Povratne informacije o audio plamenu: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Autor dandroidDan GoodFollow Više od autora:

O: Volim izmišljanje. Elektronika, drvo, čelik, hrana itd. Izrađujem skulpture od nehrđajućeg čelika i volim rješavati sve male probleme usput - CAD u CNC, zavarivanje, brušenje, poliranje i sve ostalo … Više o dandroidu »Ova instrukcija vam pokazuje kako izgraditi svjetlosni generator zvuka. Ovdje sam sagradio nestabilnu skulpturu povratnih informacija s generatorom zvuka i svijećom. Zvučnik čini da svijeća treperi, a svjetlo svijeće modulira signal prema zvučniku. Zračna turbulencija čini odnos između zvučnika i svijeće nestabilnim pa se mijenja između različitih polustabilnih načina rada. Krug za stvaranje i pojačavanje zvuka nije beznačajan, već je napravljen od jednostavnih građevnih blokova. Pokazat ću vam kako izgraditi svjetlosni senzor s CdS fotootpornikom, jednostavnim pretpojačalom s op-pojačalom, oscilatorom s klasičnim LM555 i pojačalom snage od 5 vati s LM1875. To možete učiniti ako slijedite upute, Pokušat ću objasniti detalje.

Korak 1: Stvari koje trebate

Koristio sam hrpu stvari za izradu ovog projekta. Radije dobivam stvari od Jameca i Radio Shacka jer su super zgodni i sve radim u zadnji čas. Također možete nabaviti sve od Digikeyja, ili što god vam je omiljeni dobavljač elektronike, nijedan dio nije egzotičan. Trebat će vam: Zvučnik. Svijeća i svijećnjak. Žica - Volio bih imati oko dva pakiranja žice od 3 komada radio koliba, jedna čvrsta jezgra i jedna nasukana. Više volim 22 kalibra. Perfboard - sviđa mi se ploča broj 276-150 iz radijske kućice, jeftina je i korisna. Napajanje - ovo sam dizajnirao sa zidnom bradavicom Mean Well 24V 1A iz Jameca. Trebat će vam i jedan od odgovarajućih priključaka ako ne želite lemiti napajanje izravno na ploču. Elektroničke komponente - sve to možete nabaviti od Jameca. Rezistori: 2,2 x11k x15,6k x210k x422k x333k x1100k x1200k x11M Audio Konusni potenciometarPotporni otpornik (koristio sam Jameco #CDS003-7001) Kondenzatori: 0,1uF x31uF x310uF x5100uF x32200uF x1Poluvodiči: MC1458 x1 (Bilo koji opći pojačalo opće namjene je u redu, ovo je jeftino) LM555 x1LM7805 x1L7 Bilo koja 5V Zener dioda je u redu) 8-polne DIP utičnice x2 (DIP-ove je teško ukloniti ako ih slučajno raznesete, najbolje je da ih umetnete za svaki slučaj. LM7805 i LM1875 su u TO-220s, lakše ih je izvući daska ako je potrebno..) Alati: lemilica i lemljenjeKliješta, skidači žice, dijagonalni rezači

Korak 2: Krug

Ovo je krug koji ćemo koristiti. Ima hrpu dijelova. Ako znate izgraditi sklopove i ne želite čitati hrpu stvari, možete to napraviti. Ako niste sigurni čime se svi dijelovi bave, nastavite čitati! NapajanjeNapajat ćemo cijelu stvar od 24V DC napajanja. Treba nam toliko volti da bi izlaz bio lijep i glasan. LM555 može izdržati samo 18 V prije nego što se pojavi, pa ćemo pokrenuti početne faze od 5 V, koje generira regulator LM7805, kao što je prikazano u kutiji s oznakom 5V Opskrba. Napajanje označeno 24V spaja se na glavno napajanje, napajanje označeno 5V povezuje se s izlazom LM7805. Odvajanje napajanjaDa bi krug ispravno radio, morat će postojati prilično mali kapacitet između izvora napajanja i mase, prikazano u kutiji s oznakom Supply Decoupling. Najvažnije je staviti nekoliko kapa na 24V napajanje u blizini (tj. U fizičkoj blizini) napajanja za LM1875 i na 5V napajanje u blizini LM555. Vjerojatno bi ih trebalo biti i na svakom napajanju u blizini LM7805. Odvajanje napajanja jedna je od onih ručno valovitih stvari, ali ako to ne učinite, krug neće raditi. Senzor svjetlosti Fotootpornik kadmij sulfida samo je otpornik čija se vrijednost mijenja ovisno o broju fotona koji na njega nailaze. Njegov otpor najlakše ćete pretvoriti u signal tako što ćete od njega napraviti razdjelnik napona, kao što je prikazano u kutiji Svjetlosni senzor. Ovaj je krug malo složeniji nego što bi mogao biti da bi se smanjila mogućnost stvaranja povratne sprege kroz napajanje. 1K otpornik, 5.1V Zener dioda i 10 uF kondenzator koriste se za stvaranje prilično stabilne 5.1V reference od 24V napajanja. Mogli bismo koristiti drugi LM7805 umjesto otpornika i diode, ali ovo je malo jednostavniji način jer nema previše struje koja ulazi u razdjelnik napona fotootpornika. Zener dioda koju ovdje koristim je 1N4733, ali bilo koji stari 5.1V zener bi trebao raditi. Zapravo, zaista bi svaki Zener trebao raditi dobro, 5.1V ne mora biti točan. Ne zaboravite usmjeriti Zener u suprotnom smjeru od načina na koji biste koristili signalnu diodu! 5.6k otpornik u seriji koji sam odabrao da odgovara vrijednosti fotootpornika pri umjerenom svjetlu, možete izmjeriti svoj fotootpornik i učiniti isto, ili samo upotrijebite otpornik od nekoliko koma. Napon koji izlazi iz razdjelnika napona je 5,1 V*5,6 k/(5,6 k+R (senzor)). Postojat će postojana vrijednost na temelju količine svjetla u okruženju, s vrckanjem na vrhu ovisno o količini svjetlosti koja se mijenja. Bijas Želimo centrirati signal koji dolazi sa svjetlosnog senzora oko 2,5 V, tako da ga možemo pojačati koliko god je to moguće prije nego što udari na 0V ili 5V. Dva 10k otpornika u sklopu Bias generiraju 2.5V, a op-amp pojačano kako je prikazano međuspremljuje signal kako bi 2.5V bio stabilan bez obzira na što je spojen. Op-pojačala u krugovima pristranosti i pretpojačala svaka su polovica MC1458 dvostrukog op-pojačala. Predpojačalo Kondenzator od 10u propušta prolaz AC izmjenjivača, ali uklanja nominalnu istosmjernu razinu, a otpornik od 10 k spojen na krug pristranosti poništava istosmjernu razinu na 2.5V. Op-pojačalo konfigurirano kako je prikazano sa 100k i 1k otpornikom pojačava signal za (100k+1k)/(1k) ili 101. Vjerojatno nam ne treba ovoliki dobitak, možete isprobati sklop s manjim otpornikom u mjesto od 100k i provjerite sviđa li vam se kako zvuči. OscillatorOvo koristi stari stari LM555 za stvaranje kvadratnog vala. Nominalna frekvencija postavljena je otpornikom 5.6k i 33k i kondenzatorom od 1u prema formuli f = 1.44/((5.6k+2*33k)*1u) = 20Hz. Oscilacije koje dolaze iz pretpojačala modulirat će frekvenciju koju LM555 emitira s pina 3. Možete pokušati promijeniti otpornike i vidjeti što mislite. Volumen Ovdje želite koristiti logaritamski lonac od 1 M. Ovo jednostavno smanjuje amplitudu signala po želji. Pojačalo za napajanjeOvo ima mnogo dijelova, pa ćemo ga u sljedećem koraku detaljnije razmotriti.

Korak 3: Krug pojačala snage

Ovaj krug je malo kompliciran, ali jako zgodan pa sam pomislio da napišem sve dijelove. LM1875 može ugasiti oko 30 W ako mu date 60 V, dovoljno da zaista izazove probleme. Na 24 V napajanju koje koristimo maksimalni izlaz bit će samo oko 5 W, ali to je definitivno dovoljno za stvaranje buke. Ako želite koristiti ovaj krug s većim napajanjem, ne morate ništa mijenjati, samo pazite da opskrba može ispustiti dovoljno struje bez da se zapali. Na nadolazećim fotografijama primijetit ćete da LM1875 uvijek ima hladnjak pričvršćen za njega; ovo je bitno. Prebrzo će se pregrijati bez jednog. U čip su stavili neke zaštitne stvari tako da se, ako se pregrije, jednostavno isključe bez oštećenja čipa. Ako vam se to događa, nabavite veći hladnjak! Usput, ovaj krug je ravno iz LM1875 podatkovne tablice. AC spregaKondenzatori za spajanje naizmjenične struje na ulazu i izlazu propuštaju zvuk, ali uklanjaju istosmjernu razinu, kao što smo to učinili u predpojačalo. Najniža frekvencija koju propušta određena je kondenzatorom i otporom koji vidi u nizu. Budući da je zvučnik niskog otpora, potrebna nam je velika kapa na izlazu. Na ulazu, kondenzator vidi mrežu za premošćivanje, koja ima mnogo veći otpor, pa se može koristiti manji kondenzator. Ovo je ista ideja kao i sklop pristranosti koji se koristi u pretpojačalu, ali bez međuspremnika op-amp. Ovdje se možemo izvući bez međuspremnika jer ne povezujemo sklop pristranosti s povratnom mrežom (1k otpornik u pretpojačalu). Poklopac u krugu pristranosti koristi se za odvajanje, na isti način kao i kapice za odvajanje napajanja. Odvajanje opskrbeNe zaboravite staviti kapice na izvor napajanja tik uz čip! Mreža Zobel Otpornik i kondenzator koji Zobel mreži pomažu u olakšati pojačalu vožnju impedancije zvučnika. Zvučnik se ponaša poput otpornika u nizu s induktorom, stavljanjem otpornika i kondenzatora paralelno sa zvučnikom čini se da cijela stvar djeluje više samo kao otpornik. Ovo je zeznuto, ali vjerujte mi da čini razliku. Mreža za povratne informacije Mreža za povratne informacije je poput one u pretpojačalu samo s dodatkom kondenzatora od 10u. Na audio frekvencijama kondenzator djeluje poput kratkog spoja, a krug pojačala daje nam dobitak od 21. Na istosmjernoj struji kondenzator djeluje kao otvoreni krug, što nam daje dobitak od 1. Prijelaz se vrši pri f = 1 /(2*pi*10k*10u)=1,59Hz.

Korak 4: Prototip

Izradio sam sklop na proto ploči. Ako ga imate, bilo bi korisno isprobati stvari na ovaj način. Ne pokušavajte izgraditi prototip koji će točno odgovarati slikama, samo pokušajte ispravno spojiti krug. Samo sam mislio da bi neke slike mogle pomoći u motivaciji. I pokazati da zapravo i nije toliko puno stvari za graditi.

Korak 5: Postavite na Perfboard

Trudim se zadržati nekoliko dodatnih ploča. Oni su jeftini. Obično ću razraditi jednu perfboard ploču, a zatim je kopirati na onu koju lemim. Šalica za kavu ovdje je korisna, možete ispustiti dio i ostat će tamo bez da ga zalemite. Evo nekoliko slika mog prototipa perfboarda nakon što sam konačno finalizirao izgled. Ove ploče imaju male sabirnice s tri rupe za ožičenje zajedno. Pokušavam uspostaviti što je moguće više veza s njima. Ostali spojevi su u najvećoj mogućoj mjeri izvedeni preklapanjem preko sastavnih dijelova na stražnjoj strani i lemljenjem zajedno. Nekoliko ću ih spojiti žicama na vrhu ploče. Koristio sam nekoliko više kondenzatora za razdvajanje nego što je bilo na shemi. Postoje zatvarači na napajanju od 24 V tik uz LM7805, za proizvodnju stabilnih 5 V, i još jedan set na napajanju od 24 V tik uz LM1875, kako bi bili sretni. Na napajanju od 5 V postoji treći set kapa.

Korak 6: Lemite ga

Izrada konačne stvari može biti spora, ali smatram da je zadovoljavajuće imati gotov proizvod u čvrstom komadu i izvan protobora. Ovo je sjajan način i za usavršavanje vještina lemljenja. Uvijek se bojim pokvariti svoju lijepu lijepu ploču ako pogriješim, ali pokazalo se da možete preraditi gotovo svaku pogrešku na jednoj od ovih ploča ako ste oprezni. Izvlačenje komponente obično uključuje njeno uništavanje, ali to je u redu, komponente su jeftine. Nakon što se pojavi, možete očistiti lemljeni nered na ploči s nekim fitiljem za lemljenje. Pokušao sam nabaviti dovoljno slika kako biste ih mogli točno kopirati ako želite. Ako nešto nije jasno pokušat ću dobiti više slika ili možete sami smisliti kako to postaviti. Na slici stražnje strane gornji trag koji prolazi po sredini je uzemljen, a donji 24 V. LM1875 je s desne strane, a LM7805 s lijeve strane.

Korak 7: Sve spojite

Ovdje imam drugu ploču postavljenu ispod prve radi zaštite ožičenja na stražnjoj strani. Koristio sam razmaknice od 1/4 inča da ih razdvojim. Senzor svjetla ožičen je do svijeće, a izlaz ide na naš zvučnik. Tako je jednostavno i sretno.