Jak zrobić stetoskop elektroniczny

Stetoskopy kojarzą się przede wszystkim z urządzeniami medycznymi służącymi do diagnozowania chorób na podstawie dźwięków płuc i serca. Jednak oprócz tego są one szeroko stosowane w innych obszarach, na przykład są używane przez mechaników samochodowych do słuchania obcych dźwięków podczas pracy silnika. A jeśli stetoskop ma dużą czułość, to mocując jego czujnik do ściany, z łatwością usłyszysz rozmowę osób po drugiej stronie ściany – warto jednak pamiętać, że podsłuchiwanie rozmów innych osób jest zabronione, a po prostu niemoralny. Prezentowany obwód stetoskopu faktycznie ma duże wzmocnienie, zapewniając dobrą czułość, szczególnie przy dobrym czujniku.

Opis schematu

Pierwsze dwa stopnie stetoskopu wykorzystują niskoszumowy wzmacniacz operacyjny OPA350, co jest bardzo ważne, ponieważ nadmiar szumów w torze audio spowoduje, że użyteczny sygnał będzie mniej zrozumiały. Wskazany na schemacie OPA350 jest dość drogi, można go zastąpić tanim i niedrogim NE5532, który również jest uważany za niskoszumowy, choć o obniżonych parametrach - dokładnie to zrobiłem.Wzmocnienie określa wartość rezystora R18 w obwodzie sprzężenia zwrotnego wzmacniacza, wartość 10 MOhm może być nawet nadmierna, jeśli wystąpi samowzbudzenie lub po prostu nadmierna czułość, można ją zmniejszyć.

Na wyjściu wzmacniacza operacyjnego znajduje się rezystor zmienny – regulacja głośności. Praktyka pokazała, że ​​wymaganą objętość osiąga się nawet przy niewielkim kącie obrotu regulatora od minimum. Następnie na schemacie znajduje się jednostka sterująca odpowiedzią amplitudowo-częstotliwościową i odpowiedni regulator, za jego pomocą można wyregulować odpowiedź amplitudowo-częstotliwościową sygnału w obszarze wysokiej częstotliwości, co w niektórych przypadkach pomoże zwiększyć odbierany sygnał czytelny. W ostatnim tranzystorze znajduje się wzmacniacz przełączający słuchawki, pokazany na schemacie jako głowica dynamiczna. Wyjście obwodu jest monofoniczne, a słuchawki mają wejście dla prawego i lewego kanału, są po prostu połączone równolegle. Nie ma sensu używać obwodu z głośnikiem podłączonym na wyjściu, ponieważ nie będzie możliwe pozbycie się sprzężenia akustycznego, biorąc pod uwagę bardzo duże wzmocnienie obwodu. Czasami połączenie akustyczne występuje nawet w przypadku słuchawek, jeśli znajdują się one blisko czujnika.

Napięcie zasilania obwodu wynosi 9–12 woltów i ważne jest, aby źródło zasilania było jak najbardziej czyste i nie wytwarzało pulsacji na wyjściu, ponieważ mogą one łatwo przedostać się do sygnału dźwiękowego stetoskopu. Dlatego dobrym źródłem w tym przypadku będzie bateria 9 V, biorąc pod uwagę niski pobór prądu przez obwód.

Czujnik stetoskopowy

Na schemacie czujnik jest oznaczony jako „Micro1” i znajduje się w jego lewej części. Jako czujnik zostanie wykorzystana płytka piezoelektryczna - najczęstsza piszczałka, którą można znaleźć w wielu zabawkach, multimetrach i innej elektronice.Jego mosiężne podłoże jest przylutowane do masy obwodu, a sam kryształ piezoelektryczny jest przylutowany do wejścia.Przy lutowaniu płytek piezoelektrycznych należy zachować ostrożność, ponieważ pod wpływem ogrzewania tracą one swoje właściwości. Różne płytki piezoelektryczne mogą dawać różne wyniki pod względem czułości, duże próbki (o średnicy 4 cm) wykazały dobre wyniki, a według niektórych informacji doskonałą czułość daje krajowy ZP-3 i inne z tej serii. Płytkę piezoelektryczną można zastosować w czystej postaci, przyklejając ją taśmą dwustronną do przedmiotu, którego chcemy odsłuchać, lub można z niej zrobić pełnoprawny czujnik, montując go w obudowie i tworząc sprężynkę - obciążona igła pobierająca - zapewni to dobry wzrost czułości. Płytka piezoelektryczna jest przylutowana do wejścia obwodu giętkim drutem ekranowanym, ja używam do tego MGTFE.

Montaż konstrukcji

Stetoskop zmontowany jest na dość obszernej płytce drukowanej, która zostanie uwzględniona w archiwum. Płytka drukowana wymaga wykorzystania elementów wyjściowych, z wyjątkiem wzmacniacza operacyjnego - jest w obudowie SMD.

Płytkę drukowaną wykonano zwykłą metodą LUT, co było wielokrotnie opisywane w Internecie. Rezystory zmienne wlutowano bezpośrednio na płytkę, obok nich umieszczono gniazda 3,5 mm do podłączenia wtyku słuchawkowego (wyjście) i płytki piezoelektrycznej (wejście), zasilanie dostarczane jest dwoma przewodami. Zmontowana płytka bez obudowy dobrze poradzi sobie z wychwytywaniem zakłóceń, szczególnie przy zbliżaniu się do przewodów sieciowych. Aby tego uniknąć, płytkę można umieścić w metalowej obudowie, która jest połączona z masą obwodu i wyprowadzić jedynie ekranowany przewód do czujnika.Zmontowany stetoskop ma naprawdę dobre właściwości, dzięki niemu wyraźnie słychać rozmowę ludzi przez cienką ścianę, nawet przy użyciu prymitywnego czujnika.