Garso liepsnos grįžtamasis ryšys: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:51

Dan GoodFollow Daugiau autoriaus:

Apie: Man patinka gaminti. Elektronika, medis, plienas, maistas ir kt. Aš kuriu nerūdijančio plieno skulptūras ir man patinka spręsti visas mažas problemas - CAD į CNC, suvirinimą, šlifavimą, poliravimą ir visa kita … Daugiau apie dandroid »Šis pamokymas parodo jums kaip sukurti šviesos valdomą garso generatorių. Čia aš sukūriau nestabilią grįžtamojo ryšio skulptūrą su garso generatoriumi ir žvake. Garsiakalbis žvakę mirksi, o žvakės šviesa moduliuoja garsiakalbiui skirtą signalą. Dėl oro turbulencijos santykis tarp garsiakalbio ir žvakės yra nestabilus, todėl jis atsimuša tarp skirtingų pusiau stabilių režimų. Garso kūrimo ir stiprinimo grandinė nėra triviali, tačiau ji pagaminta iš paprastų statybinių blokų. Aš jums parodysiu, kaip sukurti šviesos jutiklį su CdS fotorezistoriumi, paprastu op-amp stiprintuvu, osciliatoriumi su klasikiniu LM555 ir 5 vatų galios stiprintuvu su LM1875. Tai galite padaryti, jei laikysitės instrukcijų, Pabandysiu paaiškinti detales.

1 žingsnis: reikalingi dalykai

Šiam projektui įgyvendinti panaudojau daugybę dalykų. Man labiau patinka gauti daiktų iš „Jameco“ir „Radio Shack“, nes jie yra labai patogūs ir viską darau paskutinę minutę. Jūs taip pat galite gauti viską iš „Digikey“arba bet kokio jūsų mėgstamiausio elektronikos tiekėjo, nė viena dalis nėra egzotiška. Jums reikės: garsiakalbio, žvakės ir žvakidės. Laidas - man patinka turėti maždaug du 3 pakuočių laidus iš radijo stovas, viena tvirta šerdis ir kita. Man labiau patinka 22 gabaritai. Perfboard - man patinka lentos numeris 276-150 iš radijo stovo, tai pigu ir naudinga. Maitinimo šaltinis - suprojektavau tai su „Jameco“sieniniu karpu „Mean Well 24V 1A“. Jums taip pat reikės vieno iš atitinkamų lizdų, jei nenorite lituoti tiekimo tiesiai į plokštę. Elektronikos komponentai - visa tai galite gauti iš „Jameco“. Rezistoriai: 2,2 x11 x 15,6 x 210 000 x 422 x 3 333 x 1 100 000 x 1 200 x 1 M garso Kūginis potenciometras Fotorezistorius (aš naudoju Jameco #CDS003-7001) Kondensatoriai: 0,1uF x31uF x310uF x5100uF x32200uF x1 Puslaidininkiai: MC1458 x1 (Bet koks bendrosios paskirties dvigubas op-amp yra geras, jie yra pigūs) LM555 x1LM7805 x1L133 Bet koks 5 V „Zener“diodas yra tinkamas) 8 kontaktų DIP lizdai x2 (DIP sunku pašalinti, jei juos susprogdinsite atsitiktinai, geriausia juos įkišti į lizdą. LM7805 ir LM1875 yra TO-220s, lengviau ištraukiami iš lenta, jei reikia..) Įrankiai: Lituoklis ir lituoklis Žnyplės, vielos nuėmikliai, įstrižainės pjaustytuvai

2 žingsnis: grandinė

Tai yra grandinė, kurią naudosime. Jame yra krūva dalių. Jei žinote, kaip sukurti grandines ir nenorite skaityti daugybės dalykų, galite tai padaryti. Jei nesate tikri, ką daro visos dalys, skaitykite toliau! Maitinimo šaltinis Mes išjungsime visą 24 V nuolatinės srovės maitinimo šaltinį. Mums reikia tiek daug voltų, kad išvestis būtų graži ir garsi. „LM555“gali valdyti tik 18 V įtampą, kol nepradės pūsti, todėl pradinius etapus išjungsime iš 5 V įtampos, kurią generuoja LM7805 reguliatorius, kaip parodyta 5 V maitinimo dėžutėje. Maitinimas, pažymėtas 24 V, jungiamas prie pagrindinio maitinimo šaltinio, maitinimas, pažymėtas 5 V, prijungiamas prie LM7805 išvesties. Tiekimo atjungimas Kad grandinė veiktų tinkamai, tarp maitinimo šaltinių ir žemės turi būti pakankamai talpos, parodyta dėžutėje pažymėtas tiekimo atsiejimas. Svarbiausia yra uždėti keletą dangtelių ant 24 V maitinimo šaltinio šalia (ty fiziškai arti) LM1875 maitinimo šaltinio ir 5 V maitinimo šaltinio šalia LM555. Tikriausiai taip pat turėtų būti kiekviename tiekime šalia LM7805. Maitinimo šaltinio atsiejimas yra vienas iš tų rankų banguotų dalykų, tačiau jei to nepadarysite, grandinė neveiks. Šviesos jutiklis Kadmio sulfido fotorezistorius yra tik rezistorius, kurio vertė kinta atsižvelgiant į jį pasiekiančių fotonų skaičių. Lengviausias būdas paversti jo pasipriešinimą signalu yra padaryti iš jo įtampos skirstytuvą, kaip parodyta šviesos jutiklio dėžutėje. Ši grandinė yra šiek tiek sudėtingesnė, nei gali būti, kad sumažėtų galimybė sukurti grįžtamojo ryšio kilpą per maitinimo šaltinį. 1K rezistorius, 5,1 V „Zener“diodas ir 10 uF kondensatorius naudojami sukurti gana stabilią 5,1 V atskaitą iš 24 V maitinimo šaltinio. Vietoj rezistoriaus ir diodo galėtume naudoti antrą LM7805, tačiau tai yra šiek tiek paprastesnis būdas tai padaryti, nes į fotorezistoriaus įtampos skirstytuvą nepatenka per daug srovės. Čia naudojamas „Zener“diodas yra 1N4733, tačiau bet koks senas 5,1 V „Zener“turėtų veikti gerai. Tiesą sakant, tikrai bet koks „Zener“turėtų veikti gerai, 5.1V nebūtinai turi būti tikslus. Nepamirškite nukreipti „Zener“priešinga kryptimi nei signalo diodas! 5,6 k rezistorius serijoje, kurį pasirinkau, kad atitiktų fotorezistoriaus vertę esant vidutiniam apšvietimui, galite išmatuoti savo fotorezistorių ir padaryti tą patį, arba tiesiog naudokite poros kohmų rezistorių. Iš įtampos skirstytuvo išeinanti įtampa yra 5,1 V*5,6 k/(5,6 k+R (jutiklis)). Bus pastovi vertė, pagrįsta aplinkos šviesos kiekiu, o viršuje - svyravimas, atsižvelgiant į besikeičiančios šviesos kiekį. Šalutinis kiek įmanoma, kol nepasiekia 0V arba 5V. Du 10k rezistoriai, esantys šališkumo grandinėje, generuoja 2,5 V įtampą, o prijungtas op-amp, kaip parodyta, apsaugo signalą, kad 2,5 V būtų pastovus, nepriklausomai nuo to, prie ko jis prijungtas. „Bias“ir „Preamp“grandinių operaciniai stiprintuvai yra pusė MC1458 dvigubo op-amp. „10p“kondensatorius leidžia kintamosios srovės svyravimams praeiti, bet pašalina nominalų nuolatinės srovės lygį, o 10k rezistorius, prijungtas prie šališkumo grandinės, atkuria nuolatinės srovės lygį iki 2,5V. Op-amp, sukonfigūruotas taip, kaip parodyta su 100k ir 1k rezistoriumi, sustiprina signalą (100k+1k)/(1k) arba 101. Tikriausiai mums nereikia tokio padidinimo, galite išbandyti grandinę su mažesniu rezistoriumi 100k vieta ir pažiūrėkite, ar jums patinka, kaip tai skamba. Nominalų dažnį nustato 5.6k ir 33k rezistorius ir 1u kondensatorius pagal formulę f = 1.44/((5.6k+2*33k)*1u) = 20Hz. Iš priekinio stiprintuvo įeinantys virpesiai moduliuoja dažnį, kurį LM555 išleidžia iš 3 kaiščio. Galite pabandyti pakeisti rezistorius ir pamatyti, ką manote. Tūris Čia norite naudoti 1M logaritminį puodą. Tai tiesiog sumažina signalo amplitudę, kaip pageidaujama.

3 žingsnis: maitinimo stiprintuvo grandinė

Ši grandinė yra šiek tiek sudėtinga, bet tikrai patogi, todėl maniau, kad parašysiu visas dalis. LM1875 gali išleisti apie 30 vatų, jei suteiksite 60 V įtampą, ir tai tikrai sukels tam tikrų problemų. Naudojant 24 V maitinimą, didžiausia galia bus tik apie 5 W, tačiau to tikrai pakanka, kad sukeltų triukšmą. Jei norite naudoti šią grandinę su didesniu tiekimu, jums nieko nereikia keisti, tiesiog įsitikinkite, kad jūsų tiekimas gali išleisti pakankamai srovės, neužsidegdamas. Būsimose nuotraukose pastebėsite, kad LM1875 visada turi radiatorių prie jo pritvirtintas; tai yra būtina. Be jo jis labai greitai perkaista. Jie į mikroschemą įdeda išgalvotų apsaugos priemonių, kad perkaitus jis tiesiog išsijungtų nepažeisdamas lusto. Jei tai atsitiks jums, gaukite didesnį radiatorių! Beje, ši grandinė yra tiesiai iš LM1875 duomenų lapo. AC jungtis išankstinis stiprintuvas. Žemiausias dažnis, kurį jis praleidžia, priklauso nuo kondensatoriaus ir pasipriešinimo, kurį jis mato nuosekliai. Kadangi garsiakalbis yra mažo pasipriešinimo, išvestyje reikia didelio dangtelio. Prie įvesties kondensatorius mato šališkumo tinklą, kuris yra daug didesnis pasipriešinimas, todėl galima naudoti mažesnį kondensatorių. Šališkumas Čia galime išsiversti be buferio, nes mes neprijungiame šališkumo grandinės prie grįžtamojo ryšio tinklo (1k rezistorius išankstiniame stiprintuve). Šalutinės grandinės dangtelis naudojamas atsiejimui, kaip ir tiekimo atjungimo dangteliai. Tiekimo atsiejimas Nepamirškite uždėti dangtelių prie maitinimo šaltinio šalia lusto! Zobelio tinklas Stiprintuvui lengviau valdyti garsiakalbio varža. Garsiakalbis veikia kaip rezistorius nuosekliai su induktoriumi, todėl rezistorių ir kondensatorių lygiagrečiai su garsiakalbiu visa tai veikia labiau kaip tik rezistorius. Tai sudėtinga, bet patikėkite manimi, tai daro skirtumą. Atsiliepimų tinklas Esant garso dažniams, kondensatorius veikia kaip trumpasis jungimas, o galios stiprintuvo grandinė suteikia mums 21 padidėjimą. Esant nuolatinei srovei, kondensatorius veikia kaip atvira grandinė, todėl gauname 1 pelną. Perėjimas atliekamas esant f = 1 /(2*pi*10k*10u)=1.59Hz.

4 žingsnis: prototipas

Aš sukūriau grandinę protoboarde. Jei turite vieną, naudinga tai išbandyti pirmiausia. Nebandykite sukurti prototipo, kad jis tiksliai atitiktų paveikslėlius, tiesiog pabandykite teisingai nustatyti grandinę. Aš tiesiog maniau, kad kai kurios nuotraukos gali padėti motyvuoti. Ir parodyti, kad tikrai nėra tiek daug dalykų, kuriuos reikia sukurti.

5 žingsnis: išdėstykite „Perfboard“

Stengiuosi, kad gulėtų kelios papildomos lentos. Jie pigūs. Aš paprastai išsiaiškinsiu vieną perforatoriaus maketą ir nukopijuosiu ant tos, kurią lituoju. Kavos puodelis yra naudingas čia, galite išmesti dalį ir jis liks ten be jūsų litavimo. Štai keletas mano prototipo plokštės nuotraukų, kai galutinai baigiau išdėstyti. Šiose lentose yra mažai trijų skylių autobusų, skirtų vielai kartu. Stengiuosi kuo daugiau užmegzti ryšių su jais. Kiek įmanoma, visos kitos jungtys atliekamos sulankstant komponentų laidus užpakalinėje pusėje ir kartu lituojant. Keletą aš sujungsiu su laidais plokštės viršuje. Naudojau keletą atsiejančių kondensatorių, nei buvo schemoje. Šalia LM7805 yra 24 V maitinimo šaltinio dangteliai, užtikrinantys stabilų 5 V įtampą, ir kitas komplektas 24 V maitinimo šaltinyje prie pat LM1875, kad jis būtų laimingas. 5 V maitinimo šaltinyje yra trečias dangtelių rinkinys.

6 žingsnis: lituokite

Galutinio dalyko kūrimas gali būti lėtas, tačiau manau, kad patenkinama, kai gatavas produktas yra vientisas ir atjungiamas nuo prototipo. Tai puikus būdas patobulinti tuos litavimo įgūdžius. Aš visada bijau sugadinti savo gražią gražią lentą, jei padarysiu klaidą, tačiau paaiškėja, kad jei esate atsargus, galite iš naujo apdoroti beveik visas klaidas vienoje iš šių lentų. Išimant komponentą paprastai reikia jį sunaikinti, tačiau tai gerai, komponentai yra pigūs. Kai jis išeis, galite išvalyti litavimo netvarką lentoje su tam tikru lydmetaliu. Aš bandžiau gauti pakankamai nuotraukų, kad galėtumėte tiksliai nukopijuoti, jei norite. Jei kažkas neaišku, pabandysiu padaryti daugiau nuotraukų, arba jūs pats sugalvosite, kaip tai išdėstyti. Nuotraukoje, esančioje užpakalinėje pusėje, viršutinis pėdsakas, einantis per vidurį, yra žemėje, o apatinis - 24 V. LM1875 yra dešinėje pusėje, o LM7805 - kairėje.

7 žingsnis: sudėkite viską kartu

Čia aš turiu antrą perforatorių, sumontuotą po pirmuoju, kad apsaugotų laidus galinėje pusėje. Aš juos naudoju 1/4 colio tarpiklius. Šviesos jutiklis prijungtas prie žvakės, o išvestis patenka į mūsų garsiakalbį. Tai taip paprasta ir laiminga.