Ионофон на NE555
Добрый день, уважаемые радиолюбители. Сегодня я хотел бы предложить Вам схему простого ионофона. Сейчас этой тематике посвящено множество сайтов, форумов и тем… Вот и я решил приложить к этому свою руку… Не судите строго, это первый мой опыт конструирования подобной техники.
Схема электрическая принципиальная показана на рисунке ниже. Итак, рассмотрим схему предложенного ионофона подробнее.
Сигнал с линейного выхода какого-либо аудиоустройства поступает через фильтр-пробку С1-R1 на вторичную обмотку (На ту, при нормальном включении трансформатора на которой выходное напряжение равно 12 вольт) трансформатора ТВК-110. Данный трансформатор выполняет 2 роли: 1 – осуществляет гальваническую развязку Вашего аудиоустройства и ионофона; 2 – усиливает входной аудио сигнал до нужного уровня.
С первичной обмотки трансформатора (Той, на которую при нормальном включении подаётся 220 вольт), усиленный сигнал, через фильтр-пробку C2-R2 и диод VD3 поступает на вход генератора сигналов, реализованного на микросхеме DD1. Частота генератора определяется цепочкой R3-R4-C3 и при указанных на схеме номиналах составляет чуть-более 30 килогерц. Вход 2 микросхемы NE555 является запускающим т.е. при отсутствии на нём напряжения на выходе оно так же будет отсутствовать. Диод VD3 выделяет положительные полуволны сигнала. Таким образом при подаче аудио сигнала генератор запускается от каждого положительного полупериода сигнала и на выходе 3 микросхемы мы получаем пачки сигнала частотой 30 килогерц, следующие с частотой входного сигнала (По факту промодулированный сигнал). Данный сигнал, через резистор R5 поступает на вход составного транзистораVT1-VT2. Его нагрузкой является первичная обмотка трансформатора Tr2. Со вторичной обмотки данного трансформатора и снимается выходное высокое напряжение. Диод VD1 защищает схему от обратного напряжения, VD2 защищает схему от бросков напряжения по питанию.
Основным достоинством схемы является её простота. Схема не требует наладки и начинает работать сразу после включения. Но у схемы есть и небольшой недостаток, она потребляет в работе значительный импульсный ток, до 10 ампер.
Все используемые детали указаны на схеме. Стоит только обратить внимание на изготовление трансформатора Tr2. Трансформатор Tr2 — это переделанный строчный трансформатор от старого лампового телевизора. Для его переделки снимаем первичную обмотку и мотаем свою. Первичная обмотка содержит 20 витков провода ПЭЛ-1.5. Вторичная обмотка (высоковольтная, залитая пластмассой) остается штатной, после чего трансформатор собирается. При сборке между половинок сердечника следует сделать зазор около 1 мм из тонкого гетинакса или стеклотекстолита. Транзисторы VT1 и VT2 следует установить на теплоотвод.
В подборках фото и видео ниже наглядно показана работа ионофона. Т.к. камера у меня не профессиональная, то голос и музыку слышно плохо, глушит треск горящей искры. При прослушивании на самом деле звук намного чище и отчётливее!!! На одном из видео видно что к выходному трансформатору подключён конденсатор, в конечной схеме он отсутствует т.к. особой роли на качество звучания не сыграл, хотя его присутствие несколько повышает громкость звучания отдельных композиций…
Ну вот, на этом вроде бы на сегодня всё. До новых встреч. С уважением, Андрей Савченко.
P.S. Обновление от 29.03.2020:
Итак, данная конструкция собиралась мной летом 2013-го года и являлась первым опытом в применении таймера NE555 для ШИМ-управления (и подобных целей) на её основе. Я считаю в целом данную конструкцию НЕУДАЧНОЙ т.к. в самой конструкции и описании есть фактические ошибки. Данные ошибки возникли ввиду того, что я воспользовался источником с ошибочным описанием алгоритма работы данного таймера.
Во-первых, для данной конструкции справедлива рекомендация, данная для выходного каскада высоковольтного генератора на NE555.
Во-вторых, при подобной реализации управления пачек сигнала на выходе в реальности нет, но проконтролировать на тот момент я этого не смог т.к. у меня отсутствовал осциллограф.
При работе подобная схема работает в реальности следующим образом: при подаче на вход запуска (вход 2) импульса низкого уровня (т.е. при приходе отрицательной полуволны входного сигнала) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешней RC-цепочкой. Такая ситуация будет происходить при условии, если длительность входного импульса меньше времени заряда конденсатора RC-цепи. Если же входной импульс по длительности все-таки длиннее, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень т.е. не придёт положительная полуволна сигнала.
Таким образом, в реальности, на выходе формируются отдельные выходные импульсы при превышении/понижении порога встроенного компаратора сигнала. Ни пачек импульсов, ни ШИМ-модуляции в такт амплитуде входного сигнала нет. Фактически это достаточно грубый пик-детектор (и если уж быть совсем точным даже не пик-детектор, а детектор перехода через пороговый уровень встроенного компаратора сигнала). Отсюда такой посредственный результат. При построении ионофона на таймере NE555 модуляцию необходимо осуществлять, например, по 5-му выводу. Модернизированный вариант со всеми необходимыми доработками описан в статье Вторая жизнь ионофона на NE555.