Prosty interkom

Jak można się domyślić, urządzenie służy do dwukierunkowej, przewodowej transmisji dźwięku (głównie ludzkiej mowy) na odległość. Wprawdzie z uwagi na swą prostotę interkom ten nie nadaje się do bardziej wymagających zastosowań, jednak z powodzeniem można go wykorzystać w charakterze domowej zabawki i nie tylko. Atutem tego urządzenia jest mała wartość napięcia zasilania, co pozwala zastosować zasilanie bateryjne, oraz potrzeba połączenia interkomów tylko dwoma przewodami.

Zasada działania
Cały system przekazywania dźwięku ma składać się z dwóch identycznych aparatów połączonych dwoma przewodami. Interkomy posiadają wzmacniacze, które są wykorzystane tylko przy „nadawaniu”. W drugim aparacie dźwięk nie jest wzmacniany, tylko od razu podawany do głośnika. Dzięki temu można odebrać informację nawet wtedy, gdy zasilanie jest wyłączone. Interkom posiada podwójny przekaźnik, którego obecność pozwala wykorzystać głośnik zarówno w jego naturalnej roli, jak i w roli mikrofonu. Cały wzmacniacz elektroakustyczny składa się z dwóch części. Pierwszą jest prosty jednotranzystorowy przedwzmacniacz mikrofonowy w układzie ze wspólnym emiterem. Ze względu na ryzyko samowzbudzenia zastosowałem układ odsprzęgąjący i filtrujący zasilanie przedwzmacniacza z elementami R3 i C3. Głównym wzmacniaczem jest znany układ LM386. Wzmacniacz o większej (katalogowej) mocy wyjściowej nie zapewni znacząco większej głośności z powodu niskiego napięcia zasilania oraz strat na oporności przewodów łączących interkomy. Poza tym niewskazane jest obciążanie styków przekaźnika większymi prądami, gdyż styki te przy zasilaniu przekaźnika napięciem niższym niż normalnie są do siebie słabiej dociśnięte. W urządzeniu wykorzystałem miniaturowy przekaźnik typu M4 -12H , który powinien być sterowany napięciem 12 V. Ponieważ dostępne jest napięcie 6V, potrzebny był układ podwajający napięcie sterujące przekaźnik, przynajmniej w samym momencie załączania. I w takim właśnie układzie pracuje NE555, a konkretnie w ten sposób, że gdy zwarcie styków przycisku S1 poda na odpowiednie wejścia (nóżka 2 i 6) wewnętrznych komparatorów napięcie mniejsze od 1/3 potencjału zasilania, to na wyjściu kostki (n.3) pojawia się stan wysoki. Wewnętrzny tranzystor przechodzi w stan zatkania i na jego kolektorze (n. 7) również wystąpi pewne napięcie. Tranzystor T1 załącza wtedy przekaźnik od strony masy, natomiast powielacz napięcia, wykonany na elementach C5 i D1, wytwarza impuls o podwojonym napięciu pozwalający pewnie przełączyć styki przekaźnika. Po wyłączeniu zasilania, gdy napięcie na kondensatorze C2 spadnie do tak niskiej wartości, że półprzewodniki wchodzące w skład struktury krzemowej US1 przestaną normalnie działać, a wewnętrzny tranzystor nie będzie już „uziemiał” prądu płynącego przez rezystor R2, resztki ładunku z C2 załączają T1. Wtedy kondensator C5 może się rozładować za pośrednictwem tego tranzystora oraz diody D3. Podłączenie głośnika do masy w punkcie „D”, który został umieszczony obok przedwzmacniacza mikrofonowego jest prawidłowe, gdy głośnik jest wykorzystany jako mikrofon. Jest natomiast błędne, gdy do głośnika dopływa sygnał z drugiego interkomu. Znaczne prądy przepływające przez głośnik, a potem przez tę część obwodu masy, do której jest podłączony wzmacniacz tranzystorowy, mogą zmieniać zerowy potencjał masy zakłócając w jakimś stopniu pracę tego wzmacniacza. Przedwzmacniacz mikrofonowy mógłby to „odczuwać” w ten sposób, jakby mu „ziemia drżała (a przy naprawdę dużych prądach – trzęsła) pod stopami”. Jednak w tym wypadku nie ma to znaczenia, nie trzeba się tym przejmować, bo nawet jeśli na wyjściu wzmacniacza głośnikowego pojawią się jakieś śmiecie, to i tak będą niezauważalne, bo wyjście wzmacniacza będzie w tym czasie odłączone przez przekaźnik. Rezystory R13 i R15 zapewniają właściwą polaryzację ujemnych okładek kondensatorów C7 i C10 kiedy przekaźnik odłączy je od głośników. Dioda LED D4, sygnalizując obecność zasilania, przypomina o jego wyłączeniu gdy użytkownik interkomu zakończy rozmowę.

Montaż i uruchomienie
Montaż tak prostego urządzenia nie powinien przysporzyć nikomu kłopotu. Warto jednak pamiętać o montażu zworki pod NE555. Nawet najdłuższy przycisk (S1) może okazać się za krótki, zwłaszcza jeśli płytka będzie częściowo schowana za głośnikiem i przykręcona do tylnej ścianki obudowy. Można go przedłużyć stosując np. plastikową rurkę z przyklejonym do niej na jednym końcu kwadratowym kawałkiem tworzywa. Jeśli będzie to materiał przepuszczający światło, to diodę LED można wykorzystać do jego podświetlania. Interkom nie posiada układu automatycznej regulacji wzmocnienia (ARW), mogą więc wystąpić objawy przesterowania Jeśli dźwięk docierający do „mikrofonu” będzie zbyt głośny. Ustawiłem wzmocnienie napięciowe obu stopni wzmacniających na takim poziomie, by można było mówić do głośnika normalnym głosem z odległości nie mniejszej niż 5 – 10 cm (wszystko zależy od tego, ile decybeli generuje dana osoba, gdy mówi „normalnym” głosem). Przewód łączący interkomy może być dowolnego typu, byleby obie żyły były miedziane. Każdy interkom może mieć swój własny zestaw baterii (zasilacze), gdyby ktoś jednak chciał zasilać oba aparaty z jednego źródła, będzie musiał podłączyć jeszcze jeden przewód. Niech Czytelnicy sami zdecydują, co im bardziej pasuje: więcej kabli czy baterii lub dwa zasilacze. Zamiast zwykłego mechanicznego przełącznika S2 można wykorzystać duży przycisk monostabilny, który sam zadba o wyłączenie zasilania, gdy użytkownik przestanie go gnieść paluchem.

Wykaz elementów:
R1, R15 : 120 kΩ (100-150 kΩ
R2, R13 : 10 kΩ
R3, R7, R8 : 1 kΩ
R4 : 470Ω
R5, R14 : 4,7 kΩ
R6 : 100 kΩ
R9 : 12 kΩ
R10 : 56 kΩ
R11 : 220Ω
R12 : 10 Ω
S1 : microswitch 13 mm
S2 : patrz tekst
PZ1 : przekaźnik M4-12H
Głośnik : 1 W / 8Ω
C1, C11 : 100 nF
C2 : 470 µF
C3 : 47 µF
C4, C6, C9, C10 : 10 µF
C5, C7 : 220 µF
C8 : 47 nF
D1-D3 : 1N4148
D4 : dioda LED 3 lub 5 mm
T1, T2 : BC237B
US1 : NE555
US2 : LM386

Schemat ideowy:Prosty interkom schemat

Schemat montażowy:

prosty interkom wzór płytki

Post Author: swistak

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Potwierdz, że nie jesteś botem. *