Звуковой оповещатель
Полезная модель относится к акустическим сигнальным устройствам, что воспроизводят акустические колебания, созданные электрическими сигналами, и может быть использована в системах пожарной сигнализации для звукового оповещения. Звуковой оповещатель, который содержит генератор импульсов звуковой частоты на микроконтроллере с двумя выходами, три транзисторных ключа, пьезоизлучатель и две шины электропитания с их связями между собой достигается улучшение качества звуковых сигналов, потому что во время пауз будут закрыты первый и третий транзисторные ключи. А применение микроконтроллера в качестве звукового генератора с двумя выходами управления транзисторными ключами открывает возможность воспроизведения более широкой гаммы звуковых сигналов.
Полезная модель относится к акустическим сигнальным устройствам, что воспроизводят акустические колебания, созданные электрическими сигналами и может быть использована в системах пожарной сигнализации для звукового оповещения, в частности в приборах приемно-контрольных пожарных.
Известный звуковой оповещатель (патент России на полезную модель 
63575 "Звуковой оповещатель и его конструктив", бюл. 15, опубл. 27.05.2007 г.), содержит генератор импульсов звуковой частоты, транзисторный ключ, пьезоизлучатель, первый вывод электропитания генератора импульсов звуковой частоты подключен к выходу ограничителя напряжения и тока, второй вывод электропитания которого соединен со вторыми выводами электропитания генератора импульсов звуковой частоты и транзисторного ключа. Вход транзисторного ключа соединен с входной шиной, а выход - с входом генератора импульсов звуковой частоты. Первый вывод электропитания транзисторного ключа соединен с выходом ограничителя напряжения и тока. Пьезоизлучатель подключен к прямому и инверсному выходам генератора импульсов звуковой частоты.
Недостатком такого известного звукового оповещателя является незначительная мощность звуковых колебаний при фиксированном значении напряжения, что подается на шины электропитания, потому что электропитание генератора импульсов звуковой частоты осуществляется через ограничитель напряжения и тока.
Наиболее близким по совокупности признаков является звуковой оповещатель (патент Украины на полезную модель 29259 «Звуковий оповiщувач» бюл. 1, опубл. 10.01.2008 г.), который содержит пьезоизлучатель, два транзисторных ключа на компланарных транзисторах, генератор импульсов звуковой частоты, первый вывод электропитания которого соединен с первым выводом электропитания первого транзисторного ключа и общей шиной, второй вывод электропитания генератора импульсов звуковой частоты подключен к первой шине электропитания, а второй вывод электропитания первого транзисторного ключа соединен со второй шиной электропитания и первым выводом электропитания второго транзисторного ключа, выход которого через пьезоизлучатель соединен с входом второго транзисторного ключа и выходом первого транзисторного ключа, вход которого подключен к выходу генератора импульсов звуковой частоты. Второй вывод электропитания второго транзисторного ключа подключен к общей шине.
Недостатком такого известного звукового оповещателя является то, что во время звуковых пауз, когда первый транзисторный ключ закрыт, пьезоизлучатель может воспроизводить звуковые сигналы за счет пульсаций напряжения питания, что подключено к шинам электропитания.
В основу изобретения поставлена задача - улучшение качества звуковых сигналов звукового оповещателя особенно для случая встроенного оповещателя, например, в прибор приемно-контрольный.
Поставленная задача решается тем, что звуковой оповещатель, который содержит пьезоизлучатель, два транзисторных ключа на компланарных транзисторах, генератор импульсов звуковой частоты, первый вывод электропитания которого соединен с первым выводом электропитания первого транзисторного ключа и общей шиной, второй вывод электропитания генератора импульсов звуковой частоты подключен к первой шине электропитания, а второй вывод электропитания первого транзисторного ключа соединен со второй шиной электропитания и первым выводом электропитания второго транзисторного ключа, выход которого через пьезоизлучатель соединен с входом второго транзисторного ключа и выходом первого транзисторного ключа, вход которого подключен к выходу генератора импульсов звуковой частоты, который отличается тем, что имеет третий транзисторный ключ, а генератор импульсов звуковой частоты имеет второй выход, который соединен с входом третьего транзисторного ключа, первый вывод электропитания которого подключен ко второму выводу электропитания второго транзисторного ключа, а общая шина соединена со вторым выводом электропитания третьего ключа. Кроме того, генератор импульсов звуковой частоты выполнен на микроконтроллере.
В предложенном звуковом оповещателе за счет применения третьего транзисторного ключа и генератора импульсов звуковой частоты, выполненного на микроконтроллере с их связями с другими элементами схемы достигается улучшение качества звуковых сигналов, потому что во время пауз будут закрыты первый и третий транзисторные ключи. А применение микроконтроллера в качестве звукового генератора с двумя выходами управления транзисторными ключами открывает возможность воспроизведения более широкой гаммы звуковых сигналов.
На фигуре представлена блок-схема звукового оповещателя.
Звуковой оповещатель имеет генератор 1 импульсов звуковой частоты, к выходу которого подключен вход первого транзисторного ключа 2, выход которого соединен с первым выводом пьезоизлучателя 3 и входом второго транзисторного ключа 4. Второй вывод пьезоизлучателя 3 подключен к выходу второго транзисторного ключа 4. Первый вывод электропитания генератора 1 импульсов звуковой частоты подключен к общей шине 5 и первому выводу электропитания первого транзисторного ключа 2, а второй вывод электропитания генератора 1 импульсов звуковой частоты подключен к первой шине 6 электропитания. Второй вывод электропитания первого транзисторного ключа соединен со второй шиной 7 электропитания и первым выводом электропитания второго транзисторного ключа 4. Генератор 1 импульсов звуковой частоты выполнен на микроконтроллере и имеет дополнительный второй выход, который подключен к входу третьего транзисторного ключа 8. Первый вывод электропитания третьего транзисторного ключа 8 подключен ко второму выводу электропитания второго транзисторного ключа 4, а общая шина 5 соединена со вторым выводом электропитания третьего ключа 8.
Первый транзисторный ключ 2 содержит первый транзистор 9, база которого через первый резистор 10 соединена с входом первого транзисторного ключа 2. Эмиттер первого транзистора 9 соединен с первым выводом электропитания первого транзисторного ключа 2. Коллектор первого транзистора 9 подключен к выходу первого транзисторного ключа 2, а кроме того - через второй резистор 11 ко второму выводу электропитания первого транзисторного ключа 2. Второй транзисторный ключ 4 содержит второй транзистор 12, который является компланарным к первому транзистору 9. Эмиттер второго транзистора 12 соединен с первым выводом электропитания второго транзисторного ключа 4, а база - через третий резистор 13 подключена к входу второго транзисторного ключа 4, выход которого соединен с коллектором второго транзистора 12, а также через четвертый резистор 14 - со вторым выводом электропитания второго транзисторного ключа 4. Третий транзисторный ключ 8 содержит третий транзистор 15 и пятый резистор 16, который своим первым выводом подключен к входу третьего транзисторного ключа 8, а вторым - к базе третьего транзистора 15, эмиттер которого соединен со вторым выводом электропитания этого ключа. Коллектор третьего транзистора 15 соединен со вторым выводом электропитания третьего транзисторного ключа 8.
Звуковой оповещатель работает таким образом. После подключения источников электропитания Udd и Uss к шинам 6 и 7 воспроизведение акустических колебаний станет возможным только при появлении импульсов на первом выходе генератора 1 импульсов звуковой частоты и потенциально высоком уровне сигнала на его втором выходе. При низком потенциальном уровне на первом выходе генератора 1 импульсов звуковой частоты первый и второй транзисторные ключи 2 и 4 будут закрыты. Емкость пьезоизлучателя 3 будет заряжена до напряжения Uss. Когда на первом выходе генератора 1 импульсов звуковой частоты установится высокий потенциальный уровень, то оба транзисторных ключа 2 и 4 откроются. Через коллекторы первого и второго транзисторов 8 и 12 осуществится изменение потенциалов на выводах пьезоизлучателя 3. Таким образом, амплитуда импульсов, что подается на выводы пьезоизлучателя 3 будет достигать значения Uss.
За счет применения третьего транзисторного ключа 8 с его связями с другими элементами схемы достигается улучшение качества звуковых сигналов, потому что во время пауз будут закрыты первый и третий транзисторные ключи 2 и 8. А применение микроконтроллера в качестве звукового генератора 1 с двумя выходами управления транзисторными ключами 2 и 8 открывает возможность воспроизведения более широкой гаммы звуковых сигналов, потому что на втором выходе такого звукового генератора 1 возможно формирование дополнительной серии импульсов управления третьим транзисторным ключом 8.
1. Звуковой оповещатель, который содержит пьезоизлучатель, два транзисторных ключа на компланарных транзисторах, генератор импульсов звуковой частоты, первый вывод электропитания которого соединен с первым выводом электропитания первого транзисторного ключа и общей шиной, второй вывод электропитания генератора импульсов звуковой частоты подключен к первой шине электропитания, а второй вывод электропитания первого транзисторного ключа соединен со второй шиной электропитания и первым выводом электропитания второго транзисторного ключа, выход которого через пьезоизлучатель соединен с входом второго транзисторного ключа и выходом первого транзисторного ключа, вход которого подключен к выходу генератора импульсов звуковой частоты, отличающийся тем, что имеет третий транзисторный ключ, а генератор импульсов звуковой частоты имеет второй выход, который соединен с входом третьего транзисторного ключа, первый вывод электропитания которого подключен ко второму выводу электропитания второго транзисторного ключа, а общая шина соединена со вторым выводом электропитания третьего ключа.
2. Звуковой оповещатель по п.1, отличающийся тем, что генератор импульсов звуковой частоты выполнен на микроконтроллере.
