Резисторы R3, R5 и конденсатор С2 образуют времязадающую цепь обратной связи. Она определяет время, в течение которого транзистор Т2 открыт. При деталях, указанных на схеме шагомера, оно ограничено 0,1 сек. За это время происходит перезарядка конденсатора С2 через резисторы R3, R5, открытый транзистор Т2 и диод Д1.
Как только конденсатор С2 перезарядится, все устройство независимо от положения контактов датчика принимает исходное состояние: транзистор Т1 открывается, а транзистор Т2 закрывается. А как только контакт 2 датчика замкнется с контактом 1, снова начинает заряжаться конденсатор C1. За время одного шага этот конденсатор полностью зарядится, и шагомер будет готов к новому отсчету.
Диод Д1 предупреждает пробой транзистора Т2. Дело в том, что в момент, когда транзистор Т2 закрывается, энергия, запасенная индуктивностью обмотки счетчика, стремится поддерживать убывающий ток. Мгновенное увеличение этого тока, называемого экстратоком, опасно для транзистора. Диод Д1 замыкает на себя положительные полуволны экстратока размыкания и таким образом защищает транзистор от пробоя. Когда конденсатор С1 накапливает заряд, прибор потребляет от батареи ток не более 2 ма, а в момент разряда, когда срабатывает электромеханический счетчик, ток увеличивается до 40 ма.
Источником питания может быть батарея «Крона», батарея аккумуляторов 7Д 0,1 или две батареи КБС-Л-0,50, соединенные последовательно.
Конструкция шагомера может быть любой — все зависит от вашего вкуса и возможностей (рис. 50).
Рис. 50. Внешний вид шагомера.
Прибор можно собрать из готовых деталей. Для контактов датчика подойдут упругие пластинки из фосфористой бронзы, например контактные группы электромагнитных реле. В описываемой конструкции шагомера использован электромеханический счетчик завода «Красная заря» (тип PC 2 720 003). Его обмотка с каркаса удалена и намотана новая, содержащая 5800 витков провода ПЭЛ 0,15.
Для прибора можно использовать любые низкочастотные транзисторы с коэффициентом усиления βст равным 30—100, резисторы МЛТ и УЛМ, конденсаторы С1 типа КЛС (МБГМ), С2 — электролитический, типа ЭМ.
Все детали спускового устройства монтируют на небольшой гетинаксовой плате. Контакты датчика, соединенные с прибором гибкими многожильными проводами, располагают под стелькой обуви, а сам прибор вместе с электромеханическим счетчиком и батареей — в кармане или рюкзаке. Можно придумать и такие контакты, которые бы переключались не от давления ноги, а от движения руки или покачивания тела пешехода.
Налаживание собранного устройства сводится к следующему. После включения питания надо убедиться, что транзистор Т1 открыт, а Т2 закрыт. Это делают двумя способами: измерением коллекторных токов транзисторов Т1 и Т2 или измерением напряжений на их коллекторах. В первом случае миллиамперметр, включенный в разрыв коллекторной цепи T1, должен показывать ток 1,5–2,0 ма (в случае меньшей величины тока его следует увеличить уменьшением сопротивления резистора R3. Коллекторный же ток транзистора Т2 должен быть близок к нулю. Напряжение на коллекторе Т1 должно быть около нуля, а на коллекторе другого транзистора — такое же, как напряжение на источнике питания. Если увеличением сопротивления резистора R3 (при этом увеличивается ток, идущий через Т1) не удается добиться такого состояния Т2, при котором ток, идущий через него, не равен нулю, то следует воспользоваться цепью R6, Д2. Падение напряжения на прямом сопротивлении Д2 подзапирает транзистор Т2 и устанавливает ждущий режим устройства.
Затем подбором деталей С2, R5 следует установить время срабатывания устройства, равное 0,1 сек. Данные этих деталей могут быть увеличены или уменьшены вдвое.
Следующий этап — заставить срабатывать счетчик. Замыкая базу Т1 на плюс источника питания через сопротивление резистора вдвое меньшее, чем R2, надо убедиться, что счетчик срабатывает. Затем такую операцию производят конденсатором С1, заряженным непосредственно от батареи. Если счетчик срабатывает надежно, то собирают цепь R1, ДШ, С1. Замыкая и размыкая контакты ДШ, убеждаются в четком срабатывании счетчика. Выбор сопротивления резистора R1 определяется временем шага. Малое его сопротивление может привести к ложному срабатыванию во время соединения контактов 1 и 2, поскольку происходит бросок тока в первый момент после замыкания этих контактов.
Если контакты датчика находятся на подошве ботинка, то механизм счетчика показывает число пар шагов. Чтобы узнать пройденное расстояние, надо это число умножить на два и на среднюю длину шага.
Скорострельность современного автоматического оружия достигает 400–600 выстрелов в минуту. Прицельная точность очень высока и позволяет поражать цель на расстоянии до 1000 м. Ребята, которые всегда идут в ногу с веком в своих играх, тоже взяли на вооружение автоматы и пулеметы. Ни одна ребячья «война» не обходится сегодня без игрушечных автоматов и пулеметов.
— Та, та, та… — стрекочет пулемет, вырезанный из дощечки. Звуки, подражающие стрельбе, издает либо сам стреляющий, либо специальная трещотка, укрепленная на пулемете или автомате.
В пионерских играх типа «Зарница» использовать такое «вооружение» неудобно. Нужно что-то более современное.
Если взять уже знакомый вам мультивибратор, генерирующий частоту 4—10 гц, то можно создать электронный источник звука, подражающий стрельбе из автомата. Наш автомат назовем «автоматом системы Ф» по первой букве греческого слова «фоне», что означает «звук». Фоноавтомат — звуковой автомат.
Принципиальная схема такого автомата изображена на рисунке 51.
Рис. 51. Принципиальная схема фоноавтомата.
Как видно из схемы, это несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах Т1 и Т2. В коллекторной цепи транзистора Т2 включена обмотка электромагнитного реле. Это реле подключает своими контактами К1 на очень короткое время звуковую катушку громкоговорителя к общему источнику питания — батарее Б1. Звуковая катушка электродинамического громкоговорителя имеет небольшое сопротивление. Такие громкоговорители установлены в обычных сетевых радиовещательных приемниках и телевизорах. После замыкания контактов К1 по звуковой катушке громкоговорителя пойдет большой ток. Диффузор громкоговорителя сместится, и мы услышим резкий звук, напоминающий выстрел.
Но так как мультивибратор заставляет срабатывать реле 4—10 раз в секунду, то щелчки звука — «выстрелы» — будут повторяться с той же частотой.
Нетрудно подсчитать число «выстрелов» в минуту, иначе говоря, скорострельность нашего устройства. Если наибольшая частота генератора равна 10 гц, это значит, что 10 раз в секунду будет срабатывать реле Р1. В минуту число «выстрелов» будет в 60 раз больше, то есть 600 срабатываний реле. Эта скорострельность вполне соответствует скорострельности современного автоматического оружия. Менять частоту можно переменным резистором R2. Схема мультивибратора точно такая же, как в экономичном фонаре. Различие состоит лишь в номиналах деталей, которые определяют частоту и длительность импульсов.
Детали фоноавтомата могут быть любыми, как малогабаритными, так и обычных размеров. Реле нужно взять с током срабатывания 5—10 ма и одной парой нормально разомкнутых контактов. Это может быть реле РКН с обмоткой 16 700 витков провода ПЭЛ 0,08, сопротивлением 2000 ом (паспорт PC 4 500 882). Можно использовать реле РЭС-10 (паспорт PC 4 524 308). При этом скорострельность увеличится примерно вдвое.
Назначение деталей мультивибратора такое же, как в мультивибраторе экономичного фонаря.
Все детали мультивибратора монтируют на небольшой гетинаксовой плате. Размеры платы рассчитывают так, чтобы она поместилась вместе с громкоговорителем и источниками питания в диске автомата. Монтажную плату с источниками питания можно разместить в ложе, а в диске установить только громкоговоритель.
Включение мультивибратора (начало стрельбы) производится выключателем Вк1, оформленным в виде спускового крючка. Мы не останавливаемся подробно на конструкции автомата, предоставляя вам возможность подумать самим, как оформить его внешне и как разместить внутри электронную «начинку».
