Ηλεκτρονική σειρήνα

siren_brd_2
4 5 2 Product


Είναι εύκολο να φτιάξουμε μία ηλεκτρονική σειρήνα. Μπορεί να κατασκευαστεί με ένα μόνο ολοκληρωμένο κύκλωμα, τρανζίστορ, ένα ηχείο και λίγα ακόμη ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Η ηλεκτρονική μας σειρήνα αποτελείται από τρεις βαθμίδες.

Οι δύο βαθμίδες είναι ταλαντωτές και η τρίτη βαθμίδα είναι ένας ενισχυτής ρεύματος που υλοποιείται με τρανζίστορ ισχύος. Ο πρώτος ταλαντωτής φτιάχνεται με τις πύλες IC1C και IC1D και ο δεύτερος με τις πύλες IC1Α και IC1Β. Η βαθμίδα ενίσχυσης ρεύματος υλοποιείται με το TIP110 που περιέχει δύο τρανζίστορ σε συνδεσμολογία Darlington στο ίδιο κέλυφος.

Κύκλωμα ηλεκτρονικής σειρήνας
Το κύκλωμα της ηλεκτρονικής σειρήνας

Και οι δύο ταλαντωτές είναι κυκλώματα ασταθών πολυδονητών που βασίζονται σε πύλες αντιστροφής. Το ολοκληρωμένο 7400 περιέχει εσωτερικά 4 πύλες τύπου NAND. Βραχυκυκλώνοντας όμως τις εισόδους σε κάθε πύλη, στην πραγματικότητα φτιάχνουμε 4 πύλες NOT- πύλες αντιστροφής.

Ο βασικός ήχος της σειρήνας παράγεται από τον βασικό ταλαντωτή που είναι αυτός που βασίζεται στις πύλες IC1C και IC1D. Οι τιμές των C4, C5 και οι αντιστάσεις R3, R7 και το ποτενσιόμετρο R4 καθορίζουν την κεντρική συχνότητα λειτουργίας του βασικού ταλαντωτή. Η συχνότητα αυτή μπορεί να κυμαίνεται από περίπου 1200 έως 3000Hz και μπορεί να ρυθμιστεί από το ποτενσιόμετρο R4.

Ο δεύτερος ταλαντωτής, που βασίζεται στις πύλες IC1Α και IC1Β, λειτουργεί στα 0.3Hz περίπου και χρησιμοποιείται για να διαμορφώνει τον πρώτο ταλαντωτή. Η διαμόρφωση γίνεται κατά συχνότητα και το εύρος της απόκλισης συχνότητας καθορίζεται επίσης από το ποτενσιόμετρο R7. Πρακτικά ο παραγόμενος ήχος, στην έξοδο του βασικού ταλαντωτή, είναι μεταβαλλόμενης συχνότητας, λόγω της διαμόρφωσης και έτσι προσομοιώνεται ό ήχος μίας σειρήνας.

Το δικτύωμα R6, C3 εξομαλύνει κάπως το σήμα διαμόρφωσης, προκειμένου να επιτυγχάνεται μία ομαλή μεταβολή και να προσομοιώνεται ο γνώριμος ήχος μίας τυπικής σειρήνας. Ο παραγόμενος ήχος, ενισχύεται από το TIP110 και οδηγεί το μεγάφωνο. Το ζεύγος Darlington που υπάρχει εντός του TIP110 λειτουργεί ως ενισχυτής ρεύματος με μεγάλη απολαβή. Έτσι, το μεγάφωνο οδηγείται με ένα ισχυρό ρεύμα και η ισχύς που παράγεται είναι σχετικά ικανοποιητική.

Επειδή το TIP110 λειτουργεί με σχετικά υψηλό ρεύμα, χρειάζεται οπωσδήποτε να χρησιμοποιηθεί ψύκτρα σε αυτό για την απαγωγή της θερμότητας. Επίσης, ο ενισχυτής λειτουργεί σε μεγαλύτερη τάση σε σχέση με τους ταλαντωτές. Οι ταλαντωτές λειτουργούν με 5V περίπου, που προκύπτουν από την τάση τροφοδοσίας με τη χρήση μίας διόδου τύπου zener που λειτουργεί ως σταθεροποιητής. Η σταθεροποίηση με zener είναι μία οικονομική κι απλή λύση και καθίσταται πρακτικά εφικτή διότι το 7400 λειτουργεί με πολύ μικρή κατανάλωση ισχύος.