4.3. Расчет и выбор элементов звуковой сигнализации
Для звуковой сигнализации будем использовать головку громкоговорителя 0,25ГДШ-101-8. Для данного излучателя необходимо использовать цепочку, состоящую из двух транзисторов и разделительного конденсатора. Звуковой сигнал будет вырабатываться при подаче сигнала с ОВМ.
Характеристики устройства:
|
Номинальное электрическое сопротивление |
8 Ом |
|
Предельная шумовая мощность |
0,25 Вт |
|
Эффективный рабочий диапазон частот при неравномерности АЧХ 14 дБ |
400..3150 Гц |
|
Частота основного резонанса |
450 ±50 Гц |
|
Уровень характеристической чувствительности в диапазоне 500..3150 Гц |
89±2 дБ |
Оценим ёмкость разрядного конденсатора С4. Частота 500Гц. Сопротивление 8 Ом.
Возьмём исходя из полученного значения и с учетом номиналов емкостей для определённости С4=10мкФ.
Вычислим номиналы значений транзисторов.
В соответствии с тем, что имеется разрядный конденсатор, значение напряжения на динамический головке будет в два раза меньше напряжения питания. Рассчитаем ток головки. Он будет равен коллекторному току проводящих транзисторов.
Выберем коэффициент усиления транзисторов В=100. Базовый ток тогда окажется равным:
Транзисторы VT1 ИVT2 выбираются соответственно с условиями низкий рабочей частоты, напряжения 5 В и током базы 3мА. ТранзисторVT1 возьмём КТ315Г, аVT2 – КТ361Г.
КТ315Г (n-p-n)
|
Максимальное напряжение питания |
35 В |
|
Максимальный ток коллектора |
0,35А |
|
Максимальная мощность рассеивания |
0,15 Вт |
|
Коэффициент усиления |
75-125 |
КТ361Г (p-n-n)
|
Максимальное напряжение питания |
35 В |
|
Максимальный ток коллектора |
0,35А |
|
Максимальная мощность рассеивания |
0,15 Вт |
|
Коэффициент усиления |
75-125 |
Описание полной принципиальной схемы
Полная принципиальная схема представлена в Приложении 1. Перечень элементов представлен в Приложении 2.
Принципиальная схема содержит ОВМ семейства MCS51 AT89C2051, два семисегментных индикатора на 3 разряда КИПЦ38А-3/8, два дешифратора К514ИД1 (для обслуживания семисегментного индикатора) и К155ИД10 (для выбора знакоместа). Так же схема содержит два резистора с сопротивлением 510 Ом, которые ограничивают токи на выходах ОВМ, конденсатор ёмкостью 10мкФ, резистор с сопротивлением 51 кОм и конденсатор 10 мкФ (образуют цепь сброса), два фазосдвигающих конденсатора 15 пФ и задающий частоту 12 МГц кварц. Так же имеются разъемы для подключения источника питания 5В.
К выходам портов P3.0 и P3.1 подсоединены входы переключающего режим ключа. К выходам портов P3.2 и P3.3 подсоединен переключатель рефимов. Выходы P1.0 – P1.3 подсоединены ко входам дешифратора 0 – 3, преобразующего двоичный код в код для семисегментного индикатора, который передается по соответствующим выходам дешифратора. Для разрешения работы дешифратора вход Г подключен к источнику питания. Линии P3.4 – P3.6 управляют работой дешифратора К155ИД10 и подключены к входам 1,2 и 4. Вход 8 не используются и заземлён. Выходы этого дешифратора подключены к выходам семисегментного индикатора КИПЦ38А-3/8. Выход P3.7 управляет сигналом динамической головки.