Napajanje Eurorack sintetizatora: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Dobro došli u moj Instructable o tome kako napraviti DIY napajanje za Eurorack sintisajzer.

Imajte na umu da moje znanje o dizajnu napajanja i Eurorack sintisajzeru nema premca. Pažljivo uzmite moje savjete. Neću biti odgovoran za to što su vaši skupi moduli uništeni ili najgori … U svakom slučaju Ako želite saznati više o procesu koji sam slijedio kako bih došao do gotovog proizvoda, pozivam vas da dodatno pročitate ovaj Instructable.

Korak 1: Što je napajanje Eurorack sintetizatorom?

Prvo što je Eurorack sintetizator Eurorack je vrsta modularnog sustava koji se koristi za stvaranje vrlo personaliziranog sintetizatora. U ovom sustavu sinteza zvuka postiže se međusobnim povezivanjem analognih signala između različitih modula. Eurorack je prvi put predstavio njemački brand Doepfer, a sada je prerastao sve ostale modularne sintetičke sustave.

"Spajanje" (tzv. Ožičenje) modula omogućuje vrlo složeno izražavanje, modulaciju zvuka i sekvenciranje.

Ova vrsta modularnog sintetizatora naširoko se koristi u ambijentalnoj glazbi (soundtrack Listen Stranger Things), u elektroničkoj glazbi i generativnoj elektronici (Listen Colin Benders).

Što je s napajanjem?

U sustavu Eurorack zakrpa zvuka i modulacije vrši se na prednjoj ploči jedinice pomoću mono ili stereo priključnica od 3,5 mm. Kako se korisničko sučelje ne bi previše zatrpalo, isporuka energije vrši se preko konektora na stražnjoj strani modula.

Obično se napajanje isporučuje putem sabirnice koja napaja svaki modul paralelno s -12/+12 V, 5V i masom. Sabirnica također prenosi upravljačke signale poznate i kao CV (upravljački naponi), ali ti se signali rijetko koriste. Moduli Eurorack uvelike se temelje na analognoj elektronici, dakle na -12/+12 V naponskim vodilicama. No kako suvremeni DSP moduli postaju sve popularniji (vidi Promjenljivi instrumenti), potreba za dobrom opskrbnom tračnicom od 5 V vrlo je važna.

Zašto napraviti napajanje vlastitim rukama?

DIY zajednica oko Eurorack Synth -a je ogromna. Zbog toga su resursi za projektiranje dostupni svima koji ih žele pronaći.

Prvo sam potpuni početnik u modularnom sintetizaru i želio sam saznati više o tome. Pretpostavio sam da će me dizajniranje dijela mog sintisajzera naučiti više od pomicanja Youtube videa već godinama, ali još nisam bio spreman riskirati u dizajniranju modula za obradu zvuka. Zato sam se odlučio za "lakši" dio: napajanje.

Drugo, želio sam prilagođeno kućište s lijepo integriranim izvorom napajanja, čime bi i kućište i napojna jedinica osigurali postizanje željenog rezultata (najvjerojatnije ne tako dobro kao rješenja s polica, ali nije me briga previše ionako nisam profesionalni glazbenik). Iznijet ću slučaj čim dobijem priliku (tražim buduće instrukcije).

Treće, imam licencu za Altium dizajnera kroz svoj rad i već sam radio PCB -e. Ovo ne bi trebalo biti previše teško kako bi ova ploča radila.

Četvrto, i na kraju, ja sam jeftin čovjek i zaključio sam zašto ne bih uštedio hrpu na skupim modulima za napajanje. S obzirom na to, mislim da bi to moglo biti skuplje od nekih od najpopularnijih napajanja Eurorack. Šteta za mene.

Korak 2: Zahtjevi

Kao što smo vidjeli u prethodnom odjeljku, napajanje se sastoji od 3 naponske šine -12/+12V, 5V i naravno mase (ili 0V).

Dvije su strategije popularne za postizanje istog rezultata:

1. dizajn temeljen na transformatoru sa središnjom slavinom za dobivanje plutajućeg tla, i sekundarne se ispravljaju i reguliraju za stvaranje dvonaponske šine
2. dizajn istosmjernog napajanja koji se zatim s regulatorima sklopnog načina rada pretvara u -12/+12 V

Prvo rješenje je odlično jer je sve ugrađeno u izvor napajanja. Za ulaz je potrebno 115/230V AC. Ali morate biti spremni petljati s glavnim izmjeničnim naponom, a trebat će vam i glomazni transformator unutar kućišta Eurorack. Ili će vam trebati AC zidni adapter koji nije široko dostupan čim želite više energije iz sustava.

Drugo rješenje je odlično jer može koristiti moćno prijenosno računalo poput električne cigle. No, prekidački regulator će nažalost biti malo bučniji od svog linearnog pandana koji se može koristiti u prethodnom rješenju. Također OEM cigla za napajanje može biti prilično skupa.

U svakom slučaju ne želim se baviti nabavom odgovarajućeg transformatora niti želim sudjelovati u topljenju mrežnog napona. Stoga će napajanje koje ćemo napraviti biti zasnovano na prekidaču. Zahtjevi:

izlaz oko 1A @ -12V, 1A @ +12V i 2A @ 5V za ogromnih ukupno oko 34W plus malo topline (vjerojatno ćemo uštedjeti na grijanju u kućanstvu)

• biti lančanica tako da se jedna opeka za napajanje može koristiti za višestruko napajanje
• biti kompatibilan kao prednja jedinica ili montiran unutar kućišta sintisajzera
• imaju personalizirani dizajn izrađen od pločica
• prekidač za uključivanje-isključivanje
• Status LED vodilica napona
• izlazni napon s niskim šumom ako je moguće

Korak 3: Sheme

Da bismo stvorili shemu za ovo napajanje, moramo pronaći regulatore u sklopnom modu koji mogu isporučiti +12V i -12V iz jednog izvora napajanja. Možemo imati dva različita IC (integrirana kola) za pozitivnu i negativnu naponsku šinu, ali njihovo isto pojednostavnilo bi dizajn.

Obično tražim elektroničke komponente pomoću Digikey -a ili Mousera. Obje nude zaista moćan sustav filtriranja za pronalaženje određenih dijelova.

Moj izbor regulatora za -12/+12 V je LM2576S -12 iz TI -a.

Općenito govoreći, ako proizvođač IC -a želi da koristite njihov dio, imat će lijepu shemu sa svime što vam je potrebno da shemu ispravno postavite. Na shemi za ovu komponentu opisano je pozitivno ožičenje, negativno ožičenje pa čak i implementacija izlaznog filtera.

Za 5V tračnicu idemo s LM2576-5 iz TI-a. Ovo nije najekonomičnija opcija, ali štedi vrijeme tijekom dizajna ploče jer su svi pasivi isti kao i za 12V verziju. Također su otisci istih što štedi hrpu vremena.

Postoje tri statusne LED diode koje su spojene na naponsku šinu kako bi se korisniku javilo radi li sve ili ne.

Za više pojedinosti pogledajte priloženu shemu

Korak 4: Raspored

Izrada izgleda nije laka, ali nije ni teška. Uvijek ovisi o ograničenjima.

Moj glavni kontrast ovaj put bio je držati sve unutar pravokutnika 100 mm na 60 mm. Razlozi za ove posebne dimenzije su sljedeći:

• duljine manje od 100 mm zbog sustava kotiranja proizvodnje PCB -a za male količine koji favorizira dizajne izrazito ispod 100 mm (širine ili duljine), zapamtite, ja sam jeftin čovjek: P
• širine manje od 60 mm jer želim da modul stane u "skiff" Eurorack kućište koje obično ima vrlo ograničenu dubinu.

S obzirom na to da sam na umu mogao pratiti obrise svog PCB -a, popuniti ga i napraviti sve potrebne tragove.

Uočite da se radi o dvostranoj ploči, koja ima 4 sloja olakšala bi postavljanje, ali bi koštala više. Kako bih i dalje dobio lijepo tlo, zadržao sam većinu svojih tragova na gornjem sloju i s obje strane položio podlogu. Oba izljeva su spojena s mnogo vija kako bi se osiguralo optimalno uzemljenje, čime se minimizira buka (nadamo se).

Uvijek je korisno imati na umu 3D otisak vaše komponente jer su, kad se radi o izvorima napajanja, te komponente obično prilično velike.

Nakon što je raspored gotov, sada možemo ispisati gerber datoteke i poslati ih našem omiljenom proizvođaču. U mom slučaju datoteke šaljem na PCBWay (nisam povezan, ali sam u prošlosti s njima uvijek imao sreće). Proces naručivanja je vrlo jednostavan.

Gerberi su pričvršćeni ispod

Korak 5: Prednja ploča

Kako bi bio pravilan Eurorack modul, napajanje treba prednju ploču. A budući da već naručujem PCB, zašto ne bih napravio i sam PCB … Tako sam stvorio novi projekt i izložio svoja umjetnička djela. Nije super, ali odradit će posao.

Ovdje ćete primijetiti da sam morao odustati od lančanosti svog sustava zbog nedostatka prostora. Sva umjetnička djela stvorena su u inkscape -u, zatim pretvorena u dxf i uvezena u altium. To je učinilo brzo djelo.

Za LED diode odlučio sam pokušati ih osvijetliti kroz prednju ploču. Da bih to učinio, u potpunosti sam izlio gornji sloj i napravio kružne otvore s malo umjetnina unutra. Ovo nikad prije nisam probao, možda neće uspjeti.

Budući da je ovo napajanje za glazbeni instrument, pokušao sam pokrenuti malu glazbenu temu. Možda je šepavo, ali bilo je lako napraviti s fontom glazbenog simbola.

Gerber za prednju ploču možete pronaći ispod

Korak 6: Komponente

Sada kad imamo ploče na putu, moramo se brinuti oko kupnje preostalih komponenti. A za to morate odabrati distributera. U mom slučaju Mouser je imao najbolji izbor komponenti za ono što mi je trebalo:

• AC adapter (418-TRH100A13502E126)
• Konektor za istosmjernu cijev, nadamo se kompatibilan s gornjom stavkom (502-721AFMS)
• Ljuljačka (691-651122-BB-1V)
• Reg LM2576-12 (926-LM2576S-12/NOPB)
• Dioda 1N5822 (511-1N5822)
• Induktor (673-PF0382.223NLT)
• Kondenzator (661-APSG160E222MJ20S)
• Kondenzator (661-APXG250A101MHA0G)
• Induktor (994-MSS1583-683MED)
• Kondenzator (80-A750MS108M1CAAE13)
• Zaglavlje (517-30316-6002)
• Terminal (571-624091)
• Priključak za stiskanje (571-6409051)
• Reg LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• Led (710-155124VS73200A)
• Led (710-155124RS73200A)
• Led (710-155124YS73200A)
• Vijačni terminal (534-7689-3)

Ostatak su komponente mliječi:

• 250 Ohm 0603 otpornik
• 100 Ohm 0603 otpornik
• Otpor 330 Ohm 0603

Za više pojedinosti pogledajte priloženi pdf (količinu prilagodite prema shemi)

Korak 7: Montaža

Postupak montaže za ovo je obično staro dosadno lemljenje.

Neću ulaziti u detalje o ovome jer postoji toliko instrukcija posvećenih ovoj temi.

Sve komponente trebaju biti lemljene na pravom mjestu i sve bi trebalo funkcionirati u redu.

Korak 8: Gotovo

Evo nas trenutak istine! Uključuje li se? Sve biste trebali provjeriti multimetrom prije nego što očito uključite bilo koji modul. Vrlo sam zadovoljan LED diodom koja svijetli kroz glazbene tipke! Predivno je.

Sveukupno, ovaj je projekt bio veliki uspjeh, no uskoro bi trebalo doći i ažuriranje kako bi se ispravili neki problemi koji bi trebali poboljšati pristajanje na Eurorack vodilice. Ali kao bočno napajanje savršeno je.

Evo melodije napravljene s mojim tek izgrađenim instrumentom. Ako se pitate kako bi mogao zvučati modularni sintetizator, poslušajte. Koncept modularnog je stvoriti instrument koji je prilagođen vama. Što čini prilično je jedinstveno i sviđa mi se ideja o jedinstveno zvučnom instrumentu.

Nisam bio baš siguran u ulazak u ovaj modularni trend jer nemam iskustva u sintetizatorima. Ali ne žalim. A ako oklijevate, potaknuo bih vas da isprobate. Module je prilično lako preprodati, a ako ga sami izgradite što je više moguće, nije skuplji od bilo kojeg drugog instrumenta dobre kvalitete.

Nekoliko glazbe nastale ovim sintisajzerom možete pronaći ovdje:

soundcloud.com/benjamin-bonnal/the-escape-…

soundcloud.com/benjamin-bonnal/the-lonely-…

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

soundcloud.com/benjamin-bonnal/le-parallel…