэлектрический капсюль ВМ1 мож¬но заменить на ЗП-1, ЗП-18, ЗП-22 или другой аналогичный. Для этой цели хорошо подходит пьезоэлектрический капсюль из электронных часов в кор¬пусе типа "пейджер".
Конденсатор СЗ (типа К50-24) сглаживает пульсации от источника питания. Источник питания— стабилизированный с напряжением 6...И В. При экс¬плуатации устройства замечено, что чувствительность узла (при прочих рав¬ных условиях) увеличивается с уменьшением напряжения питания, а при увеличении напряжения питания свыше 11 В устройство переходит в режим самовозбуждения.
Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25. Провода к микрофону ВМ1 не экранируют. Они имеют длину не более 20 см.
Устройство эффективно и как отдельный самостоятельный электронный узел— чувствительный датчик. В этом случае вместо резистора R5 включа¬ют электромагнитное реле с током срабатывания 20—30 мА, а его коммути¬рующие контакты подключают к соответствующей нагрузке. Кремниевые транзисторы VT2, VT3 могут быть любыми из серии КТ3107, КТ502, С557. Заменять их на германиевые нежелательно из-за большого тока покоя последних. Транзистор VT1 заменяют КТ342А—КТ342В, КТ3102А— КТ3102Е, КТ373А—КТ373В. Реле можно использовать RM85-2011-35-1012, BV2091 SRUH-SH-112DM, TRU-9VDC-SB-SL и аналогичные. Все указанные типы реле рассчитаны на работу в цепи коммутации нагрузки до 250 В и то¬ком коммутации до 3 А. В качестве реле можно применить и отечественные элементы, например РЭС-10, РЭС-15 и аналогичные, однако они рассчитаны на работу в цепях коммутации не более 150 В, а кроме того, отечественные реле по сравнению с зарубежными обходятся дороже на один...два порядка.
В авторском варианте устройство используется в качестве составной части охранного сигнализационного комплекса.