Povratne informacije o audio plamenu: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:10

Od 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 »Ovo uputstvo vam pokazuje kako izgraditi svjetlosni generator zvuka. Ovdje sam sagradio nestabilnu skulpturu povratne sprege s generatorom zvuka i svijećom. Zvučnik čini da svijeća treperi, a svjetlo svijeće modulira signal prema zvučniku. Turbulencija zraka čini odnos između zvučnika i svijeće nestabilnim pa se odbija između različitih polustabilnih načina rada. Krug za stvaranje i pojačavanje zvuka nije trivijalni, već je napravljen od jednostavnih gradivnih 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 su vam potrebne

Koristio sam gomilu stvari za izradu ovog projekta. Radije dobivam stvari od Jameca i Radio Shacka jer su super zgodni i sve radim u zadnji čas. Takođe možete nabaviti sve od Digikey -a, ili šta god da vam je omiljeni dobavljač elektronike, nijedan dio nije egzotičan. Trebat će vam: Zvučnik. Svijeća i svijećnjak. Žica - Volio bih imati oko dva pakovanja žice od 3 komada radio koliba, jedno čvrsto jezgro i jedno nasukano. Više volim 22 kalibra. Perfboard - sviđa mi se ploča broj 276-150 iz radio barake, 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 direktno na ploču. Elektroničke komponente - sve to možete nabaviti od Jameca. Rezistori: 2,2 x11k x15,6k x210k x422k x333k x1100k x1200k x11M Audio Konusni potenciometarFotootpornik (koristio sam Jameco #CDS003-7001) Kondenzatori: 0,1uF x31uF x310uF x5100uF x32200uF x1Poluvodiči: MC1458 x1 (Bilo koji dvostruki op-amp opće namjene je u redu, jeftini su) LM555 x1LM7805 x1L7 Bilo koja Zener dioda od 5 V 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 kolo ćemo koristiti. Ima gomilu delova. Ako znate izgraditi sklopove i ne želite čitati gomilu stvari, možete nastaviti. Ako niste sigurni čime se svi dijelovi bave, nastavite čitati! NapajanjeIzvući ćemo cijelu stvar od 24V DC napajanja. Treba nam toliko volti da bi izlaz bio lijep i glasan. LM555 može izdržati samo 18V prije nego što se pojavi, pa ćemo pokrenuti početne faze od 5V, koje generira regulator LM7805, kao što je prikazano u kutiji označenoj 5V Supply. 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 sa oznakom Odvajanje snabdijevanja. Najvažnije je staviti nekoliko kapa na 24V napajanje u blizini (tj. U fizičkoj blizini) napajanja za LM1875 i na 5V napajanje u blizini LM555. Vjerovatno bi ih trebalo biti 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 je samo otpornik čija se vrijednost mijenja ovisno o broju fotona koji na njega nailaze. Najlakši način da pretvorite njegov otpor u signal je tako što ćete od njega napraviti razdjelnik napona, kao što je prikazano u kutiji svjetlosnog senzora. Ovaj krug je 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 iz 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 precizan. Ne zaboravite usmjeriti Zener u suprotnom smjeru od načina na koji biste koristili signalnu diodu! Otpornik od 5,6 k 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 dolazi iz razdjelnika napona je 5,1 V*5,6 k/(5,6 k+R (senzor)). Postojat će stalna vrijednost na osnovu količine ambijentalnog svjetla, sa vrckanjem na vrhu na osnovu količine svjetlosti koja se mijenja. Bijas Želimo centrirati signal koji dolazi sa senzora svjetlosti oko 2,5 V, tako da ga možemo pojačati koliko god je to moguće prije nego što dosegne 0V ili 5V. Dva 10k otpornika u Bias krugu generiraju 2.5V, a op-amp pojačano kako je prikazano buferira signal kako bi 2.5V bilo stabilno bez obzira na što je spojeno. Op-pojačala u krugovima pristranosti i pretpojačala svaka su polovica MC1458 dvostrukog op-pojačala. Predpojačalo Kondenzator od 10u propušta prolaz AC naizmjenične struje, ali uklanja nominalni istosmjerni nivo, a otpornik od 10 k spojen na krug prednapona resetira istosmjerni nivo do 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 krug s manjim otpornikom u mjesto od 100k i provjerite sviđa li vam se kako zvuči. OscillatorOvaj koristi stari stari LM555 za stvaranje kvadratnog vala. Nominalna frekvencija postavljena je otpornikom od 5,6 k i 33 k i kondenzatorom od 1u prema formuli f = 1,44/((5,6 k+2*33 k)*1 u) = 20 Hz. 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 1M logaritamski lonac. Ovo jednostavno smanjuje amplitudu signala po želji. Pojačalo za napajanjeOvo ima mnogo dijelova, pa ćemo ga detaljnije razmotriti u sljedećem koraku.

Korak 3: Krug pojačala snage

Ovo kolo je malo komplikovano, ali zaista zgodno, pa sam mislio da napišem sve delove. 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 se pobrinite da vaše napajanje ispušta dovoljno struje, a da se ne zapali. Na sljedećim fotografijama primijetit ćete da LM1875 uvijek ima hladnjak u prilogu; 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, ovo kolo izlazi iz LM1875 podatkovne tablice. AC spregaKondenzatori za spajanje naizmjenične struje na ulazu i izlazu propuštaju zvuk, ali uklanjaju istosmjerni nivo, 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 mrežicu koja ima mnogo veći otpor pa se može koristiti manji kondenzator. Ovo je ista ideja kao i sklop za prednapon koji se koristi u pretpojačalu, ali bez međuspremnika. Ovdje se možemo izvući bez bafera jer ne povezujemo sklop pristranosti na povratnu mrežu (1k otpornik u pretpojačalu). Poklopac u krugu prednapona koristi se za razdvajanje, na isti način kao i kapice za odvajanje napajanja. Odvajanje napajanja Ne zaboravite staviti kapice na izvor napajanja tik uz čip! olakšajte impedanciju zvučnika u pogonu pojačala. Zvučnik se ponaša kao otpornik u seriji s induktorom, postavljanjem otpornika i kondenzatora paralelno sa zvučnikom cijela stvar djeluje više kao otpornik. Ovo je zeznuto, ali vjerujte da ima razlike. 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 pojačanje od 21. Na istosmjernoj struji kondenzator djeluje kao otvoreni krug, dajući nam dobitak od 1. Prijelaz se vrši pri f = 1 /(2*pi*10k*10u)=1.59Hz.

Korak 4: Prototip

Napravio sam kolo na proto ploči. Ako ga imate, bilo bi korisno isprobati stvari na ovaj način. Ne pokušavajte izgraditi prototip koji će se točno podudarati sa slikama, samo pokušajte ispravno spojiti krug. Samo sam mislio da bi neke slike mogle pomoći u motivaciji. I pokazati da zaista nije toliko mnogo stvari za graditi.

Korak 5: Postavite na Perfboard

Pokušavam držati nekoliko dodatnih dasaka u blizini. Jeftini su. Obično ću razraditi jednu perfboard ploču, a zatim je kopirati na onu koju lemim. Šolja za kafu je ovdje 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 sa tri rupe za ožičenje zajedno. Pokušavam uspostaviti što je moguće više veza s njima. Ostali spojevi su u najvećoj mogućoj mjeri izvedeni preklapanjem preko komponentnih kabela 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 kapice na napajanju od 24 V tik uz LM7805, koje proizvode stabilnih 5 V, i još jedan set na napajanju od 24 V tik uz LM1875, kako bi bile zadovoljne. 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 odličan način da usavršite i te vještine lemljenja. Uvijek se bojim pokvariti svoju lijepu lijepu ploču ako pogriješim, ali ispostavilo se da možete preraditi gotovo svaku grešku na jednoj od ovih ploča ako ste pažljivi. Izvlačenje komponente obično uključuje njeno uništavanje, ali to je u redu, komponente su jeftine. Nakon što se izvadi, možete očistiti nered sa lemljenjem na ploči pomoću neke fitiljke za lemljenje. Pokušao sam nabaviti dovoljno slika kako biste ih mogli 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 montiranu ispod prve za zaštitu ožičenja na stražnjoj strani. Koristio sam odstojnike od 1/4 inča da ih razdvojim. Senzor svjetla je ožičen do svijeće, a izlaz ide na naš zvučnik. Tako je jednostavno i sretno.