Jak vyrobit elektronický stetoskop
Stetoskopy jsou spojovány především s lékařskými přístroji používanými k diagnostice nemocí na základě zvuků plic a srdce. Kromě toho jsou však široce používány v jiných oblastech, například je používají automechanici k poslechu cizích zvuků při běžícím motoru. A pokud má stetoskop velkou citlivost, pak připojením jeho senzoru ke stěně můžete snadno slyšet rozhovor lidí na druhé straně stěny - je však třeba si uvědomit, že odposlouchávání rozhovorů jiných lidí je zakázáno a jednoduše nemorální. Prezentovaný obvod stetoskopu má ve skutečnosti vysoký zisk a poskytuje dobrou citlivost, zejména s dobrým snímačem.
Popis schématu
První dva stupně stetoskopu využívají nízkošumový operační zesilovač OPA350, což je velmi důležité, protože přebytečný šum ve zvukové cestě způsobí, že užitečný signál bude méně srozumitelný. OPA350 uvedený v diagramu je poměrně drahý, můžete jej nahradit levným a cenově dostupným NE5532, který je také považován za nízkohlučný, i když se zhoršenými parametry - přesně to jsem udělal.Zesílení je určeno hodnotou odporu R18 ve zpětnovazebním obvodu zesilovače, hodnota 10 MOhm může být i nadměrná, pokud dojde k samobuzení nebo prostě přílišné citlivosti, lze ji snížit.
Na výstupu operačního zesilovače je proměnný odpor - regulátor hlasitosti. Praxe ukázala, že požadovaného objemu je dosaženo i při malém úhlu natočení regulátoru od minima. Dále je ve schématu řídicí jednotka amplitudově-frekvenční odezvy a odpovídající regulátor, s jehož pomocí můžete upravit amplitudově-frekvenční odezvu signálu ve vysokofrekvenční oblasti, což v některých případech pomůže zvýšit přijímaný signál čitelný. V posledním tranzistoru je umístěn opakovač, který spíná sluchátka, znázorněný na schématu jako dynamická hlava. Výstup obvodu je mono a sluchátka mají vstup pro pravý a levý kanál, jednoduše se zapojí paralelně. Nemá smysl používat obvod s reproduktorem připojeným na výstupu, protože nebude možné se zbavit akustické zpětné vazby, vzhledem k velmi vysokému zesílení obvodu. Někdy dojde k akustickému spojení i se sluchátky, pokud jsou blízko snímače.
Napájecí napětí obvodu je 9...12 voltů a je důležité, aby byl zdroj co nejčistší a nevytvářel na výstupu pulsace, protože se mohou snadno dostat do zvukového signálu stetoskopu. Dobrým zdrojem by tedy v tomto případě byla 9voltová baterie, vzhledem k nízké spotřebě proudu obvodu.
Desku si můžete stáhnout zde:Stetoskopový senzor
Na obrázku je senzor označen jako „Micro1“ a je umístěn v jeho levé části. Jako snímač poslouží piezodeska – nejrozšířenější pískadlo, které se nachází v mnoha hračkách, multimetrech a další elektronice.Jeho mosazný substrát je připájen k zemi obvodu a na vstup je připájen samotný piezoelektrický krystal.Při pájení piezoelektrických destiček byste měli být opatrní, protože zahřátím ztrácejí své vlastnosti. Různé piezoelektrické destičky mohou dávat různé výsledky z hlediska citlivosti, velké vzorky (průměr 4 cm) vykazovaly dobré výsledky, také podle některých informací podává vynikající citlivost domácí ZP-3 a další z této řady. Piezoelektrickou destičku lze použít v holé podobě, přilepit ji oboustrannou páskou na předmět, který je třeba poslouchat, nebo z ní vyrobit plnohodnotný senzor, namontovat jej do pouzdra a vyrobit pružinu -nabitá snímací jehla - to poskytne dobré zvýšení citlivosti. Piezoelektrická destička je na vstup obvodu připájena pružným stíněným drátem, používám k tomu MGTFE.
Montáž konstrukce
Stetoskop je sestaven na celkem prostorné desce plošných spojů, která bude součástí archivu. Na desce plošných spojů jsou použity výstupní prvky, kromě operačního zesilovače - ten je v SMD pouzdru.
Plošný spoj byl vyroben obvyklou metodou LUT, která byla opakovaně popsána na internetu. Variabilní odpory jsou připájeny přímo na desku, vedle nich jsou 3,5mm zdířky pro připojení sluchátkové zástrčky (výstup) a piezoelektrické destičky (vstup), napájení je vedeno dvěma vodiči. Sestavená deska bez krytu dobře zachytí rušení, zejména při přiblížení k síťovým vodičům. Aby se tomu zabránilo, lze desku umístit do kovového pouzdra, které je spojeno se zemí obvodu a vyvést pouze stíněný vodič ke snímači.Sestavený stetoskop má opravdu dobré vlastnosti, s jeho pomocí i při použití primitivního senzoru jasně slyšíte konverzaci lidí přes tenkou stěnu.
