Пристрій для отримування звукових сигналів життєдіяльності бджоли домашньої

Реферат: Пристрій для приймання звукових сигналів життєдіяльності бджоли домашньої включає трубчастий пластиковий корпус, з одного боку якого розташоване гніздо для навушників, а з іншого отвір для мікрофона, а також мікрофонний підсилювач, який має перший каскад на транзисторі зворотної провідності, до входу якого підключений електретний мікрофон. При цьому всередині трубчастого пластикового корпусу на жорстко закріпленій за допомогою знімної кришки і заглушки основі, послідовно встановлені розміщений на платі мікрофонний підсилювач, відсік для установки батареї живлення і гніздо для навушників, при цьому перший каскад посилення, до якого підключений електретний мікрофон, з'єднаний з плюсовим виводом батареї живлення і через резистор з гніздом для навушників, а база транзистора першого каскаду з'єднана через резистор з плюсовим виводом батареї живлення, при цьому пристрій забезпечений другим каскадом, виконаним на транзисторі прямої провідності із загальним емітером і підключеним емітером до плюсового виводу батареї живлення, і базою до виходу першого каскаду, а також колектором до гнізда для навушників, причому резистор негативного зворотного зв'язку підключений з колектора другого каскаду на емітер першого, мінусовий контакт батареї живлення з'єднаний з гніздом для навушників. UA 122816 U (12) UA 122816 U UA 122816 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі бджільництва, зокрема, до пристроїв для приймання звукових сигналів життєдіяльності бджоли домашньої. Бджоли на Землі з'явилися 50-80 млн років тому, а 10 млн років тому медоносні бджоли об'єдналися в сім'ї. Найважливіший засіб спілкування між бджолами - особливі рухи тіла на сотах, так звані "танці". Звуки, що видаються комахами, "танці" - вібрація підстави, на якій переміщуються бджоли. Ці звуки є формою спілкування бджіл між собою і станом їх сім'ї. [Е.К. Еськов, 1970; І.А. Никитина, 1963; Н. Frings, F. Little, 1957]. Рівне спокійне дзижчання бджіл говорить про гарну зимівлю ["Пчеловодство" А.Л. Гусельникова, 1960. - С. 382.]. Під час роїння, коли в сім'ях є маточники з матками на виході, матка, яка перебуває на соті, "тютюкає", а ті, що знаходяться в маточнику, відгукуються "кваканням". Чутний зсередини вулика звук матка видає на частоті 1500 Гц. Однак, якщо помістити мікрофон безпосередньо поруч з маткою, то можна виділити основний тон її звуків з частотою 350 Гц. [Pszczelarstwo № 1/2009 р, В. Ефимов, "Украинский пасечник" 2007. - № 11; стаття "Сигналы, передаваемые пчелами при помощи звуков", журнал "Пчеловодство", 2015]. Таким чином, прослуховування звукових сигналів життєдіяльності бджоли домашньої становить важливу частину раціонального ведення бджільництва. Відомий пристрій для отримування звукових сигналів життєдіяльності бджоли домашньої з трубчастим пластиковим корпусом, з одного боку якого розташоване гніздо для навушників, а з іншого - отвір для мікрофона і мікрофонний підсилювач, який має перший каскад на транзисторі зворотної провідності, до входу якого підключений електретний мікрофон. Останній з'єднаний з батареєю живлення і з гніздом для навушників. Пристрій має другий і третій каскади підсилення, виконані на транзисторах зворотної провідності, і також з'єднані з батареєю живлення і з гніздом для навушників, а четвертий каскад виконаний на транзисторі зворотної провідності, емітером з'єднаний через резистор з мінусом батареї живлення, а колектором з гніздом для навушників, при цьому пристрій забезпечений резистором негативного зворотного зв'язку, включеним з виходу транзистора третього каскаду на базу транзистора першого каскаду, а конденсатор фільтра живлення з'єднаний з мінусом батареї живлення і з гніздом для навушників, плюсовий контакт батареї з'єднаний з гніздом для навушників. Усі зазначені елементи встановлені на платі, яка розміщена всередині корпусу. До отвору для мікрофона приєднана гумова або ПХВ трубка, другий кінець якої вставляється в щілину всередину вулика, якщо треба послухати звук роїння бджіл всередині [Журнал "Радиолюбитель", 2014 р, № 5. - С.1/3-3/3]. При використанні вказаного пристрою спостерігається недостатня гучність звукового сигналу в навушниках через велике падіння напруги на резисторі в ланцюзі емітера транзистора четвертого каскаду і мають місце нелінійні спотворення сигналу, обумовлені шунтувальною дією конденсатора фільтра живлення на четвертий каскад і навушники, що також зменшує гучність звукового сигналу. Крім цього цей пристрій характеризується досить високим ступенем складності електронної схеми підсилювача. Задача корисної моделі є вдосконалення пристрою для приймання звукових сигналів бджоли домашньої шляхом зміни складу його елементів і забезпечення їх спеціального зв'язку один з одним, в результаті чого зростає гучність звукового сигналу при одночасному зменшенні його нелінійних спотворень. Це підвищує можливість правильного реагування людини на життєдіяльність бджіл у вулику, шляхом підтримки нормальних умов життєдіяльності бджолиної сім'ї, як в літній, так і в зимовий час. Поставлена задача вирішена тим, що у відомому пристрої для приймання звукових сигналів життєдіяльності бджоли домашньої, що включає трубчастий пластиковий корпус, з одного боку якого розташоване гніздо для навушників, а з іншого отвір для мікрофона, а також мікрофонний підсилювач, який має перший каскад на транзисторі зворотної провідності, до входу якого підключений електретний мікрофон, згідно з корисною моделлю, всередині трубчастого пластикового корпусу на жорстко закріпленій за допомогою знімної кришки і заглушки основі, послідовно встановлені розміщений на платі мікрофонний підсилювач, відсік для установки батареї живлення і гніздо для навушників, при цьому перший каскад посилення, до якого підключений електретний мікрофон, з'єднаний з плюсовим виводом батареї живлення і через резистор з гніздом для навушників, а база транзистора першого каскаду з'єднана через резистор з плюсовим виводом батареї живлення, при цьому пристрій забезпечений другим каскадом, виконаним на транзисторі прямої провідності із загальним емітером і підключеним емітером до плюсового виводу батареї живлення, і базою до виходу першого каскаду, а також колектором до гнізда для навушників, причому резистор негативного зворотного зв'язку підключений з колектора другого каскаду на емітер першого, мінусовий контакт батареї живлення з'єднаний з гніздом для навушників. 1 UA 122816 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відмінністю запропонованого пристрою для отримування звукових сигналів життєдіяльності бджоли домашньої від найбільш близького з аналогів є те, що всередині трубчастого пластикового корпусу на жорстко закріпленій за допомогою знімної кришки і заглушки основі, послідовно встановлені розміщений на платі мікрофонний підсилювач, відсік для установки батареї живлення і гніздо для навушників, при цьому перший каскад посилення, до якого підключений електретний мікрофон, з'єднаний з плюсовим виводом батареї живлення і через резистор з гніздом для навушників, а база транзистора першого каскаду з'єднана через резистор з плюсовим виводом батареї живлення, при цьому пристрій забезпечений другим каскадом, виконаним на транзисторі прямої провідності із загальним емітером і підключеним емітером до плюсового виводу батареї живлення, і базою до виходу першого каскаду, а також колектором до гнізда для навушників, причому резистор негативного зворотного зв'язку підключений з колектора другого каскаду на емітер першого, мінусовий контакт батареї живлення з'єднаний з гніздом для навушників. Технічним результатом від використання пропонованого пристрою в порівнянні із найбільш близьким з аналогів є збільшення гучності звукового сигналу при одночасному зменшенні його нелінійних спотворень. Це пов'язано з тим, що запропонована конструкція пристрою має мікрофонний підсилювач, перший каскад якого зібраний на транзисторі зворотної провідності, до входу якого підключений електретний мікрофон, які через резистор з'єднані із середнім контактом гнізда навушників, а другий каскад посилення виконаний на транзисторі прямої провідності, емітер якого безпосередньо з'єднаний з плюсовим виводом батареї живлення. Конденсатор фільтра живлення, який є у відомому пристрої, виключено, що дозволило значно підвищити коефіцієнт посилення мікрофонного підсилювача і зменшити нелінійні спотворення. Крім того, електретний мікрофон в цьому пристрої не має будь-яких подовжувальних трубок (які послаблюють звуковий сигнал) і тому максимально наближений до джерела звукових сигналів бджоли домашньої. Всі ці заходи дозволили скоротити кількість каскадів посилення сигналу до двох, тим самим покращуючи співвідношення сигнал/шум, і в результаті спростити схему мікрофонного підсилювача. На фіг. 1 показано запропонований пристрій (загальний вигляд та вигляд у розрізі). На фіг. 2 показана схема мікрофонного підсилювача пристрою. Запропонований пристрій містить трубчастий пластиковий корпус 1, з одного боку якого розташоване гніздо 2 для навушників, а з іншого заглушка 3 з отвором для мікрофона, а також мікрофонний підсилювач 4, що має перший каскад на транзисторі зворотньої провідності 5, до входу якого підключений електретний мікрофон 6. Усередині трубчастого пластикового корпусу 1, на жорстко закріпленій за допомогою знімною кришки 7 (за допомогою гвинта 8) та заглушки 3 основі 9, закріплена плата 10 гвинтом 11, на якій послідовно розміщені мікрофонний підсилювач 4, відсік 12 для установки батареї живлення 13 і гніздо 2 для навушників 19. Перший каскад підсилювача на транзисторі зворотного провідності 5, до входу якого підключений електретний мікрофон 6, з'єднаний з плюсовим виводом батареї живлення 13 і через резистор 14 з гніздом 2 для навушників 19, причому база транзистора першого каскаду з'єднана через резистор 15 з плюсовим виводом батареї живлення 13, при цьому другий каскад 16, підключений емітером до плюсового вивода батареї живлення 13, базою до виходу першого каскаду 5, а також колектором до гнізда 2 для навушників 19, виконаним на транзисторі прямої провідності, із загальним емітером. Резистор негативного зворотного зв'язку 17 підключений з колектора другого каскаду 16 на емітер транзистора першого каскаду 5. Мінусовий контакт батареї живлення 13 з'єднаний з гніздом 2 для навушників 19. Трубчастий пластиковий корпус 1 кріпиться до основи 9 за допомогою гвинта 18. Пристрій працює наступним чином. Для включення пристрою штекер навушників 19 вставляємо в гніздо 2 для навушників. При цьому на мікрофонний підсилювач 4 подається напруга від батареї живлення 13, через внутрішній опір навушників 19. Вставляємо пристрій в верхній повітрообмінний отвір (D 25,4 мм), що знаходиться під рамками до упору в кришку 7. Електретний мікрофон 6 першого каскаду посилення 5 вловлює звукові коливання бджоли домашньої і перетворює їх в електричні, які посилюються в 1-му каскаді підсилювача 5. З виходу 1-го каскаду підсилювача 5 сигнал надходить для подальшого посилення на вхід 2-го каскаду підсилювача 16, який працює на навушники 19. Живлення 1-го каскаду 5, до входу якого підключений електретний мікрофон 6, здійснюється через резистор негативного зворотного зв'язку 17 і через резистор 14, який підключений до середнього контакту гнізда 2 для навушників 19. Дане рішення дозволяє підвищити напругу живлення 1-го каскаду підсилювача 5. Як видно зі схеми, конденсатор фільтра 1-го каскаду підсилювача 5 не шунтує 2-ий каскад посилення 16 і 2 UA 122816 U 5 10 навушники 19, тому що опір резисторів 14 і 17 на порядок вищий за опір навушників 19. Це дозволяє підключити емітер транзистора 2-го каскаду підсилювача 16 безпосередньо до плюсового виводу батареї живлення 13; отже, рівень сигналу в навушниках 19 буде максимально можливим. Після прослуховування звукових сигналів бджоли домашньої витягаємо пристрій з повітрообмінного отвору і вимикаємо його, виймаючи штекер навушників 19 з гнізда 2. Для заміни батареї живлення 13 необхідно викрутити гвинт 18 і зняти трубчастий пластиковий корпус 1 (див. фіг. 1). Таким чином, пропонований пристрій забезпечує збільшення гучності сигналу при одночасному зменшенні його нелінійних спотворень, внаслідок чого підвищується можливість правильного реагування людини на життя бджіл у вулику шляхом підтримки нормальних умов життєдіяльності бджолиної сім'ї, як в літній, так і в зимовий час. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 Пристрій для приймання звукових сигналів життєдіяльності бджоли домашньої, що включає трубчастий пластиковий корпус, з одного боку якого розташоване гніздо для навушників, а з іншого отвір для мікрофона, а також мікрофонний підсилювач, який має перший каскад на транзисторі зворотної провідності, до входу якого підключений електретний мікрофон, який відрізняється тим, що всередині трубчастого пластикового корпусу на жорстко закріпленій за допомогою знімної кришки і заглушки основі послідовно встановлені розміщений на платі мікрофонний підсилювач, відсік для установки батареї живлення і гніздо для навушників, при цьому перший каскад посилення, до якого підключений електретний мікрофон, з'єднаний з плюсовим виводом батареї живлення і через резистор з гніздом для навушників, а база транзистора першого каскаду з'єднана через резистор з плюсовим виводом батареї живлення, при цьому пристрій забезпечений другим каскадом, виконаним на транзисторі прямої провідності із загальним емітером і підключеним емітером до плюсового виводу батареї живлення, і базою до виходу першого каскаду, а також колектором до гнізда для навушників, причому резистор негативного зворотного зв'язку підключений зколектора другого каскаду на емітер першого, мінусовий контакт батареї живлення з'єднаний з гніздом для навушників. 3 UA 122816 U 4 UA 122816 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5