這篇文章解釋了如何使用單個IC 4093和其他一些無源元件構建一個簡單的板球啁啾聲音發生器電路。

電子蟋蟀聲音發生器是一種產生與真實蟋蟀昆蟲完全相同的聲音的設備。這是使用一組配置為模擬蟋蟀鳴叫聲的振蕩器完成的。

應用

假設你剛從朋友家度過的一個晚上回來。但是在你離開朋友家之前，你在房子的某個地方藏了一個討厭的小電路，模擬蟋蟀的噪音。

這個小蟲子開始啁啾，啁啾，啾啾，一旦家庭燈關閉（比如睡前）。

我們的蟋蟀蟲也不知道什么時候停止。

即使您的朋友踩踏地板或在聲音發生的位置扔鞋子，鳴叫仍在繼續。當你的朋友受夠了，他或她會起床去尋找小惡魔。但是一旦打開燈，就會完全安靜下來。..。..完全沒有聲音。

基本工作理念

基本上，電子板球是一種光敏設備，可在弱光條件或完全黑暗的情況下打開，但在全室光線照射下立即關閉。

除了電路被用于無傷大雅的惡作劇的可能性之外，該設計還具有教育意義，因為它展示了如何使用單個4093 IC來創建三個電子振蕩器（其中兩個有助于發出線性調頻聲音，第三個像計時器一樣工作，以提供線性調頻之間的輕微延遲）。

電路說明

電子板球電路的示意圖如下所示。值得注意的是，該電路本質上是一個4093 CMOS四通道雙輸入NAND施密特觸發器（IC1），排列為3個順序連接的振蕩器，每個振蕩器影響前一個振蕩器的功能。

調制（或混頻）電路與第四施密特觸發器一起使用。電子蟋蟀的重復率由第一個振蕩器（基于IC1a）控制。

C4、R1 和 R7 的組合定義了振蕩器的頻率。產生顫振聲音的速度由電位計R7（重復）控制。

在此實現中，硫化鎘光電管（R10），通常稱為光相關電阻或LDR，與電位計R9和電容器C4串聯，在電阻R10和電容器C4的幫助下在結處產生電壓。這適用于IC1a的輸入。

導致觸發發生的光強度由電位計R9（靈敏度）決定。

當照射到R10 LDR表面的光線降低到所需水平時，第一個振蕩器與R10一起觸發電路。LDR R10 可檢測環境照明，在絕對黑暗中具有許多兆歐姆的電阻，在全光下的最大電阻約為 200 歐姆。

隨著R10測量的光強度降低，R8上的電阻開始下降。這會導致提供給IC1a輸入端的電壓增加。因此，IC1a的輸出被迫為低電平。

由于LDR R10的影響，只要電源關閉或處于降低電平，IC1a的輸出就會保持低電平，直到IC1a的輸入通過其他外部電源被拖高。

IC1a的低輸出被分成幾個通道。IC1a輸出通過一個通道反饋到其輸入，導致其輸出翻轉高電平。

該高電平被發送回IC1a的輸入（導致C4充電），使其輸出再次變低。該低電平被反饋到IC1a的輸入端，使其輸出再次變為高電平。這一系列事件無限期地持續，只要LDR R10表面上沒有光線可用。

在此期間，IC1a的輸出沿著第二通道向下，并饋送到門控電路的輸入之一（圍繞IC1c配置）。

圍繞IC1b配置的第二個振蕩器輸出將另一個輸入饋送到IC1c。

第二個振蕩器的工作方式也與第一個振蕩器相同，只是其輸出以不同的頻率切換，該頻率由C3，R2和R8（470K電位器，用作電路的調制控制）的值調節。

在IC1c中，兩個振蕩器的輸出合并以產生第三個信號頻率，該頻率應用于IC1d的橋接輸入。

該網絡的工作方式類似于第三個振蕩器。電子蟋蟀鳴叫聲產生的頻率由第三個振蕩器決定。第三個振蕩器輸出施加于晶體管Q1基極。這里的Q1就像一個開關，以組件R3、R6和C2設定的速率打開和關閉。

通過切換Q1產生的信號觸發蜂鳴器ON以產生所需的啁啾聲。R6（TONE）電位計可用于改變輸出聲音的幅度。

一旦燈打開，光輻射就會照射到LDR R10上，導致其電阻下降，使電路失效，直到該區域再次變暗。

聲音控制

擬議的電子板球聲音發生器電路具有4種不同的聲音輸出控制設施。

R6 = 控制聲音輸出的音質

R7 = 控制啁啾聲的重復率。

R8 = 控制聲音的調制電平。

R9 = 控制LDR的靈敏度，并確定在什么黑暗水平下可以觸發電路