Матеріали про боротьбу з гризунами за допомогою різних електронних пристроїв вже публікувалися в журналі "Радіо". У запропонованій увазі читачів статті наводиться опис ще одного приладу аналогічного призначення, що відрізняється від уже відомих можливістю роботи в умовах значних коливань температури і вологості, економічністю, простим схемотехнічних рішень. Він не вимагає складних вимірювальних приладів при настройці. Принципова схема електронного пристрою для відлякування гризунів наведена на рис. 1. Воно складається з генератора НЧ, дільника частоти, генератора ультразвукової частоти, формувача сигналу типу "меандр", підсилювача потужності і звукового сигналізатора. Генератор НЧ зібраний на елементах DD1.1, DD1.2 мікросхеми DD1. Частота проходження вироблюваних їм прямокутних імпульсів визначається номіналами резистора R5 і конденсатора С1. При замиканні контактів перемикача SA1 паралельно конденсатору С1 підключається додатковий конденсатор С2, що знижує частоту. Щоб утруднити гризунам адаптацію до відлякує сигналу, положення перемикача SA1 необхідно змінювати один-два рази на тиждень. З виходу генератора НЧ сигнал надходить на Трьохрозрядний двійковий лічильник-дільник, виконаний на елементах DD2.1, DD3.1 і DD3.2 і вважає до 16 у коді 1-2-4-8 (молодшим розрядом служить висновок 3 елементи DD1.1). До виходів лічильника підключені резистори R1-R4, перетворюють двійковий цифровий код чисел від 0 до 15 в аналоговий сигнал, тобто в напругу, яке змінюється від нуля до логічної одиниці (12В).


 

Кожен старший розряд лічильника включений через резистор вдвічі меншого номіналу, ніж молодший. При такій комбінації включення резисторів R1-R4 напруга в точці їх з'єднання дорівнює нулю, коли під всіх розрядах присутній логічний нуль. При кожному перемиканні мультівібратор DD1.1, DD1.2 цю напругу стрибкоподібно збільшується на 1 / 16 напруги живлення (Uпіт). За 16 тактів перемикання лічильник досягне стану 1111, а напруження в точці з'єднання резисторів – максимуму, тобто Uпіт. При наступному переключенні лічильник скидається в стан 0000 і цикл роботи повторюється. Резистори R1-R4 можуть бути встановлені на роз'єми, що дає можливість міняти їх місцями, при цьому кожному з 16 станів лічильника буде відповідати один з 16 рівнів напруги. Кожній комбінації цих резисторів відповідає певна послідовність зміни керуючої напруги. Кількість таких комбінацій N одно факторіалі числа чотири:
N=4!=1X2x3x4=24. Така різноманітність законів модуляції ультразвуку також можна використовувати для запобігання адаптації гризунів до відлякує сигналу електронного пристрою. На елементах DD1.3, DD1.4 зібраний генератор ультразвукової частоти, яка визначається ємністю конденсатора СЗ, а також режимом роботи відкритого транзистора VT1. Режим залежить від керуючого напруги, що подається через резистор R6 на базу транзистора VT1. За вказаних на схемі номіналах елементів і зміну керуючого напруги від 0 до 12 В частота генератора змінюється приблизно від 50 до 100 кГц. З виходу ультразвукового генератора модульовані за частотою коливання надходять на D-тригер DD2.2, який ділить їх частоту на 2 і формує на виході сигнал типу "меандр", необхідний для симетричної роботи вихідного каскаду. Навантажений D-тригер на первинну обмотку трансформатора Т1, підключену до його виходу через резистор R11. Це зменшує навантаження струмовий тригера і сприяє кращій роботі вихідного каскаду. Більш докладно варто зупинитися на схемотехніці вихідного каскаду – підсилювача потужності, а також на способі подачі живлення на різні частини пристрою. З огляду на умови, в яких доводиться працювати подібних пристроїв, традиційну схему живлення (трансформатор-випрямляч-стабілізатор) використовувати недоцільно. Справа в тому, що малогабаритні мережеві трансформатори в приміщеннях з високою вологістю працюють ненадійно: магнітопровода піддається корозії; в первинній обмотці часто ушкоджується ізоляція і виникають обриви, оскільки для неї застосовується дуже тонкий дріт. Що стосується лінійних стабілізаторів, то вони мають істотний недолік – Від 20 до 50% потужності розсіюється на самому стабілізаторі, що не задовольняє вимогу економічності. Ось чому для таких пристроїв рекомендується використовувати бестрансформаторних харчування. Випромінювачем в подібних отпугівате-лях гризунів часто слугує чотирьох-, шестіваттная високочастотна динамічна головка. Як показала перевірка, за кілька днів роботи найбільш нагрітої деталлю виявляється саме ця головка. Для більшої надійності роботи її потужність повинна бути близько 3 … 3.5 Вт При напрузі живлення 300 В струм, споживаний підсилювачем потужності, буде складати 10 … 12 мА. Низьковольтна частину пристрою, зібрана на ІМС, споживає приблизно б … 7 мА. Такі значення струмів дозволили низьковольтну та високовольтну частини ввімкнути послідовно й живити їх від загального джерела живлення напругою 300 … 310 В, що складається з мостового випрямляча VD3 і конденсатора фільтра С10. Харчування ІМС стабілізує стабілітрон VD4. Таким чином, відпадає необхідність виробляти додаткову напругу живлення ІМС, наприклад, за допомогою гасящій конденсатора і діодного моста. Підсилювач потужності представляє собою полумостовой інвертор, зібраний на транзисторах VT2, VT3 і конденсаторах С4, С5 (Моін В. С. стабілізовані транзисторні перетворювачі. – М.: Энергоатомиздат, 1996). У ньому застосовані найбільш дешеві з числа високовольтних транзистори КТ940А. Напруга на колекторі їх близько до максимально допустимого, але як показали випробування, цей вузол здатний працювати навіть при напрузі 335 В. Використання високочастотних транзисторів частково вирішує проблему наскрізного струму. Для захисту від нього прийняті й інші заходи. Так, включення резисторів R14, R15 в ланцюзі колекторів транзисторів VT2, VT3 обмежує їх струми навіть при короткому замиканні в трансформаторі Т2 або навантаженні. Розсіювана на резистора потужність складає 0,1 … 0,15 Вт, що зменшує ККД не більш ніж на 5%. Надмірне насичення відкритого транзистора усувається шляхом обмеження струму бази за допомогою резистора R11. І це краще, ніж використовувати для обмеження струму базові резистори R12, R13, оскільки в першому випадку струм бази протягом часу присутності на ній відкриваючого імпульсу носить спадною характер. На рис. 2 показана форма струму бази при обмеженні його резистором R11 (рис. 2, а) і резисторами R12, R13 (рис. 2,6). При роботі транзистора в ключовому режимі необхідно, щоб він знаходився в насиченому стані Кнас = Іб / (Iк/h21е)> 1 протягом майже всього часу дії відкриваючого імпульсу. Як показано на рис. 2,6, цього часу відповідає відрізок t1-t2. Тільки в кінці імпульсу (t3-t4) потрібно зменшити струм бази, щоб коефіцієнт насичення Кнас наблизився до 1. Це знизить комутаційні втрати в транзисторах. Проте слід визнати, що такий спосіб зменшення комутаційних втрат ефективний лише при точного настроювання вихідного каскаду, а це можливо при постійній тривалості імпульсу (t3-t1 = const). Оскільки в описуваному пристрої назване умова не виконується, то неможлива і точне налаштування каскаду. Через резистор R17 протікає невеликий струм, який забезпечує запуск пристрою при включенні його в мережу. Фільтр L1 L2C6C7 захищає мережу від перешкод з боку відлякувачі гризунів. В авторському варіанті пристрою на друкованій платі розміщені ІМС, транзистор VT1 і пов'язані з ними резистори і конденсатори, а також стабілітрон VD4 і конденсатори С8, С9. Для решти деталей використаний навісний монтаж на шматку склотекстоліти. Транзистори VT2, VT3 прикріплені до плати за допомогою гвинтів МОЗ і гайок. У пристрої можуть бути застосовані резистори МЛТ зазначеної на схемі потужності. Конденсатори С4, С5-С7 – К73-17, С9, С10 – К50-29 або К50-35, решта – будь-які керамічні. Для намотування дроселів L1, L2 і трансформатора Т1 підійдуть кільцеві сердечники К12х5х5, 5, К12Х8ХЗ, К16х8хб та інше з фериту. Котушки L1, L2 містять 20 витків складеного вдвічі проводи ПЕЛШО 0,25. Обмотка 1-2 трансформатора Т1 містить 210 витків дроту ПЕЛШО 0,1, обмотки 3-4 і 5-6 – по 18 витків ПЕЛШО 0,25. Трансформатор Т2 можна намотати на феритових кільцевих сердечниках К20х10хб, К28х16х9, К32Х16Х8 і навіть на Ш-подібному фер-рітовом магнітопроводі, наприклад, від блокінг-трансформатора старого лампового телевізора. Обмотка 1-2 містить 200 витків дроту ПЕЛШО 0,2, 3-4 – 8 витків дроту ПЕЛШО 0,3. Всі магнітопроводи виконані з фериту марок 1500НМ, 2000НМ, ЗОООНМ. Мікросхеми К561ЛА7 і К561ТМ2 можна замінити на відповідні їм із серії 564. Замість транзисторів КТ940А допустимо використовувати КТ854, КТ858, КТ872 та ін високовольтні. Перемикач SA1 – П2К або будь-який інший малогабаритний, динамічна головка – 4ГДВ-1.


Для налагодження пристрою необхідний зовнішній джерело живлення напругою 20 … 25 В. Спочатку окремо налаштовують ту частину, яка змонтована на друкованій платі. Джерело живлення (дотримуючись полярність!) через резистор опором 0.62 … 1 кОм підключають до конденсатора С9. Роботу генератора НЧ і дільників частоти можна перевірити за допомогою світлодіода. Катод світлодіода підпоюють до мінусової висновку конденсатора С9, а анод через резистор опором 5,1 … 10 кОм – по черзі до нижніх (за схемою) висновків резисторів R1-R4. Частота мигання світлодіода щоразу повинна зменшуватись в два рази. При замиканні контактів перемикача SA1 частота знижується в кілька разів. При наявності осцилографа або частотоміра перевіряють діапазон частот, що генеруються ультразвуковим генератором. Для цього зменшують частоту генератора НЧ, підключивши замість С1 конденсатор ємністю 2,2 … 4,7 МКФ і замість R5 резистор опором 1 … 3 МОм. Частоту по черзі вимірюють на висновках 1 і 2 мікросхеми DD2. Вона повинна брати 16 різних значень, приблизно від 25 до 50 кГц. При необхідності діапазон частот можна відкоригувати за допомогою резисторів R6-R10: дільник R7R9 задає середню частоту; при зменшенні опору резистора R6 збільшується девіація; резистори R8, R10 забезпечують рівномірність зміни частоти. За відсутності вимірювальних приладів переконатися в працездатності ультразвукового генератора можна, перевівши його в звуковий діапазон. Для цього паралельно конденсатору СЗ підключають додатковий конденсатор ємністю 820 … 3300 ПФ і за допомогою високоомного телефону, підключеного до висновків 1 і 2 мікросхеми DD2, прослуховують, з якою частотою перемикається тригер. Після цього, встановивши резистор R5 і конденсатори С1, СЗ зазначених на схемі номіналів, переходять до настроювання пристрою в цілому. Елементи пристрої мають гальванічну зв'язок з мережею живлення, тому при його настройки необхідно дотримуватися заходів обережності! Друковану плату з'єднують з трансформатором Т1 згідно принципової схемою. ІМС живлять від зовнішнього джерела. На вихідний каскад подають повне харчування, з'єднавши мінусовий висновок конденсатора С10 з емітером транзистора VT2. Якщо помилок в монтажі немає і деталі справні, то вихідний каскад запрацює одразу. Потрібно лише встановити необхідну вихідну потужність. Для цього вимірюють падіння напруги на резисторі R18, воно має бути 1 … 1.2 В. При меншій напрузі обмотку 3-4 трансформатора Т2 необхідно збільшити на 1-2 витка, при більшому – зменшити на таке ж число витків. Якщо транзистори VT2, VT3 нагріваються, потрібно зменшити опір резистора R11. Після проведення цих операцій відключають від ІМС зовнішнє джерело живлення і всі з'єднання виконують згідно з принциповою схемою. Джерело: Радіо 12-98
Автор: І. Танасійчук