Отпугиватель собак

Еще с детства настороженное отношение к уличным стаям собак заставляло искать  методы защиты от нападения. Крики неадекватных собаководов, что, мол, собака просто  так не нападает, давно развенчаны учеными мужами. Как оказалось, спровоцировать нападение собаки(не дрессированной, конечно) может все что угодно- запах, походка.


В юношестве, увидев описание в Юном технике догчейзера- прибора для отпугивания  собак, я загорелся мыслью о создании подобного девайса. Но многочисленные опыты  стабильного результата не дали и мысль была отложена на долгие года в далекий  закуток сознания.  И вот, совсем недавно, попался мне в руки чудодевайс- верх  инженерной мысли кЕтаястроения. Естественно, прочитав кучу форумов, я был настроен  весьма скептически к кЕтайским пугалкам. Но владелец чудодевайса  уверил в его  действенности и вручил мне пациента для препарирования и изучения  
возможности поднять мощность. Со свежей кроной в девайсе и запасным кирпичом в  кулаке я направился мимо частных домов. Мирно лежащая и мечтающая о вкусной  
косточке собака случайно оказалась на пути. Нажимая на кнопку, я в принципе не  ожидал никакого эффекта. Ну максимум- заинтересованного взгляда. Но собака, вопреки  ожиданиям, подскочила и стала улепетывать во все 4 ноги, помогая себе хвостом и  загребая землю зубами так, будто в нее летел булдыжник размером не меньше  челябинского метеорита.



Воодушевившись результатами опыта, я решил его повторить. На этот раз две маленькие  собачки продефелировали в метре от меня даже не взглянув в мою сторону. А смотреть  было на что- посиневшие пальцы, вдавливающие до упора кнопку на приборе и упавшая  челюсть вместе с разочарованным взглядом. Хотя в сети гуляют видео как собаки  улепетывают от этого прибора (видимо им внушает опасение человек с желтой хренью в  руке и сумасшедшим взглядом, а не само воздействие прибора).

Потом, как нормальный естествоиспытатель, я протестировал аппарат на себе. Следуя предупреждениям из паспорта, в ухо совать не стал. Прибор издаёт весьма мерзкий писк,  тихий, едва различимый. Если верить мануалу, то частота звука свыше 20 кГц. Панического страха не испытал. Во время экспериментов за мной с интересом наблюдала соседская собака. Ужаса в её глазах рассмотреть мне не удалось. Видно было, что её внимание привлекает не то звук, не то мигание светодиодов, вмонтированных в корпус. Поскольку расспросить ее не представлялось возможным, то впал в некоторую грусть, ибо прибор совсем  не вселяет панику, несмотря на заверения китайского паспорта к устройству.
Разозлившись на прибор, я вооружился отверткой и большим тесаком и приступил к  вскрытию.

Вот характеристики пугалки:
размер 130мм х 40мм х 25мм.
питается от 9-ти вольтового элемента типа "крона".
3 режима работы: фонарик, тренировка (привлечение внимания собаки), отпугиватель.

Корпус оказался частично склеенным, поэтому пришлось аккуратно его разламывать и  доставать потроха. Потроха удивили своей примитивностью. Чтобы разобраться в его  работе, срисовал его схему.



На схеме видно, что девайс питается от кроны. Состоит из двух независимых узлов -  ультразвуковой пищалки с драйвером и мигалки на светодиодах с генератором.  
Различные режимы выбираются с помощью переключателя SA1. В режиме "3" питание  подается на оба генератора. Параметрический стабилизатор R3 VD1 формирует напряжение питания на уровне 5,6 вольт для микросхемы DD1, обеспечивая некую стабильность генерируемых частот при изменении напряжения питания.

На элементах DD1.6 и DD1.5 собран симметричный мультивибратор. R4 и R7 формируют  начальное смещения для его работы. Подстроечным резистором R5 в некоторых пределах  
можно регулировать частоту и скважность этого генератора. Настраивается по максимальному излучению звука самим излучателем.
Конденсаторы С1 и С2 пленочные, а не керамические. Это весьма благотворно сказывается на температурной стабильности генератора и предсказуемости его частот.
 
Пьезокерамические излучатели TR2516T1(ну или кЕтайские аналоги) резонансные и  рассчитаны на работу в диапазоне частот 24-26кГц (в приборе выходная частота была установлена на 26,5 кГц). Диаметр 16 мм. Уровень звукового давления не менее 115Дб.  
Диаграмма направленности - 72 градуса от центральной оси по уровню 6дб. Их собственная ёмкость 2000пф. Могут быть заменены только на другие, с аналогичными  параметрами.

Элементы DD1.4 и DD1.3 буфер-драйвер для выходного транзистора. Их задача -  минимизировать влияние нагрузки на элементы генератора и при этом обеспечить  выходной ток для открытия транзистора VT1.
В коллекторе транзистора находится первичная обмотка повышающего трансформатора.  
Выходное напряжение, благодаря емкостному характеру нагрузки, близко по форме к синусоиде с амплитудой 30-35 вольт. Это как раз максимальная амплитуда для подобных излучателей. Выше поднимать нельзя, иначе можно безвозвратно испортить излучатель.
Пульсации на стабилитроне (заметьте, в схеме отсутствует фильтрующий конденсатор по цепям питания) составляют около 0,2 вольт.
На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор с частотой 16,4Гц. Импульсы с него поступают на транзистор VT2. Зачем там кЕтайцы влепили такой мощный транзистор  совсем не понятно. Ведь в токоограничительный резистор светодиодов- 3,6кОм(!).
В режиме "2" питание подается через дополнительную цепочку R2 VD3 в результате  частота импульсов падает до 22,5 кГц (из-за просадки питания самой микросхемы и  пульсаций в цепи питания 0,7 вольт при свежей кроне) и амплитуда на излучателе  также значительно уменьшается.

Через диод VD2 блокируется работа генератора и светодиоды постоянно включены. В "1" режиме питание на генераторы вообще не подается, а просто открывается  транзистор VT2 через R1. Вот такая вот экономия батарейки в режиме фонарика.

Мысли по улучшению схемы:
1. Добавить конденсатор 100мкФ 16В параллельно R3 VD1.
2. Настроить частоту резонанса по максимальному звуковому давлению.
3. VT1 попробовать заменить на какой-нибудь полевик с малой емкостью затвора > 60 вольт 2 ампера. R10 придется при этом сильно уменьшить.
4. R12 уменьшить раз в 5.

Жду замечаний, предложений, угроз.
Ваш evildesign.

Видео не мое.