При нажатии на звонковую кнопку звонок вырабатывает сигнал из четырех тональных последовательностей. Большинство звонков такого типа, вырабатывающие тональную последовательность или музыкальный фрагмент построены по таким схемам, которые дают возможность, независимо от того в какой момент отпустили кнопку, закончить тональную последовательность или музыкальный фрагмент. Поэтому такие звонки, обычно, имеют источник питания, постоянно подключенный к электросети.
В результате возникает несколько нежелательных моментов. Во-первых, бесцельное потребление электроэнергии, во-вторых, и что особенно важно, такая схема неприемлема с точки зрения пожарной безопасности, поскольку постоянно работающий, пусть даже маломощный, трансформатор может выйти из строя из-за перегрева, особенно в жаркое время года, или из-за выхода из строя выпрямителя или конденсатора фильтра питания, и воспламенившаяся изоляция обмоток может привести к возгоранию.
Данная схема звонка имеет несколько более сложную систему питания, но она не имеет выше перечисленных недостатков. Дело в том, что до тех пор пока не нажата звонковая кнопка источник питания звонка отключен от сети. В момент нажатия кнопки сетевое напряжение через контакты этой кнопки подается на его источник питания и звонок начинает воспроизводить тональную последовательность.
При этом срабатывает электромагнитное реле, имеющееся в схеме звонка, которое своими контактами замыкает контакты звонковой кнопки и держит их в таком состоянии до тех пор пока не закончится тональная последовательность. Таким образом обеспечивается завершение воспроизведения последовательности, независимо от того в какой момент отпустили звонковую кнопку, но после завершения этой последовательности питание отключается полностью.
Принцип работы схемы звонка. Роль синтезатора тональных сигналов выполняет простой мультивибратор на элементах D1.3 и D1.4. Изменение тональности (частоты) вырабатываемых им импульсов производится при помощи мультиплексора D3, который по сигналам счетчика D2 переключает резисторы R3-R6, входящие в состав частотозадающей цепи (один из этих резисторов и конденсатор С6) этого мультивибратора. Скорость переключения резисторов (длительность звучания тонов) определяется частотой импульсов, которые вырабатывает тактовый мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2.
Управление питанием производится при помощи двойного ключа на транзисторах VT1 и VT2 (VT1 выполняет роль инвертора) и электромагнитного реле Р1, контакты которого включены параллельно контактам звонковой кнопки SK1, установленной снаружи помещения.
Работает система управления питания таким образом. В момент нажатия на кнопку SK1 через её контакты поступает напряжение на первичную обмотку трансформатора Т1. На вторичной обмотке появляется напряжение, которое выпрямляется однополупериодным выпрямителем на VD2. Это напряжение — питающее напряжение схемы звонка.
В момент его появления зарядный ток конденсатора С2 устанавливает счетчик D2 в нулевое положение (при этом на всех его выходах будут нули). На базу транзистора VT1 управляющее напряжение поступает с выхода "4" D2 (вывод 5). В данный момент это ноль, значит VT1 закрыт и на базу VT2 поступает управляющее напряжение по цепи R8-R9. Транзистор VT2 открывается и подает напряжение на обмотку реле Р1. Контакты реле приходят в движение и замыкаются.
Теперь тот факт отпущена кнопка SK1 или нажата никакой роли на подачу питания не играет. В любом случае сетевое напряжение через контакты реле Р1 проходит на первичную обмотку Т1 и питание схемы не прерывается.
Начинается работа счетчика D2 от импульсов, поступающих на счетный вход (вывод 2) с выхода тактового мультивибратора на D1.1 и D1.2. Состояние на выходе счетчика с приходом каждого импульса на его счетный вход меняется на следующее, и таким образом перебираются четыре варианта "00", "01", "10" и "11".
Действуя в соответствии с этими кодами мультиплексор D3 переключает резисторы R3-R6, и таким образом изменяет частоту импульсов, которые вырабатывает мультивибратор на D1.3 и D1.4. С его выхода импульсы поступают на импульсный усилитель выполненный на транзисторе VT3, в коллекторной цепи которого включен динамик В1, воспроизводящий тональную последовательность.
После того как счетчик досчитает до 3-х (от нуля то трех), и на его вход поступит четвертый импульс, на его выходе "4" (вывод 5) появится единица. Эта единица поступит на базу транзистора VT1 через резистор R7 и откроет транзистор. В результате этого напряжение на его коллекторе упадет до нуля и поступление открывающего напряжение на базу VT2 прекратится. Транзистор VT2 закроется и реле Р1 размокнет свои контакты. Если в это время кнопка SK1 отпущена система питания звонка отключится от электросети. Если кнопка SK1 нажата — работа схемы продолжиться по новому кругу.
Нужно заметить, что такую систему питания можно применить и в других конструкциях звонков, например сделанных на основе музыкального синтезатора УМС. Нужно только разработать схему, которая будет контролировать выход синтезатора на наличие импульсов или их отсутствие, либо сделать простое реле времени, которое будет поддерживать питание звонка включенным в течении некоторого времени, установленного в соответствии с примерным временем звучания музыкального фрагмента.
Двоичный счетчик D2 — К561ИЕ10 можно заменить любым другим двоичным счетчиком на микросхеме серии К561 или К176, например К561ИЕ11, К176ИЕ1, К176ИЕ2. Микросхему К561ЛЕ5 можно заменить на К176ЛЕ5. Если такой микросхемы нет, но имеется К561ЛА7 (или К176ЛА7) можно использовать и её, но в этом случае её вывод 6 нужно отключить от точки соединения R2, С2 и D2 и соединить с выводом 5. Но в этом случае, может быть так, что в момент включения питания первый тон звука будет звучать короче чем остальные. Микросхему К561КП2 можно заменить на К561КП1, используя только один канал микросхемы.
Электромагнитное реле Р1 — любое малогабаритное, срабатывающее при напряжении 10-12В. Например из серии РЭС10, РЭС15, РЭС47. Динамический громкоговоритель может быть любой, даже электромагнитный капсюль. Трансформатор питания — готовый "TAIWAN-230/12", он имеет две вторичные намотки, используется только одна из них.
Можно использовать и другой трансформатор, например ТВК110-Л от старого лампового черно-белого телевизора, или трансформатор от сетевого адаптера для переносной аудиотехники. В любом случае напряжение на С5 не должно выходить за указанные на схеме пределы. Транзисторы КТ604 можно заменить на КТ815, КТ603. Транзистор КТ315 — на КТ3102.
