Detektor hałasu

Schemat ideowy detektora hałasu pokazano na rysunku 1. Zastosowanym przetwornikiem elektroakustycznym jest mikrofon elektretowy MIC1. Do poprawnego działania, wymaga on spolaryzowania napięciem stałym za pomocą rezystora R1. Składowa stała jest następnie oddzielana przez kondensator C1, a składowa zmienna o niskiej amplitudzie trafia na wejście wzmacniacza operacyjnego w układzie wzmacniacza odwracającego. By uniknąć zasilania go napięciem symetrycznym, została zastosowana „sztuczka” polegająca na umieszczeniu jego wejścia nieodwracającego na potencjale równym połowie napięcia zasilającego, wynoszącego tutaj ok. 6 V.

Rysunek 1. Schemat ideowy detektora hałasu

Kondensator C2 filtruje napięcie „sztucznej masy”, natomiast rezystor R4 ustala wzmocnienie. Wzmocniony sygnał (wraz ze składową stałą ok. 6 V) przechodzi do drugiego wzmacniacza operacyjnego US1B pracującego jako komparator. Jeżeli chwilowy poziom napięcia na wejściu odwracającym przekroczy poziom ustalony potencjometrem P1 to na jego wyjściu wystąpi napięcie zbliżone do napięcia zasilania, otwierając tranzystor T1. Rezystor R7 ogranicza prąd jego bazy, a dioda Zenera (D1) zapobiega przypadkowemu załączeniu tranzystora, gdy wartość wzmocnionego sygnału jest bliska progu zadziałania. Dioda D2 chroni układ przed odwróceniem polaryzacji napięcia zasilającego.

Urządzenie zmontowano na płytce o wymiarach ok. 24 mm×60 mm (rysunek 2). Pod układ scalony warto zastosować podstawkę. Mikrofon winien zostać wlutowany tak, aby jego obudowa była połączona z masą. Zasilanie napięciem ok. 12 V, niekoniecznie stabilizowanym, dobrze filtrowanym. Pobór prądu w stanie spoczynku to ok. 2 mA. Wyjście typu otwarty kolektor o może być obciążone prądem do 100 mA. Należy pamiętać, iż na wyjściu pojawiają się krótkie impulsy prostokątne, więc jeżeli zajdzie potrzeba uruchamiania np. przekaźnika, wówczas warto zastosować dodatkowo przerzutnik monostabilny.

Rysunek 2. Schemat montażowy detektora hałasu

Jedyną czynnością uruchomieniową jest ustawienie pożądanego progu zadziałania. Najłatwiej zrobić to włączając między wyjście OUT a dodatni biegun zasilania diodę LED z rezystorem i obserwując jej zachowanie przy różnych położeniach suwaka potencjometru oraz pożądanym natężeniu dźwięku. Im bliżej krawędzi płytki znajdzie się suwak, tym mniejsza czułość. Ustawienie zbyt niskiego progu może powodować przypadkowe otwieranie się tranzystora wskutek fluktuacji powietrza wokół mikrofonu. Wzmocnienie przedwzmacniacza można zmienić poprzez wymianę rezystora R4 na egzemplarz o większej (większe wzmocnienie) lub mniejszej (mniejsze wzmocnienie) rezystancji.

Michał Kurzela, EP