Sadržaj:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-13 06:57
Analogni sintisajzeri su jako cool, ali i prilično teški za napraviti.
Stoga sam želio učiniti jedan što jednostavnijim, tako da njegovo funkcioniranje može biti lako razumljivo.
Da bi radio, potrebno vam je nekoliko osnovnih podkrugova: Jednostavan oscilator s otpornikom koji se može odabrati oscilirajuća frekvencija, neke tipke i osnovni krug pojačala.
Ako umjesto gumba za tipke koristite neke provodljive jastučiće, mogli biste svoju verziju učiniti jako cool
Stilofon!
U ovom uputstvu naučit ćemo kako ga napraviti i naučit ćemo kako to funkcionira.
Instrukcija je namijenjena početnicima i entuzijastima srednje elektronike.
Korak 1: Potrebni alati
Trebat će vam lemilica i neke ploče za izradu prototipa ili ih možete sastaviti na matičnoj ploči.
Ako ste malo napredniji, pružit ću datoteke za graviranje vlastite PCB -a.
Korak 2: Pokretanje s oscilatorom
Srce sintisajzera je sklop stabilnog multivibratora napravljen s operativnim pojačalom. Na internetu ćete pronaći vrlo dugačke i detaljne izvode o njegovom radu, ali pokušat ću objasniti njegov rad na jednostavniji način.
Oscilator se sastoji od nekoliko otpornika i jednog kondenzatora.
Usporedni krug op-pojačala konfiguriran je kao Schmittov okidač koji koristi pozitivne povratne informacije koje pružaju otpornici R1 i R2 za generiranje histereze. Ova otporna mreža spojena je između izlaza pojačala i neinvertirajućeg (+) ulaza. Kad je Vo (izlazni napon) zasićen na pozitivnoj opskrbnoj tračnici, pozitivni napon se primjenjuje na neinvertirajući ulaz op-pojačala. Slično, kad je Vo zasićen na negativnu opskrbnu tračnicu, negativni napon se primjenjuje na neinvertirajući ulaz op-pojačala.
Ovaj napon polako puni i prazni kondenzator na (-) ulazu kroz Rf otpornik. Recimo da počnemo s izlazom op-pojačala pri pozitivnom naponu zasićenja (+Vsat). Kondenzator se puni i njegov napon (Vc) polako raste. U međuvremenu R1 i R2 tvore razdjelnik napona sa svojim izlaznim naponom (Vdiv) pri stabilnoj vrijednosti negdje između izlaznog napona zasićenja (+Vsat) i 0V. Kad napon kondenzatora pređe napon razdjelnika napona R1 i R2, op-amp pretvara svoje stanje u negativni napon zasićenja (-Vsat). Zatim se kondenzator prazni kroz Rf otpornik sve dok njegov napon (Vc) ne bude manji od napona razdjelnika R1 i R2 (Vdiv). Zatim ponovno okreće svoje stanje u početno stanje (+Vsat). I tako dalje i tako dalje.
To ustvari proizvodi izlazni napon oscilatora s kvadratnim valom, a ako je odgovarajuće frekvencije, proizvodi se zvučni ton.
Korak 3: Izračunavanje frekvencija
Frekvencija oscilatora može se izračunati pomoću jednadžbe na gornjoj slici.
Ovaj sintetizator možete podesiti što god želite.
Htio sam ga uštimati u C -duru ljestvicu - sve bijele tipke na klaviru. Na ovaj način nema "pogrešnih" tonova i lako je svirati za djecu.
Stoga sam na internetu tražio popis frekvencija za određene tonove i odlučio sam tu stvar namjestiti s C4 na C5 notu.
Napravio sam izračune za potrebni otpornik. Učinio sam to lijepo i izračunao s Matlabom (oktava).
Za razdjelnik otpornika R1 i R2 odabrao sam otpornike od 22 k ohma, za kondenzator 100nF kapu.
Evo koda ako ste lijeni to učiniti ručno s kalkulatorom. Ili možete jednostavno koristiti okrenutu jednadžbu za ručni izračun otpornika.
R1 = 220e3; R2 = 220e3;
lambda = R1/(R1+R2);
C = 100e-9;
f = [261,63 293,66 329,63 349,23 392 440 493,88 523,25]; %popis frekvencija
R = 1./ (f.*2.*C.*log ((1+lambda)/(1-lambda)))
Evo rezultata:
C4 = 17395 ohma
D4 = 15498 ohma
E4 = 13806 ohma
F4 = 13032 ohma
G4 = 11610 ohma
A4 = 10343 ohma
B4 = 9215 ohma
C5 = 8697 ohma
Naravno, morao sam zaokružiti vrijednosti na najbliže vrijednosti otpornika. Koristio sam standardnu seriju otpornika E12 koja se najčešće nalazi u kutiji s dijelovima za hobi. Budući da je serija otpornika E12 prilično gruba, upotrijebio sam 2 otpornika u nizu za svaku vrijednost kako bih se približio željenom otporu, a sintetizator će na ovaj način biti usklađeniji.
C4 = 2,2 k + 15 k ohma D4 = 15 k + 470 ohma
E4 = 8,2 k + 5,6 k ohma
F4 = 12k + 1k ohma
G4 = 4,7 k + 6,8 k ohma
A4 = 10k + 330 ohma
B4 = 8,2k + 1k ohma
C5 = 8,2k + 470 ohma
Korak 4: Shema gotovog oscilatora
Ovdje je shema oscilatornog dijela.
Pojedinačnim tipkama odabirete željeni otpor i proizvodi se željeni ton.
Ova shema objašnjava zašto se pri visokim pritiscima odjednom čuju visoki tonovi. Pritiskom na više tipki odjednom, paralelno povezujete više grana otpornika i učinkovito ih povezujete paralelno, smanjujući ukupni otpor. Manji otpor proizvodi viši ton.
Korak 5: Pojačalo zvučnika
Pojačalo zvučnika moglo bi se učiniti još jednostavnijim, ali odlučio sam napraviti pravu pozornicu pojačala AB klase.
Stupanj se sastoji od tranzistora PNP i NPN, kondenzatora za spajanje i dva prednaponska otpornika i dioda.
Vrlo osnovno, ali radi dobro.
Ispred stupnja pojačala postavio sam 100k logaritamski (audio) potenciometar za podešavanje glasnoće.
Budući da bi sam potenciometar u krugu de-podešio oscilator (dodatni otpor), udario sam međuspremnik op-amp-a ispred njega što uvodi veliki ulazni otpor za krug ispred njega i nisku impedanciju za krugove nakon to.
U osnovi je tampon pojačalo s pojačanjem od 1.
Opamp koji koristim je TL072 koji ima dva kruga pojačala, tako da je to sve što nam treba.
Korak 6: Pomoćne stvari
S lijeve strane slike nalaze se zaglavlja ulaznih konektora na koje priključujete izvor napajanja.
Slijede dvije diode koje štite krug od slučajnog spajanja napajanja s pogrešnim polaritetom.
Dodao sam i dvije LED diode za indikaciju prisutnosti svakog dalekovoda.
Korak 7: Potpuna shema
Ovdje je gotova shema.
Korak 8: Napajanje
Krug zahtijeva simetrično napajanje.
Trebate +12V i -12V (9V bi također radilo).
Koristio sam neko staro napajanje iz pokvarenog tintnog pisača jer je imao +12V i -12V šine (pogledajte fotografije)
Ali također možete napraviti simetrično napajanje +-12V iz jednog 24V pomoću gornje sheme.
Ali samo ne zaboravite montirati hladnjak na regulator 7812.
Ili možete serijski spojiti dva izolirana izvora napajanja od 12 V.
Korak 9: PCB
Ako volite urezivati vlastite PCB -ove, datoteku za ispis možete pronaći ovdje. Za tipke sam koristio tipke 10x10 mm.
Mnogi su ljudi htjeli znati gdje pronaći gumbe s lijepom velikom kapicom. Ovdje sam uspio pronaći slične tipke koje možete koristiti za tipkovnicu:
www.banggood.com/custlink/GvDmqJEpth
Također bi trebali stati na ploču!
Ovo je affiliate link - plaćate istu cijenu kao i bez veze, ali ja dobivam malu proviziju kako bih mogao kupiti više komponenti za nadolazeće projekte:)
Za birač kondenzatora zalemio sam zaglavlje tako da mogu brzo promijeniti kondenzatore.
S druge strane, krug je dovoljno jednostavan da ga možete sastaviti na matičnoj ploči ili prototipskoj ploči za lemljenje. Bilo bi još lakše petljati i zamijeniti komponente za različite učinke.
Za zvučnik sam reciklirao stari interni zvučnik za računalo, napravio sam jednostavno kućište s 3D printom.
Korak 10: Gotovo
Sada je vaš sintetizator gotov i trebali biste svirati neke izvrsne melodije s njim!
Nadam se da vam se svidjelo uputstvo. Slobodno pogledajte moje ostale upute i video zapise na YouTubeu!
Možete me pratiti na Facebooku i Instagramu
www.instagram.com/jt_makes_it
za spojlere na onome na čemu trenutno radim, iza kulisa i ostalim dodacima!