Стетоскопы ассоциируются, прежде всего, с медицинскими приборами, служащими для диагностирования заболеваний по шумам работы лёгких, сердца. Однако помимо этого они находят большое применение и в других областях, например, используются автомеханиками для выслушивания посторонних звуков при работе двигателя. А если стетоскоп будет обладать большой чувствительностью, то, закрепив его датчик на стене, можно будет легко услышать разговор людей по ту сторону стены – однако стоит помнить, что подслушивание чужих разговоров запрещено, да и просто аморально. Представленная схема стетоскопа как раз-таки и обладает высоким усилением, обеспечивающим хорошую чувствительность, особенно с хорошим датчиком.
Описание схемы
В первых двух каскадах стетоскопа используется малошумящий операционный усилитель OPA350, что весьма актуально, ведь лишний шум в звуковом тракте сделает полезный сигнал менее разборчивым. Указанный на схеме OPA350 довольно дорог, заменить его можно на дешёвый и доступный NE5532, который так же считается малошумящим, пусть и с ухудшением параметров – именно так я и сделал. Коэффициент усиления определяется номиналом резистора R18 в цепи обратной связи усилителя, номинал в 10 МОм может оказаться даже избыточен, при возникновении самовозбуждений или просто чрезмерной чувствительности его можно уменьшить.
На выходе операционного усилителя стоит переменный резистор – регулятор громкости. Практика показала, что нужная громкость достигается уже при небольшом угле поворота регулятора от минимума. Далее по схеме следует блок регулировки АЧХ и соответствующий регулятор, с его помощью можно корректировать АЧХ сигнала в области высоких частот, что в некоторых случаях поможет сделать принимаемый сигнал разборчивее. На последнем транзисторе собран повторитель, который коммутирует наушники, показанные на схеме в виде динамической головки. Выход схемы – моно, а наушники имеют вход под правый и левый канал, они просто соединяются параллельно. Использовать схему с подключенным на выходе динамиком бессмысленно, так как не получится избавится от акустической обратной связи, учитывая очень большое усиление схемы. Порой акустическая связь возникает даже с наушниками, если они находятся близко к датчику.
Напряжение питания схемы составляет 9..12 вольт, при этом важно, чтобы источник питания был максимально чистым и не давал пульсаций на выходе, так как они легко могут попасть в звуковой сигнал стетоскопа. Поэтому хорошим источником, в данном случае, будет батарейка на 9 вольт, учитывая, небольшой ток потребления схемы.
Скачать плату можно тут:Датчик стетоскопа
На схеме датчик обозначен как «Micro1» и находится в самой левой её части. В качестве датчика будет использоваться пьезопластина – самая обычная пищалка, какие стоят во многих игрушках, мультиметрах и другой электронике. Её латунная подложка припаивается к земле схемы, а сам пьезокристалл – ко входу, при пайке пьезопластин следует быть осторожным, так как они теряют свои свойства от нагрева. Разные пьезопластины могут давать разный результат по чувствительности, хороший результаты показали крупные экземпляры (диаметр 4 см), также, по некоторым сведениям, отличную чувствительность дают отечественные ЗП-3 и другие из этой серии. Пьезопластину можно использовать в голом виде, приклеивая двусторонним скотчем к объекту, который нужно прослушать, либо сделать из неё полноценный датчик, смонтировав в корпусе и сделав подпружиненную иглу-звукосниматель – это даст хороший прирост чувствительности. Пьезопластина припаивается ко входу схемы гибким экранированным проводом, я использую для этого МГТФЭ.
Сборка конструкции
Собирается стетоскоп на довольно просторной печатной плате, которая будет приложена в архиве. Печатная плата предполагает использование выводных элементов, кроме операционного усилителя – он в SMD корпусе.
Выполнялась печатная плата обычным ЛУТ-методом, который неоднократно описывался в интернете. Переменные резисторы впаиваются прямо на плату, рядом с ними предусмотрены гнёзда 3,5 мм для подключения штекера наушников (выход) и пьезопластины (вход), питание подаётся по двум проводкам. Собранная плата без корпуса будет неплохо ловить наводки, особенно при приближении к сетевым проводам. Чтобы этого избежать, плату можно поместить в металлический корпус, который соединяется с землёй схемы, наружу вывести только экранированный провод до датчика. Собранный стетоскоп обладает действительно неплохими характеристиками, с его помощью можно отчётливо услышать разговор людей, находящихся через нетолстую стену, даже при использовании примитивного датчика.
