Πώς να φτιάξετε ένα ηλεκτρονικό στηθοσκόπιο

Τα στηθοσκόπια συνδέονται κυρίως με ιατρικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη διάγνωση ασθενειών με βάση τους ήχους των πνευμόνων και της καρδιάς. Ωστόσο, εκτός από αυτό, χρησιμοποιούνται ευρέως σε άλλους τομείς, για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται από τους μηχανικούς αυτοκινήτων για να ακούν εξωτερικούς ήχους όταν ο κινητήρας λειτουργεί. Και αν το στηθοσκόπιο έχει μεγάλη ευαισθησία, τότε συνδέοντας τον αισθητήρα του στον τοίχο, μπορείτε εύκολα να ακούσετε τη συνομιλία των ανθρώπων στην άλλη πλευρά του τοίχου - ωστόσο, αξίζει να θυμάστε ότι η υποκλοπή των συνομιλιών άλλων ανθρώπων απαγορεύεται και απλά ανήθικος. Το παρουσιαζόμενο κύκλωμα στηθοσκοπίου έχει πραγματικά υψηλό κέρδος, παρέχοντας καλή ευαισθησία, ειδικά με έναν καλό αισθητήρα.

Περιγραφή του κυκλώματος

Τα δύο πρώτα στάδια του στηθοσκοπίου χρησιμοποιούν έναν λειτουργικό ενισχυτή χαμηλού θορύβου OPA350, ο οποίος είναι πολύ σημαντικός, επειδή ο υπερβολικός θόρυβος στη διαδρομή ήχου θα κάνει το χρήσιμο σήμα λιγότερο κατανοητό. Το OPA350 που υποδεικνύεται στο διάγραμμα είναι αρκετά ακριβό· μπορείτε να το αντικαταστήσετε με το φθηνό και προσιτό NE5532, το οποίο θεωρείται επίσης χαμηλού θορύβου, αν και με υποβαθμισμένες παραμέτρους - αυτό ακριβώς έκανα.Το κέρδος καθορίζεται από την τιμή της αντίστασης R18 στο κύκλωμα ανάδρασης του ενισχυτή· μια τιμή 10 MOhm μπορεί ακόμη και να είναι υπερβολική· εάν συμβεί αυτοδιέγερση ή απλώς υπερβολική ευαισθησία, μπορεί να μειωθεί.

Στην έξοδο του λειτουργικού ενισχυτή υπάρχει μια μεταβλητή αντίσταση - ένας έλεγχος έντασης. Η πρακτική έχει δείξει ότι ο απαιτούμενος όγκος επιτυγχάνεται ακόμη και με μια μικρή γωνία περιστροφής του ρυθμιστή από το ελάχιστο. Στη συνέχεια στο διάγραμμα είναι μια μονάδα ελέγχου απόκρισης πλάτους-συχνότητας και ένας αντίστοιχος ρυθμιστής· με τη βοήθειά του, μπορείτε να ρυθμίσετε την απόκριση πλάτους-συχνότητας του σήματος στην περιοχή υψηλής συχνότητας, κάτι που σε ορισμένες περιπτώσεις θα βοηθήσει να γίνει το λαμβανόμενο σήμα περισσότερο ευανάγνωστος. Το τελευταίο τρανζίστορ φιλοξενεί έναν επαναλήπτη που αλλάζει τα ακουστικά, που φαίνεται στο διάγραμμα ως δυναμική κεφαλή. Η έξοδος του κυκλώματος είναι μονοφωνική και τα ακουστικά έχουν είσοδο για το δεξί και το αριστερό κανάλι, απλά συνδέονται παράλληλα. Δεν έχει νόημα να χρησιμοποιείτε ένα κύκλωμα με ένα ηχείο συνδεδεμένο στην έξοδο, καθώς δεν θα είναι δυνατό να απαλλαγείτε από την ακουστική ανάδραση, δεδομένου του πολύ μεγάλου κέρδους του κυκλώματος. Μερικές φορές μια ακουστική σύνδεση λαμβάνει χώρα ακόμη και με ακουστικά αν βρίσκονται κοντά στον αισθητήρα.

Η τάση τροφοδοσίας του κυκλώματος είναι 9..12 βολτ και είναι σημαντικό η πηγή ρεύματος να είναι όσο το δυνατόν καθαρότερη και να μην παράγει παλμούς στην έξοδο, αφού μπορούν εύκολα να μπουν στο ηχητικό σήμα του στηθοσκοπίου. Επομένως, μια καλή πηγή, σε αυτή την περίπτωση, θα ήταν μια μπαταρία 9 volt, δεδομένης της χαμηλής κατανάλωσης ρεύματος του κυκλώματος.

Αισθητήρας στηθοσκοπίου

Στο διάγραμμα, ο αισθητήρας χαρακτηρίζεται ως "Micro1" και βρίσκεται στο πολύ αριστερό μέρος του. Μια πιεζόπλακα θα χρησιμοποιηθεί ως αισθητήρας - το πιο συνηθισμένο τσιράκι, το οποίο βρίσκεται σε πολλά παιχνίδια, πολύμετρα και άλλα ηλεκτρονικά.Το ορειχάλκινο υπόστρωμά του είναι συγκολλημένο στη γείωση του κυκλώματος και ο ίδιος ο πιεζοηλεκτρικός κρύσταλλος συγκολλάται στην είσοδο.Κατά τη συγκόλληση πιεζοηλεκτρικών πλακών πρέπει να είστε προσεκτικοί, καθώς χάνουν τις ιδιότητές τους όταν θερμαίνονται. Διαφορετικές πιεζοηλεκτρικές πλάκες μπορούν να δώσουν διαφορετικά αποτελέσματα όσον αφορά την ευαισθησία· μεγάλα δείγματα (διαμέτρου 4 cm) έδειξαν καλά αποτελέσματα· επίσης, σύμφωνα με ορισμένες πληροφορίες, εξαιρετική ευαισθησία δίνεται από το εγχώριο ZP-3 και άλλα από αυτήν τη σειρά. Η πιεζοηλεκτρική πλάκα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην γυμνή της μορφή, κολλώντας την με ταινία διπλής όψης στο αντικείμενο που πρέπει να ακούσετε ή μπορείτε να φτιάξετε έναν πλήρη αισθητήρα από αυτήν, τοποθετώντας την στο περίβλημα και φτιάχνοντας ένα ελατήριο -γεμισμένη βελόνα παραλαβής - αυτό θα δώσει μια καλή αύξηση στην ευαισθησία. Η πιεζοηλεκτρική πλάκα συγκολλάται στην είσοδο του κυκλώματος με ένα εύκαμπτο θωρακισμένο καλώδιο· χρησιμοποιώ το MGTFE για αυτό.

Συναρμολόγηση της δομής

Το στηθοσκόπιο συναρμολογείται σε μια αρκετά ευρύχωρη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, η οποία θα συμπεριληφθεί στο αρχείο. Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος περιλαμβάνει τη χρήση στοιχείων εξόδου, εκτός από τον λειτουργικό ενισχυτή - είναι σε πακέτο SMD.

Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος κατασκευάστηκε με τη συνήθη μέθοδο LUT, η οποία έχει περιγραφεί επανειλημμένα στο Διαδίκτυο. Οι μεταβλητές αντιστάσεις συγκολλούνται απευθείας στην πλακέτα, δίπλα τους υπάρχουν υποδοχές 3,5 mm για τη σύνδεση ενός βύσματος ακουστικών (έξοδος) και μιας πιεζοηλεκτρικής πλάκας (είσοδος), η τροφοδοσία παρέχεται μέσω δύο καλωδίων. Μια συναρμολογημένη πλακέτα χωρίς περίβλημα θα κάνει καλή δουλειά στην ανάκτηση παρεμβολών, ειδικά όταν πλησιάζετε τα καλώδια δικτύου. Για να αποφευχθεί αυτό, η πλακέτα μπορεί να τοποθετηθεί σε μεταλλική θήκη, η οποία συνδέεται με τη γείωση του κυκλώματος, και μόνο το θωρακισμένο καλώδιο στον αισθητήρα μπορεί να βγει έξω.Το συναρμολογημένο στηθοσκόπιο έχει πολύ καλά χαρακτηριστικά· με τη βοήθειά του, μπορείτε να ακούσετε καθαρά τη συνομιλία των ανθρώπων μέσα από ένα λεπτό τοίχωμα, ακόμη και όταν χρησιμοποιείτε έναν πρωτόγονο αισθητήρα.