С помощью этого электронного сигнализатора, инвалиды и больные люди, не выходя из квартиры, могут подать сигнал тревоги соседям для оказания им необходимой помощи в вызове врача, сантехника, газовщика и т.п., для чего у соседей должен быть включен в дежурном режиме небольшой радиоприемник в диапазоне УКВ или FМ.

В зависимости от того, в коком диапазоне работает контрольный радиоприемник (отечественный УКВ 66…74 МГц или импортный РМ 88…108 МГц), на соответствующую частоту настраивается контур данного сигнального устройства. Мощность излучения в данном устройстве небольшая, но достаточная, чтобы перекрыть несколько этажей крупнопанельного дома или принять сигнал тревоги в доме, расположенном рядом.

Сигнал тревоги подается с помощью кнопки SА1 (рис.1), когда она нажата, загорается светодиод D2, подтверждая излучение передатчика, а в приемнике слышен зуммер; при отпущенной кнопке все устройство обесточено. Поэтому сигнализатор может быть постоянно включен в сеть – 220 В с помощью вилки X1 – Х2. Поскольку потребляемая мощность ничтожна, то на бюджете семьи это никак не сказывается. В тех местах, где нет сети – 220 В, необходимо запитать устройство от аккумуляторов (батарей) с помощью любого преобразователя (автономного инвертора); при этом преобразователь должен давать на выходе переменное напряжение 220 В любой формы и периодичности, ток нагрузки – до 25 мА. Если пользователь хочет изготовить такой преобразователь самостоятельно, то можно воспользоваться методикой, изложенной в
[1].
Конструктивно устройство располагают в любой подходящей пластмассовой коробочке, антенной служит свободно
свисающий вниз провод МГШВ-0,2 длиной 72 см. Наверх выведен светодиод D2, сзади находится вилка X1 – Х2, на передней панели корпуса расположена кнопка SА1. Трудозатраты на изготовление этого устройства минимальны и под силу любому начинающему радиолюбителю.

Схема сигнализатора работает следующим образом. Напряжение сети ~ 220 В через предохранитель FU1 и кнопку SА1 поступает на первичную обмотку трансформатора Т1 (выводы 1 – 3). Со вторичной обмотки трансформатора (выводы 4-5) переменное напряжение 20 В поступает на мост D1, где оно выпрямляется, при этом загорается светодиод D2. Резистор R2 и стабилитрон D3 образуют простейший параметрический стабилизатора, необходимый для того, чтобы излучаемая передатчиком частота была стабильной. Собственно сам передатчик собран на транзисторе VT1 с необходимыми обвязками.

Оригинальной особенностью схемы является отсутствие специального модулятора. Схема построена так, что пульсации выпрямленного напряжения с частотой 100 Гц и осуществляют модуляцию ЧМ. Для этой цели после моста D1 исключен сглаживающий электролитический конденсатор большой емкости, который обычно всегда стоит после выпрямителя: большая пульсация после выпрямителя используется по назначению – для модуляции. Такое простое решение схемы частотной модуляции удешевляет конструкцию, повышает надежность работы, снижает габариты, а дополнительное введение модулятора, например, на микросхеме, удорожит конструкцию, увеличит габариты и трудоемкость, снизит надежность. При таком схемном решении в контрольном радиоприемнике будет слышен сигнал частотой 100 Гц.

Детали. Все резисторы типа МЛТ мощностью 0,125 Вт, конденсаторы типа КМ, конденсаторы С4, С5 – подборные типа КТ. Транзистор VT1 можно зменить на КТ312Б, КТ363А, КТ368А и др., в качестве светодиода D2 можно использовать светодиоды АЛ102Б, АЛ307Б и др.; стабилитроны – Д808, КС191А, Д818 и др. Катушка L1 намотана на оправке 0 5,2 мм, провод ПЭВ-2 0 0,71 мм, число витков 15; кнопка 5А1 типа МТК1 – 4 В или другая подходящая; предохранитель FU1 типа ВП-1, впаиваемый. В качестве трансформатора Т1 используют готовый трансформатор типа БП-22, мощностью 2,7 Вт из бытовой радиоаппаратуры. При его отсутствии трансформатор можно изготовить самостоятельно. На рис.2 показана схема его включения в сеть – 220 В. Такой вариант включения обеспечивает минимальную конструкцию самодельного трансформатора на мощность всего 1 Вт. В этой схеме применены гасящие конденсаторы С1 и С2 типа К73-17, а в качестве разделительного используется трансформатор с коэффициентом трансформации 1:1, изготовленный на кольцевом сердечнике из пермаллоя. Он должен давать на выходе – 10 В при токе нагрузки до 25 мА. Подключают его к точкам А-Б. Методику расчета смотри, например, в [1].

Монтаж данного электронного устройства ведется на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм согласно рис.3.
При сборке следует обратить внимание на следующие моменты: сигнализатор является прибором, предназначенным для многолетней эксплуатации, кнопка SА1 является оперативным органом. Ее назначение – многократное нажатие в экстренных случаях, поэтому габариты этой кнопки должны обеспечивать удобства при эксплуатации. Конструктивно ее необходимо расположить на передней панели, чтобы усилие нажатия было направлено в сторону розетки ~ 220 В: в этом случае разбалтывание вилки X1 – Х2 минимально. Сама вилка X1 – Х2 составлена из контактов сетевой вилки электробритвы, тостера и и т.п., укреплено сзоди коробочки и для крепости дополнительно залита эмалью. Светодиод D2 выведен наверх, трансформатор Т1 прикреплен к плате винтами.

Для настройки сигнализатора необходим ЛАТР, тестер, измеритель напряженности поля, осциллограф с полосой до 100 МГц (высокочастотный ламповый вольтметр). После сборки и монтажа следует параллельно кнопке SА1 включить миллиамперметр тестера; с помощью ЛАТРа плавно подать напряжение – 220 В. Потребляемый от сети ток не должен превышать 20 мА. После этого отключить сигнализатор от сети, параллельно sА1 запаять перемычку и проверить величину напряжения постоянного тока после моста D1: оно должно быть порядка 12 В; светодиод D2 должен светиться. На стабилитроне D3 присутствует напряжение порядка 7,5 В; при других стабилитронах оно будет иным. С помощью осциллографа следует проверить форму кривой пульсации выпрямленного напряжения после стабилитрона D3, для данной схемы это важно.

Поскольку эта пульсация будет модулировать ЧМ колебания, то в процессе настройки передатчика для получения качественного звучания сигнала тревоги может потребоваться подключение к точкам В -подборного электролитического конденсатора, рассчитанного на рабочее напряжение не менее 16 В. При этом следует иметь в виду, что увеличение емкости конденсатора снижает пульсацию, уменьшает девиацию частоты. Звук в радиоприемнике становится чище, звонче и тише и наоборот. Слишком большой уровень пульсации питающего напряжения приводит к искажениям ВЧ колебаний, звучание получается “грязным”, по шкале радиоприемника этот передатчик можно принимать в нескольких точках, что недопустимо. Поэтому в процессе настройки по осциллографу следует контролировать конечную форму излучаемых колебаний. Величину емкости этого конденсатора подбирают сугубо индивидуально. Если контрольный радиоприемник находится у соседа через стенку, то эта емкость будет больше, чем если сигнал принимается на значительном расстоянии или проходит через многочисленные железобетонные перекрытия.

Для настройки генератора вместо резистора RЗ следует включить потенциометр на 10 кОм с ограничительным резистором 1 кОм, вместо R5 – потенциометр на 1 кОм, вместо С4 и С5 впаять подстроечные конденсаторы КТ2-4 1,9/20 пФ. Надо сразу же определиться, на какой диапазон УКВ или FМ будет работать этот передатчик. Для проверки наличия генерирования потенциометр R5 выставить на 150 Ом и, подстраивая потенциометр RЗ, добиться устойчивого генерирования с подключенной антенной WA1.

Контролировать колебания ВЧ вольтметром или осциллографом на коллекторе VT1. Этими же резисторами выставить максимальную мощность излучения по измерителю напряженности поля. С помощью С4 подстроить девиацию частоты, а С5 настроить передатчик на свободный участок УКВ диапазона. Сжимая или раздвигая витки катушки L1, можно также подстраивать частоту колебаний. После этого отключить приборы и проверить работу передатчика на контрольный приемник: добиться максимального излучения, что определяется уровнем громкости. Затем контрольный радиоприемник следует расположить там, где он будет находиться постоянно. Поскольку распространение УКВ волн зависит от многих факторов, то следует найти точку расположения этого радиоприемника в комнате по максимуму звучания, а также правильно сориентировать его антенну. Следует помнить, что в каждой комнате есть “мертвые зоны”, где нет приема, и зоны максимальной слышимости.

Заключительный этап – проверка в реальных условиях. Для этого необходимо отпаять перемычку, параллельную SА1. Нажимая и отпуская кнопку, убедиться, что сигнал проходит громко и чисто. Подборные элементы следует заменить на постоянные близкого номинала. Пользователь может договориться с соседом о способе оповещения при вызове врача, сантехника и т.д.

Р.Н. Балинский
Журнал “Конструктор” №3-01г.