Каталог радиолюбительских схем

Ультразвук против грызунов

Различные устройства, излучающие ультразвук, уже пытались применять для отпугивания комаров, москитов, мокрецов и дру гих кровососущих насекомых. К сожалению, они не всегда оказывались действенными. Об этом, в частности, уже сообщалось. И дело, вероятно, вовсе не в том, что ультразвук в принципе не эффективен, а в том, что известные звукоизлучающие устройства обычно работают лишь на одной, строго фиксированной частоте. Поясним это. Представьте себе, что вместо ультразвука устройство излучает звуковые колебания, а объект «отпугивания» — сам человек. Тогда постоянно звучащий тон, хотя и надоедлив, но вполне терпим. Иное дело, если тон переменный, например, звук двух- или трехтональной сирены либо сирены с периодически изменяющейся частотой. Воздействие таких источников звука на животных, не говоря уже о человеке, неизмеримо сильнее. Эффективность возрастает, если частота модуляции звуковых колебаний совпадает с частотой некоторых жизненно важных биоритмов. Подобные сирены способны вызвать даже у диких животных чувство тревоги, испуга и страха. Вероятно, ультразвуковые и излучатели отпугивающих устройств тоже должны воспроизводить колебания не постоянной, а каким-то образов промодулированной частоты. Поскольку на человека сильнее воздействует звук переменной высоты, то, видимо, на животных более эффективно будет влиять именно частотная модуляция ультразвука. По такому принципу, кстати, работает появившееся в продаже устройство «Сирена», предназначенное для отпугивания мышей, крыс, полевок и других грызунов. Предлагаемое устройство (Рис. 1) представляет собой ультразвуковой генератор, частота колебаний которого промодулирована инфразвуковыми колебаниями частотой 6...9 Гц.

Рис. 1. Схема устройства против грызунов

Генератор инфразвуковой частоты образуют элементы DD1.1, DD1.2, резисторы Rl, R2 и конденсатор Cl. Цепочка из резисторов R3, R4, R6, конденсатора С2, диодов VD1, VD2 и транзистора VT1 предназначена для периодического «увода» частоты ультразвукового генератора — симметричного мультивибратора, собранного на элементах DD1.3, DD1.4, резисторах R5, R7 и конденсаторах С5, С6. Его частота периодически, с частотой 6...9 Гц, изменяется от 25 до 50 кГц. Транзисторы VT2—VT5, каждый из которых включен эмиттерным повторителем, образуют двухтактный мостовой усилитель, нагрузкой которого служит динамическая головка ВА1 — она излучает ультразвук с частотной модуляцией. Диод VD3 и конденсаторы С4 — это фильтр в цепи питания микросхемы DD1. Диод VD3 кроме того, предохраняет микросхему от выхода из строя в случае ошибочной полярности включения источника питания всего устройства.

Каков принцип работы ультразвуковой сирены? Если, допустим, эмиттерный переход транзистора VT1 замкнуть проволочной перемычкой, он будет постоянно закрыт, поэтому диоды VD1 VD2 тоже будут закрыты, а ультразвуковой генератор станет работать с постоянной частотой около 25 кГц. Поскольку номиналы резисторов R5, R7 и конденсаторов С5, С6, входящих в мультивибратор, равны между собой, этот генератор формирует строго симметричные прямоугольные импульсы, обеспечивающие головке ВА1 работу без «перекоса». Это — низшая частота работы устройства. Если теперь верхний (по схеме) вывод резистора R3 переключить на плюсовый проводник источника питания, а перемычку с эмиттерного перехода транзистора VT1 удалить, то транзистор постоянно будет в открытом состоянии. В этом случае диоды VD1 и VD2 станут поочередно открываться с частотой 50 кГц — удвоенной частотой ультразвукового генератора, являющейся высшей частотой устройства.

В целом же устройство работает следующим образом. Когда сигнал низкого уровня на выходе элемента DD1.2 скачком сменяется высоким, примерно в течение 30 мс частота ультразвукового генератора изменяется (за счет плавного открывания транзистора VT1) с 25 до 50 кГц, после чего в течение 35 мс остается равной 50 кГц. Затем, когда сигнал высокого уровня на том же выходе элемента DD1.2 снова сменяется низким, генератор в течение 30 мс уменьшает свою частоту (из-за плавного закрывания транзистора VT1) с 50 до 25 кГц, после чего 35 мс формирует импульсную последовательность низшей частоты. Далее работа устройства циклически повторяется. Частоту инфразвукового генератора можно изменять подборкой резистора R2, время нарастания и спада частоты ультразвукового генератора — подборкой резистора R3, а значение высшей частоты устройства резистора R6. При необходимости изменения низшей частоты (обычно в сторону ее уменьшения вплоть до 20 кГц) одновременно подбирают резисторы R5 и R7, соблюдая при этом равенство их номиналов. Чтобы оценить на слух работу такого «беззвучного» устройства, частоту ультразвукового генератора при дется уменьшить.

Радиоэлектроника для начинающих