Детектор ультразвука нельзя назвать прибором первой необходимости, но иногда он бывает нужен. Например, если надо найти течь в газопроводе. Я его собирал больше из любознательности, чем по необходимости. Найдя в интернете несколько подходящих схем, сделал из них вот такой гибрид:
Увеличить в новом окне
Микрофонные усилители вынесены в отдельный зкранированный блок. Переключателем SA1 можно выбрать входной сигнал — звук или ультразвук. Для канала ультразвука выбран высокочастотный операционный усилитель NE5534 со скоростью нарастания выходного напряжения 13 В/мкс. Экспериментально проверено, что он не теряет усиления до частоты 200 кГц. Микрофон U4010A1R — ультразвуковой.
Принцип работы схемы — как в супергетеродинном приемнике. Спектр ультразвуковых частот преносится в диапазон звуковых частот с помощью микросхемы TDA1083 (аналог 174ХА10). В ней используются только гетеродин, смеситель, детектор и УНЧ. Гетеродин перестраивается в диапазоне 32-51 кГц с помощью конденсатора переменной емкости, ручка которого вынесена на лицевую панель.
Как и в радиоприемнике, частота гетеродина может быть и выше, и ниже входной частоты. Звуковые частоты в схеме ограничены примерно до 6 кГц, поэтому диапазон принимаемого ультразвука будет примерно от 26 кГц (32-6) до 57 кГц (51+6). Этот диапазон выбран с учетом параметров микрофона U4010A1R — он имеет пик чувствительности на частоте 40 кГц.
Катушка гетеродина намотана в броневом сердечнике Б26 и имеет около 200 витков ПЭВ-0,2. Количество витков подбирается для достижения индуктивности 33 мГн (не микро!). Катушка связи имеет в 10 раз меньше витков.
Динамик подошел бы и на 0,25 Вт. У меня просто в подходящем корпусе уже стоял 3ГДШ-8.
На трех операционных усилителях в центре схемы собран двухполупериодный выпрямитель для индикатора уровня сигнала на LM3915. На оставшемся 4-ом усилителе — индикатор разряда батарейки ниже 7,5 В. При меньшем напряжении стабилизатор на КРЕН5Б перестает стабилизировать.
Резистор на 3,6 МОм — балансировка выпрямителя. Конечно, лучше было бы поставить подстроечник в соответствующем включении.
Печатные платы сделаны в Sprint-Layout 5.0. Основной блок:
Основной блок
Выносной микрофонный блок:
Выносной блок
Между электрической схемой и печатными платами есть небольшие отличия, потому что схема дорабатывалась при отладке (например, был добавлен стабилизатор на КРЕН5Б).
Внешний вид готового устройства:
Внешний вид
Вот такой уровень ультразвука дает блок питания компьютера сзади на расстоянии полметра:
Уровень сигнала
Скачать схему детектора ультразвука.