назад

Цветомузика за малките ученици Михаил Ангелов
Млад Конструктор 1988/5/стр.8,9

Приятно е в дискотеките, когато освен хубавата музика има и различни светлинни ефекти. Вероятно най – силно впечатление ви прави цветомузиката – как светлината се изменя в зависимост от силата на звука. Такава „танцуваща” светлина вие лесно може да си направите сами. Ако я реализирате с механично електроконтактно включване и изключване на подаваното захранване, губи се най – ефектният момент от работата на устройството – елегантната слаба светлина при тихите акорди и постепенно нарастваща интензивност на светлината при увеличаване на силата на звука. Затова ви предлагаме да опитате да реализирате електронно устройство, което вярваме, че няма да затрудни дори любителите с минимални познания по електроника.

Да разгледаме схемата, показана на фиг. 1. Тя получава входен сигнал направо от високоговорителя на усилвателя Вг. Вероятно ще зададете въпроса: няма ли устройството да отнеме част от енергията, подадена към високоговорителя, и с това да намалее силата на звука. Както знаете, съпротивлението на високоговорителя е 4, 8 или 16 Om. Сравнете тази стойност със съпротивлението на потенциометъра RP1, включен паралелно на високоговорителя. Опитайте се да пресметнете каква част от енергията се отделя върху потенциометъра в сравнение с тази върху високоговорителя, като използвате закона на Ом и зависимостта на тока, напрежението и мощността на електрическия ток. Както виждате, резултатът показва, че отнетата за устройството входна мощност е нищожна. На практика консумираната енергия е малко по – голяма, ток протича и през емитерната верига на транзистора Т1, но крайният резултат е приблизително същият.
Потенциометърът RP1 позволява да се регулира съотношението на светене на двете лампи в зависимост от силата на звука, респ. От напрежението, подадено върху високоговорителя. Кондензаторът С1 премахва евентуална постоянна съставяща в напрежението, подадена от високоговорителя.
С транзисторите Т1 и Т2 е изграден постояннотоков усилвател. С резистора R2 се определят началният ток на транзистора Т1 и по този начин се определя работната му точка. В емитерната верига на транзистора Т1 има включена паралелна RC – група, образувана от резистора R4 и от кондензатора С2.
Стъпалото на транзистора Т1 е преобеазувател на променливо напрежение в постоянно. Изходното напрежение на това стъпало се получава в общата точка на емитера на транзистора Т1 и RC – групата. Върху кондензатора С2 се натрупва енергия, получена от усилените положителни полувълни на входното напрежение. Това напрежение е винаги с една и съща полярност (затова е постоянно), а големината му се изменя в такт с амплитудата на входния сигнал. Напрежението върху RC-групата се подава на транзистора Т2, който управлява светенето на лампите.
Обърнете внимание как са свързани лампите Л1 и Л2 и транзисторът Т2! Двете лампи са включени последователно една спрямо друга, а паралелно на Л2 е включен транзисторът Т2. Когато той е запушен (когато не провежда ток), двете лампи светят с намалена мощност (върху всяка от тях е приложено по половината от захранващото напрежение) и с еднаква сила. Когато напрежението върху RC-групата (R4-C2) надхвърли определена стойност, транзисторът Т2 започва да се отпушва. Лампата Л2 започва да свети по – слабо, защото се шунтира частично от транзистора, а лампата Л1 светва с по – голяма инрензивност. Когато транзисторът Т2 се насити, лампата Л2 загасва, а Л1 светва с пълна сила. В такт със силата на възпроизведения звук, преходното съпротивление на транзистора Т2 се изменя плавно и затова светенето на лампите се изменя плавно. Ако спазите цветовете на лампите, означени от фиг. 1, се получава илюзия за огън, „танцуващ” в такт с музиката.
За цветомузиката трябва да изработите печатна платка.

Графичният оригинал (разположението на пистите от медното фолио) е показано на фиг. 2а. След като (в любителски условия) разядете незащитената част от фолиото и пробиете отвори с диаметър 0,8 mm в центровете на островчетата, подредете елементите върху обратната страна на платката, както е показано на фиг. 2б. Ако спазите точно разположението на пистите и местата на елементите, устройството заработва введнага след включване. На фиг. 2б е показано и свързването на платката за цветомузиката. Характерно за показаната схема е, че общата интензивност на светене на двете лампи остава относително постоянно и затова светлината от тази цветомузика не дразни очите.
Устройството трябва да се захрани с две последователно свързани плоски батерии от 4,5 V (тип „3R12”). По този начин вие ще осигурите необходимата мощност за захранване на лампите. Платката и батериите монтирайте в подходяща кутия, като закрепите платката с болтове и гайки М3 през отворите в четирите чгъла. На лицевата страна освен лампите Л1 и Л2 трябва да бъдат монтирани валът на потенциометъра за регулиране RP1 и ключът за подаване на захранването К.


Цветомузикално устройство с повишена динамика на светлина н.с. инж. Валентин Димов Радио телевизия електроника 1985/11/стр.35 – 37

Освен недостатък на цветомузикалните устройства е несъответствието между динамиката на музикалните произведения и динамиката на лампите с нажежаема жичка. Докато за музикалните произведения тя е над 50 dB, за лампите е едва 10 – 15 dB. Един от начините за намаляване на тази разлика е използване на компресор на динамиката. Този начин не е достатъчно добър, понеже намалява динамиката на музикалното произведение, докато динамиката на лампите остава същата. За по – голямо визуално въздействие при възпроизвеждане на музикалните произведения е необходимо да се увеличи динамиката на светлините. Това може да се постигне, като се увеличи броят на лампите, а тяхното управление се направи независимо.
Описаното в схемата цветомузикално устройство е с повишена динамика на светлините, постигната чрез използването на две лампи с нажежаема жичка на всеки честотен канал, включвани и изключвани с различни тиристори. Устройството съдържа нискочестотен усилвател, три честотни филтъра и управление на тиристорите.

Принципната му схема е показана на фиг. 1. Входът е галванично ен от усилвателя с трансформатора Т1. Използвана е сърцевина от изходен трансформатор за транзисторен приемник, която съдържа две намотки по 200 навивки с проводник ПЕЛ 0,15. С тример-потенциометъра R4 се настройва необходимото усилване на нискочестотния усилвател. За общо усилване на звуковия сигнал се използва потенциометърът R1, a за усилване на честотните канали – потенциометрите R5 – R7.
Честотните филтри са реализирани също с операционни усилватели. Нискочестотният филтър пропуска сигнали с честоти до около 300 Hz, средночестотнит филтър – около 700 Hz, и високочестотният филтър – над 2 кНz. Пропуснатият от тях сигнал се изправя от диодите VD1 – VD3 и зарежда кондензаторите С10 – С12 до напрежение, определено от нивото на сигнала. Това напрежение се повтаря от емитерен повторител. В зависимост от напрежението, до което е зареден кондензаторът, се отпушва единият или двата транзистора, включени след емитерния повторител. Отпушените транзистори включват съответните тиристори и лампите, свързани към тях, светват. При посочените на схемата стойности на елементите от делителя на напрежението, включен в емитерния повторител, за отпушване на един транзистор е необходимо напрежение на кондензатора около 2 V, a за отпушване на двата транзисторра е необходимо напрежение около 3 V. При промяна на стойностите на съпротивленията в делителя може да се получат други напрежения за отпушване на транзисторите (например при R23 = R22 = 620 Om, необходимото ниво на отпушване на VТ5 става около 3,5 V, а за VT4 oстава около 3,5 V, a за VT4 остава около 3,5 V, а за VT4 остава около 2 V). От резисторите R16 – R18 зависят инертноста и чувствителността на светлинните канали.

Описаната в този вид схема може да задоволи с динамиката на светлините си си претенциозни любители на цветомузикални устройства. За по – амбициозните любители, схемата може да се допълни с фазово управление на тиристорите. Принципната схема на такова управление е показана на фиг. 2. Действието и се основава на сравняване чрез компаратор на напреженията на кондензаторите С10 – С12 (фиг. 1) с напрежението на разреждащия се синхронизирано с мрежовата честота кондензатор С15 (фиг. 2). Към изходите на компараторите са включени транзисторите VT10 – VT12. Koлекторите им трябва да се свържат към колекторите на транзисторите от фиг. 1, които управляват тиристорите. При ниво на сигнала (напрежение на С10 – С12), по – ниско от напрежението на кондензатора С15, транзисторите VT10 – VT12 са отпушени и шунтират управляващите транзистори от фиг. 1. Ако нивото на сигнала е по – високо от напрежението на кондензатора С15, транзисторите VT10 – VT12 са запушени и транзисторите от фиг. 1 могат да включат тиристорите. По този начин се получава разрешение за управление на тиристорите при различен фазов ъгъл в зависимост от нивото на честотния сигнал.
Синхронно с мрежовата честота на неинвертиращия вход се подава напрежението на разреждащия се кондензатор С15. На инвертиращия вход се подава изправеното и филтрирано напрежение от честотния филтър.
На фиг. 3 са показани диаграми на напреженията на входовете на компаратора. Фиг. 3в
илюстрира изменението на напрежението на анода на съответния тиристор. За да се получи пълно фазово управление до 180 градуса, е необходимо напрежението Umin да е равно или по – голямо от напрежението, при което управляващият транзистор може да включи тиристора.
Допълнителна схема на фазово управление на тиристорите може да се включи за управление на лампите за ниско или високо ниво на сигнала (съответно EL1, EL3, EL5 или EL2, EL4, EL6). Но, ако тя се реализира два пъти, може да се регулират и двете нива. Например при стойност на R50 = 1,8 kOm върху кондензатора С15 се получава напрежение от 3 до 2 V, а при R50 = 2,7 kOm – от 4 до 3 V. При тези стойности на R50 за ниво на сигнала от 2 до 4 V се наблюдава плавно усилване на светлината от първата лампа, докато тя достигне максимално светене, след което започва да свети и втората лампа. Тя също усилва своето светене до максимална стойност. При други стойности на R50 и С15 се получават други обхвати на регулиране (например при R50 = 1,8 kOm и С15 = 4,7 мкF, напрежението върху С15 е от 4 до 2 V.

На фиг. 4 са показани печатната платка и разположението на елементите на схемата от фиг. 2. На нея не са предвидени места за тиристорите, мощните диоди и мрежовия

трансформатор. На фиг. 5 са представени печатната платка и разположението на елементите на схемата от фиг. 1. При липса на допълнителна вторична намотка на трансформатора, може с подходящ делител да се използва изправеното от диодите VD8 – VD11 напрежение.

Светлинен ефект "Реверсираща се бягаща светлина" Радио телевизия електроника 1985/11/стр.34,35

Приставки за светлинни ефекти към цветомузикални устройства н.с. инж. Валентин Димов Радио телевизия електроника 1985/8/стр.22 – 24

Цветомузикалните устройства получиха голямо разнообразие поради създаването на приятно настроение и разнообразие. Основните и най – скъпи елементи в тях са тиристорите, които в повечето случаи са четири на брой. Като се използват тези тиристори и готовите светлинни канали, с добавянето на няколко интегрални микросхеми може да се увеличат възможностите на съществуващите цветомузикални устройства. В статията се предлагат няколко схеми на светлинни ефекти, които могат да се включат в цветомузикалните устройства или да се използват самостоятелно.

На фиг. 1 е показана схема на бягащи светлини, изградена с две от най разпространените интегрални микросхеми. Схемата представлява четири чакащи мултивибратора. В нормално състояние на всички изходи има лог. 1. За да се задейства схемата, е необходимо да се подаде ръчно първоначален импулс. След това с помощта на кондензаторите С5 – С8 автоматично последователно се изработват изходни импулси от четирите мултивибратора. В зависимост от типа на използваните транзистори (PNP или NPN) ефектът е бягаща светлина или бягаща угасена лампа. Може с превключвател по желание да се превключват двата ефекта. Скоростта на „бягане” може да се променя чрез С1 – С4 или R1 – R4.

Схемата, показана на фиг. 2, също осъществява ефект на „бягащи” светлини. Състои се от два генератора (D1), превключвател на генераторите (D2), брояч до 16 (D3) и дешифратор до 4 (D4). Eфектът е бягаща светлина по два пъти с различни скорости, определени от двата генератора. По подобен начин на схемата от фиг. 1 могат да се осъществят бягаща, светеща или бягаща угасена лампа.
Ефектът на бягаща светлина напред – назад е показан на фиг. 3. Освен това схемата автоматично редува „бягаща” светеща и „бягаща” угасена лампа.
Приставката е изградена от генератор (D1-1 и D1-2), брояч до 16 (D2), управляем инвертор – повторител (D3), дешифратор до 4 (D1-3, D1-4 и D4) и отново управляван инвертор-повторител (D5).

Чрез схема D3 се осъществява ефектът бягане напред – назад, а чрез D5 се осъществява бягаща светеща или угасена лампа.
Схемата, показана на фиг. 4, осъществява два вида светлинни ефекти. При положение 1 на превключвателя се получават два пъти бягаща светеща и два пъти бягаща угасена лампа. При положение 2 на превключвателя се получават инверсни светлини – два пъти една светеща с три угасени лампи и два пъти три светещи с една угасена лампа. На всеки четири такта единичната лампа се сменя. Схемата се състои от генератор (D1-1 и D1-2), брояч до 16 (D2), дешифратор до 4 (D1-3, D1-4 и D3) и управляван инвертор-повторител (D4).
На фиг. 5 е показана схема на мигащи светлини. Четирите лампи „мигат” една след друга. Схемата се състои от генератор (D1-1 и D1-2), брояч до 8 (D2) и дешифратор (D3).
С показаната схема на фиг. 6 може да се осъществи светене на четирите лампи във вид на светеща стълбица. Схемата се състои от генератор (D1), брояч до 16 (D2), управляван инвертор-повторител (D3), дешифратор (D4) и схема, осигуряваща ефект светеща стълбица (D5). При положение 1 на превключвателя се осъществява: четири такта последователно растяща светеща стълбица (от една до четири светещи лампи), четири такта последователно намаляваща светеща стълбица (от четири до една светеща лампа) и осем такта пауза с угасени лампи. При положение 2 на превключвателя се премахва паузата. Ако отпадне схемата D3, се получава само ефект на растяща светеща стълбица. С втори превключвател може да се разменят изводите 8 и 11 на D2. Тогава се получава следният светлинен ефект: четири такта последователно намаляваща светеща стълбица с по четири такта пауза между тях.
Предложените схеми могат да се включат към управляващите електроди на тиристорите чрез превключвател (например тип „Isostat”). На фиг. 7 е показана схема, чрез която превключването става автоматично.Необходими са само две интегрални микросхеми. Към входа на чакащ мултивибратор (D1) се подават пускащи импулси от цветомузикалното устройство (например по подходящ начин от изхода на канала за средни честоти). Ценеровият диод ограничава евентуални импулси с голяма амплитуда. При липса на НЧ – сигнал на изход Q (черта) има лог. 1, която разрешава на логическите елементи D2-1 - D2-4 да пропускат сигналите от приставката за светлинни ефекти (същевременно става и инвертиране). При поява на входен НЧ – импулс, чакащият мултивибратор изработва импулс с управлявана продължителност. На изхода Q (черта) се появява лог. 0, а на изхода на D2 се появява постоянна лог. 1. Транзисторите VT1 – VT4 са запушени и тиристорите се управляват от цветомузикалното устройство. При неговата работа се появяват поредица от импулси на входа на чакащия мултивибратор, които увеличават продължителността на изходния импулс. Този импулс ще трае около 30 s след последния НЧ импулс от цветомузикалното устройство. По този начин се осъществява автоматично включване на светлинните ефекти при липса на музика или при продължителна пауза.


Цветомузикално устройство Пламен Арсов
Радио телевизия електроника 1986/1/стр.18-22

Блоковата схема на цветомузикалното устройство, което е с фазово управление на тиристорите, е дадена на фиг. 1.

Входното напрежение се подава към логаритмичен усилвател (ЛУ), който компенсира динамичния му обхват. След това напрежението се подава на компаратор с регулируем праг на задействане. На изхода му се получават правоъгълни импулси със зададена продължителност, носеща информация за първата хармонична на подаденото напрежение.
Така формираното напражение постъпва на блок, който може да се нарече многоканален цифров филтър (МЦФ). Входният сигнал в този блок в даден момент е с относително тесен честотен спрктър. Той се състои от група интегриращи вериги ИВ1 – ИВN, формирователи (Ф), цифрова памет (П) и цифрови схеми, реализиращи логическата функия „сума по модул 2”.
И така ограниченият и формиран входен сигнал постъпва на група ИВ1 – ИВN, където в зависимост от честотата (продължителността на импулса) те се зареждат до определено напрежение. В зависимост от това, дали напрежението превишава прага, зададен от формирователя (Ф), се получава лог. 1 или лог. 0 на изхода на формирователя. Така честота в даден момент се преобразува в напрежение, пропорционално на тази честота, която може лесно да се анализира. По такъв начин чрез ИВ1 – ИВN става яне на честотите на няколко канала, които в дадената по – долу схема са 5.
Цифровият сигнал от Ф постъпва на цифровата памет П, изградена с D – тригери.
Интегриращите вериги са подредени по ред на нарастване (или намаляване) на времеконстантата Тау i = Ri*Ci. Следователно от даден формировател нагоре (или надолу) ще има сигнал за лог. 1 (или лог.0). Или, с други думи, напрежението на различните ИВ ще превишава или не прага на сработване на Ф.
Така в момента се записват определено количество лог.1 и лог. 0 (следващи подред).
Тъй като сме приели, че входният сигнал е с относително постоянна честота (поне за няколко периода), информацията постъпваща на входа на D – тригерите, ще бъде постоянна и след въздействие на тактовия сигнал Т само ще се потвърждава. От паметта сигналът постъпва на елементи с логическа функция „сума по модул 2” –
Y = Q1*Q2(черта) + Q1(черта)*Q2. Таблицата на истинност на тези елементи е дадена на фиг. 2. От нея се вижда, че лог. 1 се подава само когато сигналите на изходите Q1 и Q2 са противоположни. Тъй като има поредица от лог. 1, след това поредица от нули, сигнал лог. 1 се получава там, където има преход от лог. 1 към лог. 0 (или обратно).
По такъв начин в МЦФ се анализира честотната съставка на сигнала независимо от амплитудата и се извършва честотно яне на няколко канала, като всеки канал има точно зададена лента на пропускане.
Така аналоговият сигнал от изхода на ЛУ постъпва на входа на електронните ключове и тъй като само един от тях е отворен, постъпва към натрупващото устройство (НУ) на съответния канал. НУФ и комутаторът на тиристора (КТ) образуват верига за фазово регулиране на тиристора. Същността на фазовото регулиране се изразява в това, че средната мощност върху товара на тиристора (оттам и силата на светене на лампите) ще зависи от времето, за което той е отпушен. Ако регулирането става в рамките на един полупериод на мрежовото напрежение, мпщността върху товара ще зависи от момента, в който става подаване на отпушващо напрежение на управляващия електрод на тиристора. От своя страна моментът на отпушване зависи от напрежението, подадено от изхода на ЛУ по дадения канал към НУ.
Тъй като тиристорът при посоченото по – долу свързване ще сработва само за единия полупериод на мрежовото напрежение, регулирането става само за този полупериод, а за другия (в който тиристорът не е отпушен) НУ е шунтирано от ключа К, формирователя и диода, включен към променливото напрежение.
Като цяло посочената схема отделя амплитудната от честотната съставка, като честотната се обработва паралелно по няколко канала с минимална загуба на информация.
Силата на светене на включените като товар лампи се регулира плавно в зависимост от амплитудната съставка на сигнала в дадения канал.

Електрическата схема на цветомузикалното устройство е дадена на фиг. 3. Логаритмичният усилвател D1 е построен с ОУ тип 741. Входното напрежение е в обхвата Uвх = 0,01 – 1 V и е с отрицателна полярност. За защита от положителни входни напрежения се включва диодът VD1 във веригата на ООВ. Там е включен и С1 за премахване на проникнали ВЧ – сигнали на входа.
За реализация на логаритмична характеристика се използва логаритмичният характер на функцията Ik = f (Ube) за транзистора VT1 (2T3841).
Входният сигнал може да се снеме от изхода на предусилвателя на произволен звуков източник, като не трябва да се превишават зададените по – горе граници за Uвх. Чрез RP1 има възможност да се регулира усилването в рамките 0 – 40 dB.
Koмпараторът D2 е реализиран също с ОУ тип 741. За регулиране прага на сработване се използва потенциометърът RP2. Тъй като входният сигнал от ЛУ е положителен, за регулиране на прага на неинвертиращия вход на D2 се използва положително напрежение.
МЦФ е реализиран на интегриращи вериги от класически тип, формирователи, представляващи два последователно свързани инвертора. Запаметяването на формирания сигнал става в D5.

Работа на МЦФ може да се обясни с фиг. 4. Предполагаме, че D – тригерът от фиг. 4 а е бил в състояние лог. 0, т.е. на входа от D2 са постъпили определен брой импулси с продължителност Тау1.
Първият изобразен импулс на фиг. 4б е последният от тези с продължителност Тау1, а вторият е първият от поредицата импулси с продължителност Тау2.
На интегриращата верига върху кондензатора ще се зареди определено напрежение, което се сравнява с прага на ТТL – елемента Uп = 1,5 V. Следователно от първия импулс (с Тау1) няма да се формира импулс., а от втория (с Тау2) – ще се формира. Отчитането на този факт ще стане в края на входните импулси, когато на тактовия вход С се подава разрешаващ сигнал, а на входа D – информацията в цифров вид. Диодът е включен за бърз разряд на кондензатора, което осигурява минимално закъснение след задния фронт на тактовия сигнал. Честотата на импулсите, при които сработва Ф, се задава по емпиричната формула.:

F = 1/0,8*Tау = 1,25 * R*C

Следователно честотната лента за даден сигнал се получава като разликата между честотите, определени от две съседни интегриращи вериги.
За посочените в схемата стойности амплитудно – честотните характеристики на отделните канали са:
- К1 (на най – горния канал) 0 – 42 Hz;
- K2 42 - 420 Hz;
- K3 420 – 890 Hz;
- K4 890 - 4200 Hz;
- K5 (на най – долния канал) над 4200 Hz.

Действието на веригата за фазово управление на тиристорите е показано на фиг. 5. Предполагаме, че на входа постъпва сигнал с честота f1, а след момента t1 – с честота f2 (фиг. 5б). МЦФ сработва и на определения канал се дава разрешаваш сигнал – лог. 0 на PNP – транзистора (който го отпушва) (фиг. 5а). Входното напрежение U1 постъпва и зарежда кондензатора. Това става до задния фронт на сигнала на Us (формирано мрежово напрежение). Мощността върху тиристора се определя от Тау н – т.е. от момента, в който става превишаване на Uп от напрежението Uз и задния фронт на U5.
Диодът в посочената схема е с указаното включване, тъй като на входа на TTL – елементите в този момент има лог. 1 (Uвх = 1,5 – 2 V) и за да се превключи TTL – елементът, трябва да се използва отрицателният полупериод на входното напрежение.
Схемата на фиг. 3 има сравнително проста настройка. За целта е необходим осцилоскоп.
Настройката започва с проверка на сигналите на колектора на VT8. Ako липсват правоъгълни сигнали с честота F = 50 Hz, трябва да се намали съпротивлението на R17.
Веригите за фазово регулиране на тиристорите могат да се настроят само, ако работи формирователят на импулси с честота 50 Hz. В случай, че това е изпълнено, при липса на входен сигнал, чрез тримерите RP3 – RP7 силата на светене на ЕL1 - EL5 трябва да се изменя от минимум до максимум. Ако се получава постоянно светене с максимална сила или то липсва, трябва да се разменят един с друг изводите на променливото напрежение С4, подадено към формирователя на 50 Hz. След това чрез плъзгача на RP3 – RP7 силата на звука се регулира на минимума.
Подава се входен сигнал. Посредством RP8 се регулира силата на светене на VD6 – VD10 оптимално.
При включване на друг тип транзистор вместо 2Т6821 (VT2 – VT6) е възможно той да не се отпушва или обратно. В първия случай трябва да се увеличи съпротивлението на резисторите между база и емитер (Rbe) и да се намали това на утечния резистор (Rвх) между базата и входния сигнал. Във втория случай, ако е налице постоянно отпушен транзистор, трябва да се намали съпротивлението на Rbe и да се увеличи Rвх.
Графичният оригинал на печатните платки е даден на фиг. 6.

На фиг. 6а е схемата без захранването и тиристорите; захранването е дадено на фиг. 6б. Тиристорите са разположени на общ радиатор, като са изолирани един от друг с помощта на слюдени пластинки, намазани със силиконова паста. Площта на този радиатор трябва да бъде по – голяма от 300 кв sm.
На отделен радиатор се разполага МА7805. За по – добро топлоотдаване, контактуващата с радиатора повърхност трябва да се намаже със силиконова паста.
Захранващият трансформатор е със сечение 1 кв sm, като G2 е проектирана за ток 50 mA, G3 за ток 0,2 А, а G4 – за 10 mA.
Устройството може да се разположи в произволна кутия, като на лицевия панел се извеждат потенциометрите RP1 – за регулиране на усилването, и RP2 – за регулиране прага на сработване. Там се разполагат и светодиодите VD6 – VD10 за индициране спектъра на входния сигнал.
На задния панел се разполага куплунг „петица” за подаване на входния сигнал. Там се извеждат букси, свързани с анодите на тиристорите.
Осветителните тела се разполагат според вкуса на конструктора, като се свързват с бананщекери към буксите на задния панел.

Автомат за „бягащи светлини”. Н.с. инж. Валентин Димов
Радио телевизия електроника 1987/9/стр. 31,32

Предлаганата в статията схема осъществява ефект „бягаща светлина” на осем светлинни канала с автоматично превключване на четири режима на работа. Зрителният ефект при различните режими на работа е следният: четири такта „бягаща” светеща лампа в права посока, четири такта „бягаща” светеща лампа в обратна посока: четири такта „бягаща” угасена лампа в права посока и четири такта „бягаща” угасена лампа в обратна посока. Освен това може с изведен потенциометър да се регулира скоростта на „бягане” на светлините.

Принципът на действие на схемата е следният: сигнал от НЧ генератор, изграден с елементи от интегралната схема D1, постъпва в тактов брояч D2. Изходите на този брояч се свързват към дешифратор D7 чрез схемите D4, D5 и D6. Тези схеми повтарят или инвертират сигналите от D2 в зависимост от състоянието на брояча D3, включен последователно след D2. През първите четири такта на изход С (извод 8) на D3 има лог. 0, която заедно с лог. 1 на изхода на D1-3 определя пътя на сигналите от D2 до D7 през D4-1 и D4-4 (и съответните елементи на D5 и D6). В резултат на това в дешифратора D7 постъпват същите сигнали, които са от D2. През следващите четири такта в брояча D3 се появява лог. 1 на изход С (сизвод 8). В този случай сигналите от D2 до D7 минават през D4-3, D4-2 и D4-4 (и съответните елементи на D5 и D6). В дешифратора D7 постъпват инвертираните сигнали от D2.
Броячът D2 брои винаги от 0 до 7 в три разряда. При инвертиране тези числа стават съответно от 7 до 0. За това има пълно съвпадение на изходите на D7, koгато трябва да се дешифрират прави и инвертирани сигнали от D2. Ako броячът D2 брои от 0 до 4 (например при замяна на D2 от SN7493 на SN90), D7 ще дешифрира при инвертиране числата от 7 до 3. Следователно няма да има покриване на изходите на D7 за права и обратна посока на „бягане” на светлините. Ето защо изборът на броя на светещите канали не е произволен. Схемата допуска промяна за четири или шестнадесет светещи канала. Във втория случай е необходимо да се смени дешифратора D7 от SN7442 на SN74154.
Изходите на дешифратора D7 са включени към схеми, които повтарят или инвертират сигналите за включване на тиристорите в зависимост от състоянието на D3. През първите 8 такта на изход D (извод 11) на D3 има лог. 0, която заедно с лог. 1 на изхода на D1-4 разрешава на дешифратора да отпушва транзисторите VT1 – VT8 при лог. 0 (съответно включва тиристорите VS1 – VS8) и да ги запушва при лог. 1. В резултат на това се наблюдава „бягаща” светеща лампа. В следващите 8 такта на изход D (извод 11) на D3 се появява лог. 1. Това предизвиква запушване на транзисторите VT1 – VT8 при лог. 0 на изходите на дешифратора D7 и отпушване при лог. 1 (съответно включване на тиристорите VS1 – VS8). През тези осем такта се наблюдава „бягаща” угасена лампа.
Предлаганият автомат за „бягащи светлини” може да се използва в дискотеки, за рекламни цели, украса и др. При подреждане на лампите в кръг или квадрат се получава напрекъснато кръгово движение по четири обиколки за всяка комбинация от „бягащи светлини”. При подреждане на лампите в една линия може да се използва ефектът на „бягане напред – назад”. За целта е необходимо изход С (извод 8) на D3 да се замени с изход А (извод 12) на D3. Скоростта на „бягане” се регулира в известни граници с изведен потенциометър RPo. При желание за получаване на по – ниски скорости освен промяна на кондензатора може да се използва и деление на честотата на генератора от свободния тригер на брояча D2. За целта входът на D2 става извод 14, а извод 12 се свързва с извод 1.
Необходимите елементи за описания автомат са: интегрални схеми SN7400 (L155ЛA3) – 10 бр., SN7493 (K155IE5) – 2 бр., SN7442 – 1 бр.: транзистори 2Т3841 – 8 бр.; диоди Д246 – 4 бр., 2Д5607 – 16 бр.; тиристори КУ202Н – 8 бр.; резистори 680 Om – 8 бр., 220 Оm – 8 бр., 100 Om – 1 бр.; потенциометър 1 кОм – 1 бр.; електролитен кондензатор 220 мкF – 1 бр.

Устройство за светлинни ефекти инж. Валентин Димов
Радио телевизия електроника 1984/9/стр. 25,26

НЧ – сигналите от генератора, реализирани д D1, се подават на делител на честотата (D2) и брояч (D3). Изходите на брояча управляват светенето на четири цветни канала. Броят комбинации на светещи канали е 16, като всяка комбинация отговаря на число от 0 до 15, написано в двоичен код в четири разряда. Свети този канал, на който съответства лог. 0 на изхода на D3. При четири лог. 0 на тези изходи, цветните канали са изгасени. За да се избегне тъмнината в помещението и за разнообразяване на светлинния ефект, се включва допълнително управление на цветните канали, което работи по следния начин:
При четири лог. 1 на входа на D4-1 се получава разрешение на импулсите от генератора да преминават през D1-4 до брояча D5. Този брояч брои до четири. Изходите му А и В са свързани с дешифратор, който започва да управлява светенето на цветните канали. Получава се ефект на редуващи се светлини. Този ефект продължава, докато се появи поне една лог. 0 на изходите на D3.
След като не се подава сигнал към входа на D5, дешифраторът ще остане в състояние, при което един канал ще свети постоянно и няма да се управлява от D3. За да не стане това, входът С на D6 се свързва към изхода на D4-1. Тогава при получената лог. 1 дешифраторът дешифрира число, по – голямо от 3, което гарантира пълно управление на цветните канали от D3.
Схемата е експериментирана, а използваните полупроводникови елементи са следните:
D1 – MH7400, D2,D3 – MH7493, D4 – MH7420, D5 – MH7490, D6 – MH7442, VT1 – VT4 – BSX29 (2T3841), VD1 – VD8 – 2Д5606, TS1 – TS4 – BT124 (KУ202H).


Светлинен ефект „Бягаща светлина” инж. К. Лисичков
Радио телевизия електроника 1982/4/стр. 27,28

Наред с цветомузукалните приставки и стробоскоп-ефектите, особена популярност получиха устройствата създаващи ефекта „бягаща светлина”. За постигането на този ефект е необходима поредица от лампи, които да светват последователно. При последователно запалване на лампите се създава впечатление, че светлината пробягва от единия край на поредицата лампи към другия. Лампите се ят на три групи по три (или четири). Използването на тиристори предоставя възможност за реализиране на устройства, управляващи осветителни тела със значителна сумарна мощност.

На фиг. 1 е показана схема за практическа реализация на устройство, създаващо ефекта „бягаща светлина”. То представлява триканален тиристорен комутатор с регулируема честота на превключване. С четирите логически елемента на интегралната схема ИС1 – SN7400 (MH7400, K155LA3) е изграден генератор на тактови импулси. Потенциометърът Po регулира честотата на генератора. При максимално съпротивление на потенциометъра Ро, тактовият генератор не генерира импулси, с което се спира движението на светлината. Чрез подбор на стойността на резистора Ро се определя максималната честота на превключване. Получените от тактовия генератор импулси се подават на брояч на три, изграден с два D – тригера от интегралната схема ИС2 – SN7474 (MH7474, K155TM2). Изходите на тригерите са свързани към дешифратор, изграден с три логически елемента И-НЕ от интегралната схема ИС3 – SN7400, koйто изработва поредица от импулси за управление на тиристорите. За изясняване на процесите е приложена времедиаграмата на фиг. 2.
Захранването на управляващата част е трансформаторно, двуполупериодно, със стабилизация на напрежението за интегралните схеми. Захранването на осветителните тела е еднополупериодно за намаляване на токовите удари върху студените ненажежени жички на лампите и удължаване на техния срок на използване.
На фиг. 3 е дадена схемата на свързване на осветителните тела в групи по три. Те могат да бъдат разположени в линия за постигане на ефекта „бягаща светлина” или да са в различно пространствено разположение за постигането на най – разнообразни светлинни ефекти. На лицевия панел на устройството е предвидено извеждането на светлинна индикация чрез глим-лампите Гл1 – Гл3.
Броячът на три може да бъде реализиран и чрез J -K – тригерите от интегралните схеми SN7442, K1TK551, MH7472.
Защитата на тиристорите е индивидуална, като стопяемите предпазители и тиристорите се подбират съобразно мощността на лампите. Тиристорите трябва да са с обратно пробивно напрежение, равно или по – голямо от 350 V. За транзистора Т4 е необходим радиатор.
Трансформаторът Тр се навива върху феритна сърцевина с размери 16 х 20 mm. Първичната намотка W1 съдържа 3000 навивки от проводник ПЭЛ 0,12, а вторичната намотка W2 1104 навивки от проводник ПЭЛ – 0,25.
Описаното устройство е подходящо за най – различни светлинни ефекти, за новогодишната елха, за рекламницели и украса.


Светлинен ефект „Бягаща светлина” инж. К. Лисичков
Радио телевизия електроника 1983/3/стр. 27,28

Описаното устройство създава шест различни вида бягаща светлина. То представлява четириканален тиристорен комутатор с регулируема честота на превключване на лампите при определена последователност.
Електрическото свързване на лампите от всеки канал е показано на фиг. 1, а функционалната схема на устройството – на фиг. 2.

Тактовият генератор (ТГ) изработва импулси, които се подават на един кръгов брояч, като изменят последователно състоянието на неговите тригери. Към инверсните изходи на тригерите са съединени блокове за управление (БУ) на четирите тиристора, комутиращи лампите на съответните канали. В зависимост от въведената информация в кръговия брояч се получават шест различни разновидности на бягаща светлина, показани на фиг. 3. Честотата на тактовия генератор може да се регулира ръчно, като при максимално съпротивление на тример-потенциометъра, тактовият генератор спира, или от външен музикален източник чрез блока за синхронизация БС в такт с ритъма на музикалното произведение.
Тактовият генератор (фиг. 4) е реализиран с четири логически елемента И-НЕ на интегралната схема ИС1 – SN7400 (K155ЛA3, МН5400).

С потенциометъра Ро се регулира честотата на генератора. При максимално съпротивление на тример-потенциометъра, тактовият генератор спира, а оттам и движението на светлината. Чрез подбор на съпротивлението на резистора Ro се определя максималната честота на генерираните импулси. Така получените импулси управляват превключването на кръговия брояч, изграден с D – тригери от интегралните схеми ИС2 и ИС3 – SN7474 (K1TK552, K155TM2, MH5474). Въвеждането на първоначалната информация в кръговия брояч става посредством входовете R и S (черта, черта) на четирите D – тригера при заряда на кондензатора С1 в момента на включване на захранващото напрежение. След това изборът на различните програми се извършва чрез последователното превключване на К1 в зависимост от моментното състояние на четирите тригера. Изходите Q и входовете D на четирите тригера са свързани към превключвателя К2, чрез който може да се обръща посоката на движение на бягащата светлина. Информацията от инверсните изходи Q на тригерите се подава към ключовите транзистори от блоковете БУ за управление на четирите комутиращи тиристора (фиг. 5). Блокът за синхронизация (БС) (фиг. 6) представлява двустъпален усилвател. Първияят транзистор изпълнява ролята на активен НЧ – филтър. От капацитета на кондензатора С2 се определя най – ниската честота, а от С3 – най – високата. В колектора на втория транзистор е включена лампичка с нажежаема жичка – 3,5 V/0,2 A. Лампичката осветява фоторезистора, включен успоредно на тример-потенциометъра Ро и резистора Ro от времезадаващата верига на тактовия генератор. По такъв начин (при максимално съпротивление на Ро) тактовата честота на генератора се управлява в зависимост от ритъма на музиката от външен музикален източник. Нивото на входния сигнал се определя чрез тример-потенциометъра Р1. Сигналът за синхронизация се взема от изхода на краен усилвател. Блокът за синхронизация е галванично и оптично ен от захранващата мрежа.
Блокът за захранване (БЗ) е показан на фиг. 7. Схемата на захранването е еднополупериодна, реализирана от отделна намотка на мрежовия трансформатор Тр посредством диода Д и кондензатора Сф. Захранването на интегралните схеми е стабилизирано +5 V, a на управлението на тиристорите – нестабилизирано +9 V. Трансформаторът е с ядро Ш18 х 20; W1 = 3000 нав./0,12; W2 = 110 нав./0,4; W3 = 60 нав./0,4.
Осветителните тела се захранват с напрежение 220V/50 Hz директно от мрежата за намаляване токовите удари върху студените нажежаеми жички на лампите и удължаване на техния срок на работа. Защитата на тиристорите е индивидуална за всеки тиристор, като стопяемият предпазител и тиристорите се подбират съобразно сумарната мощност на лампите. Необходимо е тиристорите да бъдат с обратно пробивно напрежение, не по – малко от 350 V. Осветителните тела, свързани по схемата на фиг. 1 в групи по четири, могат да имат най – различно пространствено разположение за постигането на най – разнообразни светлинни ефекти.
На лицевия панел на устройството е предвидена светодиодна индикация за непосредствен контрол на вида на програмата (фиг. 8).
Кръговият брояч след известна промяна в схемата може да се реализира с J-K – тригери от типа SN7472 (K1T551, MH5472).


Светлинен ефект „Бягаща светлина” инж. К. Лисичков
Радио телевизия електроника 1983/7/стр. 23

Описаното устройство представлява триканален тиристорен комутатор с регулируема честота на превключване на лампите. Електрическото свързване на лампите от всеки канал е показано на фиг. 1, а функционалната схема – на фиг. 2.

Тактовият генератор ТГ изработва импулси, които се подават на един асинхронен брояч на 3. Изходите на тригерите на брояча са съединени към дешифратор, управляващ блоковете за управление на тиристорите БУ и светлинната индикация. Честотата на генератора може да се управлява от външен музикален източник чрез блока за аудиосинхронизация (БАС) в такт с ритъма на музикалното произведение или ръчно, като при максимално съпротивление на регулиращия потенциометър Ро, генераторът спира да работи. Необходимото захранващо напрежение за нотмалната работа на устройството се осигурява от блока за захранване БЗ.
Тактовият генератор е реализиран с четирите логически елемента И – НЕ на интегралната схема ИС1 – 7400 (К1ЛБ553, К155ЛА3, МН5400...). С потенциометъра Ро се регулира в широки граници тактовата честота. При максимално съпротивление на Ро, тактовият генератор спира, а оттам и движението на светлината. Чрез подбор на съпротивленията на резистора Ro се определя максималната честота на превключване. Така получените импулси се подават на асинхронния брояч на 3, изграден с двата D- тригера на интегралната схема ИС2 – SN7474 (K1TK552, K155TM2, MH5474…), и един логически елемент И-НЕ от ИС3. Изходите на тригерите са съединени към дешифратор от три логически елемента И-НЕ на интегралната схема ИС3 – SN7400 (K1ЛБ553, К155ЛА3, MH5400…). След това необходимите импулси постъпеват в блоковете БУ за управление на тиристорите. За изясняване на процесите е приложена времедиаграмата от фиг. 4.

Блокът за аудиосинхронизацията (БАС) чрез трансформатор Тр1 със сечение 1,2 кв cm и w1 = 150 нав., 0,25 mm и w2 = 600 нав., 0,2 mm ПЕЛ. Двете намотки трябва да бъдат много добре изолирани помежду си. Поради ниското си входно съпротивление, входът на блока за синхронизация може да се включва само към изхода на крайното стъпало на звуковъзпроизвеждащата апаратура.
За непосредствен контрол на работата на устройството на лицевия панел е изведена светодиодна индикация чрез диодите LD1, LD2 и LD3.
Захранването на интегралните схеми е стабилизирано +5 V, а управлението на тиристорите – нестабилизирано +9 V. Трансформаторът Тр2 е с ядро Ш18 х 20 и w1 = 3000 нав., 0,12 ПЕЛ, а W2 = 110 нав., 0,4 ПЕЛ. Осветителните тела се захранват директно от мрежовото напрежение за намаляване на токовите удари върху студените нажежаеми жички на лампите и удължаване на техния срок на работа.
Защитата на тиристорите е индивидуална за всеки тиристор, като стопяемите предпазители и тиристорите се подбират съобразно сумарната мощност на лампите. Тиристорите трябва да бъдат с регламентирано обратно напрежение, не по – малко от 350 V.
Oсветителните тела, свързани според схемата от фиг. 3 в групи по три, могат да бъдат в най – различно пространствено разположение за постигане на разнообразни светлинни ефекти. Описаното устройство е подходящо за различни светлинни ефекти, за елха, за рекламни цели, украса и др.


Светлинен ефект инж. Крум Лисичков
Радио телевизия електроника 1982/9/стр. 27, 28

При устройствата за светлинни ефекти, изградени с тиристори, консумираната мощност за управление е незначителна в сравнение с комутираната, която може да достигне до няколко миливата.
В статията е описано устройство, което осигурява бавно и плавно изменение на яркостта на светене на две осветителни тела. Изменението на яркостта на светене на двете тела от минимална до максимална е инверсно.

Функционално действието на устройството е представено с блоковата схема от фиг. 1. Принципната му схема е показана на фиг. 2. Тактовият генератор ТГ изработва импулси, които чрез делителя на две Д и интегриращите вериги ИВ управляват тиристорните регулатори на напрежение ТРН, чрез които се регулира чркостта на светене на лампата на двете осветителни тела.
Тактовият генератор, реализиран с транзистора Т1 и логическите елементи ЛЕ1 и ЛЕ2 на интегралната схема SN7400 – фиг. 3 (К1ЛБ553, К155ЛА3, МН5400), генерира несиметрични правоъгълни импулси с определена честота. Получените сигнали се подават на един Т – тригер, изграден с останалите два логически елемента на интегралната схема. На изходите на тригера се получават поредици от инверсни правоъгълни импулси, за които отношението на времетраенето на импулса към времетраенето на паузата е постоянна величина (равна е на единица и не зависи от генерираната честота), т.е.:

Тау И/ ТауП = 1 = const не е = ф(fг).

За изясняване на процесите е приложена времедиаграмата от фиг. 4. Получените управляващи сигнали от правия и инверсния вход на Т – тригера се подават на интегриращите групи R1, C1,R2 и R3, C2, R4. Така преобразуваните правоъгълни импулси се подават на базите на транзисторите Т2 и Т3, които управляват работата на тиристорните регулатори. Двата регулатора са идентични и затова ще бъде разгледана работата само на единия от тях. Използването на фазово – импулсно управление на тиристорите позволява да се получи достатъчно плавно иаменение на яркостта на светене на лампите. В зависимост от подаваното на базата на транзистора Т2 напрежение се изменя съпротивлението на колекторния преход, което от своя страна изменя времето за заряд на кондензатора С3 за единполупериод на мрежовото напрежение. Когато напрежението върху кондензатора С3 достигне прага на отпушване на еднопреходния транзистор (Т4 и Т5), следва бърз разряд на С3 през прехода управляващ електрод – катод на тиристора. От времето на заряд на кондензатора С3 зависи фазата на включване на тиристора, а следователно и ефективното напрежение на лампата. По този начин се осъществява плавно регулиране на яркостта на светене на лампите Л1 и Л2. Тъй като изходните сигнали на Т – тригера са инверсни, и яркостта на двете лампи ще се изменя инверсно.
С потенциометъра Ро се регулира честотата на промяна на състоянието на лампите. С посочените на схемата елементи, минималната честота е 10 minE-1, а максималната 30 minE-1. Съпротивлението на Po определя максималната честота. Чрез тример-потенциометрите R1 и R3 се определя времето на нарастване на яркостта на лампите, а чрез тример-потенциометрите R2 и R4 – времето на намаляване на яркостта на светене, съобразени с времетраенето на импулса и паузата на тактовите импулси. Посредством ключа Ко се определя режимът на изменение на яркостта на лампите – импулсен или плавен. Чрез тример-потенциометрите R5 и R6 се задава началото на светене на лампите.
Захранването на управляващата част е осъществено от еднополупериоден изправител с параметрична стабилизация на изходното напрежение. Трансформаторът Тр1 е със сечение Ш 16 х 20, W1 е от 3000 навивки с проводник 0,12 mm, W2 – 110 навивки с проводник 0,25 mm.
Захранването на лампите е двуполупериодно и се осъществява чрез диодите Д1 – Д4. Защитата на тиристорите от късо съединение е индувидуална, като стопяемите предпазители, диодите и тиристорите се подбират съобразно мощността на лампите. Диодите и тиристорите трябва да са с пробивно напрежение, равно или по – голямо от 350 V.
Описаното устройство може да се използва за светлинни ефекти, сигнализация, рекламни цели и украса.


Светещи гирлянди за елхата инж. К. Лисичков
Радио телевизия електроника 1980/10/стр. 29

Светлинните ефекти към новогодишната елха спомагат за създаване на празнично настроение у дома. С помощта на описаното устройство се превключват в определена последователност четири групи от различно оцветени гирлянди. Устройството е съставено от четири функционални възела – тактов генератор, брояч, ключови елементи и блок за захранване, и осигурява 10 различни комбинации на светене на разноцветните гирлянди.

На фиг. 1 е дадена принципната схема на устройството, построено на базата на TTL интегрални схеми.
Генераторът на тактовите импулси е изграден с два от логическите елементи на интегралната схема SN7400 (K144ЛА3, К1ЛБ553, МН5400). С останалите два логически елемента от същата схема е реализиран тригер на Шмит, подобряващ формата на тактовите импулси. Времето между две последователни превключвания на гирляндите може да се регулира в известни граници с помощта на потенциометъра Po. Изработените от генератора импулси се подават на входа на десетичния брояч SN7490 (MH5490, K155IE2), kaто към неговите изходи А, В, С, D са свързани транзисторите Т1 – Т4, управляващи тиристорите Т6 – Т9. Тиристорите изпълняват функцията на ключови елементи, комутиращи гирляндите G1 – G4 към захранващото напрежение. Отделният гирлянд е съставен от 10 последователно свързани лампички 12 V/0,1 A, оцветени в определен цвят. Към всеки един от тиристорите могат да се свържат успоредно помеждуси до 10 гирлянди, без тиристорите да се нуждаят от радиатори. Защитата от късо съединение е обща за четирите тиристора. Стопяемият предпазител се подбира съобразно броя на използваните гирлянди. Захранването на електронната част е трансформаторно, с двуполупериодно изправяне и стабилизация на изходното напрежение. Трансформаторът Тр е навит върху сърцевина Ш 14 х 20 и има съответно: W1 = 3500 нав./0,08 ПЭЛ; W2 = 145 нав./0,17 ПЭЛ.
При използване на интегралната схема SN7493 и същия начин на свързване се получават 16 комбинации на светене на гирляндите (крачета 6 и 7 на схемата може да не се свързват – фиг. 2).

Устройството е подходящо освен за елхата също и за различни светлинни ефекти, рекламни цели и украса.
Ако се наблюдава безпричинно самозапалване на някои гирлянди, съответният тиристор трябва да се замени с по – високоволтов от типа КУ202Н.
Забележка. Поради наличието на галванична връзка между схемата и мрежата е необходимо отделните лампички да се изолират с предпазен шлаух и устройството да се постави на място, надостъпно за малки деца.

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

         главна страница       напред         горе