Comutatoarele activate de sunet pot fi utilizate în aplicații cum ar fi reportofoanele acționate vocal (VOX), alarmele antifurt etc. Modelul simplu prezentat în schema electronică din figura va funcționa la o distanță de aproximativ 3 metri în cazul vorbirii normale, fiind prin urmare suficient de sensibil pentru majoritatea aplicațiilor.
Semnalul de intrare este obținut de la un microfon dinamic de mică impedanță (de tipul celor folosite la casetofoane), fiind necesară o amplificare considerabilă deoarece acest semnal va avea în mod normal o amplitudine de mai puțin de un milivolt. Amplificarea necesară este asigurată de un amplificator convențional în două etaje cu emitor comun, de tip cu cuplaj direct. Acesta îi încorporează pe Tr1 și Tr2 și oferă un câștig de tensiune de aproximativ 80dB (de 10.000 de ori). C4 atenuează răspunsul în înaltă frecvență al amplificatorului, deoarece altfel ar exista un risc ridicat ca o reacție parazită să provoace instabilitate.
Ieșirea de la amplificator este cuplată prin intermediul lui C5 la un circuit redresor format din D1 și D2, iar impulsurile de ieșire pozitive de la acestea sunt alternate și netezite într-o polarizare pozitivă de curent continuu (C.C.) de către C6. Tr3 și Tr4 sunt conectați ca o pereche Darlington utilizată în modul emitor comun, iar dacă tensiunea dezvoltată la bornele lui C6 este mai mare de aproximativ 1,2 volți, Tr4 se va deschide puternic (va intra în saturație) și va aplica practic întreaga tensiune de alimentare pe bobina releului care constituie sarcina sa din colector. O pereche de contacte ale releului este utilizată pentru a acționa echipamentul controlat, iar în majoritatea aplicațiilor se va folosi o pereche de contacte normal deschise (ND), astfel încât, în prezența unui semnal de intrare în dispozitiv, echipamentul controlat să fie pornit.
Desigur, dacă microfonul captează un sunet slab sau nesemnificativ, polarizarea produsă la bornele lui C6 va fi neglijabilă, iar releul nu va fi comutat. Dispozitivul este proiectat să aibă un timp de atac rapid, astfel încât să răspundă prompt la începutul sunetului de activare. Timpul de revenire (decay time) este ceva mai lung, de aproximativ 1 secundă, pentru a preveni vibrația sau declanșarea sacadată a releului (relay chatter) în cazul unor pauze scurte în semnalul sonor. Timpul de revenire poate fi modificat pentru a se potrivi cerințelor individuale și este direct proporțional cu valoarea lui C6.
Consumul de curent al circuitului în condiții de repaus (în gol) este de aproximativ 2,5mA, dar acesta crește la aproximativ 40mA atunci când releul este activat. Sensibilitatea dispozitivului poate fi controlată cu ajutorul lui R4 și scade pe măsură ce cursorul lui R4 este deplasat în jos, spre borna de alimentare negativă.
🛠️ Ghid de înlocuire a componentelor (Modernizare)
Acest comutator acționat prin sunet (releu VOX) este excelent pentru automatizări. Iată piesele moderne pe care le poți folosi pentru a-l asambla cu ușurință:
1. Tranzistorii Tr1, Tr2, Tr3 și Tr4
- În original: Autorul folosea tranzistori NPN standard de semnal mic din seria BC107/BC108/BC109.
- Alternative moderne:
- Pentru Tr1 și Tr2 (etajul amplificator de 80dB): Este foarte recomandat să folosești BC549 sau BC550, deoarece sunt tranzistori NPN speciali pentru aplicații audio, având un zgomot de fond extrem de redus. Acest lucru va preveni declanșarea falsă a releului din cauza fâșâitului intern al circuitului.
- Pentru Tr3 și Tr4 (perechea Darlington de forță): Tr3 poate fi un BC547 obișnuit. Pentru Tr4, care trebuie să suporte curentul bobinei releului (în jur de 40mA), un BC547 sau BC337 este perfect. Ca o alternativă mai simplă, poți înlocui complet acești doi tranzistori (Tr3 și Tr4) cu un singur tranzistor Darlington prefabricat într-o singură capsulă, cum ar fi BC517.
2. Diodele D1 și D2
- În original: Diode cu germaniu (de tipul OA91 sau similar) sau diode de semnal rapid cu siliciu.
- Alternative moderne: Poți folosi diode Schottky de semnal mic precum BAT42 sau BAT43. Acestea au o cădere de tensiune foarte mică (în jur de 0,2V – 0,3V), fiind mult mai eficiente pentru a redresa semnalul slab de la microfon decât diodele standard cu siliciu (precum 1N4148, care au nevoie de 0,6V pentru a se deschide).
