Основы. Физика. Сирена: индуктивность плавно меняет частоту?

[abvgdee]

Имеется платка сирены (бывшей), там с микроконтроллера (без маркировки) подаётся сигнал (через 3к-резючок) на такой вот выходной каскад:

Код: Выделить всё

         _______
        |       |
       _|      _|_ Piezo
      (_       ___
212ohm(_        |
      (_       _|_
    L (_       GND
      (_
      (______________+Vcc 9V
  5ohm(_         |
      (_        _|_
        |       ___ C 220uF
        |        |
        |       _|_
      |/        GND
in ___|  npn
      |\
        |
       _|_
       GND

В коллекторе - дроссель с ответвлением (как такой называется?). Надписал DC-сопротивление обоих частей. Штатного контроллера на плате нет (выдран). Был звук сирены с плавным изменением частоты, уии-уу-уии-уу - плавно именно.

Главный вопрос: что делает дроссель? Видел похожее давно, там вроде плавность изменения частоты - из-за дросселя была. Или всё-таки это контроллер менял период импульсов?

Пробовал прямоугольные импульсы двух разных частот, попеременно (по 1сек каждая, пробовал разные частоты, ширины) - пьезо пищит с резким изменением частоты. Некрасиво, хочу плавное.

Тут писали где-то что индуктивность - для создания колебательного контура. Но тогда надо бы коллектор к ответвлению, а Vcc к нижнему концу ведь? (искра через выключатель, и пр.. - ясно-понятно). Что-то я тут не понимаю с этим дросселем..

Объясните пож.

[СКАЗОЧНИК]

Вошпе ничего не понял...

Может вам можно подавать не просто прямоугольный сигнал, а ШИМ?

[abvgdee]

Ещё раз, кратко. Хочу плавное изменение частоты в звуке сирены - как штатно было. Полагаю что плавность - заслуга дросселя. Но не понимаю этого. Хочу понять его работу здесь - чтобы подать какие нужно импульсы.

Ещё его подключения не понимаю (последний абзац).

ШИМ - ну да, такие импульсы и подаю ("пробовал разные частоты, ширины"). Ширина - громкость меняет, и немного тональность (это тоже ясно-понятно).

[СКАЗОЧНИК]

А ваш "пьезо" сам по себе пищать умеет? Я просто не понимаю как эта схема может заставить его генерировать...

конеденсатор вообще похож на фильтрующий по питанию при такой емкости. Транзистор с общим эмиттером, как ключ. А фотка есть?
Мне подозревается, что это типа умножителя напряжения для пищалки...

[abvgdee]

Фотки как выглядит дроссель (чёрный), пьезик и плата снизу (дорожки поцарапаны). Высота дросселя 10мм, диаметр 8.

[mickbell]

Вы оба, хорош уже прикалываться! Ну не бывает такого непонимания! Очевидно же: никакой это не дроссель. Типичный автотрансформатор. Понятно, что на базу транзистора подаются импульсы, частота которых плавно меняется - но не этим "дросселем", а той схемой, из которой они исходят - вероятно, тем самым выдранным контроллером. Автотрансформатор - повышающий, нужен он только для того, чтобы пьезик громче орал. (Ну и, конечно, обеспечивает путь постоянному току через коллектор.) Конденсатор - фильтрующий, но ёмкость пьезика может быть в резонансе с индуктивностью вторичной обмотки, так что надо бы ещё посмотреть, на каких частотах отдача больше, там и пищать.

[abvgdee]

Спасибо! Дельный пост.

Я попробую найти ту другую сирену где автотрансформатор (вообще забыл такое слово) магически менял частоту.

А подключён автотр. верно? (см. последний абзац ОП) Пусть транзюк открыт, ток идёт вниз через маленькую обмотку, потом мы его закрыли, и току идти некуда, дурной пик напряжения на коллекторе. А как я предложил - всё ок, ток пойдёт во вторичную обмотку на пьезик.

И я не прикалывался (на аватаре не я - это да, но я правда в радиотехнике не очень).

[mickbell]

Спасибо! Дельный пост.
Я попробую найти ту другую сирену где автотрансформатор (вообще забыл такое слово) магически менял частоту.

Не было такого! И не могло быть. Он, автотрансформатор, не меняет частоту никоим образом - просто не способен. Частоту менять в этой схеме может только контроллер, который даёт импульсы этой самой переменной частоты в базу транзистора.

А подключён автотр. верно? (см. последний абзац ОП)

Верно.

Пусть транзюк открыт, ток идёт вниз через маленькую обмотку, потом мы его закрыли, и току идти некуда, дурной пик напряжения на коллекторе. А как я предложил - всё ок, ток пойдёт во вторичную обмотку на пьезик.

Не совсем так. Дурной пик напряжения на коллекторе - это ЭДС самоиндукции первичной обмотки. Во вторичной наводится ЭДС больше - грубо говоря, во столько раз, во сколько число витков вторичной обмотки больше числа витков первичной. Ток, который пойдёт в пьезик, меньше коллекторного тока - грубо говоря, во столько же раз.

И я не прикалывался (на аватаре не я - это да, но я правда в радиотехнике не очень).

Я, конечно, имел в виду не аватар - с ним-то всё понятно. А уровень непонимания - который, как выясняется, такой и есть. Ну да ничего, учиться никогда не поздно.

[abvgdee]

Дурной пик напряжения на коллекторе - это ЭДС самоиндукции первичной обмотки. Во вторичной наводится ЭДС больше - грубо говоря, во столько раз, во сколько число витков вторичной обмотки больше числа витков первичной. Ток, который пойдёт в пьезик, меньше коллекторного тока - грубо говоря, во столько же раз.

ОК, ЭДС самоиндукции, спасибо. Следующие 2 предложения - ясно-понятно, не нужны.

mickbell, диагностирую у вас невнимательность (97%). Не истины ради, а токмо чтобы не облажаться, вот ngspice симуляция. Да, я в курсе что он "симулирует" трансформаторы чуть лучше чем вообще никак. И тем не менее, если не лень искать тараканов в чужом коде, пожалуйста:

Код: Выделить всё

* autotrans in siren

Rbase 2 0 10kohm
Q1 5 2 0 Qstd
* 5: my corrected version. replace 5<->3 in 3 lines:
* here and in Rvcc,Cvcc to get the original connection
.model Qstd npn

vcc 6 0 dc 10V
Rvcc 3 6 1ohm
Cvcc 3 0 220uF

* rectangular pulses
vs 1 0 dc 3V
v1 fake1 0 sin(0 1 1kHz)
swin 1 2 fake1 0 pulsesw
.model pulsesw sw ron=3k roff=100Meg vt=0

* autotrans. + some load
RL1 3 4 5ohm
L1 4 5 1mH
L2 5 7 9mH
RL2 7 8 200ohm
K L1 L2 1
Rpiezo 8 0 200ohm
Cpiezo 8 0 50nF

если не в курсе: в командной строке:
source at.cir
tran 0.01ms 5ms
plot v(5)
(или plot v(3))

[mickbell]

Какая ещё невнимательность? И зачем тут все эти буквы? Если хотите предъявить результат моделирования в наглядном виде - предъявляйте. Хотя, надо заметить, я считаю моделирование малополезной детской игрушкой.

[Ariadna-on-Line]

Широтно-импульсная модуляция подразумевает управление скважностью. Здесь же нет никакого смысла менять скважность. Пьезопищалка этого почти не "отработает". Меняем только частоту при скважности 0,5. Т.е. одновременно меняем равные длительности нуля и единицы.

[КРАМ]

Скважность определит громкость и уровень четных гармоник. То есть автор топика в исходном сообщении говорил истинную правду. Это касается только одного предложения.
Про плавное изменение частоты обеспечиваемое дросселем-автотрансформатором - чистый бред. Плавность обеспечивается разрешением ШИМ по периоду (частоте). Чем выше разрешение (разрядность), тем плавнее изменяется частота.

[mickbell]

Плавность обеспечивается разрешением ШИМ по периоду (частоте). Чем выше разрешение (разрядность), тем плавнее изменяется частота.

Я думаю, здесь говорить о ШИМ неуместно, ибо ЧМ при постоянной скважности.

[КРАМ]

В данном случае речь шла не о виде модуляции, а о названии МОДУЛЯ МК (или отдельного контроллера ШИМ), посредством которого формируют управляющий ключом пищалки сигнал. По-моему это очевидно из контекста.
Кроме того, раз автор упомянул зависимость громкости и тональности от СКВАЖНОСТИ сигнала управления, то ПОМИМО изменения частоты, речь идет и о возможности ШИМ как вида модуляции.

[mickbell]

В данном случае речь шла не о виде модуляции, а о названии МОДУЛЯ МК (или отдельного контроллера ШИМ), посредством которого формируют управляющий ключом пищалки сигнал. По-моему это очевидно из контекста.

Модуль так модуль.

Кроме того, раз автор упомянул зависимость громкости и тональности от СКВАЖНОСТИ сигнала управления

Аффтар наворотил, а нам разгребать? Я бы скважность не стал трогать, два - и баста.

[КРАМ]

Мое сообщение было адресовано не ТС, а автору предыдущего сообщения. Он утверждал, что изменение скважности не будет "отработано" пищалкой. Это НЕ ВЕРНО. От скважности будет зависеть громкость и тембральный окрас.

[abvgdee]

я считаю моделирование малополезной детской игрушкой.

Очень, потрясающе круто. Правда.

КРАМ, а вы тоже согласны с mickbell по правильности подключения автотр.? Процитирую свой кусочек из последнего абзаца ОП: "надо бы коллектор к ответвлению, а Vcc к нижнему концу"

Включил другую сирену. Штатное подключение такое:

Код: Выделить всё

  _________________
 |         _)       Контроллер
 |         _)______
 |         _)
 |         _)
_|_        _)
___        _)
 |Пьезо    _)
 |__________)

(здесь - правильное включение автотр.)
Перепаял пьезо к проводам от контроллера, вторичная соотв. без нагрузки. С подключённой первичной обмоткой - плавный звук сирены. Обмотку отключил - постоянный писк одной частоты. Подключил - снова плавное изменение и т.д. В ОП я имел ввиду это.

Видимо где-то есть обратная связь. Может контроллер быстренько меряет напругу на этих пинах между импульсами, и меняет частоту дальше если чувствует индуктивность.

Есть более правдоподобные объяснения?

Эта вторая сирена - Bike Guard 708A3, by Arditech.

[КРАМ]

Прежде чем отвечать на ваши вопросы, хотелось бы увидеть схему устройства в классическом начертании и чуть больше, чем ключ с дросселем и пищалкой...

[abvgdee]

Во второй сирене провода идут прямо, и только на пины 3,4 контроллера, TI CC2510. Пины эти называются P1_1 P1_0, они от таймера (и только таймера - стр 89 в даташите по ссылке), скорее всего 16-битного (там есть выбор), с кучей ШИМ режимов (стр 109).

Т.е. напругу "быстренько" между импульсами он мерить не может.

[КРАМ]

Берем в руки осциллограф и измеряем сигнал на выходе МК в случае изменения частоты и в случае одной частоты. И тем самым убеждаемся в том, что дроссель-автотрансформатор ничего не изменяет кроме напряжения.
Однако, коммутация холостой индуктивности может привести к сбою в работе МК (и даже защелкиванию пинов), что, в свою очередь, может приводить к разнообразным "странным" эффектам типа Вами описанном.