1. Таймер

2. Реле времени

3. Переключатель елочных гирлянд

4. Акустическое реле

5. Автостоп

6. Автомат-приставка к будильнику

7. Автомат отключения электрофона

8. Автомат отключения телевизора

9. Автомат включения освещения

1. Таймер

Как и реле времени, используемое в фотографии, таймер предназначен для отсчета заданной выдержки. Но в отличие от реле времени, таймер в большинстве случаев, во-первых, рассчитан на значительно большую выдержку (десятки минут), а во-вторых, подает звуковой (а иногда и световой) сигнал окончания заданной выдержки. Таймер может быть использован, например, в фотографии при обработке фотоматериалов (проявка, закрепление, промывка пленки), а также на кухне для контроля времени приготовления пищи. Да и во многих других случаях, когда необходим контроль продолжительности какого-то процесса, без таймера не обойтись.

Таймер на транзисторах

Схема такого таймера приведена на рис. Т-1. Максимальная продолжительность отсчитываемой им выдержки составляет 15 мин, но ее несложно увеличить — об этом будет сказано позже. На полевом транзисторе VT1 собрано устройство отсчета заданного времени, а на транзисторе VT2 - звуковой сигнализатор. В показанном на схеме положении секций переключателя SA1 таймер выключен. Чтобы таймер пустить в ход, ручку переключателя ставят в положение, при котором контакты SA1.2 замыкаются, a SA1.1 размыкаются. Начинается отсчет выдержки, установленной переменным резистором R3. Она зависит от емкости конденсатора С1 и общего сопротивления резисторов R2 и R3 в данный момент (оно минимально в нижнем по схеме положении движка резистора R3 и максимально в верхнем). Через эти резисторы заряжается конденсатор С1.

Если сразу же после включения питания напряжение на этом конденсаторе близко к нулю и полевой транзистор открыт (а значит, напряжение между истоком и стоком мало), то по мере зарядки конденсатора напряжение на затворе возрастает. Вместе с ним растет и напряжение на истоке транзистора. Когда оно достигнет определенного значения, откроется транзистор VT2 и включится собранный на нем генератор звуковой частоты. Из динамической головки ВА1 раздастся звук. Выдержка окончена.

При минимальном сопротивлении резистора R3 это произойдет через 1...1,5 мин после включения питания, а при максимальном — через 10...15 мин. Если устанавливать движок переменного резистора в промежуточные положения (от крайних), будет соответственно изменяться и время появления звукового сигнала. Тональность сигнала зависит от емкости конденсатора С2, а диапазон выдержек времени — от емкости конденсатора С1.

Как только зазвучит сигнал, автомат выключают, чтобы понапрасну не истощать батарею. При этом контакты SA1.1 подключают к конденсатору С1 резистор R1 и разряжают его, подготавливая к последующей выдержке времени.

Полевой транзистор можно применить с другим буквенным индексом, но обязательно серии КПЗ0З. В генераторе хорошо работает любой транзистор серий МП39—МП42. Оксидный конденсатор — К50-6, К50-12, К53-1 на напряжение не ниже 6 В, но в двух последних вариантах придется изменить немного размеры монтажной платы. Конденсатор С2—МБМ. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, переменный — СП-1. Трансформатор Т1 —выходной, от любого малогабаритного транзисторного приемника; обмотка I — более высокоомная, чем II. Динамическая головка любая, мощностью 0,1...0,5 Вт, например 0,25Г Д-19. Переключатель — тумблер ТВ2-1, источник питания — батарея 3336.

Детали автомата, кроме динамической головки и батареи, смонтируйте на плате (рис. Т-2) из изоляционного материала. Установив в показанных точках монтажные шпильки, просверлите в плате два отверстия и закрепите в них переменный резистор и переключатель. Затем припаяйте к шпилькам конденсатор С1 и постоянные резисторы. Подпаяйте к соответствующим точкам проводники от переключателя. Поставьте на плату трансформатор и припаяйте к выводам его вторичной обмотки проводники из толстого (0,6...0,8 мм) провода, припаянные заранее к шпилькам (к ним в дальнейшем будете подключать динамическую головку). Таким же проводом соедините средний вывод первичной обмотки трансформатора со шпилькой, к которой припаяны выводы резисторов R2 и R4. Подпаяйте конденсатор С2 и только после этого монтируйте транзисторы.

Подробный рассказ о монтаже таймера приведен потому, что указанная последовательность позволяет избежать порчи трансформатора и транзисторов.

Плату с деталями прикрепите к лицевой панели корпуса (рис. Т-3). Под диффузор динамической головки вырежьте в корпусе отверстие и закройте его декоративной решеткой. Головку можно приклеить к лицевой панели изнутри корпуса. Выводы головки соедините со шпильками платы гибкими монтажными проводниками в изоляции. Нижняя крышка корпуса съемная. На ней закрепляют металлическими хомутиками батарею питания.

Все готово, можно проверять автомат. Делайте это при открытой нижней крышке корпуса. Установите движок переменного резистора в положение минимального сопротивления, подключите вольтметр к выводам стока и истока транзистора (плюсовой щуп вольтметра — к стоку) и поставьте переключатель в положение «Вкл.». Стрелка вольтметра должна отметить вначале небольшое напряжение (около 0,3 В), но постепенно оно будет возрастать. Примерно через 1,5...2 мин должно установиться напряжение, примерно равное половине напряжения источника питания. В этот момент (а возможно, и ранее) появится звук в динамической головке. Если звука нет, придется установить резистор R5 с меньшим сопротивлением (8,2 или 7,5 кОм). После появления звука можно проверить минимальную и максимальную выдержки таймера.

Выключив автомат, через несколько секунд включите его и одновременно нажмите кнопку секундомера (или заметьте время на наручных часах с секундной стрелкой). Когда раздастся звук, выключите секундомер и отметьте его показания. Вновь выключив автомат, установите движок переменного резистора в положение максимального сопротивления и включите таймер. Измерьте максимальную выдержку. В обоих случая желательно проверить стабильность выдержек, например, из десяти включений. Если она неудовлетворительна, замените времязадающий конденсатор другим, более стабильным по емкости, например типа К52-2.

Изменить диапазон выдержек можно либо конденсатором С1, либо резисторами R2 и R3. Так, для того чтобы получить меньшие значения выдержек, нужно установить конденсатор или резистор R3 с меньшими номиналами. Минимальная выдержка в обоих случаях определяется сопротивлением резистора R2, а максимальная — сопротивлением резистора R3.

Таймер на микросхеме

В нем (рис. Т-4) использована всего одна микросхема, транзистор и несколько других деталей. Длительность выдержки таймера устанавливают в пределах от 1 до 90 мин переключателями SA1 и SA2. Таймер состоит из реле времени, выполненного на элементе DD1.1, генератора на элементах DD1.2 и DD1.3, инвертора на элементе DD1.4, усилителя на транзисторе VT1 и головного телефона BF1.

Для пуска таймера нажимают кнопку SB1, давая возможность разрядиться конденсатору С1 (и С2, если он подключен выключателем SA1). После отпускания кнопки конденсатор начинает заряжаться через резистор R2 или цепочку последовательно соединенных резисторов R2—R12 — это зависит от положения подвижного контакта переключателя SA2. Как только напряжение на входах элемента DD1.1 достигнет порога переключения, на выходе элемента появится уровень логической 1 и включится генератор. Его колебания частотой около 1000 Гц поступят через инвертор и усилитель на головной телефон, являющийся звуковым индикатором. Усилитель нужен для согласования нагрузки (телефона) с выходом инвертора. В отсутствие колебаний транзистор находится в закрытом состоянии. Этим обеспечивается высокая экономичность таймера — в режиме ожидания он потребляет ток не более 0,5 мА.

В таймере использованы резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы С1 и С2—К53-14 (С2 составлен из шести параллельно соединенных конденсаторов), СЗ—КЛС. Под эти детали и рассчитана печатная плата (рис. Т-5), изготовленная из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. На месте транзистора VT1 могут работать любые транзисторы серий МП39—МП42. Вместо указанных конденсаторов К53-14 подойдут другие конденсаторы с малым током утечки (например, ЭТО или К52-2), но, возможно, под них придется изменить размеры платы.

Звуковой индикатор BF1 — любой телефонный капсюль (головной телефон) с сопротивлением обмотки 40...120 Ом. Его можно заменить малогабаритной динамической головкой, например 0,1 ГД-6, но включать ее в коллекторную цепь транзистора следует через выходной трансформатор от малогабаритного приемника типа «Селга», «Сокол». Громкость звука в обоих вариантах устанавливают подбором резисторов R16 и R15.

Кнопка SB1 и выключатель SA1 могут быть любого типа, а переключатель SA2 желательно применить галетный на 11 положений (например, 11П1Н) с керамической платой. На лепестках платы монтируют резисторы R2—R13.

Источник питания GB1 — «Крона» или аккумуляторная батарея 7Д-0,115. Таймер работает устойчиво при снижении напряжения питания до 4 В, но при этом длительность выдержек несколько возрастет, а громкость звукового сигнала упадет.

Плата и остальные детали таймера размещены в корпусе (рис. Т-6), который может быть самодельный или готовый (скажем, корпус малогабаритного транзисторного приемника).

Налаживание таймера сводится к подбору конденсатора С2 и резисторов R2—R12. Емкость конденсатора должна быть такой, чтобы при подключении его выключателем SA1 выдержка, например на первом поддиапазоне, увеличивалась в 10 раз. Точнее выдержку, указанную для первого поддиапазона, устанавливают подбором резистора R2, для второго поддиапазона — подбором резистора R3, для третьего — подбором резистора R4 и т. д. Естественно, выдержки могут быть иные по сравнению с указанными на схеме — достаточно лишь установить резисторы R2—R12 соответствующих сопротивлений.

Если таймер захотите использовать для отсчета непродолжительных выдержек (до 30 мин), его можно упростить, заменив переключатель SA2 и резисторы R3—R13 переменным резистором сопротивлением 3,3...4,7 МОм.

2. Реле времени

Хотя такое устройство относится к числу радиолюбительских разработок, применение оно находит у фотолюбителей, Именно они на первых порах отсчитывают выдержку при печати фотографий вслух. Способ, конечно, простой, но неточный. Поэтому и фотоотпечатки получаются некачественными: одни недодержаны, другие передержаны, хотя негативы достаточно равномерны. Выручит в подобных случаях электронное реле времени, которое включит фотоувеличитель, отсчитает заданное время экспозиции и тут же выключит фотоувеличитель.

Но какое реле времени взять на вооружение? Конечно, простое по конструкции. Оно хотя и будет обладать некоторой погрешностью в точности отсчета выдержки и ее стабильности, но зато легко повторимо и вполне пригодно для практической работы в фотолаборатории начинающего. Познакомимся с несколькими конструкциями таких устройств.

Реле времени на одном транзисторе

Схема этого реле приведена на рис. Р-35, Оно позволяет получать выдержки от 1 до 100 с, что вполне достаточно для работы с любыми негативами. Как и во многих других подобных конструкциях, принцип работы электронного реле основан на зарядке эталонного конденсатора, в данном случае С1, и последующей его зарядке через чувствительную цепочку — каскад на транзисторе VT1.

Сначала переключатель SA1 ставят в положение «Зар.». Конденсатор С1 заряжается до напряжения источника питания (24 В). На верхней по схеме обкладке будет отрицательный потенциал, на нижней — положительный. Транзистор в это время закрыт, и тока в цепи коллектора практически не будет.

После зарядки конденсатора переключатель переводят в положение «Эксп.», и конденсатор разряжается через две параллельно соединенные цепи: резисторы R2—R4 и резистор R1, эмиттерный переход транзистора, резистор R5. Сопротивлением этих двух цепей определяется продолжительность разрядки конденсатора, а значит, и выдержка времени. Переменными резисторами R3 и R4 можно изменять выдержку времени в широких пределах.

Ток разрядки конденсатора, протекающий через эмиттерный переход транзистора, вызовет увеличение тока коллектора, и реле К1 сработает. Своими контактами оно включит фотоувеличитель, соединенный с гнездами «У» («Увеличитель»). По мере разрядки конденсатора ток в цепи базы будет уменьшаться. Это соответственно вызовет уменьшение тока коллектора, и через некоторое время якорь реле не сможет удерживаться в притянутом состоянии. Реле возвратится в исходное положение, а его контакты отключат фотоувеличитель от сети.

Резисторы R1 и R5 введены для повышения входного сопротивления транзисторного каскада, что, в свою очередь, позволяет увеличить максимальную выдержку. Выключатель Q1 необходим для включения увеличителя при наводке на резкость.

Постоянное напряжение для питания реле времени подается с двухполупериодного выпрямителя на диодах VD1, VD2. Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором С2. Переменное напряжение на выпрямитель снимается со вторичной обмотки понижающего трансформатора Т1.

Конденсаторы С1 и С2 возьмите, например, типа К50-6 или К52-2 (их емкость более стабильна). Переключателем SA1 может быть тумблер на два положения. Электромагнитное реле — с током срабатывания не более 30 мА при напряжении до 20 В.

Трансформатор питания намотайте на магнитопроводе Ш16Х20. Обмотка I должна содержать 3300 витков провода ПЭЛ 0,1, обмотка II — 1200 витков с отводом от середины провода ПЭЛ 0,15...0,2.

Детали автомата разместите в пластмассовом или деревянном корпусе подходящих размеров (рис. Р-36).

Налаживание автомата сводится к градуировке шкал переменных резисторов. Понадобится секундомер. Подключите увеличитель к автомату и установите движки переменных резисторов в крайнее верхнее по схеме положение. Переключатель SA1 поставьте в положение «Эксп.» и одновременно включите секундомер. По окончании экспозиции (на что укажет погасшая лампочка фотоувеличителя) выключите секундомер. Полученное значение выдержки нанесите на шкалу резистора R3. Затем движок этого резистора устанавливайте поочередно в другие положения и отградуируйте всю шкалу. Так же градуируйте и шкалу резистора R4, но в этом случае движок резистора R3 поставьте в крайнее верхнее по схеме положение. Вы увидите, что при вращении движка резистора R3 можно получить выдержки от 1 до 10 с, а при вращении движка резистора R4 — больше 60 с.

Реле времени на трех транзисторах

Оно отличается от предыдущей конструкции не просто большим числом транзисторов, но и существенной особенностью — бестрансформаторным питанием от сети (рис. Р-37). Поэтому при эксплуатации его, а также при налаживании соблюдайте меры предосторожности — все перепайки делайте только при вынутой из розетки сетевой вилке.

Реле времени состоит из времязадающей цепи R3—R5C3, своеобразного электронного ключа на транзисторах VT1—VT3 и электромагнитного реле К1, через контакты К1.1 которого подается питание на лампу EL1 фотоувеличителя. Показанное на схеме положение контактов К1.1 является исходным.

Для пуска реле времени следует нажать кнопку SB1. Сетевое напряжение через резистор R1, выполняющий роль гасящего резистора, и конденсатор С1 поступает на выпрямитель на диодах VD1 и VD2, а пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором С2. Резистор R1 ограничивает импульс тока через диоды в момент включения питания. Напряжение на конденсаторе С2 зависит от сопротивления нагрузки и при ее отсутствии или сравнительно большом сопротивлении может достигать 600 В. По мере повышения напряжения на нем увеличивается ток в цепи нагрузки, состоящей из последовательно соединенных резисторов R9, R6 и электромагнитного реле К1. При некотором напряжении реле срабатывает, контактами К1.1 блокирует кнопку SB1 и одновременно отключает левый (по схеме) вывод резистора R2 от плюсовой обкладки конденсатора СЗ. При этом конденсатор СЗ сразу же начинает заряжаться через резисторы R3—R5. Как только напряжение на нем превысит падение напряжения на резисторе R6, транзистор VT1 откроется, транзистор VT2 закроется и откроет транзистор VT3. Малое сопротивление открывшегося транзистора VT3 зашунтирует обмотку реле К1, и оно отпустит, контакты К1.1 возвратятся в исходное положение. В результате лампа увеличителя и реле времени окажутся отключенными от сети, а конденсатор СЗ разрядится через резистор R2.

Продолжительность зарядки конденсатора СЗ до некоторого определенного напряжения зависит от его емкости, сопротивления резисторов R3—R5 и напряжения питания. Поэтому, например, при повышении напряжения сети, казалось бы, продолжительность зарядки должна уменьшиться, а значит, и измениться выдержка. Однако этого не произойдет, и вот почему. При увеличении напряжения увеличивается ток через нагрузку, отчего возрастает и падение напряжения на резисторе R6. Поэтому и конденсатору нужно теперь зарядиться до большего напряжения, чтобы сработал электронный ключ. А на это уйдет дополнительное время. Таким образом, продолжительность зарядки конденсатора до нового напряжения будет соответствовать продолжительности его зарядки при прежнем напряжении питания.

Когда движки резисторов R3 и R4 находятся в нижнем по схеме положении, в зарядной цепи остается только резистор R5, выдержка реле равна 1 с. При вращении ручки только резистора R4 можно получить выдержки от 1 до 9 с, а при вращении ручки только резистора R3 (движок резистора R4 при этом должен быть в нижнем положении) — от 1 до 60 с. Причем в первом случае минимально возможная выдержка (после 1 с) 1,5 с, а во втором — 5 с. При других номиналах резисторов R3—R5 можно подобрать другие пределы изменения выдержек.

Все транзисторы автомата могут быть серий МП25, МП26 с любым буквенным индексом и коэффициентом передачи тока не менее 20. Транзистор VT1 желательно подобрать с минимальным обратным током коллектора. Реле К1 — РКП (паспорт РС4.503.022, РС4.503.025), МКУ-48 (паспорт РА4.500.232, РА4.500.132) или другое с обмоткой сопротивлением 500...600 Ом. Диоды VD1 и VD2 выпрямителя могут быть Д203—Д205 или другие, рассчитанные на выпрямленный ток не менее 200 мА и обратное напряжение не менее 200 В.

Постоянные резисторы — МЛТ, переменные — СП-1. Конденсатор С1 бумажный, на номинальное напряжение не менее 500 В. Его можно составить из трех параллельно соединенных конденсаторов МБМ емкостью по 0,5 мкФ и на номинальное напряжение 500 В. Конденсаторы С2 — К50-ЗА, СЗ — ЭТО-2 или К52-2. Кнопка SB1 и переключатель SA1 любых конструкций, но с хорошей изоляцией между контактами и ручками управления.

Детали реле времени надо смонтировать в корпусе из изоляционного материала. На верхней стенке корпуса размещают переменные резисторы выдержки времени, кнопку пуска и переключатель SA1, на задней стенке — двухгнездную колодку X1 для подключения фотоувеличителя.

Налаживание начинают с проверки выпрямителя. Проволочными перемычками временно соединяют левый (по схеме) вывод резистора R2 с плюсовым выводом конденсатора СЗ, контакты кнопки SB1, выводы эмиттера и коллектора транзистора VT2. Включают автомат в сеть и измеряют напряжение на конденсаторе С2 — оно должно быть около 38 В при нормальном напряжении сети. Если измеренное напряжение отличается более чем на ±20%, то подбирают конденсатор С1.

Затем последовательно с обмоткой реле К1 включают миллиамперметр и измеряют ток в этой цепи — он должен быть не менее паспортного значения тока срабатывания используемого реле. При этом падение напряжения на резисторе R6 должно быть около 12 В. Для выполнения этих двух условий придется, возможно, подобрать соответствующий резистор R9. После этого проволочную перемычку, замыкающую выводы эмиттера и коллектора транзистора VT2, переключают на аналогичные выводы транзистора VT1. При этом ток через обмотку реле должен уменьшиться почти до нуля, что будет свидетельствовать об открывании транзистора VT3. Если ток уменьшается, но он все же больше тока отпускания реле, то следует подобрать резистор R8 с меньшим сопротивлением.

Далее удаляют перемычку с выводов транзистора VT1 и убеждаются, что электромагнитное реле вновь срабатывает (контролируют ток через обмотку). Если этого не происходит, то нужного результата добиваются подбором резистора R7 или заменяют транзистор VT2 другим, с большим коэффициентом передачи тока базы.

После этого удаляют все проволочные перемычки, к автомату подключают настольную лампу (вместо фотоувеличителя) и устанавливают движки резисторов R3 и R4 в верхнее по схеме положение. При нажатии кнопки должно сработать электромагнитное реле, заблокировать ее контакты (кнопку теперь можно отпустить) и включить лампу. Через некоторое время (не более 2,5...3 мин) лампа должна погаснуть. Если этого не происходит, то следует отключить автомат от сети, подключить параллельно конденсатору СЗ высокоомный вольтметр, подключить автомат к сети и нажать кнопку. По стрелке вольтметра наблюдают за увеличением напряжения на конденсаторе. Если при наибольшем напряжении на конденсаторе автомат не сработает, то необходимо сравнить это напряжение с падением напряжения на резисторе R6. Если напряжение на конденсаторе меньше, следует подобрать резистор R6 таким, чтобы напряжение на нем (при замкнутых выводах конденсатора СЗ) было немного меньше напряжения заряженного конденсатора.

К такой подгонке напряжений приходится прибегать только тогда, когда параметры транзисторов и электромагнитного реле значительно отличаются от указанных в описании. Обычно же реле времени начинает работать сразу и никакого налаживания не требуется.

Заключительный этап — градуировка шкал переменных резисторов. Делают это с помощью секундомера, устанавливая движок того или иного резистора в различные положения и нажимая каждый раз кнопку пуска. При градуировке шкалы одного резистора движок другого должен находиться в нижнем по схеме положении. При работе автомата выдержка будет равна сумме показаний на шкалах обоих резисторов.

Реле времени с фотоэкспонометром

Этот автомат (рис. Р-38) более совершенен по сравнению с предыдущими, поскольку совмещает в себе два устройства, необходимых во время печати фотоснимков,— реле времени и экспонометр для определения выдержки. Основой реле времени является усилитель тока на составном транзисторе VT1VT2, обладающий сравнительно большим входным сопротивлением и значительным коэффициентом усиления (равным примерно произведению коэффициентов передачи тока транзисторов). Это позволило получить диапазон выдержек до 180 с. Питается реле времени от двухполупериодного выпрямителя, выполненного на диодах VD1 — VD4.

При включении трансформатора питания Т1 в сеть на базу транзистора VT1 поступает через резисторы R2, R3 отрицательное напряжение смещения, транзисторы усилителя открываются и срабатывает реле К1. Контактами К1.1 оно отключает лампу EL1 фотоувеличителя от сети, а контактами К1.2 разблокировывает контакты кнопки SB1. Через резистор R1 и эмиттерный переход составного транзистора начнет заряжаться конденсатор С2. Через несколько секунд автомат готов к работе.

Для пуска автомата нажимают кнопку SB1. Конденсатор С2 оказывается подключенным к эмиттерному переходу составного транзистора, оба транзистора закрываются. Реле К1 отпускает, и его контакты К1.1 и К1.2 замыкаются, в результате чего включается лампа увеличителя и блокируются контакты кнопки. Конденсатор С2 начинает разряжаться. Продолжительность его разрядки устанавливают переменным резистором R3. Когда конденсатор разрядится, на базе составного транзистора вновь появится отрицательное напряжение и сработает реле К1 — лампа увеличителя выключится.

Во время кадрирования и наводки на резкость лампу фотоувеличителя включают тумблером Q1, устанавливая его в положение разомкнутых контактов.

Вторая часть устройства — фотоэкспонометр. Он выполнен на транзисторах VT3—VT5 и фоторезисторе R15. Транзисторы VT3, VT4 и резисторы R7—R9 образуют плечи измерительного моста, в диагональ которого включен стрелочный индикатор РА1. Мост балансируют переменным резистором R6 при затемненном фоторезисторе R15 и среднем положении движка резистора R8. При освещении фоторезистора баланс моста нарушается, и по шкале индикатора определяют выдержку в секундах, при которой получается хороший отпечаток.

Переключатель SA1, являющийся своеобразным множителем выдержки, отсчитанной по шкале выдержки индикатора, позволяет корректировать уровень разбаланса моста при изменении освещенности фоторезистора. Положение движка переменного резистора R8 относительно среднего значения зависит от типа используемой фотобумаги.

В автомате можно использовать любые маломощные низкочастотные транзисторы структуры р-n-р. Коэффициент передачи тока транзисторов VT1—VT4 должен составлять от 60 до 80, транзистора VT5 от 85 до 90. Обратный ток коллектора транзистора VT1 должен быть не более 2 мкА. Выпрямительные диоды могут быть серии Д226 с любым буквенным индексом. Электромагнитное реле — РКН (паспорт РС4.500.167) или другое, рассчитанное на ток срабатывания до 20 мА (сопротивлением обмотки около 1000 Ом).

Трансформатор питания выполнен на магнитопроводе Ш15Х30. Обмотка I содержит 3200 витков провода ПЭВ-1 0,15, обмотка II — 220 витков ПЭВ-1 0,27.

Конденсатор С1 типа К50-6, С2 — К52-2. Индикатор РА1 измерительного моста — микроамперметр на ток полного отклонения стрелки 100 мкА.

Налаживание устройства сводится к градуировке шкал переменного резистора R3 установки выдержки, резистора R8 корректировки выдержки, переключателя SA1 множителя выдержки. Шкалу резистора R3 градуируют с помощью секундомера при подключенной к автомату настольной лампе. Градуировку же фотоэкспонометра производят в реальных условиях с фотоувеличителем. Подобрав наилучшую выдержку при печати кадра с нормального негатива, помещают фоторезистор на бумагу в наиболее интересное в сюжетном отношении место (светочувствительным слоем к фотоувеличителю) и отмечают показания стрелки индикатора. Изменяя освещенность фотобумаги (диафрагмированием объектива фотоувеличителя), подбирают выдержки пробными отпечатками и каждый раз измеряют освещенность. Результаты заносят в таблицу, которую затем приклеивают к корпусу устройства или по ней размечают шкалу индикатора. Измерения проводят с одним наиболее часто используемым для печати типом фотобумаги (нормальная, унибром).

Затем переходят на другой тип фотобумаги и при установленной ранее выдержке добиваются хорошего отпечатка изменением освещенности, т. е. диафрагмированием объектива. Далее кладут на бумагу фоторезистор и переменным резистором R8 добиваются отклонения стрелки индикатора на деление, соответствующее установленной выдержке. На шкале резистора делают отметку о типе бумаги. Так поступают и при работе с другими типами бумаги. Если же отклонения стрелки индикатора недостаточны или она уходит за пределы шкалы, необходимо переходить на другой диапазон, устанавливая переключатель SA1 в другое положение.

3. Переключатель елочных гирлянд

Нетрудно догадаться, что такой автомат предназначен для управления гирляндами ламп, развешанных на новогодней елке. Если сравнительно недавно в переключателях гирлянд устанавливали электромагнитные реле, контакты которых либо включали, либо выключали разноцветные лампы, то сегодня их заменили более надежные коммутирующие устройства — тринисторы, работающие бесшумно и допускающие значительно больший ток нагрузки. С применением таких элементов и построены предлагаемые автоматы переключения гирлянд.

Переключатель одной гирлянды

Иногда на ветвях новогодней елки оказываются развешанными осветительные лампы всего одной гирлянды. Но даже в этом случае можно получить больший световой эффект, если лампы гирлянды будут мигать. А для этого гирлянду нужно подключить к сетевой розетке через детали, показанные на рис. П-10.

В первый момент после включения вилки ХР1 в сеть начинает заряжаться конденсатор С1. Гирлянда EL1 пока не горит. По мере зарядки конденсатора постоянное напряжение на нем возрастает. Как только оно достигает определенного значения, открывается тринистор VS1. Вспыхивает гирлянда ELI, конденсатор разряжается через резистор R1 и открытый тринистор. Последний закрывается, гирлянда гаснет. Вновь начинается зарядка конденсатора, и процесс повторяется.

Гирлянда может быть как готовая, так и самодельная, составленная из последовательно соединенных ламп на общее напряжение 220...250 В при токе потребления не более 0,4 А. Если же будет использоваться более мощная гирлянда, придется заменить диод Д226Б другим, например Д242Б, а также применить тринистор КУ202Л—КУ202Н.

Резисторы — МЛТ-0,5 (R2) и МЛТ- 2 (R1), конденсатор — К50-3 или другой, на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме.

Частота переключения (мигания) гирлянды зависит от емкости конденсатора и сопротивления резисторов. Если необходимо плавно изменять частоту переключения, наиболее просто это сделать заменой резистора R2 цепочкой из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 6,8 кОм (МЛТ-0,5) и переменного сопротивлением 68 кОм (СП-1).

Детали переключателя разместите в небольшом корпусе, на одной из стенок которого можете укрепить розетку для подключения гирлянды. Вполне пригоден вариант, при котором смонтированные по схеме детали закрывают картоном или плотной бумагой и располагают у основания елки или маскируют на ветвях.

Переключатель двух гирлянд

Чаще на новогодней елке развешивают лампы двух гирлянд. И тогда строят переключатель, который попеременно подключает к сети то одну, то другую гирлянду. Если лампы гирлянд окрашены в разные цвета, елка освещается разноцветными огнями. Управлять двумя гирляндами способен и предыдущий тринисторный переключатель, если вторую гирлянду подключить параллельно тринистору (рис. П-11).

Если гирлянды EL1 и EL2 взяты с одинаковым током потребления, то при закрытом тринисторе они будут гореть вполнакала, а при его открывании гирлянда EL1 засветится полным накалом, в то время как EL2 погаснет.

Выбрав же, например, гирлянду EL1 со значительно большим током потребления по сравнению с гирляндой EL2, можно добиться их поочередного переключения. Когда тринистор открыт, будет гореть гирлянда EL.1. При закрывании тринистора гирлянды окажутся соединенными последовательно, но из-за большего сопротивления гирлянды EL2 напряжение будет падать в основном на ней.

Схема другого переключателя двух гирлянд приведена на рис. П-12. В нем два мультивибратора, каскад совпадения и электронные ключи на тринисторах.

Первый мультивибратор собран на элементах DD1.1 и DD1.2. Частота его колебаний зависит от емкости конденсаторов С1, С2 и сопротивлений резисторов R1—R3. Изменять частоту колебаний можно переменным резистором R1.

Во втором мультивибраторе использованы элементы DD1.3 и DD1.4. Здесь частота колебаний зависит от емкости конденсатора СЗ и сопротивления резисторов R7, R8. Изменяют частоту генерируемых колебаний переменным резистором R7. Частота второго мультивибратора в несколько раз больше, чем первого. Для чего это нужно, станет ясно позже.

Элементы 2И (DD2.1 и DD2.2) второй микросхемы составляют каскад совпадения. На один из входов каждого элемента поступают сигналы с первого мультивибратора, а на другой вход — сигнал со второго мультивибратора. Выходные сигналы элементов управляют электронными ключами на тринисторах VS1 и VS2, в анодные цепи которых включены гирлянды ламп EL1 и EL2.

Как работает этот переключатель? Начнем с момента, когда контакты выключателя SA1 замкнуты. Тогда второй мультивибратор не работает, и на его выходе (вывод элемента DD1.4) уровень логической 1 — он поступает на один из входов элементов DD2.1 и DD2.2. А первый мультивибратор работает, и на его выходах (выводы 11 и 3 микросхемы DD1) поочередно появляется уровень логической 1. Поэтому также поочередно изменяют свое состояние элементы DD2.1 и DD2.2, а значит, открываются тринисторы и зажигаются гирлянды ламп. Иначе говоря, автомат работает как обычный переключатель гирлянд.

Когда же контакты выключателя SA1 разомкнуты (показано на схеме), второй мультивибратор начинает работать. Его сигналы периодически изменяют состояние того или иного элемента каскада совпадения. В итоге включенная гирлянда ламп начинает мигать.

Тринисторы могут быть КУ202К—КУ202Н, а гирлянды ламп — мощностью до 500 Вт каждая. При более мощных гирляндах тринисторы придется укрепить на радиаторы. Кроме указанных на схеме, подойдут диоды Д245А или другие, рассчитанные на выпрямленный ток не менее 3 А и обратное напряжение не ниже 300 В.

Оксидные конденсаторы — К50-6; С1 и С2 можно составить каждый из нескольких конденсаторов меньшей емкости, соединенных параллельно, но при такой замене придется подкорректировать чертеж печатной платы. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, переменные — СП-I или аналогичные.

Часть деталей автомата смонтируйте на печатной плате (рис. П-13) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Показанные на чертеже штриховой линией перемычки монтируют на плате со стороны деталей. Выводы катода и управляющего электрода тринисторов соединяют с соответствующими цепями автомата монтажными проводниками в изоляции. Для питания микросхем желательно использовать стабилизированный источник напряжением 5 В при токе нагрузки не менее 150 мА.

Не исключено и такое решение: соорудить малогабаритную декоративную елочку и развесить на ней две гирлянды ламп от карманного фонаря. Тогда тринисторы не понадобятся и схема упростится (рис. П-14). Теперь нужны будут два мощных транзистора (П213, П216 либо любые из серий П201—П203), два оксидных конденсатора большой емкости, два постоянных резистора да источник питания напряжением 15...18 В — его можно составить, например, из четырех последовательно соединенных батарей 3336.

Наш переключатель гирлянд представляет собой генератор, транзисторы которого периодически открываются и закрываются. Когда, например, открыт транзистор VT1, гирлянда из ламп ELI — EL5 оказывается подключенной через него к источнику питания. Затем этот транзистор закрывается, но открывается VT2 — зажигается гирлянда из ламп EL6—ELI0, а предыдущая гирлянда гаснет. Продолжительность горения каждой гирлянды зависит от емкости конденсаторов и сопротивления резисторов.

Конденсаторы типа К50-6, резисторы — МЛТ-0,5, лампы — на напряжение 3,5 В и ток 0,26 А. Выключатель питания любой конструкции, например тумблер ТВ2-1.

На плате из изоляционного материала разместите основные детали переключателя (рис. П-15): транзисторы, резисторы, конденсаторы. Под «шляпки» транзисторов вырежьте в плате отверстия, а корпус каждого транзистора прикрепите к плате винтами. Оксидные конденсаторы разместите «лежа» и припаяйте их выводы (соблюдайте полярность!) к монтажным шпилькам.

Подберите корпус для переключателя и поместите внутри него плату с деталями и источник питания. Выключатель установите на верхней панели корпуса. Лампы гирлянд, соединенные последовательно, подключите к переключателю тремя проводниками (один — общий, два — от коллекторов транзисторов) длиной не более 0,5 м. Чтобы на проводниках было возможно меньшее падение напряжения, диаметр их медных жил должен быть не менее 0,5 мм. Гирлянду из ламп повесьте на елку только после проверки работы переключателя.

Продолжительность работы источника питания, составленного из батарей 3336, ограничена примерно двумя часами, поэтому оставляйте гирлянду включенной ненадолго. Если же Вы захотите пользоваться переключателем часто и в течение продолжительного времени, соберите выпрямитель и питайте лампы от него. Выходное напряжение выпрямителя может быть 12...20 В при максимальном токе нагрузки до 0,3 А.

Переключатель трех гирлянд

Более эффектно будет освещаться новогодняя елка, на ветвях которой разместятся три гирлянды ламп и каждая из них начнет вспыхивать через определенные промежутки времени. Автомат для такого управления гирляндами можно собрать на транзисторах и тринисторах по схеме, приведенной на рис. П-16. Причем благодаря использованию тринисторов яркость свечения гирлянд удастся изменять не скачком, как, например, в предыдущих устройствах, а более плавно.

Хотя на схеме показаны три гирлянды ламп (EL1—EL10, EL11—EL20, EL21—EL30), для управления их свечением используются всего два одинаковых блока — А1 и А2.

Рассмотрим работу одного из блоков — А1. В него входят релаксационный генератор на динисторе VD1 и регулятор мощности, выполненный на транзисторе VT1, динисторе VD2 и тринисторе VS1. После включения устройства в сеть начинает заряжаться (через резистор R1) конденсатор С2. Когда напряжение на нем достигнет напряжения включения динистора, конденсатор разрядится через динистор и резистор R2. Продолжительность зарядки конденсатора зависит от его емкости и сопротивления резистора R1, а продолжительность разрядки — от его емкости и сопротивления резистора R2. Суммарное время цикла зарядка—разрядка и определяет частоту переключения гирлянд. Для ее уменьшения (когда это необходимо) параллельно конденсатору С2 подключают выключателем SA1 и конденсатор С1.

Выделяющиеся на конденсаторе С2 импульсы релаксационного генератора поступают через резисторы R3, R4 на базу транзистора VT1, участок коллектор-эмиттер которого подключен параллельно конденсатору С4 — он является элементом фазосдвигающей цепочки R6C4.

Пока транзистор закрыт (в начале зарядки конденсатора С2 или в конце разрядки его), конденсатор С4 заряжается быстрее, динистор VD2, а вслед за ним и тринистор VS1 открываются с небольшой задержкой по отношению к началу полупериода сетевого напряжения. Гирлянда ламп EL1—EL10 горит ярко.

По мере нарастания на базе транзистора амплитуды импульса, поступающего с движка переменного резистора R4, транзистор начинает открываться и шунтировать конденсатор С4. Скорость зарядки конденсатора снижается, задержка открывания тринистора возрастает, яркость гирлянды падает. Переменным резистором R2 устанавливают частоту, а резистором R4 — диапазон изменения яркости гирлянды.

Аналогично работает и блок А2, управляющий работой гирлянды ламп EL21—EL30. Но между блоками нет никакой синхронизации, каждый из них работает со своей частотой переключения. Поэтому могут наблюдаться такие моменты, когда обе гирлянды окажутся погашенными, что нежелательно при эксплуатации автомата в затемненном помещении. Вот почему в устройство введена дополнительная гирлянда ламп EL11—EL20, подключенная к выходам обоих блоков через развязывающие диоды VD3, VD4. Если горят основные гирлянды, дополнительная почти не светится. При ярко горящей одной основной гирлянде дополнительная с другой основной оказываются включенными последовательно и светятся вполнакала. Когда же гаснут обе основные гирлянды, вспыхивает дополнительная. При желании дополнительную гирлянду можно обесточить выключателем Q1.

Транзисторы КТ315В можно заменить на КТ312Б, тринисторы КУ201К — на КУ201Л, диоды Д226Б — на другие выпрямительные, рассчитанные на выпрямленный ток не менее 100 мА и обратное напряжение не ниже 300 В. Конденсаторы С1—СЗ — К50-6, С4 — МБМ. Динисторы — указанного на схеме типа, но при монтаже желательно в качестве VD1 использовать тот, у которого большее напряжение включения (это нетрудно определить по амплитуде импульсов между анодом динистора и общим проводом блока). Постоянные резисторы — МЛТ-2 (R6), МЛТ-1 (R1), МЛТ-0,25 (остальные), переменные R2 и R4 — СП-1.

Детали каждого блока (кроме выключателя и переменных резисторов) монтируют на отдельной печатной плате (рис. П-17), которую затем устанавливают внутри общего корпуса — пульта управления. На лицевой панели пульта крепят переменные резисторы и выключатели, а на задней стенке — гнездовые части разъемов XI и Х2.

Гирлянды составлены из последовательно соединенных ламп на напряжение 26 В и ток потребления 0,12 А. Лампы размещают в разборных шарах из цветного прозрачного полистирола наружным диаметром 80 мм, внутренним — около 74 мм. Одна половина шара граненая, вторая — гладкая, с нанесенным на нее зеркальным покрытием. В каждом шаре монтируют по три лампы (в одном шаре, например, ELI, EL11, EL21, в другом— EL2, EL12, EL22 и т.д.), окрашенные цапонлаком в разный цвет. Для крепления ламп вырезают из прозрачного органического стекла держатели (рис. П-18) с тремя отогнутыми лапками. В отверстия лапок лампы ввинчивают в нагретом состоянии цоколем к центру держателя. Все держатели устанавливают в шарах лампами к зеркальному покрытию. Соединительные провода между лампами свивают, концы проводов гирлянд подпаивают к штырьковым частям разъемов Х1 и Х2.

Нетрудно подсчитать, что все гирлянды разместились в десяти шарах, представляющих собой своеобразную «нитку». Конечно, для большой елки число таких «ниток» можно увеличить, включив гирлянды параллельно. В этом случае придется заменить диоды VD3—VD8 другими, рассчитанными на больший выпрямленный ток.

Налаживание устройства начинают с регулятора мощности. Движок переменного резистора R4 устанавливают в нижнее по схеме положение и подбором резистора R6 (если это требуется) добиваются наибольшей яркости свечения гирлянды ELI—EL 10 или EL21—EL30 при проверке соответствующего блока. Гирлянду EL11—EL20 временно отключают выключателем Q1.

Далее проверяют релаксационный генератор. Движок резистора R4 устанавливают в верхнее, a R2 в нижнее по схеме положение. Если генератор работает, лампы гирлянды будут резко включаться и плавно выключаться. При отсутствии колебаний яркости придется подобрать резистор R1. Причем сделать это нужно так, чтобы устройство устойчиво работало как при пониженном, так и при повышенном на 15% сетевом напряжении (его устанавливают с помощью автотрансформатора), а также при любом положении движка переменного резистора R2.

Несколько лучшие результаты удается получить при использовании вместо релаксационного генератора на динисторе мультивибратора на двух транзисторах, собранного по приведенной на рис. П-19 схеме. В этом случае обеспечивается более плавное зажигание и гашение гирлянды, причем этот процесс можно регулировать переменным резистором R16, составляющим с оксидным конденсатором С8 интегрирующую цепочку. Длительность выходных импульсов мультивибратора и частоту их следования можно изменять переменными резисторами R11 и R13 плавно, а постоянными резисторами R10, R12 и оксидными конденсаторами С6, С7 — грубо. Питание на мультивибратор подается с диодного моста VD5—VD8 через гасящий резистор R15, составляющий с конденсатором С5 фильтр, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения.

При использовании мультивибратора придется несколько увеличить размеры печатной платы, чтобы разместить на ней дополнительные детали. Переменные резисторы R11, R13, R16 в этом варианте устанавливают на лицевой панели корпуса автомата.

Возможно, Вы пожелаете управлять регулятором мощности автомата не импульсами генератора (или мультивибратора), а внешним сигналом. В этом случае можете включить в разрыв верхнего по схеме вывода резистора R3 переключатель, подвижный контакт которого будет подключать резистор либо к генератору, либо к разъему, на который предполагается подавать внешний сигнал (конечно, относительно общего провода блока). Тогда при увеличении положительного напряжения, поступающего на разъем, яркость гирлянды будет падать.

Подавая на разъем сигнал звуковой частоты с магнитофона или проигрывающего устройства, нетрудно заставить вспыхивать гирлянду в такт с исполняемой мелодией, т. е. сделать гирлянду светомузыкальной. Возможно, для этих целей придется предусмотреть в цепи входного сигнала начальное смещение, приоткрывающее транзистор VT1.

Другой автомат, схема которого приведена на рис. П-20, также позволяет плавно переключать гирлянды, причем в зависимости от регулировки автомата они будут или плавно загораться и резко гаснуть, или резко загораться и плавно гаснуть. Такой эффект возникает в результате биений между частотой питающей сети и частотой импульсов управления тринисторами, коммутирующими цепи гирлянд.

Автомат состоит из задающего генератора, генератора управляющих импульсов, электронных ключей и тринисторных регуляторов мощности.

Задающий генератор собран на транзисторах VT4 и VT5 по схеме несимметричного мультивибратора с емкостной связью между эмиттерами транзисторов. Выходные импульсы мультивибратора следуют с частотой примерно 300 Гц — ее можно регулировать в пределах примерно 20 Гц переменным резистором R13. Стабильность частоты обеспечивается питанием мультивибратора от параметрического стабилизатора напряжения на стабилитроне VD9 (резистор R7 — балластный).

Триггеры DD1 и DD2 работают в генераторе управляющих импульсов, представляющем собой синхронный счетчик-делитель на 3. Импульсы на синхронизирующие входы триггеров (выводы 12) поступают с задающего генератора. При этом на выходах счетчика появляются импульсы, следующие с частотой 100 Гц. С помощью дифференцирующих цепочек C2R1, C3R5 и C4R5 задние фронты импульсов (они сдвинуты относительно друг друга на треть периода следования импульсов) счетчика преобразуются в короткие отрицательные импульсы, открывающие транзисторы VT1—VT3 электронных ключей. Импульсы же коллекторных токов транзисторов открывают тринисторы VS1—VS3 и включают гирлянды ламп EL1—EL3.

Гирлянды питаются от двухполупериодного выпрямителя на диодах VD1—VD4, включенных по мостовой схеме. Поскольку сглаживающего конденсатора на выходе выпрямителя нет, частота питающего напряжения равна удвоенной частоте сетевого, т.е. 100 Гц. Если частота управляющих импульсов немного превышает ее, то в результате биений обоих сигналов наблюдается плавное нарастание яркости свечения ламп с последующим их резким выключением. При обратном соотношении частот гирлянды включаются резко и плавно гаснут. Переменный резистор R13 позволяет изменять частоту биений в обе стороны от нуля (среднее положение движка резистора) на 5...7 Гц.

Питание на транзисторные ключи и генераторы подается с выпрямителя на диодах VD5—VD8, также включенных по мостовой схеме. Переменное напряжение на этот выпрямитель подается со вторичной обмотки понижающего трансформатора Т1. Выпрямленное напряжение сглаживается оксидным конденсатором С1.

Вместо указанных на схеме транзисторов МП25Б можно использовать другие германиевые или кремниевые транзисторы структуры р-n-р, допускающие ток коллектора до 300 мА и напряжение между коллектором и эмиттером не менее 30 В, а также обладающие коэффициентом передачи тока более 30. В задающем генераторе могут работать другие транзисторы серии КТ315 или КТ312 с коэффициентом передачи не менее 50. Диоды Д246 заменимы на другие, обеспечивающие выпрямленный ток не менее 1 А (для гирлянд мощностью до 200 Вт) и рассчитанные на обратное напряжение более 300 В. Вместо Д226Д подойдут другие диоды этой серии. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, МЛТ-1 (R7), переменный R13 — СП-1. Конденсаторы С1 — К50-6, С2—С4 — КЛС, С5 и С6 — МБМ. Тринисторы, кроме указанных на схеме, могут быть КУ202Л, КУ201Л. Трансформатор питания — унифицированный выходной трансформатор кадровой развертки телевизора (ТВК-70Л2) либо другой готовый трансформатор мощностью не менее 10 Вт и с напряжением на обмотке 11 около 11 В. Подойдет трансформатор и с большим напряжением, но тогда придется более точно подобрать резисторы R2, R4, R6, R7 (установить резисторы с большим сопротивлением).

Часть деталей автомата монтируют на печатной плате (рис. П-21) из фольгированного стеклотекстолита. Выводы катодов и управляющих электродов тринисторов соединяют с соответствующими точками платы монтажными проводниками в изоляции. Кроме того, при использовании гирлянд мощностью более 200 Вт каждый тринистор желательно установить на небольшой радиатор (в этом случае на радиатор устанавливают и мощные диоды VD1—VD4). Выпрямительные диоды и трансформатор укрепляют на отдельной плате из изоляционного материала и монтируют навесным способом. Переменный резистор и сетевой выключатель Q1 устанавливают на корпусе автомата, на задней стенке которого крепят держатель с предохранителем FU1. Для облегчения подключения гирлянд можно укрепить на задней стенке разъемы (они не показаны на схеме) в виде сетевых розеток.

Налаживание автомата сводится к подбору (если это необходимо) резистора R11. Для этого вместо него временно включают переменный резистор сопротивлением 22 или 33 кОм. Движок переменного резистора R13 устанавливают примерно в среднее положение и, перемещая движок дополнительного резистора, добиваются нулевой частоты биений (иначе говоря, остановки переключения гирлянд). Измерив получившееся сопротивление дополнительного резистора, впаивают в автомат постоянный резистор с таким же сопротивлением.

4. Акустическое реле

Расшифровать назначение подобного устройства нетрудно. Ведь акустика — наука о звуке, а реле — устройство для включения, выключения или переключения электрических цепей с помощью электрического тока. Значит, акустическое реле — устройство, реагирующее на звук и управляющее работой какой-то нагрузки, например осветительной лампой, радиоприемником, магнитофоном.

В качестве примера познакомимся с акустическим реле, которое по громкому хлопку в ладоши способно включить в сеть или выключить любую из перечисленных нагрузок или какую-нибудь другую. Причем по первому хлопку нагрузка будет включена в сеть, а по второму — выключена. Продолжительность времени между хлопками может быть сколь угодно большой, акустическое реле все это время будет держать нагрузку включенной и «ожидать» очередного звукового сигнала.

Схема акустического реле приведена на рис. А-31. По ней и разберем работу автомата. Начнем с того момента, когда раздался звуковой сигнал. Микрофон ВМ1, являющийся акустическим датчиком автомата, преобразовал его в электрический сигнал звуковой частоты. С движка подстроечного резистора R1 (он является регулятором усиления автомата, а значит, регулятором порога срабатывания акустического реле) часть сигнала подается через конденсатор С1 на первый каскад усилителя ЗЧ, выполненный на транзисторе VT1. Нужное для нормальной работы транзистора напряжение смещения на базе образуется благодаря включению между базой и коллектором резистора R2.

С нагрузки первого каскада (резистор R3) усиленный сигнал поступает через конденсатор СЗ на следующий каскад, выполненный на транзисторе VT2 по такой же схеме, что и первый. С его коллекторной нагрузки (резистор R6) сигнал подается через конденсатор С4 на каскад, выполненный на транзисторе VT3. Он одновременно является усилителем переменного напряжения и усилителем постоянного тока.

Если сигнала нет, смещение на базе транзистора незначительное — оно зависит от сопротивления резистора R7. Через нагрузку каскада (обмотку электромагнитного реле К1) протекает ток, недостаточный для срабатывания реле.

Как только на базе появляется сигнал звуковой частоты, он усиливается, выделяется на обмотке реле (она представляет для таких сигналов сравнительно большое сопротивление) и поступает через конденсатор С5 на детектор, выполненный на диодах VD1 и VD2. В результате напряжение смещения на базе транзистора возрастает, увеличивается и постоянный ток в цепи коллектора транзистора. Срабатывает реле К1.

В таком положении реле находится недолго — это зависит от продолжительного звукового сигнала. Но и такого времени вполне достаточно, чтобы контакты К1.1, замкнувшись, подали сигнал на устройство с двумя устойчивыми состояниями — триггер, выполненный на реле К2.

Познакомимся подробнее с работой триггера. Сразу же после включения автомата в сеть заряжается до напряжения питания оксидный конденсатор С6 (через резистор R8 и нормально замкнутые контакты группы К2.1). Как только замыкаются контакты К1.1, конденсатор С6 подключается к обмотке реле К2, и оно срабатывает. Замыкающие контакты группы К2.1 подключают к источнику питания обмотку реле К2 (через резистор R9), и оно самоблокируется. Теперь при размыкании контактов К1.1 реле К2 будет удерживаться током, протекающим через его обмотку и резистор R9. А конденсатор С6 при этом разрядится через резисторы R8 и R10.

При следующем появлении звукового сигнала, когда вновь сработает реле К1, контакты К1.1 подключат разряженный конденсатор С6 к обмотке реле К2. Через цепь R9C6 потечет зарядный ток конденсатора, напряжение на обмотке упадет, и реле отпустит. Контакты К2.1 возвратятся в исходное состояние.

Таким образом, от одного звукового сигнала реле К2 срабатывает, от другого отпускает. Соответственно его контакты К2.2 либо подключают нагрузку, питающуюся через разъем XS1, к сети, либо отключают ее.

Для питания акустического реле использован блок, состоящий из понижающего трансформатора Т1 и двухполупериодного выпрямителя, выполненного на диодах VD3—VD6 по мостовой схеме. Выпрямленное напряжение фильтруется оксидным конденсатором С7. Чтобы предупредить возможное самовозбуждение усилителя, питание на первый каскад подается через фильтрующую цепочку R4C2.

Теперь о деталях автомата. Транзисторы первых двух каскадов высокочастотные. Объясняется это вовсе не необходимыми частотными параметрами усилителя, а получением возможно большего усиления автомата при меньшем числе каскадов. А для этого нужны транзисторы с высоким коэффициентом передачи тока. Таким требованиям отвечают транзисторы П416Б. Отберите те из них, у которых коэффициент передачи 100...120. В третьем каскаде можно использовать транзисторы МП25А, МП25Б, МП26Б с коэффициентом передачи 30...40.

В детекторе могут работать диоды Д9В—Д9Л, а в выпрямителе — любые из серий Д226, Д7. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроечный — СПО-0,5. Оксидный конденсатор С2 — К50-12, С6 и С7 — К50-3, остальные — МБМ.

Реле К1 — РЭС6, паспорт РФО.452.143, с сопротивлением обмотки 550 Ом, током срабатывания 22 мА и током отпускания 10 мА. Реле К2 — РЭС9, паспорт РС4.524.200, с сопротивлением обмотки 500 Ом, током срабатывания 28 мА и током отпускания 7 мА. Подойдут и другие реле, но при их выборе следует помнить, что реле К1 должно срабатывать при токе не более 25 мА и отпускать при токе не менее 8 мА, а К2 срабатывать при токе не более 40 мА и отпускать при токе 6...15 мА.

Под эти детали и разработана печатная плата (рис. А-32) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Соединительные проводники образованы методом прорезания изоляционных канавок в фольге. Для крепления реле К1 в плате вырезано окно прямоугольной формы, под колодки же с контактами реле К2 выпилены фигурные отверстия. Соединения выводов обмоток и контактов обоих реле выполнены со стороны печатных проводников. С этой же стороны смонтированы резисторы R8—R10.

При желании можно вообще обойтись без фольгированного материала и смонтировать детали навесным способом на плате таких же размеров из подходящего изоляционного материала. Для подпайки выводов деталей на плате устанавливают монтажные шпильки и соединяют их между собой в соответствии со схемой монтажным проводом в изоляции.

Двумя уголками плату прикрепляют ко дну корпуса, изготовленного из органического стекла. Заготовки стенок и дна корпуса соединены между собой металлическими уголками. Верхняя крышка корпуса съемная, она крепится к уголкам винтами. Снаружи корпус оклеен декоративной пленкой.

В передней стенке корпуса вырезано отверстие диаметром 14 мм и напротив него изнутри приклеен звуковой датчик — капсюль от головных телефонов ТОН-2. Подойдут капсюли от других телефонов, например ТОН-1, ТЭГ-1, а также капсюли ТК-47, ДЭМШ.

В боковой стенке напротив подстроечного резистора просверлено отверстие под отвертку. На задней стенке размещены выключатель питания Q1 (тумблер ТВ2-2), держатель предохранителя с предохранителем FU1 и двухгнездная розетка XS1 для подключения к автомату нагрузки. Через отверстие в задней стенке выведен шнур питания с вилкой ХР1 на конце.

Рядом с платой ко дну корпуса прикреплен трансформатор питания Т1. Он самодельный и выполнен на магнитопроводе Ш16Х32. Обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II — 160 витков ПЭВ-1 0,2. Подойдет и готовый трансформатор мощностью не менее 5 Вт и напряжением на вторичной обмотке 13...15 В.

Настало время наладить автомат. Но прежде нужно тщательно проверить монтаж и убедиться в надежности соединений. После этого включают автомат и измеряют сначала выпрямленное напряжение на конденсаторе С7 (примерно 19 В), а затем — напряжение на конденсаторе С2 (около 7,5 В). Далее измеряют ток коллектора транзисторов VT1 (1,2 мА) и VT2 (1,5 мА) и при необходимости устанавливают эти токи точнее подбором резисторов R2 и R5 соответственно.

После этого движок подстроечного резистора R1 устанавливают в верхнее по схеме положение, прикрывают микрофон и измеряют ток коллектора транзистора VT3 (2 мА) — он должен быть хотя бы на 1...2 мА ниже тока отпускания используемого электромагнитного реле К1. Точнее этот ток устанавливают подбором резистора R7.

Открыв микрофон и плавно перемещая движок резистора из нижнего по схеме положения в верхнее, хлопают в ладоши и замечают увеличение тока коллектора транзистора VT3. При определенном положении движка резистора этот ток должен возрастать до тока срабатывания реле К1, но по окончании хлопка падать ниже тока отпускания.

Далее включают в розетку XS1 вилку настольной лампы и проверяют действие триггера. При первом хлопке лампа должна, например,
зажигаться, а при последующем — гаснуть. Если же она при хлопке зажигается, а после него сразу же гаснет, значит, протекающий через резистор R9 и обмотку реле К2 ток ниже тока отпускания. В этом случае достаточно подобрать резистор R9.

Может наблюдаться и такое явление — лампа хорошо управляется хлопками, а, например, после громкого и продолжительного произнесения какого-нибудь слова не гаснет. Это свидетельствует о том, что протекающий через резистор R8 и обмотку реле К2 ток выше тока отпускания, и он удерживает якорь реле. Достаточно подобрать резистор R8 с большим сопротивлением — и дефект будет устранен.

Окончательно движок подстроечного резистора устанавливают в такое положение, при котором настольная лампа зажигается от хлопка в ладоши с расстояния 4...5 м.

5. Автостоп

Автостоп — так называют устройство, которое автоматически отключает электродвигатель магнитофона или электрофона от сети, как только кончится (либо оборвется) пленка или игла звукоснимателя перейдет на заключительную канавку грампластинки. В современных кассетных магнитофонах и электрофонах, как правило, установлены электронные или механические автостопы. А вот в катушечных магнитофонах, электрофонах и электропроигрывателях выпусков прошлых лет таких устройств может и не быть. Тогда нужно оборудовать их самодельным автостопом.

Вот, к примеру, схема автостопа для магнитофона (рис. А-27). Он питается переменным напряжением 6,3 В, которое есть в любом ламповом магнитофоне. Датчиком автомата служит фоторезистор R1, включенный в цепь базы транзистора VT1. Последовательно с фоторезистором стоит подстроечный резистор R2, ограничивающий ток базы. Когда фоторезистор затемнен, его сопротивление велико и в цепи базы протекает весьма малый ток. Коллекторный ток транзистора VT2 практически отсутствует, реле К1 отпущено, через контакты К1.1 электродвигатель подключен к источнику питания.

При освещении фоторезистора лампой EL1 его сопротивление резко падает, ток в цепи базы первого транзистора возрастает. Открывается транзистор VT2, и срабатывает реле К1. Контакты К1.1 размыкаются и отключают от двигателя питание.

Транзисторные каскады автомата питаются постоянным напряжением, получаемым с помощью однополупериодного выпрямителя на диоде VD1. Выпрямленное напряжение сглаживается оксидным конденсатором С1. Поскольку фоторезистор большую часть времени находится в затемненном состоянии и автомат практически не потребляет тока, параллельно конденсатору фильтра включен резистор R4, являющийся маломощной нагрузкой выпрямителя. Это увеличивает надежность работы устройства.

Реле возьмите с током срабатывания не более 20 мА при напряжении до 6 В. Если такого реле не найдете, установите, например, РЭС22 паспорт РФ4.500.129, срабатывающее при токе 36 мА (напряжение срабатывания около 7 В), и немного ослабьте его пружину или удалите лишние группы контактов — это несколько уменьшит ток срабатывания. Кроме того, под такое реле необходимо установить более мощный выходной транзистор — МП42Б или КТ361Б. Такой же может быть и первый транзистор. Фоторезистор — ФС-К1, СФ2-5, СФ2-6, постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроечный — СПЗ-16 или другой малогабаритный, конденсатор — К50-6 или другой оксидный на напряжение не ниже указанного на схеме, лампа накаливания — МН 6,3-0»28 (на напряжение 6,3 В и ток потребления 0,28 А), диод — любой из серии Д226.

Детали автомата можно расположить на одной или нескольких платах из изоляционного материала — все зависит от места внутри магнитофона и габаритов используемых деталей. Поэтому чертеж платы не приводится — его нетрудно составить самостоятельно.

Лампу освещения укрепляют в колпачке (рис. А-28) и располагают с одной стороны магнитной пленки, протянутой через ролики магнитофона. Фоторезистор размещают тоже в колпачке, но больших размеров, и располагают с другой стороны пленки напротив лампы. На торцах обоих колпачков должны быть отверстия диаметром 2...3 мм для светового луча.

Провода, подходящие к лампе и фоторезистору, должны быть в хорошей изоляции. Напряжение для лампы возьмите с лепестков накала любой ламповой панельки магнитофона. Контакты реле впаяйте в разрыв одного из проводов питания электродвигателя.

Налаживание автомата сводится к подбору подстроечным резистором R2 такого тока базы первого транзистора, чтобы реле надежно срабатывало при освещении фоторезистора даже при пониженном сетевом напряжении.

Помните, что при работе автомата магнитофон удастся включить только после того, как заправите пленку и пропустите ее между лампой и фоторезистором.

Подобный автомат, но без электромагнитного реле (рис. А-29), можно собрать и для электрофона. Кстати, и в магнитофоне и в электрофоне способен работать как предыдущий, так и данный автомат. Свой выбор остановите на том, для которого окажется легче подобрать детали.

Итак, второй вариант автостопа. Он характерен тем, что для включения и выключения электродвигателя использован тринистор, шунтирующий диагональ диодного моста. А мост, в свою очередь, включен последовательно с электродвигателем. Если тринистор открыт, сетевое напряжение попадает через мост на электродвигатель, При закрывании же тринистора закрывается и мост, обесточивая электродвигатель.

Для управления тринистором в цепи его управляющего электрода установлен делитель напряжения, составленный из фоторезистора R2 и резистора R1. Сам же делитель питается сравнительно небольшим напряжением, снимаемым с параметрического стабилизатора, состоящего из стабилитрона VD5 и балластных резисторов R3, R4, включенных параллельно.

При проигрывании грампластинки фоторезистор освещен лампой EL1, поэтому его сопротивление невелико. Тринистор открыт и все напряжение питающей сети (падение напряжения на выпрямительных диодах моста и тринисторе невелико и им можно пренебречь) приложено к электродвигателю. В конце проигрывания свет лампы перекрывается и сопротивление фоторезистора возрастает в сотни раз. В результате тринистор закрывается, электродвигатель останавливается.

Для данного автомата пригоден фоторезистор ФС-К1, СФ2-5 или СФ2-6 с темновым сопротивлением не менее 500 кОм и сопротивлением в освещенном состоянии не более 800 Ом. Если такой фоторезистор подобрать не удастся, его можно заменить самодельным, изготовленным из обычного маломощного низкочастотного транзистора серий МП39—МП41. Часть корпуса такого транзистора со стороны эмиттера аккуратно спиливают напильником, а получившееся отверстие заклеивают пластинкой прозрачного целлулоида или органического стекла толщиной 0,5...1 мм. Эмиттер транзистора (его теперь можно считать фототранзистором) подключают к стабилитрону, а коллектор — к тринистору.

Кроме указанных на схеме, тринистор может быть КУ201 К, КУ202К— КУ202Н, стабилитрон — Д813, диоды моста — любые другие выпрямительные, допускающие обратное напряжение не ниже 300 В и выпрямленный ток не менее 100 мА. Резисторы — МЛТ-0,25 (R1) и МЛТ-2 (R3, R4).

Конструкция датчика автостопа может быть такой, как, например, на рис. А-30. Лампу 6 (МН 6,3-0,28) и фоторезистор 5 (на рисунке показан самодельный фототранзистор, обращенный окошком в корпусе к лампе) закрепляют на нижней стороне панели 1ЭПУ с помощью кронштейна 4. Для надежной работы расстояние между лампой и фоторезистором (или фототранзистором) должно быть не более 15 мм. Заслонку 3 (алюминий, сталь толщиной 0,5 мм) закрепляют на поворотной ножке тонарма 2. На рисунке заслонка показана в положении, когда тонарм находится на стойке или в начале проигрывания. При выходе иглы звукоснимателя на заключительную канавку шторка должна занимать положение, показанное штриховой линией. Четкость срабатывания автомата возрастет, если лампу и фоторезистор поместить в светонепроницаемый кожух со щелью для прохода заслонки.

6. Автомат-приставка к будильнику

Электронно-механические часы-будильник пользуются все большей популярностью благодаря точной и продолжительной работе от одного гальванического элемента напряжением 1,5 В. От этого же элемента работает и звонок будильника. Правда, продолжительность звукового сигнала порою оказывается недостаточной, чтобы успеть пробудиться. Вот здесь и придет на помощь автомат (рис. А-25), который после «срабатывания» будильника будет подавать сигнал периодически на протяжении длительного времени — пока не пройдет сон и Вы не нажмете нужную кнопку или клавишу на часах. В данном случае режим работы автомата выбран таким, чтобы сигнал раздавался через каждые 5 мин и звучал в течение 5 с.

Основу автомата составляют пять цифровых интегральных микросхем. На элементах DD1.1, DD1.2 и транзисторе VT1 собран тактовый генератор прямоугольных импульсов. Благодаря использованию транзистора удалось получить достаточно низкую частоту следования импульсов при сравнительно небольшой емкости конденсатора С1.

С выхода генератора импульсы поступают на шестиразрядный двоичный счетчик, собранный на микросхемах DD2—DD4, каждая из которых включает в себя два триггера. Коэффициент деления счётчика равен 64. Сигналы с выходов триггеров (используются инверсные выходы) поступают на каскад совпадения — микросхему DD5. Уровень логического 0 на выходе ее (вывод 8), необходимый для включения звонка НА1 будильника, появляется лишь тогда, когда на всех входах оказывается уровень логической 1. На входы, не подключенные к триггерам (выводы 11, 12), уровень логической 1 подан через резистор R3.

Порядок пользования будильником с приставкой остается прежний. Нажатием клавиши прерывателя сигнала SA1 приставку переводят в ждущий режим и вращением стрелки боя устанавливают нужное время включения сигнала. Когда оно наступает, замыкаются контакты SA2 сигнального механизма. Срабатывает электромагнитное реле К1 и самоблокируется контактами К1.1. На приставку подается напряжение питания от источника GB1.

Из-за наличия цепочки R4C2 триггеры сразу же устанавливаются в нулевое состояние, на их инверсных выходах появляется уровень логической 1. «Срабатывает» каскад совпадения и включается звуковой сигнал на время периода следования импульсов тактового генератора. Затем в течение времени следования 63 импульсов сигнал будет выключен, после чего цикл работы приставки повторится. И так до тех пор, пока клавишу прерывателя звукового сигнала будильника не установят в горизонтальное положение.

Число триггеров в двоичном счетчике определяет отношение длительности интервала между сигналами к длительности сигнала. Оно равно 2^n, где n — число триггеров. При указанных на схеме номиналах деталей генератора и шестиразрядном счетчике длительность сигнала составляет 5 с, а длительность паузы — около 5 мин. Чтобы уменьшить или увеличить длительность паузы, нужно соответственно изменить число триггеров.

В приставке использованы постоянные резисторы МЛТ-0,125 и оксидные конденсаторы К50-6 (С1), К53-1 (С2). Транзистор может быть любой из серий КТ315, КТ312, МП38. Электромагнитное реле — РЭС44, паспорт РС4.569.251, но подойдет любое другое малогабаритное реле, срабатывающее при напряжении не более 5 В. Источник питания составлен из четырех гальванических элементов, соединенных последовательно.

Большинство деталей автомата смонтировано на печатной плате (рис. А-26) из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Вместе с источником питания плата размещена в пластмассовой подставке размерами 170X70X30 мм, к которой прикреплены часы-будильник.

Сам будильник придется немного доработать — перепаять некоторые проводники. Так, проводник звонка, соединенный с минусовым выводом гальванического элемента часов, нужно отпаять от элемента и подключить к выходу микросхемы DD5, а плюсовой вывод батареи СВ1 приставки подключить к плюсовому выводу гальванического элемента. Вывод «KSA1» платы приставки подключают к точке соединения звонка и контакта клавиши будильника, а вывод «KSA2» — к точке соединения другого контакта клавиши и контакта прерывателя звонка будильника.

Если монтаж приставки и подключение ее к часам выполнены правильно, а все детали исправны, никакого налаживания не потребуется. При желании изменить продолжительность звукового сигнала (а значит, и длительность паузы между сигналами) достаточно подобрать конденсатор С1 или резистор R1.

7. Автомат отключения электрофона

Современные электрофоны снабжены автостопом. Но случается, что автоматика не срабатывает, и электродвигатель электропроигрывающего устройства (ЭПУ) продолжает работать. Да и когда автоматика выключит электродвигатель, порою об электрофоне забывают и он остается включенным в сеть. Это опасно, поскольку оставленный без присмотра долго работающий электрофон может выйти из строя.

Чтобы избежать подобного, изготовьте к электрофону автомат (рис. А-23), который будет отключать его (и самого себя) от сети примерно через минуту после окончания звучания грампластинки или через такое же время после включения, если не начали воспроизводить грамзапись. Кроме того, электрофон обретет своеобразный кодовый замок, поскольку включить его удастся лишь при одновременном нажатии на кнопку включения и касании сенсорной пластины, установленной на лицевой панели.

Работает автомат так. Вставив вилку ХР1 в сетевую розетку, нажимают кнопку включения электрофона и касаются сенсора Е1. Сетевое напряжение подается на трансформатор Т1 автомата, а сигнал наводки переменного тока поступает с сенсора на усилитель, выполненный на транзисторе VT4. С нагрузки транзистора (резистор R9) усиленный сигнал подается на ключевое устройство, собранное на транзисторе VT5. Этот транзистор, а вслед за ним и транзисторы VT6, VT7 открываются. Срабатывает электромагнитное реле К1. Контактами К1.2 оно блокирует кнопку включения электрофона (а значит, и автомата), а К1.1 подключает конденсатор С4 к резистору R11. Через конденсатор начинает протекать зарядный ток, удерживающий транзисторы VT6, VT7 открытыми после того, как палец сняли с сенсора. Продолжительность зарядки конденсатора примерно минута — в течение этого времени реле будет под током, а затем отпустит.

Если же за это время на резисторе R1 появится сигнал звуковой частоты (он поступает с линейного выхода электрофона и составляет 100...1000 мВ у разных электрофонов), откроется транзистор VT3 и зашунтирует конденсатор С4. Теперь ток, необходимый для удержания открытыми транзисторов VT6, VT7, потечет через транзистор VT3. Но стоит сигналу звуковой частоты исчезнуть, и транзистор VT3 вновь закроется. Начнется зарядка конденсатора С4 и отсчет выдержки. Если в течение минуты сигнал не появится, реле отпустит и электрофон с автоматом отключатся от сети. Через контакты К1.1 конденсатор С4 разрядится на резистор R7. При последующем нажатии кнопки включения и касании сенсора процесс повторится.

Как вы заметили, в электрофоне проведена небольшая доработка — вместо обычного выключателя установлена кнопка с самовозвратом, например типа П2К. Хотя дело это несложное, возможно, вы не пожелаете вводить предлагаемое изменение. Ну что ж, тогда включите контакты К1.2 в разрыв нижнего по схеме вывода первичной обмотки трансформатора питания электрофона. В этом варианте после отпускания реле электрофон будет отключен от сети, а автомат останется под напряжением. Но этого опасаться не следует — автомат потребляет немного энергии и может работать продолжительное время.

Питается автомат от собственного блока, состоящего из понижающего трансформатора Т1, выпрямителя, собранного на диодах VD2—VD5 по мостовой схеме, и конденсатора фильтра С8. Не исключена возможность питания автомата от другого источника, скажем блока электрофона, если он обеспечивает напряжение на конденсаторе С8 (в подобном случае его можно и не устанавливать) 18...22 В.

Вместо транзисторов КТ361Е подойдут КТ361Г, вместо КТ315Б — другие транзисторы этой серии, вместо КТ814В — КТ814Б, КТ814Г, КТ816Б — КТ816Г. Выходной транзистор (VT7) следует установить на радиатор из алюминия или дюралюминия толщиной 4 мм и размерами 20X40 мм. Конденсатор С4 — К50-12, С8 — К50-12 или К50-6, остальные конденсаторы — любого типа, но возможно меньших габаритов. Резисторы — МЛТ-0,1 25. Реле — РЭС22, паспорт РФ4.500.129 или РФ4.500.131. Подойдет, конечно, и другое малогабаритное реле, срабатывающее при токе не более 40 мА и работающее при напряжении до 15 В. Кроме того, контакты реле должны быть рассчитаны на управление сетевым напряжением. Трансформатор Т1 — любой подходящий, мощностью не менее 5 Вт и с напряжением на обмотке II 12...15 В.

Детали автомата, кроме выпрямительных диодов, трансформатора питания и конденсатора фильтра монтируют на плате (рис. А-24) из фольгированного материала. Реле прикрепляют к плате металлическим уголком, а выводы его обмотки и контактов К1.1 соединяют с соответствующими точками платы монтажными проводниками в изоляции. Таким же проводником подключают сенсорную пластину к конденсатору С5. Контакты же К1.2 соединяют с цепями электрофона сетевыми проводами. Плату с деталями размещают внутри электрофона. Детали блока питания размещают на небольшой плате из изоляционного материала. Монтаж может быть как печатный, так и навесной.

На время проверки и налаживания автомата контакты реле К1.1 следует подключить к авометру, работающему в режиме омметра, или к омметру, а в цепь, в которую они были включены, впаять проволочную перемычку. Тогда во время воспроизведения грамзаписи стрелка индикатора авометра будет сигнализировать о замкнутых контактах, а через минуту после окончания звука контакты должны размыкаться. Если же при поступлении на автомат сигнала с линейного выхода усилителя электрофона транзистор VT3 не открывается, а значит, не срабатывает реле, следует точнее подобрать резистор R1.

Работу автомата желательно проверить при изменении подводимого сетевого напряжения примерно на 10% в обе стороны. Для этого понадобится, конечно, автотрансформатор. В случае больших колебаний напряжения в вашей местности автомат следует питать от выпрямителя через электронный стабилизатор с выходным напряжением около 20 В.

8. Автомат отключения телевизора

Автомат отключения телевизора сочетает в себе реле времени и электронный ключ, срабатывающий спустя некоторое время после поступления на его вход сигнала звукового сопровождения телепередачи (рис. А-21).

Сигнал звуковой частоты поступает на вход автомата (зажимы ХТ1 и ХТ2) с анода выходной лампы усилителя 34 (при двухтактном выходном каскаде — с анода любой из выходных ламп) или со средней точки транзисторов (обычно эмиттеры) выходного каскада телевизора. В любом случае максимальная амплитуда сигнала должна быть около 10 В.

Через конденсатор С1 сигнал поступает на подстроечный резистор R1, которым устанавливают необходимый уровень сигнала на зарядной цепи R2VD1C2. В результате конденсатор С2 заряжается до напряжения, не превышающего напряжение стабилизации стабилитрона VD2, и полевой транзистор VT1 закрывается. Стабилитрон в данном случае предотвращает выход из строя транзистора при случайном повышении напряжения между затвором и истоком выше допустимого значения.

Когда транзистор VT1 закрывается, транзистор VT2 открывается и реле К1 срабатывает. Но это происходит только после включения питания кратковременным нажатием кнопки SB1. При срабатывании реле его контакты К1.1 блокируют кнопку и тем самым подключают первичную обмотку трансформатора Т1 к осветительной сети. Автомат готов к работе. Об этом будет сигнализировать неоновая лампа HL1, которая должна гореть после отпускания кнопки. Теперь переключатель SA1 можно перевести в положение «Авт.» (делать это нужно возможно быстрее, чтобы исключить броски тока в цепях накала ламп телевизора). Сетевое напряжение на блок питания телевизора будет подаваться через замкнутые контакты К1.1 реле.

Когда телевизионные передачи закончатся и на входе автомата исчезнет сигнал 3Ч, через несколько минут разрядится конденсатор С2 и откроется транзистор VT1. Одновременно закроется транзистор VT2, реле отпустит, его контакты разомкнутся и обесточат телевизор и сам автомат. Для последующего включения телевизора достаточно поставить переключатель SA1 в положение «Ручн.» или, нажав кнопку SB1, подождать, пока телевизор прогреется и сработает реле автомата.

Полевой транзистор должен быть с начальным током стока не менее 3 мА и крутизной более 2 мА/В, а транзистор КТ315Г (его можно заменить другим транзистором структуры n-p-n с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 25 В и током коллектора не менее 30 мА) со статическим коэффициентом передачи не менее 90.

Диод VD1 может быть Д101 — Д103, Д223 (с любым буквенным индексом) или другой кремниевый диод с большим обратным сопротивлением и рассчитанный на выпрямленный ток не менее 40 мА и обратное напряжение не менее 50 В. Стабилитрон Д813 можно заменить на Д814, Д811.

Конденсатор С1 — МБМ, остальные — К50-6; постоянные резисторы — МЛТ-0,25 (R2—R4) и МЛТ-0,5 (R5), подстроечный — СПЗ-1б; кнопка и переключатель — любой конструкции, разъем XS1 — сетевая розетка, ХР1 — сетевая вилка.

Электромагнитное реле — МКУ-48 (паспорт РА4.500.1 32, РА4.500.1 36, РА4.500.202) или другое, срабатывающее при напряжении не более 24 В (ток не более 40 мА), контакты которого рассчитаны на действующее напряжение сети. Трансформатор питания Т1 может быть как покупным, так и самодельным. Переменное напряжение на вторичной обмотке должно быть 19...22 В (на-пример, три последовательно соединенные обмотки накала ламп у трансформатора типа ТН). Подойдет также унифицированный выходной трансформатор кадровой развертки телевизоров ТВК-110Л1. Его обмотку с большим числом витков используют как сетевую. Самодельный трансформатор наматывают на магнитопроводе сечением не менее 6 см2. Обмотка I должна содержать 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, обмотка II —210 витков ПЭВ-1 0,15...0,2.

Вместо лампы ТН-0,2 подойдет другая неоновая, но может понадобиться подбор резистора R5 для получения нужной яркости ее свечения.

Большую часть деталей автомата монтируют на плате (рис. А-22) из фольгированного материала, остальные детали укрепляют на стенках подходящего корпуса из изоляционного материала. Входные зажимы автомата соединяют с выходной цепью телевизора экранированным проводом, оплетку которого соединяют с зажимом ХТ2 и с шасси телевизора. При подключении к выходной лампе достаточно вынуть ее из панели, изогнуть конец провода колечком, надеть на соответствующий штырек лампы и вставить лампу в панель. Для подключения к транзисторному усилителю соединительный проводник придется, конечно, припаять к выходной цепи.

Налаживают автомат так. После прогрева телевизора устанавливают нормальную громкость звукового сопровождения телепередачи. Затем подключают параллельно конденсатору С2 вольтметр постоянного тока с возможно большим входным сопротивлением и подстроечным резистором R1 устанавливают напряжение на конденсаторе около 10 В. Если такое напряжение не достигается даже при верхнем по схеме положении движка резистора, то несколько увеличивают громкость звука. Затем, нажав кнопку SB1, подбирают резистор R4, добиваясь четкого срабатывания реле.

9. Автомат включения освещения

Чтобы свет, скажем, на лестничной площадке или на номерном знаке дома, зажигался автоматически, как только стемнеет на улице, и выключался с рассветом, осветительную лампу нужно подключить к автомату, следящему за наружным освещением. Познакомимся с двумя конструкциями таких автоматов.

Первый из них (рис. А-12) выполнен на четырех транзисторах. Датчиком освещенности — чувствительным элементом автомата — служит фоторезистор R1. Он подключен к источнику питания через резисторы R2 и R3 и образует вместе с ними цепь делителя напряжения, сопротивление одного из плеч которого (от движка подстроечного резистора R2 до минусового провода питания) изменяется в зависимости от освещенности.

Делитель напряжения подключен к эмиттерному повторителю на транзисторе VT1, который позволяет согласовать сравнительно высокое со-противление делителя напряжения с низким сопротивлением последующих каскадов автомата.

С нагрузкой эмиттерного повторителя (резистор R4) соединен триггер Шмитта, выполненный на транзисторах VT2, VT3. Далее следует каскад на транзисторе VT4 — усилитель управляющего сигнала. В цепь эмиттера этого транзистора включен управляющий электрод тринистора VS1, выполняющего роль бесконтактного выключателя,— он управляет осветительной лампой EL1, стоящей в анодной цепи тринистора.

Питается автомат от сети 220 В через выпрямитель, выполненный на диодах VD2, VD3. Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором С1 и стабилизируется кремниевым стабилитроном VD1. Конденсатор С2 выполняет роль гасящего резистора, на котором падает излишек напряжения.

Если освещенность на улице достаточна, напряжение на выходе делителя (движок резистора R2), а значит, на выходе эмиттерного повторителя, таково, что триггер Шмитта находится в устойчивом состоянии, при котором транзистор VT2 открыт, a VT3 закрыт. Будет закрыт и транзистор VT4, а следовательно, на управляющем электроде тринистора VS1 не будет напряжения и тринистор также окажется закрытым. Лампа освещения погашена.

При уменьшении освещенности сопротивление фоторезистора возрастает, напряжение на выходе эмиттерного повторителя уменьшается. Когда оно достигнет определенного значения, триггер перейдет в другое устойчивое состояние, при котором транзистор VT2 закрыт, a VT3 открыт. При этом откроется транзистор VT4 и через управляющий электрод тринистора начнет протекать ток. Тринистор откроется, лампа освещения вспыхнет.

Утром, когда освещенность достигает порогового значения, триггер вновь переходит в первоначальное состояние и лампа гаснет.
Нужный порог срабатывания устройства устанавливают подстроечным резистором R2.

При указанных на схеме деталях к автомату можно подключать лампу мощностью до 60 Вт. Вместо ФС-К1 вполне применим другой аналогичный по параметрам фоторезистор. Транзисторы VT1 — VT3 могут быть любые из серий МП39—МП42, но с коэффициентом передачи тока не ниже 50, a VT4 — любой из серий МП35—МП38 с коэффициентом передачи тока не менее 30. Вместо стабилитрона Д814Д подойдет Д813, вместо диодов Д226Б — любые другие выпрямительные, рассчитанные на выпрямленный ток не менее 50 мА и обратное напряжение не ниже 300 В.

Подстроечный резистор R2 — СПЗ-16, остальные резисторы — МЛТ-0,25. Конденсатор С1 — К50-6, С2 — МБГО или другой бумажный, рассчитанный на работу в цепях переменного и пульсирующего тока и с номинальным напряжением не ниже указанного на схеме.

Детали автомата смонтированы на плате (рис. А-13) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Под тринистор в плате просверлено отверстие, вокруг которого оставлена фольга — с ней и будет контактировать корпус тринистора, являющийся анодом.

Выводы катода и управляющего электрода расположены сверху тринистора — их соединяют монтажными проводниками в изоляции с соответствующими точками печатной платы. Конденсатор С2 крепят к плате винтами (отверстия под винты на плате не показаны).

Плату размещают в корпусе из изоляционного материала и соединяют монтажными проводами в изоляции с фоторезистором, а сетевыми проводами в хорошей изоляции — с сетью и осветительной лампой. Фоторезистор укрепляют, например, на окне, но так, чтобы на его чувствительный слой не попадали прямые лучи солнца или свет от уличных фонарей.

А вот другая конструкция (рис. А-14), содержащая всего два транзистора: полевой VT1 и однопереходный VT2. На однопереходном выполнен генератор импульсов, который включается при определенном напряжении на эмиттере. А оно, в свою очередь, определяется освещенностью чувствительного слоя фоторезистора R1.

На полевом же транзисторе собран каскад, способствующий более четкому «срабатыванию» генератора. Как это происходит, станет ясно из описания работы автомата. А пока продолжим рассказ об устройстве конструкций.

С одной из баз однопереходного транзистора соединен управляющий электрод тринистора, в анодной цепи которого стоит разъем XS1 — в него включают осветительную лампу. Напряжение на тринистор и лампу поступает через диодный мост, составленный из диодов VD4 — VD7. Благодаря ему тринистор защищен от обратного напряжения на аноде.

Пульсирующее напряжение (частота пульсаций 100 Гц) подается через резистор R7 на стабилитрон VD3, который сглаживает пульсации благодаря своему стабилизирующему свойству. Еще более пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются конденсатором С4 — с него постоянное напряжение подается на цепи автомата.

Итак, автомат включен в сеть, фоторезистор направлен светочувствительным слоем на улицу. Пока светло, сопротивление фоторезистора мало, а значит, мало и напряжение на эмиттере однопереходного транзистора. Генератор не работает, осветительная лампа не горит.

По мере снижения освещенности сопротивление фоторезистора растет, а значит, возрастает и напряжение на эмиттере транзистора VT2. При определенной освещенности фоторезистора сопротивление его становится таким, что генератор начинает работать. На резисторе R6 появляется импульсное напряжение положительной полярности, которое открывает тринистор и включает лампу. Частота следования импульсов значительно больше частоты пульсаций питающего напряжения, поэтому тринистор открывается практически в начале каждого полу- периода сетевого напряжения.

А что же каскад на транзисторе VT1? Первые же импульсы генератора поступают с резистора R6 через конденсатор СЗ на выпрямитель, собранный на диодах VD1, VD2. В результате на резисторе нагрузки R2, иначе говоря, на затворе полевого транзистора VT1, появляется отрицательное (по отношению к истоку) постоянное напряжение, которое закрывает этот транзистор. Напряжение на стоке возрастает, увеличивается напряжение и на эмиттере однопереходного транзистора. Благодаря этому генератор работает надежнее и не выключается даже при некоторых колебаниях освещенности фоторезистора.

Утром, когда забрезжит рассвет и возрастет освещенность фоторезистора, сопротивление его упадет настолько, что генератор выключится. Лампа освещения погаснет. В этот момент откроется транзистор VT1 и еще более снизит напряжение на эмиттере однопереходного транзистора.

Таким образом, благодаря каскаду на транзисторе VT1 пороги «срабатывания» и «отпускания» генератора на транзисторе VT2 очень четкие и несколько отличаются друг от друга по напряжению.

Фоторезистор может быть ФС-К1, СФ2-5, СФ2-6, постоянные резисторы — МЛТ-2 (R7) и МЛТ 0,125 или МЛТ-0,25 (остальные). Конденсаторы С1 — СЗ — КЛС, КМ, МБМ; С4— К50-6 или К50-3. Вместо транзистора КПЗОЗБ подойдет КПЗ0ЗА, а вместо КТ117Б — другой транзистор этой серии. Диоды VD1, VD2 — любые из серий Д2, Д9, КД102, КД503; VD4 — VD7 — любые выпрямительные с допустимым обратным напряжением не менее 300 В и выпрямленным током, допускающим питание лампы данной мощности. Вместо стабилитрона КС518А (он на напряжение стабилизации 18 В) можно использовать два последовательно соединенных стабилитрона Д814Б или Д814В.

При использовании осветительной лампы мощностью 100 Вт тринистор может быть указанной на схеме серии с буквенными индексами К—Н.

Если же используется лампа мощностью до 60 Вт, подойдет тринистор КУ201Л или КУ201М.

Как и в предыдущем автомате, все детали, кроме фоторезистора, смонтированы на печатной плате (рис. А-15) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Плату затем укрепляют в корпусе из изоляционного материала. Рекомендации по установке фоторезистора те же, что и в предыдущем случае.

При проверке автомата требуемый порог срабатывания более точно устанавливают подбором резистора R3. Его сопротивление не должно быть менее 10 кОм.

Но не только для лестничной клетки может быть полезен автоматический включатель освещения. Он найдет применение и в квартире, например, в ванной комнате или другом помещении. И тогда вы можете быть спокойны — оставить бесцельно горящим свет в этих помещениях вряд ли удастся. Да и выключателем теперь пользоваться не нужно — автомат полностью заменит его и будет сам включать освещение тогда, когда оно действительно нужно.

Схема одного из вариантов такого автомата приведена на рис. А-16. Автомат включает освещение, как только открывают дверь. Если дверь закрывают изнутри на запор, лампа освещения продолжает гореть. При закрывании двери снаружи (или изнутри, но не на запор) следует выдержка времени 8...10 с, после чего свет гаснет. Яркость света в этом автомате нарастает плавно (за 1...2 с), что значительно продлевает срок службы лампы.

Устройство датчика, следящего за положением двери и ее запора, показано на рис. А-17. В дверной раме закреплен геркон (герметизированный контакт), а напротив него в дверь врезан постоянный магнит. Контакты геркона разомкнуты, когда дверь открыта, а значит, магнит удален, и замыкаются при закрывании двери — благодаря действию магнитного поля постоянного магнита. Если же дверь закрывают изнутри на запор, его стальной язычок (или железная пластина, связанная с ним) экранирует геркон от магнитного поля и контакты геркона оказываются разомкнутыми.

Геркон (SF1 на схеме) включен в цепь зарядки конденсатора С1. Если дверь открыта (или закрыта изнутри на запор), контакты геркона находятся в показанном на схеме состоянии. Конденсатор С1 начинает заряжаться через цепочку VD1, С2, VD3. Поскольку зарядная цепь питается не постоянным током, а трапецеидальными импульсами положительной полярности (они образуются из-за ограничения стабилитроном VD4 импульсов напряжения частотой 100 Гц, поступающих на него через резистор R7 с двухполупериодного выпрямителя на диодах VD5 — VD8), конденсатор С1 заряжается «порциями» от каждого импульса. Обеспечивается такой режим еще и тем, что к моменту начала следующего импульса конденсатор С2 разряжается. Это происходит в момент окончания предыдущего импульса — тогда напряжение конденсатора С2 оказывается приложенным через диод VD2 и резисторы R3, R4 к эмиттерному переходу транзистора VT1. Транзистор открывается и разряжает конденсатор.

По мере зарядки конденсатора С1 начинает открываться транзистор VT2, коллекторный ток его возрастает. При определенном значении этого тока начинает работать генератор импульсов, собранный на транзисторном аналоге тринистора (транзисторы VT3 и VT4) и конденсаторе СЗ. Как только напряжение на конденсаторе С3 (оно появляется в результате зарядки конденсатора коллекторным током транзистора VT2) достигает порогового, аналог тринистора «срабатывает» и конденсатор разряжается через управляющий электрод тринистора VS1 и резистор R5. Тринистор открывается (и остается открытым до конца полу- периода сетевого напряжения), замыкает диагональ моста VD5 — VD8, и лампа EL1 зажигается. Ее яркость зависит от продолжительности зарядки конденсатора СЗ до напряжения «срабатывания» аналога тринистора. Продолжительность, в свою очередь, определяется током коллектора транзистора VT2, а значит, зарядкой конденсатора С1 до напряжения полного открывания транзистора VT2. Происходит это примерно через 1...2 с — за такое время яркость лампы будет нарастать до максимальной.

Стоит закрыть дверь (или при закрытой двери не задвинуть запор) — и замкнувшиеся контакты геркона зашунтируют цепь зарядки конденсатора С1. Он начнет разряжаться через резисторы R1, R6 и эмиттерный переход транзистора VT2. Спустя 8...10 с напряжение на конденсаторе упадет настолько, что транзистор VT2 начнет закрываться. Яркость лампы будет плавно уменьшаться, а затем лампа погаснет.

Кроме указанного на схеме, можно использовать тринисторы КУ201 Л, КУ202К—КУ202Н. Транзисторы КТ201Г заменимы на транзисторы той же серии или на любые транзисторы серии КТ315; П416Б — на П416, П401 —П403, ГТ308; МП114 — на МП115, МП116, КТ203. Вместе диодов Д220 подойдут Д223, КД102, КД103. Конденсатор С1 — К50-6; С2, СЗ —МБМ, КМ-4, КМ-5. Резистор R7 — МЛТ-2, остальные — МЛТ-0,5. Вместо стабилитрона Д814Д подойдет Д813, а вместо диодов VD5—VD8 — любые выпрямительные диоды, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 300 В и выпрямленный ток не менее 300 мА. Геркон — любой другой с нормально разомкнутыми контактами и «срабатывающий» от данного постоянного магнита на заданном расстоянии.

Детали автомата можно смонтировать на печатной плате (рис. А-18) из фольгированного материала и укрепить плату в любом подходящем корпусе из изоляционного материала. Корпус желательно расположить вблизи выключателя, чтобы короче были соединительные проводники от диодного моста — их подключают к контактам сетевого выключателя, а ручку выключателя ставят в положение «Выключено». Выводы геркона соединяют с автоматом многожильными монтажными проводниками в изоляции.

Как правило, автомат не требует налаживания и начинает работать сразу. Изменить продолжительность плавного нарастания яркости света можно подбором конденсатора С2 (при уменьшении его емкости продолжительность нарастания яркости увеличивается). Для изменения задержки выключения света следует подобрать конденсатор С1 (задержка увеличивается при увеличении его емкости).

Автомат способен управлять лампой мощностью 60 Вт. Если применена лампа большей мощности, нужно установить тринистор на теплоотводящий радиатор и собрать выпрямитель на диодах с большим допустимым выпрямленным током.

А вот другой автомат (рис. А-19) подобного назначения, в котором используется всего один транзистор. Автомат также можно подключать параллельно выводам выключателя Q1 подсобного помещения.

Органами управления автомата являются выключатель SA1, контакты которого образуют наружные задвижка и скоба на дверной раме, и геркон SF1, установленный на двери аналогично предыдущему варианту, но в верхнем углу дверной рамы. Когда дверь закрыта, контакты SA1 могут быть как замкнуты, так и разомкнуты (если помещение используется и задвижка открыта), а контакты SF1 — только разомкнуты. При открывании двери контакты выключателя оказываются разомкнутыми, а контакты геркона — замкнутыми. Через резистор R2 и геркон на управляющий электрод тринистора VS1 подается напряжение. Тринистор открывается, лампа освещения EL1 зажигается.

В этот момент на резисторе R1 появляется пульсирующее напряжение (амплитудой около 1 В при мощности осветительной лампы 40 Вт и почти 2 В при мощности лампы 100 Вт). Оно сглаживается цепочкой VD2C1. С конденсатора С1 постоянное напряжение поступает на генератор, собранный на транзисторе VT1. Частота следования импульсов генератора составляет 3 кГц. С обмотки 111 трансформатора Т1 импульсы подаются на управляющий электрод тринистора, поэтому тринистор остается открытым после закрывания двери изнутри помещения и размыкания контактов геркона.

По окончании пользования помещением дверь закрывают на наружную задвижку, контакты SA1 замыкаются и шунтируют обмотку II трансформатора. Колебания генератора срываются, тринистор закрывается, лампа освещения гаснет.

В генераторе может работать любой маломощный германиевый транзистор структуры p-n-p со статическим коэффициентом передачи тока не менее 50. Вместо диодного моста VD1 можно установить четыре диода КД105Б—КД105Г или аналогичные по выпрямленному току и обратному напряжению. Тринистор — серии КУ201 с буквенными индексами К—Н. Конденсатор С1 —К50-12 (подойдет и К50-6); С2 — МБМ; резисторы — МЛТ-2.

Трансформатор Т1 самодельный, он выполнен на кольце типоразмера К10X6X4 из феррита М200НМ. Обмотка I содержит 2ХЮ0 витков провода ПЭЛШО 0,1, обмотка II — 6...10 витков тонкого монтажного провода в поливинилхлоридной изоляции, обмотка III—40 витков ПЭЛШО 0,1.

Под эти детали рассчитана печатная плата (рис. А-20) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Печатные проводники выполнены не травлением в растворе, как это делают обычно, а прорезанием в фольге изолирующих канавок специальным резаком или острым ножом. Плату с деталями укрепляют в корпусе, который размещают в удобном месте помещения. Как и в предыдущем случае, геркон (он может быть любой, но обязательно с нормально замкнутыми или переключающими контактами) соединяют с автоматом многожильными монтажными проводниками.

Если автомат смонтирован без ошибок, никакого налаживания не понадобится. Может случиться, что генератор не возбуждается с данной осветительной лампой (ведь от ее мощности зависит напряжение питания генератора). Тогда придется либо поставить резистор R1 с большим сопротивлением, либо другой транзистор — с большим коэффициентом передачи. В случае нормальной работы генератора и неоткрывающемся тринисторе (свет гаснет при закрывании двери, но не замкнутых контактах SA1), нужно изменить полярность подключения выводов обмотки III.