Твой друг электроника

Много интересных и занимательных самоделок можно смастерить для молодежного праздника, если умело применить для этого звуковой генератор. Вот несколько из них.

Костюм космонавта для карнавала

Хотите иметь карнавальный костюм самый современный, самый интересный? Какой? Ну, конечно, костюм космонавта! Что для этого нужно? Во-первых, желание, а во-вторых, опять же звуковой генератор!

Работу рекомендуем начать с изготовления скафандра. Шлем скафандра можно сделать из жести или картона. В шлеме нужно предусмотреть; три отверстия: для смотрового окна и 2 отверстия для сеточек, расположенных около ушей. Сверху на шлеме укрепляется небольшая вращающаяся антенна «радиолокатора» и рефлектор «прожектора». К шлему прикрепляется металлический или картонный воротник. На плечах воротника устанавливаются телескопические антенны с лампочками на концах, а на груди — выключатели, сигнальная лампа и громкоговоритель (см. рис. 29, а).

Изготовить «электрооборудование» скафандра несложно. Рефлектор лучше всего взять готовый (от китайского электрофонарика). Но можно сделать и самим из жести или цветного металла, рефлекторе устанавливается одна белая лампочка от карманного фонарика или две — одна белая и другая окрашенная в какой-нибудь цвет (Л₁ и Л₂). Телескопические антенны выдвигающиеся.

Они состоят из нескольких трубочек с уменьшающимися диаметрами. На концах антенн укрепляются миниатюрные хирургические (или от карманного фонарика) лампочки Л₃ и Л₄, а провода пропускаются через трубочки антенн внутрь скафандра.

Антенну радиолокатора можно изготовить в виде вращающейся полусферы или лучше в виде вогнутой сетки. Эта антенна укрепляется на оси, пропущенной внутри скафандра (рис. 29, б). Вращается она при помощи микроэлектродвигателя через шестеренчатый редуктор. Такой редуктор можно сделать из механизма заводных игрушек или приобрести в магазине.

Рис. 29. Костюм космонавта для карнавала

На оси антенны радиолокатора нужно укрепить еще одно колесо с несколькими зубцами — диск прерывателя. Около диска с зубцами установите две пары контактных пластин. Первая пара будет включать и выключать лампочки на телескопических антеннах, а вторая служить прерывателем для звукового генератора.

Изменив устройство прерывателя, можно сделать и так, что лампочки на концах антенн будут включаться поочередно. На воротнике монтируются громкоговоритель Гр, подключаемый к выходу генератора, все четыре выключателя типа тумблер. Вк₁ нужен для включения лампочек Л₁ и Л₂, Вк₂ служит для включения моторчика Эд и Вк₄ лампочек Л₃ и Л₄; звуковой генератор включается тумблером Bк₃, лампочка Л₅ — контрольная.

Звуковой генератор, а также все источники электропитания (батареи Б₁ и Б₂ и Б₃) устанавливаются в ранце. Если у вас имеются небольшие удобные для переноса и обязательно хорошо закрывающиеся электрические аккумуляторы, то все три батареи можно заменить одной аккумуляторной. Ранец можно сделать самим или использовать старый школьный. Он прикрепляется к воротнику скафандра за спиной «космонавта».

Все электродетали соединяются между собой тонкими монтажными многожильными проводами в хорошей изоляции. Как соединить электродетали, показано на рисунке 29, в. К источникам питания, находящимся в ранце, провода подводятся через две гофрированные трубки, которые можно взять от старого противогаза.

Скафандр, ранец и трубки покрасьте серебристой пудрой или алюминиевой краской. Смотровое окно закройте пластинкой из органического стекла, а отверстие громкоговорителя — мелкой металлической сеткой или материей.

Костюм космонавта дополните комбинезоном, перекрашенным в серебристый или синий цвет (рис. 29, г).

Модель спутника

Для праздничного оформления зала в одном из его уголков на металлическом постаменте соберите озвученную модель советского спутника Земли. В корпусе модели спутника нужно прорезать круглый иллюминатор и затянуть его марлей. На марле изнутри рисуется или наклеивается вырезанная из черной бумаги голова собаки. Внутри модели нужно поместить «космическую передающую радиостанцию» и громкоговоритель. «Передающая радиостанция» представляет собой два несимметричных мультивибратора, каждый из которых собран на двух транзисторах разной проводимости Т₁—Т₂ и Т₃—Т₄ (рис. 27). Первый генерирует «задающие» импульсы с частотой порядка 0,5 гц, второй «передатчик» генерирует «звуковые» импульсы тока с частотой около 1 кгц. Коэффициент усиления по току В транзисторов Т₁—Т₄ должен быть порядка 20–25.

Частота импульсов первого генератора определяется подбором данных цепочки R₂— С₁, частота второго генератора — данными цепочки R₆—С₃. Среди малогабаритных резисторов нет резистора с номиналом 15 ом, поэтому чтобы получить такую величину, нужно резистор R₈ заменить двумя резисторами по 27 ом, включенными параллельно. Схема рассчитана на работу с громкоговорителем типа 0,2 ГД-1. Питание всей системы осуществляется от батареи типа КБС-Л (от карманного фонаря). При включении источника питания начинает работать первый генератор, включая в моменты импульсов второй генератор.

В момент одновременной работы двух генераторов среднее значение тока, потребляемого «спутником» от источника питания, достигает порядка 230–250 ма.

В цепь коллектора транзистора Т₂ включена лампочка Л₁ (3,5 в; 0,28 а). Эта лампочка монтируется напротив иллюминатора. Она мигает с частотой первого генератора и освещает изнутри (напросвет) «профиль» Лайки. Там же монтируется громкоговоритель Гр. Он включается в коллекторную цепь транзистора Т₄ и подает звуковой сигнал в момент подачи импульсов задающего генератора. Для усиления звучания можно поставить более мощный громкоговоритель, подключив еще один каскад усиления.

Рис. 30. Электрическая схема и внешний вид модели спутника

Модель летящего спутника

Обычно подобные самоделки собираются в виде вращающейся вокруг глобуса модели спутника. В движение модель приводится при помощи микроэлектродвигателя или (при питании от сети переменного тока) моторчика типа СД-2. На оси этого же моторчика собирается электромеханический прерыватель, включающий звуковой генератор (см. рис. 31, а). При большом числе оборотов двигателя можно установить передачу через редуктор Р.

Прерыватель состоит из двух частей: диска с выступами и контактных пластин. Диск можно сделать из пластинки металла или прочного изоляционного материала, например текстолита. Контактные пластины можно взять от старого телефонного реле, телефонного ключа. Звуковой генератор, громкоговоритель и источник питания монтируются внутри глобуса или подставки.

Если вы хотите сделать «спутник» с мигающими лампочками, то понадобится не одна, а две пары контактных пластин — верхняя пара пластин будет включать и выключать лампочки, а вторая служить для прерывания звука. Пластины можно подобрать так, что лампочки и генератор будут работать синхронно (одновременно) или попеременно.

Рис. 31. Электрические схемы модели летящего спутника (а) и «радиомаяка» (б)

Модель радиомаяка

Интересную модель радиомаяка можно сделать, применив звуковой генератор с прерывателем. Схема такой модели показана на рис. 31, б. В этом случае для прерывателя необходимо выполнить не один, а два диска. Первый диск, служащий для прерывания звука, должен иметь чередование выступов, соответствующих какому-нибудь радиотелеграфному знаку, например «у», состоящему из двух коротких и одного длинного звукового сигнала (..—).

Второй диск с выступами одинаковой величины предназначается для переключения ламп маяка. В связи с тем, что эти лампы будут питаться от сети напряжением 127 или 220 в, контакты прерывателя могут быстро обгорать. Чтобы этого не произошло, контактные пары нужно шунтировать конденсаторами. Конденсаторы нужно взять с бумажным или слюдяным диэлектриком величиной 1–2 мкф с рабочим напряжением 400 в. Лампы маяка покрасьте в зеленый и красный цвета.

Переключатель гирлянд

Без пушистой нарядной елки, весело мигающей огнями лампочек, не обходится ни один новогодний праздник. Простой переключатель для елочных гирлянд можно собрать по схеме, показанной на рис. 32. Такой переключатель, собранный по схеме мультивибратора на транзисторах Т₁ и Т₂ типа П13 — П16, служит для коммутации двух гирлянд ламп, включенных в сеть переменного тока.

Гирлянды переключаются при помощи реле Р, включенного в нагрузку одного из плеч моста. Такое реле с сопротивлением 200 ом можно использовать готовое или изготовить из выходного трансформатора транзисторного приемника. Для этого на каркас трансформатора нужно намотать обмотку сопротивлением 200 ом, использовав провод ПЭЛ-0,1. Сердечник собирается только из Ш-образных пластин. Пластины набиваются только с одной стороны каркаса. Над разомкнутой стороной сердечника укрепляются якорь и пластины от старого реле.

Питается схема от двух батареек для карманного фонарика, соединенных последовательно. При желании можно питать схему от выпрямителя, который на выходе давал бы постоянное напряжение около 10 в.

Для предотвращения обгорания пластин реле Р в цепь переключающих пластин следует включить два конденсатора С₃ и С₄ с бумажным диэлектриком или вместо них две цепочки RC, где емкость конденсаторов 0,05 мкф, а величина сопротивлений резисторов 200 ом. Эти ячейки будут служить для гашения искр в момент переключения контактов. Группы-гирлянды ламп Л₁ — Л_n составляются из лампочек МН15 (6,3 в, 0,28 а). При напряжении 127 в потребуется 18 лампочек, а при напряжении 220 в — 34 лампочки.

Описанная схема не требует какого-либо налаживания или настройки, она проста в изготовлении и работает устойчиво. Надо лишь помнить, что, эксплуатируя переключающее устройство, необходимо соблюдать правила пожарной безопасности. Поэтому, монтируя устройство, следует тщательно изолировать патроны для лампочек, следить, чтобы изоляция на подводящих проводах не была повреждена и т. д.

Очень удобно все переключающее устройство смонтировать в небольшом металлическом кожухе, который устанавливается около елки. Описанное устройство можно использовать и для переключения гирлянд лампочек, применяемых для иллюминации на других молодежных праздниках.

Рис. 32. Переключатель гирлянд

Мигающие маски

Используя схему электронного переключателя (см. рис. 32), можно для иллюминации сделать мигающие маски. Из полосок алюминия шириной 50—100 мм сгибаются несколько обручей. По периметру обручей можно просверлить несколько отверстий и заклеить их целлофаном. Внутри обруча укрепляются патрончики с лампочками, разделенными на две группы и окрашенными в разные цвета. Теперь нужно обручи обтянуть марлей. В центре обруча на марлю наклейте маски смешных человечков (из сказок) или животных.

На свободном поле помещаются несколько блестящих непрозрачных или, наоборот, прозрачных, сделанных из органического стекла звездочек. Остальная часть марли окрашивается темной краской или промазывается клеем. На клей можно насыпать вату — «снег» или измельченные блестящие осколки разбитых елочных украшений. Когда клей высохнет, излишек осколков стряхивается.

Подумайте сами, как еще можно украсить такие маски (рис. 33). Во время работы мультивибратора маски будут освещаться различными цветами (в которые окрашены лампочки).

Рис. 33. Мигающие маски

"Твердость руки"

Оригинальный аттракцион для молодежного вечера можно сделать, используя принцип медицинского прибора тремометра (см. рис. 34), предназначенного для определения степени напряжения мышц.

На листе из алюминия, латуни или железа — планшете — токонепроводящей краской или лаком нарисуйте сложные фигуры и пробуйте обвести их концом металлической спицы — щупом. Предварительно планшет и щуп соедините со звуковым генератором, как показано на рис. 34.

Звуковой генератор собирается на одном транзисторе Т₁ типа П13 — П16 с коэффициентом усиления В порядка 30–40. Частота генератора определяется емкостью конденсатора С₁ и сопротивлением резистора R₁. Трансформатор Тр — любой выходной от транзисторного радиоприемника. Если имеется трансформатор, рассчитанный на работу в двухтактном режиме, то следует использовать половину первичной обмотки. Выход генератора нагружается маломощным громкоговорителем, например типа 0,2 ГД-1 (если при включении генератор не работает, необходимо поменять местами концы первичной или вторичной обмоток трансформатора).

Планшет лучше всего выполнить в виде плоской деревянной коробки. Звуковой генератор с громкоговорителем укрепите внутри коробки, а металлическую пластину — на одной из плоскостей коробки. Планшет с нарисованными на нем фигурами можно заменить двумя стойками с проволокой, по которой передвигается проволочное кольцо. Теперь возьмите в руки щуп и обводите фигуру (или проносите кольцо от одной стойки до другой) — как только собьется рука, из громкоговорителя раздастся звуковой сигнал — значит, «ошибка», передавайте щуп товарищу. Выигрывает тот, кто первый без ошибок обведет все фигуры "или пронесет кольцо. Можно сделать несколько таких приборов и устроить соревнования.

Рис. 34. Развлекательный аттракцион «Твердость руки»

Электронный кладоискатель

Это несложное устройство можно использовать для занимательной игры — поиска клада. Какого? Об этом нужно подумать организаторам праздника. Это может быть железная коробка с конфетами или какой-либо предмет, обернутый металлической сеточкой.

Зимой «клад» можно спрятать около елки и закрыть сверху ватой или декоративной тканью. Летом, если праздник проводится в лагере, «клад» можно даже зарыть на небольшую глубину в землю.

Устройство для поиска клада состоит из двух однокаскадных генераторов, собранных на транзисторах типа П13—П16, и однокаскадного усилителя, собранного на транзисторе такого же типа. Принципиальная схема устройства показана на рис. 35.

Рис. 35. Металлоискатель

Генерация создается за счет обратной связи между катушкой L₁,включенной в цепь коллектора Т₁ (первый генератор), и катушкой L₂, включенной в цепь базы. Частота генерации (порядка 80—100 кгц) определяется индуктивностью катушки L₁ и емкостью конденсатора С₁. Аналогично работает и второй генератор, собираемый на транзисторе Т₁. Через последовательно соединенные катушки связи L₃ и L₆ генерируемые колебания подводятся к усилителю, который собирается на транзисторе Т₃. К выходу усилительного каскада подключаются головные телефоны Тлф.

Во время работы устройства через головные телефоны протекают переменные токи с частотой обоих генераторов и с разностью этих частот. Изменение частоты одного из генераторов (при внесении в зону контура железных предметов) сразу же отразится на высоте звука в телефонах.

Работу по сборке конструкции лучше всего начать с изготовления катушек L₁, L₂ и L₃, которые наматываются в виде рамки. Для этого нужно из гетинакса или органического стекла выпилить рамку с внешними размерами 300х400 мм. По углам рамки укрепляются стойки — четыре болта или шпильки, на которые и укладываются витки этих катушек. Чтобы не повредить изоляцию катушек, болты нужно обернуть изоляционной лентой. Сначала наматывается катушка L₁ (с отводом от 15-го витка, считая сверху). Затем наматываются витки катушки L₂ и, наконец, L₃. Данные всех катушек устройства приведены в табл. 1 (при намотке катушек не забудьте оставить выводы длиною 20–25 см). Верхние (по схеме) концы катушек соединяются между собой в один общий вывод. К общему выводу и ко второму выводу катушки L₁ припаивается конденсатор C₁.

Намотанные катушки и конденсатор C₁ слегка приподнимаются и обматываются сверху двумя-тремя слоями изоляционной ленты. Затем, для лучшего закрепления катушек (осторожно тонким сверлом вдоль расположения витков), просверливаются два ряда отверстий. Через эти отверстия пропускается рыболовная леска, и, таким образом, катушки будут прочно прикреплены к рамке. Теперь угловые стойки-болты не нужны, их можно осторожно удалить. К рамке прикрепляется рукоятка. Ее можно сделать из деревянных брусков или бамбуковых палок.

При монтаже устройства желательно применять транзисторы одного типа с коэффициентом усиления В = 30–40, конденсаторы со слюдяным диэлектриком типа КСО-1 и КСО-2, резисторы — малогабаритные мощностью 0,12—0,25 вт. Катушки второго генератора наматываются на карбонильном сердечнике типа СБ-4. Он, в свою очередь, имеет подстроечный сердечник диаметром 8 мм, который выводится через стенку корпуса. После сборки прибора на него одевается ручка, и он служит для подстройки прибора. На сердечник СБ-4 сначала наматывается катушка L₄ (с отводом), затем на нее наматываются катушки L₅ и L₆. Данные катушек прибора приведены в табл. 2. При налаживании прибора сначала при помощи частотомера или осциллографа определяется частота первого генератора, затем на эту же частоту настраивается и второй генератор. При настройке первого генератора второй генератор отключается; для этого отпаивается вывод эмиттера транзистора Т₂. При настройке второго генератора отпаивается эмиттер транзистора Т₁, а настройка проводится путем подбора величины конденсатора С₄ при среднем положении подстроечного сердечника катушек L₁, L₅, L₆. При увеличении емкости конденсатора С₄ частота колебаний уменьшается и наоборот. Регулировкой частоты второго генератора нужно добиться «нулевых» биений, при этом звук в головных телефонах исчезает. Затем нужно немного сдвинуть настройку — должен хорошо прослушиваться звук низкого тона, что соответствует максимальной чувствительности прибора. Если теперь рамку с катушками поднести к металлическому предмету, звук в головных телефонах должен измениться.

Электронная часть (все детали прибора вместе с источником питания) монтируется в небольшом металлическом корпусе. В корпусе делается отверстие для соединительных проводов, идущих к катушкам L₁, L₂, L₃, и для подстроечного сердечника катушек L₅, L₆. На корпусе монтируются два гнезда для головных телефонов Тлф и выключатель питания Вк₁ типа тумблер. Корпус укрепляется в средней или верхней частях рукоятки рамки.

При поисках «клада» рамку нужно вести на небольшом расстоянии от пола или от земли. Прибор хорошо реагирует на предметы, находящиеся от рамки на расстоянии 100–150 мм.