Имитатор звука выстрела
Принципиальная схема имитатора звука выстрела для электронного «тира» на И К лучах приведена на рисунке. На диоде VI собран генератор шумового напряжения. Усиленный транзистором V2, шумовой сигнал поступает на управляемый усилитель, выполненный на транзисторах V4 и V6. На транзисторе V5 собрано ключевое устройство.
В исходном состоянии транзистор V5 закрыт, и сигнал на выходе управляемого усилителя отсутствует. Как только на вход поступит импульс прямоугольной формы (полярность — отрицательная), транзистор V5 откроется и на определенный промежуток времени откроет управляемый усилитель. На входе транзистора V5 включена дифференцирующая цепь R5C2V3R6R7, которая определяет форму огибающей шумового сигнала на выходе управляемого усилителя.
Сформированный таким образом сигнал через усилитель напряжения на транзисторе V7 и фильтр НЧ (C6C7RI6C8) поступает на выходной каскад усилителя мощности, который выполнен на составном транзисторе V8, V9. Фильтр подавляет частоты выше 5 кГц. что исключает влияние этого усилителя на приемную часть электронного блока мишени.
Имитатор можно собрать на отдельной плате, устанавливаемой в корпусе мишени. Вход имитатора подключают к коллектору транзистора V17 электронного блока мишени. Никаких особых требований к деталям имитатора не предъявляется, желательно лишь конденсатор С2 выбрать с возможно меньшим током утечки (К53-1).
Налаживание имитатора начинают с установки режима транзисторов (указан на схеме) по постоянному току, для этого предварительно необходнмо замкнуть эмиттер и коллектор транзистора V5. Подбором резистора R1 устанавливают максимальный уровень шума в громкоговорителе (B1). Затем снимают перемычку с транзистора V5 и припаивают ее к выводам конденсатора С2, а вход имитатора соединяют с минусовым выводом батареи питания. Подбирают резистор R6 таким, чтобы напряжение на коллекторе транзистора V5 было в пределах —0, 08. .0, 1 В, так как этот транзистор должен быть в насыщении.
После этого снимают все перемычки и делают несколько выстрелов. Если продолжительность звука выстрела оказывается слишком большой (более I.5...2 с), конденсатор С2 следует заменить на другой, меньшей емкости.
При замыкании тумблера "Питание" SA1 напряжение батареи GB1 поступает на схему ИЗЗ и начинается заряд конденсатора С2 через резистор R5. В течение времени заряда С2, на его обкладке "минус" присутствует плавно уменьшающееся напряжение высокого уровня, которое подается на вход "Сброс" (вывод 15) DD2, имеющий абсолютный приоритет. В течение времени действия активного установочного уровня (логической 1) на входе "Сброс", на выходе "О" (вывод 3) DD2 установлена логическая 1 , светится светодиод HL2, обозначающий начальную позицию (место появления) луча. Время сохранения начальной позиции определяется емкостью С2, сопротивлением R5, и при их номиналах, указанных на схеме (рис. 1), составляет около 1 секунды. Номинал R5 задает низкий логический уровень на входе "Сброс" (вывод 15) DD2 после окончательного заряда С2 и не должен быть более 120 кОм, для надежной работы схемы ИЗЗ.
При замыкании тумблера "Питание" SA1 также начинает работу задающий генератор, собранный на элементах DD1.1, DD1.2, С1, R1, R2, который вырабатывает импульсы прямоугольной формы с амплитудой, близкой к напряжению источника питания (GB1), и частотой, установленной потенциометром R1. В крайнем верхнем (по схеме) положении движка R1 частота импульсов минимальна и составляет около 2, 5 Гц. В крайнем нижнем (по схеме) положении движка R1 частота импульсов максимальна и составляет около 15 Гц. С выхода генератора (вывод 4) инвертора DD1.2 сигнал поступает на счетный вход "CN" (вывод 14) счетчика DD2. С каждым положитепьным перепадом на счетном входе "CN" DD2 содержимое счетчика увеличивается на единицу, что приводит к поочередному появлению логической единицы на выходах "1"..."9" (выводы 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11 соответственно) и поочередному зажиганию светодиодов дискретной индикаторной линейки, собраной на девяти синих (HL2...HL10) и одном красном (HL11) СДИ. Однако, такое возможно, если на входе "CP" (вывод 13) DD2 установлен уровень логического нуля, определяемый сигналом, установленным на выходе (выводе 10) DD1.3. Выходной сигнал RS-триггера в исходном состоянии определяется нормально замкнутыми контактами 1 и 3 кнопки SB1. При нажатии на кнопку SB1 "Защита" контакты 1 и 3 кнопки SB1 размыкаются, а контакты 1 и 2 замыкаются и на вход (вывод 13) DD1.4 поступает логическая 1, которая переключает DD1.4 в нулевое состояние (на выводе 11 DD1.4 появляется логический 0). Таким образом, на обоих входах логического элемента DD1.3 присутствуют нули, а на выходе (выводе 10) DD1.3 появляется логическая единица. С выхода (вывода 10) DD1.3 эта 1 поступает на вход "CP" (вывод 13) DD2 и счетчик DD2 останавливается. RS-триггер, собранный на логических элементах DD1.3, DD1.4 и резисторах R3, R4 установки низкого уровня на его входах, имеет функцию подавления дребезга контактов кнопки SB1. При не нажатой кнопке SB1 "Защита" на его выходе (выводе 10) DD1.3 логический ноль, а при нажатой кнопке SB1 на его выходе (выводе 10) логическая единица. Подсчет импульсов счетчиком DD2 по входу "CN" (вывод 14) разрешен только при низком уровне на входе "CP" (вывод 13) DD2.
Если момент нажатия на кнопку был выбран правильно, то ёсть пришелся на момент свечения краснрго HL11, то при замыкании контактов 1 и 2 SB1 на входах (катодах VD1 и VD2) логического элемента "2И", собранного на дискретных элементах VD1, VD2, R7, устанавливаются логические нули, а на затворе VT1 - открывающее напряжение положительной полярности (определяемое резистором R7). Транзистор VT1 открывается, сопротивление канала исток-сток резко уменьшается и включается сигнал "Отражение луча" (мигает зеленый HL1 и прерывисто звучит зуммер НА1), подтверждающий удачное отражение луча. Зеленый СДИ "Защита" вместе с зуммером НА1 будут активны до тех пор, пока SB1 удерживается в нажатом состоянии. На этом заканчивается первый этап игры и с отпусканием кнопки начинается следующий: на входе "CP" (вывод 13) DD2 снова устанавливается логический 0 и счетчик DD2 продолжает работу ("полет" луча возобновляется).
Если момент нажатия на кнопку выбран не правильно, то есть пришелся на момент свечения одного из синих (HL2...HL10) СДИ, то при замыкании контактов 1 и 2 SB1 на катоде диода VD2 (одном из входов элемента "2И") установлен логический 0, VD2 открыт и на затворе VT1 низкий (закрывающий VT1) уровень напряжения. Поэтому полевой транзистор VT1 закрыт, канал исток-сток VT1 имеет бесконечно большое сопротивление. Стоковая нагрузка VT1 - зуммер НА1 с зеленым мигающим СДИ обесточены: сигнал "Отражение луча" не включается, сообщая о напрасно потраченной энергии на неудачную нейтрализацию последствий атаки луча. В этом случае также заканчивается очередной этап игры, и с отпусканием кнопки SB1 "Защита" начинается следующий.
Постепенно, в процессе игры, отражение луча перестает быть трудной для игрока задачей. В этом случае следует поворотом ручки переменного резистора R1 увеличить скорость перемещения луча.
Играть в ИЗЗ можно, например вдвоем, поочередно, подсчитывая количество удачных отражений луча после трех одноминутных геймов. Победителем признается тот, кто добился наибольшего количества успешных отражений луча. Для замеров времени одноминутных геймов рекомендуется использовать секундомер или таймер с звуковой индикацией окончания отсчета времени.
Собранная без ошибок и из исправных деталей ИЗЗ настройки обычно не требует и работоспособна при первом включении. Диапазон частот тактового генератора при необходимости можно уточнить изменением номиналов времязадающей цепи С1, R1, R2. (Частота генерации обратно пропорциональна произведению RC). Однако увеличение частоты генерации свыше 15...20 Герц делает полет луча трудноуловимым, а изменение частоты ниже 1 Гц делает игру слишком замедленной и не интересной. Увеличить яркость свечения светодиодов HL2...HL11 можно подбором номинала R6. Добиваясь максимальной яркости свечения СДИ, следует помнить: уровень логической 1 на выходах DD2 не должен снижаться более, чем на 30-40% от номинального (близкого к UGB1).
В ИЗЗ применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, С2-33. Конденсаторы С2 и С4 оксидные зарубежного производства. Конденсаторы С1 и СЗ керамические типа КМ, К10-7, К10-17. Мигающий СДИ HL1 можно заменить желтым L-56BYD или подобным мигающим, желательно зеленого цвета. HL2...HL10 заменяются 13В20С-А (синий, d = 3 мм, 20 мА, 3, 0...3, 6 В, 2...3 кд) или любыми суперяркими [1] диаметром 3 мм. В качестве HL11 можно использовать оранжевый СДИ типа 13А20С-В (d = 3 мм, 20 мА, 1, 9...2, 2 fe, 3...4 кд). Транзистор VT1 можно заменить любым из серии КП501 ...КП505, BS170 (разные цоколевки) и даже мощным типа IRF540. Возможная замена зуммера НА1 - НМВ-06 STAR (d = 15 мм, h = 14 мм). Микросхема DD1 - К561ЛЕ5 (CD4001 А).
Зарубежный аналог DD2 К561ИЕ8 - CD4017AE. Тумблер SA1 MTS-202 можно заменить МТ1, малогабаритным MTS-102, особо малогабаритным SMTS-102 или любым, имеющим два нормально разомкнутых контакта с рабочим током не менее 20 мА (рабочий ток НА1). Кнопка SB1 типа KM1-I. Вместо тумблера SA1 и переменного резистора R1 можно установить малогабаритный потенциометр с выключателем СПЗ-4вМ.
Батарея GB1 - 6F22 (отечественные аналоги Крона", "Корунд") с номинальным рабочим напряжением +9 В. Не исключается и вариант Сетевого питания ИЗЗ через адаптер (блок питания) с выходным напряжением + 4, 5...+ 9 В.
Печатная плата ИЗЗ выполнена из односторонне фольгированного гетинакса или стеклотекстолита размерами 40x50x1, 5 мм (см. схему расположения на рис. 2, трассировку печатной платы - рис. 3). Диаметр отверстий на печатной плате под микросхемы 0, 7. ..0, 8 мм, под остальные радиоэлектронные компоненты-0, 8... 1 мм, под соединительные проводники — 1... 1, 2 мм, под крепежные отверстия - 3, 2 мм. Отверстия в корпусе ИЗЗ под кнопку SB1 - 8 мм, тумблер SA1 - 6 мм, резистор R1 - 6 мм, СДИ HL1 - 5 мм, под зуммер НА1 и светодиоды HL2...HL11 -3 мм.