7.3. Автоматическое включение звуковоспроизводящей установки

Батарейное питание небольших бытовых приборов и устройств имеет тот недостаток, что его часто забывают выключать. Это можно предотвратить, если вместо выключателя установить авто­матическое устройство включения, управляемое источником сиг­нала. Однако само устройство включения должно потреблять такой малый ток, чтобы емкость батареи расходывалась в основном не на него, а в период требуемой работы основного прибора.

Такую автоматику включения можно установить в бытовых зву­ковоспроизводящих установках.

Для прослушивания записей через стереофонические проигры­ватели, кассетные магнитофоны и т. п. очень удобны стереофони­ческие головные телефоны. При этом телефоны, подключенные через согласующий усилитель к выходу детектора или к выходу, предназначенному для перезаписи, обеспечивают лучшее качество воспроизведения, чем при подключении их к выходу усилителя мощности. Такой согласующий усилитель целесообразно оснастить автоматикой, подключающей его к цепи питания только при прихо­де сигнала определенного уровня. Он должен отвечать следующим требованиям:

потребление тока в состоянии «готовности» менее 25 мкА (плоской батарейки достаточно примерно на 800 суток);

сохранение работоспособности при падении напряжения пита­ния до 3,5 В;

чувствительность около 50 мВ;

задержка включения около 30 с;

настолько высокоомный вход, чтобы нагрузка высокоомным источником сигнала (например, пьезоэлектрическим звукоснима­телем) оставалась достаточно малой;

малые размеры, позволяющие устанавливать автоматическое устройство в уже работающий усилитель.

Устройство, схема которого приведена на рис. 7.5, отвечает этим требованиям. Через входы Е₁ и Е₂ сигналы поступают на оба стереоканала, при этом развязка осуществляется резисторами сопротивлением 220 Ом (в случае проигрывателя — до 1 МОм), и через конденсатор связи — на усилитель напряжения, собранный на транзисторе VI. Его оптимальная рабочая точка устанавливается подбором резистора R3 в помещении, где усилитель будет работать. При этом проверяется минимальная чувствительность на входе, обеспечивающая сигнал на выходе.

Рис. 7.5. Автоматическое устройство включения батарейного бытового прибора, управляемое источником сигнала

Рис. 7.6. Схема входного каскада: а — схема с обратной связью по пе­ременному напряжению; б — деление тока базы для устранения обратной связи по переменному напряжению

Устройство по схеме на рис. 7.5 может быть выполнено на кремниевых транзисторах КТ342А или КТ342Б (V1 и V2) и КТ602А (V4). Диод V2 — любой кремниевый высокочастотный, например Д220 или даже КД105Б или КД105В. С точки зрения улучшения характеристик устройства желательно, чтобы первый транзистор был малошумящим, со сверхусилением при токе коллектора, исчисляе­мом единицами микроампер. Такими свойствами обладают транзисторы КТ3102Б, КТ3102В, КТ3102Г.

Схема, показанная на рис. 7.6, а, из-за нежелательной обратной связи по переменному напряжению, обладает низкой чувствитель­ностью. Преимущества обратной связи по постоянному току без появления такого эффекта можно реализовать с помощью другой схемы — рис. 7.6,6, требующей, однако, большего количества эле­ментов. Таким образом, выбор схемы в определенной мере зависит от возможности достать высокоомный резистор для установки ра­бочей точки.

После усиления сигнал достаточен для открывания развязан­ного по постоянному току транзистора V3. Через защитный ре­зистор R5 он заряжает конденсатор СЗ, разрядка которого, ограничиваемая по току резистором R6, держит транзистор V4 откры­тым, даже если уровень сигнала кратковременно падает ниже минимально допустимого. В конце программы (в конце пластинки или магнитной ленты) или при выключении источника напряжения запирание усилителя запаздывает примерно на 30 с. После этого в авторском образце усилителя ток составлял менее 15 мкА, что удовлетворяет поставленным требованиям.

Подобное автоматическое устройство управления может вы­полнять и другие задачи, если установить на его входе или выходе дополнительные каскады, обеспечивающие или другое значение сигнала на выходе, или переключение тока. Однако один до­полнительный каскад усиления напряжения (связанный с возможно большими входными сопротивлениями несмотря на меньший уро­вень сигнала на выходе) означает примерно удвоение тока по­коя. Кроме того, устройство должно иметь защиту от влияния помех, которые могут привести к его случайным срабатываниям. На выходе, например, может быть установлена схема Дарлингтона с одним мощным транзистором, допускающим прохождение боль­ших токов переключения. Такое устройство можно использовать для включения голосом батарейного кассетного магнитофона или, наоборот, для его выключения на время пауз при записи радио­передачи. И наконец, — при использовании соответствующих дат­чиков — его можно применить для автоматического выключения переносного или карманного радиоприемника, если вход этого устройства подключить к усилителю низкой частоты за регулятором громкости. При снижении громкости до минимума оно производит его выключение по истечении времени задержки, определяемой емкостью конденсатора СЗ. При этом механический выключатель не нужен.