Музыкальный звонок на микросхемах серии УМС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Звонки и аудио-имитаторы

 Комментарии к статье

Сейчас уже никто не удивляется, если при нажатии на звонковую кнопку, расположенную у входной двери квартиры, вместо привычного "тр...р" или "динь-дон" раздается фрагмент популярного музыкального произведения или голоса животных и птиц. На прилавках магазинов, торгующих бытовой электроникой, имеется много вариантов отечественных и зарубежных музыкальных звонков, которые часто бывают даже дешевле обычных электромеханических. Большинство отечественных звонков строятся на основе микросхем серии УМС-7 или УМС-8, включенных по почти типовой схеме. В радиолюбительской литературе неоднократно описывались недостатки типовой схемы (резкий звук, вызванный импульсным характером выходного сигнала, при кратковременном нажатии на кнопку "пуск" первая мелодия звучит не до конца, и др.) и предлагались усовершенствованные варианты схемы включения (Л.1, Л. 2).

На рисунке 1 в тексте показана схема еще одного варианта такого звонка.

Puc.1

Отличие от типовой в том, что звучание стало более спокойным и мягким, и при кратковременном нажатии на кнопку "ЗВОНОК" устройство полностью проигрывает музыкальный фрагмент. Резкость звука звонка, включенного по типовой схеме вызвана тем, что на динамическую головку, включенную в коллекторную цепь выходного транзисторного ключа, поступают однополярные прямоугольные импульсы тока. При том, такой сигнал богат высокочастотными гармониками, которые входя в резонанс с катушкой динамика и его механической системой, а также акустическим оформлением, придают музыкальному фрагменту не свойственную ему окраску. Кроме того, ток протекающий через звуковую катушку динамика содержит постоянную составляющую, которая смещает диффузор и уменьшает громкость звучания. В промежутках между различными участками музыкального фрагмента появляются громкие и резкие щелчки, вызванные перепадом этой постоянной составляющей.

Кроме того, работа транзистора в ключевом импульсном режиме на низкоомную нагрузку приводит к тому, что сопротивление транзистора в режиме насыщения оказывается значительно большим чем звуковой катушки динамической головки. Поэтому, значительная часть энергии тратится на нагревание транзистора, а не на раскачку диффузора.

Эти недостатки можно устранить, если динамик подключить к выходу транзисторного каскада через согласующий трансформатор, имеющий высокоомную первичную обмотку и низкоомную вторичную. Кроме того, включив параллельно первичной обмотке конденсатор мы получаем колебательный контур, настроенный на среднюю частоту музыкальных фрагментов. Наличие трансформатора согласует низкоомную катушку динамика с относительно высокоомным выходом ключа, а наличие резонансного контура сглаживает прямоугольные импульсы, делая их более близкими к синусоидальным и подавляет ненужные высокочастотные гармоники. Поскольку добротность контура не высокая, воспроизводятся все ноты, заложенные в музыкальный автомат.

Наличие резонанса в контуре приводит к тому, что напряжение на первичной обмотке трансформатора получается немного выше напряжения питания микросхемы, и это приводит к увеличению громкости звука.

Второй дефект типовой схемы состоит в том, что при кратковременном непродолжительном нажатии на кнопку "ЗВОНОК" мелодия звучит не до конца. Дело в том, что время звучания в этом случае определяется не продолжительностью музыкального фрагмента, а емкостью конденсатора блокирующего пусковую кнопку. В схеме, показанной на рисунке 1, с инверсного выхода микросхемы (вывод 14) импульсы через С1 поступают детектор на VD1 и VD2, поэтому на 13-м выводе микросхемы будет присутствовать единица все время, пока звучит музыкальный фрагмент.

Питается музыкальный звонок от бестрансформаторного источника питания на выпрямителе D8 и параметрическом стабилизаторе, состоящем из цепочки диодов VD4-VD7, на которых вместе падает 2-2,5В и гасящего реактивного сопротивления конденсатора С4. Конденсатор С2 сглаживает пульсации полученного постоянного тока.

В качестве основы для звонка используется трансляционный абонентский громкоговоритель "Этюд". Он имеет пластмассовый корпус, динамик и трансформатор. Все это используется в конструкции, кроме регулятора громкости, который исключается.

Большинство деталей звонка расположены на малогабаритной печатной плате, рисунок и монтажная схема которой приводится в тексте.

Puc.2

Плата сделана из гетинакса с односторонней фольгировкой. Можно использовать и другой фольгированный изоляционный материал, применяющийся для печатных плат. На плате не размещаются кнопки S1 и S2 (SK1 выводится на входную дверь) и трансформатор.

Микросхема может быть УМС-8 или УМС-7, дополнительные цифры (например УМС-8-08) говорят о музыкальном репертуаре микросхемы. Кнопки S1 и S2 располагаются на корпусе звонка, с помощью кнопки S1 можно выбрать мелодию для дальнейшего проигрывания, а кнопкой S2 можно остановить воспроизведение.

Конденсаторы С3 и С4 составлены каждый из двух параллельно включенных конденсаторов на 0,33 мкФ каждый, на монтажной схеме они отмечены как C3' C3" и С4' С4".

Выпрямительный мост КЦ405А можно заменить мостом, собранным из диодов КД105В или КД209В,Д226.

При отсутствии готовой основы можно использовать трансформатор от выходного каскада старого транзисторного приемника и любой динамик на 0,1-3 Вт.

Налаживание правильно собранного устройства из исправных деталей заключается в подборе номинала конденсатора С1 таким образом, что бы при нажатии на SK1 происходило полное однократное воспроизведение музыкального фрагмента. Если емкость С1 будет слишком велика автомат может воспроизводить мелодию несколько раз подряд. При необходимости можно подобрать более точно емкость C3, так чтобы тембр и громкость звучания были оптимальными.

Литература

1. На микросхемах серии УМС. Радио 12-1995, стр. 40-41.
2. Мелодичные квартирные звонки. Радиоконструктор 11-99, стр. 24-25.

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Звонки и аудио-имитаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Чип для сверхбыстрой передачи данных с помощью света 09.07.2020 Исследователи из Швейцарии создали чип для сверхбыстрой передачи данных с помощью света. На этом чипе электрические сигналы способны конвертироваться в сверхбыстрые световые. Качество сигнала при эом не теряется. Такая технология позволит улучшить эффективность оптических инфраструктур связи, которые используют оптоволоконные сети. В городах, как Цюрих, такие сети уже используются для ТВ, высокоскоростного интернета и стриминга. Однако, их возможностей может стать недостаточно в будущем. Современные сети передают данные со скоростью до 10^9 бит в секунду, эта скорость в будущем должна достигать 10^12 бит в секунду. Ученые в своей лаборатории смогли впервые объединить электронные и "световые" элементы на одном чипе. Для объединения компонентов на одном чипе авторы работы использовали плазмонику.

Другие интересные новости:

▪ Стекло для отталкивания воды

▪ Энергичные окна

▪ Телефон гуляет по Интернету

▪ Смартфон Blackphone с защитой данных

▪ PHILIPS представила зеркало-телевизор

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Когда умирают, так это надолго. Крылатое выражение

▪ статья Как получают воск? Подробный ответ

▪ статья Рыбацкий узел. Советы туристу

▪ статья Каучуковые лаки. Простые рецепты и советы

▪ статья Сверхрегенеративный приемник на 144 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026