Ανατροφοδότηση φλόγας ήχου: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Από dandroidDan GoodFollow Περισσότερα από τον συγγραφέα:

Σχετικά: Λατρεύω την κατασκευή. Ηλεκτρονικά, ξύλο, ατσάλι, τρόφιμα κλπ. Κατασκευάζω γλυπτά από ανοξείδωτο χάλυβα και μου αρέσει να λύνω όλα τα μικρά προβλήματα στην πορεία - CAD έως CNC, συγκόλληση, λείανση, γυάλισμα και όλα τα υπόλοιπα… Περισσότερα για το dandroid »Αυτό το διδακτικό σας δείχνει πώς να φτιάξετε μια φωτεινή γεννήτρια ήχου. Εδώ έχω χτίσει ένα ασταθές γλυπτό ανατροφοδότησης με τη γεννήτρια ήχου και ένα κερί. Το ηχείο κάνει το κερί να τρεμοπαίζει και το φως από το κερί ρυθμίζει το σήμα που κατευθύνεται προς το ηχείο. Η αναταραχή αέρα κάνει τη σχέση μεταξύ του ηχείου και του κεριού ασταθής, οπότε αναπηδά μεταξύ διαφορετικών ημι-σταθερών λειτουργιών. Το κύκλωμα για τη δημιουργία και την ενίσχυση του ήχου δεν είναι ασήμαντο, αλλά είναι κατασκευασμένο από απλά δομικά στοιχεία. Θα σας δείξω πώς να φτιάξετε έναν αισθητήρα φωτός με μια φωτοαντίσταση CdS, έναν απλό προενισχυτή op-amp, έναν ταλαντωτή με τον κλασικό LM555 και έναν ενισχυτή ισχύος 5 watt με το LM1875. Μπορείτε να το κάνετε αν ακολουθήσετε τις οδηγίες, Θα προσπαθήσω να εξηγήσω τις λεπτομέρειες.

Βήμα 1: Πράγματα που χρειάζεστε

Χρησιμοποίησα ένα σωρό πράγματα για να κάνω αυτό το έργο. Προτιμώ να παίρνω πράγματα από την Jameco και το Radio Shack γιατί είναι εξαιρετικά βολικά και τα κάνω όλα την τελευταία στιγμή. Μπορείτε επίσης να πάρετε τα πάντα από το Digikey, ή όποιος και να είναι ο αγαπημένος σας προμηθευτής ηλεκτρονικών ειδών, κανένα από τα μέρη δεν είναι εξωτικό. Θα χρειαστείτε: Ηχείο. Κερί και κηροπήγιο. Σύρμα - Μου αρέσει να έχω περίπου δύο 3 πακέτα σύρμα από ασύρματο παράθυρο, ένας συμπαγής πυρήνας και ένας λανθάνον. Προτιμώ 22 gauge. Perfboard - Μου αρέσει ο αριθμός της πλακέτας 276-150 από το ραδιόφωνο, είναι φθηνό και χρήσιμο. Τροφοδοτικό - το σχεδίασα με τον κονδυλώνα τοίχου Mean Well 24V 1A από την Jameco. Θα χρειαστείτε ένα από τα αντίστοιχα βύσματα επίσης αν δεν θέλετε να κολλήσετε την παροχή απευθείας στον πίνακα. Ηλεκτρονικά εξαρτήματα - Μπορείτε να τα πάρετε όλα από την Jameco. Αντίσταση: 2,2 x11k x15,6k x210k x422k x333k x1100k x1200k x11M Audio Κωνικό ποτενσιόμετρο Φωτοαντιστάτης (χρησιμοποίησα Jameco #CDS003-7001) Πυκνωτές: 0.1uF x31uF x310uF x5100uF x32200uF x1 Ημιαγωγοί: MC1458 x1 (Οποιοσδήποτε γενικός σκοπός διπλού op-amp είναι καλός, αυτά είναι φθηνά) LM555 x1LN7 plus Οποιαδήποτε δίοδος 5V Zener είναι εντάξει) Υποδοχές DIP 8 ακίδων x2 (τα DIP είναι δύσκολο να αφαιρεθούν αν τα ανατινάξετε κατά λάθος, καλύτερα να τα συνδέσετε για κάθε περίπτωση. Τα LM7805 και LM1875 είναι σε TO-220, πιο εύκολα να τα βγάζετε από αν χρειαστεί..)

Βήμα 2: Το κύκλωμα

Αυτό είναι το κύκλωμα που θα χρησιμοποιήσουμε. Έχει ένα σωρό μέρη. Εάν γνωρίζετε πώς να κατασκευάζετε κυκλώματα και δεν σας αρέσει να διαβάζετε πολλά πράγματα, μπορείτε να προχωρήσετε και να το δημιουργήσετε. Εάν δεν είστε σίγουροι τι κάνουν όλα τα μέρη, συνεχίστε να διαβάζετε! Τροφοδοτικό Χρειαζόμαστε τόσα πολλά βολτ για να έχουμε την έξοδο ωραία και δυνατά. Το LM555 μπορεί να χειριστεί μόνο 18V πριν ξεκινήσει, οπότε θα τρέξουμε τα αρχικά στάδια 5V, που παράγονται από ρυθμιστή LM7805, όπως φαίνεται στο κουτί με την ένδειξη 5V Supply. Η ισχύς που φέρει την ένδειξη 24V συνδέεται στην κύρια τροφοδοσία, η ένδειξη ισχύος 5V συνδέεται στην έξοδο του LM7805. Αποσύνδεση τροφοδοσίας Για να λειτουργήσει σωστά το κύκλωμα, θα πρέπει να υπάρχει αρκετή χωρητικότητα μεταξύ των τροφοδοτικών και της γείωσης, που εμφανίζονται στο κουτί με ετικέτα Αποσύνδεση Προμήθειας. Το πιο σημαντικό είναι να τοποθετήσετε δύο καπάκια στην παροχή 24V κοντά (δηλαδή σε κοντινή φυσική απόσταση) από το τροφοδοτικό για το LM1875 και στην τροφοδοσία 5V κοντά στο LM555. Πιθανώς θα πρέπει να υπάρχουν και σε κάθε τροφοδοσία κοντά στο LM7805. Η αποσύνδεση του τροφοδοτικού είναι ένα από αυτά τα κυματιστά πράγματα, αλλά αν δεν το κάνετε, το κύκλωμα δεν θα λειτουργήσει. Αισθητήρας φωτός Ο ευκολότερος τρόπος για να μετατρέψετε την αντίστασή του σε σήμα είναι να κάνετε ένα διαχωριστή τάσης από αυτό, όπως φαίνεται στο πλαίσιο Αισθητήρας φωτός. Αυτό το κύκλωμα είναι λίγο πιο περίπλοκο από ό, τι θα μπορούσε να είναι, προκειμένου να μειωθεί η πιθανότητα δημιουργίας ενός βρόχου ανάδρασης μέσω του τροφοδοτικού. Η αντίσταση 1Κ, η δίοδος Zener 5,1V και ο πυκνωτής 10 uF χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μιας αρκετά σταθερής αναφοράς 5,1V από την παροχή 24V. Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε ένα δεύτερο LM7805 στη θέση της αντίστασης και της διόδου, αλλά αυτός είναι λίγο πιο απλός τρόπος για να το κάνουμε αφού δεν υπάρχει πολύ ρεύμα που εισέρχεται στο διαχωριστή τάσης φωτοαντίστασης. Η δίοδος Zener που χρησιμοποιώ εδώ είναι 1N4733, αλλά κάθε παλιό Zener 5.1V θα πρέπει να λειτουργεί καλά. Στην πραγματικότητα, πραγματικά κάθε Zener θα πρέπει να λειτουργεί καλά, το 5.1V δεν χρειάζεται να είναι ακριβές. Μην ξεχάσετε να στρέψετε το Zener προς την αντίθετη κατεύθυνση από ό, τι θα χρησιμοποιούσατε μια δίοδο σήματος! Η αντίσταση 5,6k της σειράς που επέλεξα για να ταιριάζει με την τιμή του φωτοαντιστάτη σε μέτριο φως, μπορείτε να μετρήσετε τη φωτοαντίσταση και να κάνετε το ίδιο, ή απλώς χρησιμοποιήστε μια αντίσταση μερικών kohms. Η τάση που βγαίνει από το διαχωριστή τάσης είναι 5,1V*5,6k/(5,6k+R (αισθητήρας)). Θα υπάρχει μια σταθερή τιμή με βάση την ποσότητα φωτός περιβάλλοντος, με ένα κούνημα πάνω του με βάση την ποσότητα του φωτός που αλλάζει. BiasΘέλουμε να κεντράρουμε το σήμα που προέρχεται από τον αισθητήρα φωτός γύρω στα 2,5V, ώστε να μπορούμε να το ενισχύσουμε όσο το δυνατόν περισσότερο πριν χτυπήσει 0V ή 5V. Οι δύο αντιστάσεις 10k στο κύκλωμα Bias παράγουν 2,5V, και το ενσύρματο op-amp ενσύρματο όπως φαίνεται στην εικόνα απομακρύνει το σήμα για να κάνει το 2,5V σταθερό ανεξάρτητα από το σε τι είναι συνδεδεμένο. Οι ενισχυτές opa στα κυκλώματα Bias και Preamp είναι ο καθένας μισός διπλού ενισχυτή MC1458. Preamp Ο πυκνωτής 10u αφήνει να περάσει ένα wiggle AC αλλά αφαιρεί το ονομαστικό επίπεδο DC και η αντίσταση 10k συνδεδεμένη στο κύκλωμα πόλωσης επαναφέρει το επίπεδο DC έως 2,5V Ο ενισχυτής op που έχει διαμορφωθεί όπως φαίνεται με την αντίσταση 100k και 1k ενισχύει το σήμα κατά (100k+1k)/(1k), ή 101. Μάλλον δεν χρειαζόμαστε αυτό το μεγάλο κέρδος, μπορείτε να δοκιμάσετε το κύκλωμα με μικρότερη αντίσταση θέση των 100k και δείτε αν σας αρέσει πώς ακούγεται. ΤαλαντωτήςΑυτό χρησιμοποιεί ένα παλιό καλό LM555 για να κάνει ένα τετράγωνο κύμα. Η ονομαστική συχνότητα ορίζεται από την αντίσταση 5,6k και 33k και τον πυκνωτή 1u σύμφωνα με τον τύπο f = 1,44/((5,6k+2*33k)*1u) = 20Hz. Οι ταλαντώσεις που προέρχονται από τον προενισχυτή θα διαμορφώσουν τη συχνότητα που εξάγει το LM555 από τον ακροδέκτη 3. Μπορείτε να δοκιμάσετε να αλλάξετε τις αντιστάσεις και να δείτε τι νομίζετε. ΌγκοςΘέλετε να χρησιμοποιήσετε ένα λογαριθμικό δοχείο 1Μ εδώ. Αυτό απλώς μειώνει το πλάτος του σήματος όπως επιθυμείτε. Power AmpΑυτό έχει πολλά μέρη, οπότε θα το εξετάσουμε σε βάθος στο επόμενο βήμα.

Βήμα 3: Κύκλωμα ενισχυτή ισχύος

Αυτό το κύκλωμα είναι λίγο περίπλοκο αλλά πολύ βολικό, οπότε σκέφτηκα να γράψω όλα τα μέρη. Το LM1875 μπορεί να βγάλει περίπου 30 Watt αν του δώσετε 60 V, αρκετά για να προκαλέσει πραγματικά κάποιο πρόβλημα. Στην τροφοδοσία 24 V που χρησιμοποιούμε, η μέγιστη ισχύς θα είναι μόνο περίπου 5 W, αλλά αυτό είναι σίγουρα αρκετό για να κάνει λίγο θόρυβο. Εάν θέλετε να χρησιμοποιήσετε αυτό το κύκλωμα με μεγαλύτερη τροφοδοσία, δεν χρειάζεται να αλλάξετε τίποτα, απλά βεβαιωθείτε ότι η παροχή σας μπορεί να βγάλει αρκετό ρεύμα χωρίς να πάρει φωτιά. Θα παρατηρήσετε στις επερχόμενες φωτογραφίες ότι το LM1875 έχει πάντα ψύκτρα προσαρτημένο σε αυτό? αυτό είναι απαραίτητο. Θα υπερθερμανθεί πολύ γρήγορα χωρίς ένα. Έβαλαν κάποια φανταχτερά αντικείμενα προστασίας στο τσιπ, έτσι ώστε εάν υπερθερμανθεί να απενεργοποιηθεί χωρίς ζημιά στο τσιπ. Αν σας συμβαίνει αυτό, πάρτε μια μεγαλύτερη ψύκτρα! Παρεμπιπτόντως, αυτό το κύκλωμα είναι κατευθείαν από το φύλλο δεδομένων LM1875. Σύζευξη AC Οι πυκνωτές ζεύξης AC στην είσοδο και την έξοδο αφήνουν τον ήχο να μετακινηθεί αλλά να αφαιρέσει το επίπεδο DC, όπως κάναμε ο προενισχυτης. Η χαμηλότερη συχνότητα που αφήνει καθορίζεται από τον πυκνωτή και την αντίσταση που βλέπει σε σειρά. Δεδομένου ότι το ηχείο είναι χαμηλής αντίστασης, χρειαζόμαστε ένα μεγάλο καπάκι στην έξοδο. Στην είσοδο, ο πυκνωτής βλέπει το δίκτυο πόλωσης, το οποίο είναι πολύ υψηλότερη αντίσταση, οπότε μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας μικρότερος πυκνωτής. BiasΑυτή είναι η ίδια ιδέα με το κύκλωμα πόλωσης που χρησιμοποιείται στον προενισχυτή, αλλά χωρίς το buffer op-amp. Μπορούμε να ξεφύγουμε χωρίς το buffer εδώ επειδή δεν συνδέουμε το κύκλωμα πόλωσης στο δίκτυο ανατροφοδότησης (η αντίσταση 1k στον προενισχυτή). Το καπάκι στο κύκλωμα πόλωσης χρησιμοποιείται για αποσύνδεση, όπως και τα καπάκια αποσύνδεσης τροφοδοσίας. Παρέχετε αποσύνδεση Μην ξεχάσετε να βάλετε καλύμματα στην παροχή ρεύματος δίπλα στο τσιπ! Δίκτυο ZobelΗ αντίσταση και ο πυκνωτής που κάνουν το δίκτυο Zobel να βοηθήσει διευκολύνει την οδήγηση του ενισχυτή για την αντίσταση του ηχείου. Το ηχείο λειτουργεί σαν μια αντίσταση σε σειρά με έναν επαγωγέα, τοποθετώντας την αντίσταση και τον πυκνωτή παράλληλα με το ηχείο που κάνει το όλο πράγμα να μοιάζει περισσότερο με μια αντίσταση. Αυτό είναι δύσκολο, αλλά πιστέψτε με κάνει τη διαφορά. Δίκτυο ανάδρασης Στις συχνότητες ήχου, ο πυκνωτής λειτουργεί σαν βραχυκύκλωμα και το κύκλωμα ενισχυτή ισχύος μας δίνει κέρδος 21. Στο DC, ο πυκνωτής λειτουργεί σαν ανοιχτό κύκλωμα, δίνοντάς μας κέρδος 1. Η μετάβαση γίνεται σε f = 1 /(2*pi*10k*10u)=1.59Hz.

Βήμα 4: Πρωτότυπο

Έχτισα το κύκλωμα σε ένα πρωτοπόρο. Εάν έχετε ένα, είναι χρήσιμο να δοκιμάσετε πρώτα τα πράγματα με αυτόν τον τρόπο. Μην προσπαθήσετε να δημιουργήσετε το πρωτότυπο για να ταιριάζει ακριβώς με τις εικόνες, απλά προσπαθήστε να κάνετε το κύκλωμα σωστά. Απλώς σκέφτηκα ότι μερικές εικόνες μπορεί να βοηθήσουν με το κίνητρο. Και για να δείξουμε ότι δεν είναι πραγματικά τόσα πολλά πράγματα για να χτίσεις.

Βήμα 5: Απλώστε στο Perfboard

Προσπαθώ να κρατήσω μερικές επιπλέον σανίδες ξαπλωμένες. Είναι φθηνά. Συνήθως επεξεργάζομαι τη διάταξη ενός προς ένα πίνακα και στη συνέχεια θα το αντιγράψω σε αυτό που συγκολλάω. Μια κούπα καφέ είναι χρήσιμη εδώ, μπορείτε να αφήσετε μέρος και θα μείνει εκεί χωρίς να το κολλήσετε. Ακολουθούν μερικές εικόνες του πρωτοτύπου μου σανίδων αφότου οριστικοποίησα τελικά τη διάταξη. Αυτές οι σανίδες έχουν μικρά τρισδιάστατα λεωφορεία για καλώδια μαζί. Προσπαθώ να κάνω όσο το δυνατόν περισσότερες συνδέσεις με αυτούς. Όσο το δυνατόν περισσότερο οι υπόλοιπες συνδέσεις γίνονται διπλώνοντας πάνω από τα καλώδια των εξαρτημάτων στο πίσω μέρος και συγκολλώντας μαζί. Μερικά θα τα συνδέσω με καλώδια στο πάνω μέρος του πίνακα. Χρησιμοποίησα μερικούς περισσότερους πυκνωτές αποσύνδεσης από ό, τι ήταν στο σχηματικό. Υπάρχουν καλύμματα στην παροχή 24 V ακριβώς δίπλα στο LM7805, για να παράγουν ένα σταθερό 5 V, και ένα άλλο σετ στην παροχή 24 V ακριβώς δίπλα στο LM1875, για να το κρατάτε ευχαριστημένο. Υπάρχει ένα τρίτο σετ καπακιών στην τροφοδοσία 5 V.

Βήμα 6: Συγκολλήστε το

Το χτίσιμο του τελικού μπορεί να είναι αργό, αλλά το βρίσκω ικανοποιητικό να έχω το τελικό προϊόν σε ένα συμπαγές κομμάτι και έξω από το πρωτοπόρ. Αυτός είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να βελτιώσετε και αυτές τις δεξιότητες συγκόλλησης. Πάντα φοβάμαι μην χαλάσω το όμορφο όμορφο χαρτόνι μου αν κάνω λάθος, αλλά αποδεικνύεται ότι μπορείτε να επαναλάβετε σχεδόν οποιοδήποτε λάθος σε έναν από αυτούς τους πίνακες εάν είστε προσεκτικοί Το Η εξαγωγή του εξαρτήματος συνήθως συνεπάγεται την καταστροφή του, αλλά δεν πειράζει, τα εξαρτήματα είναι φθηνά. Μόλις βγει, μπορείτε να καθαρίσετε το χάος συγκόλλησης στον πίνακα με κάποιο φυτίλι συγκόλλησης. Προσπάθησα να πάρω αρκετές φωτογραφίες, ώστε να μπορείτε να το αντιγράψετε ακριβώς αν θέλετε. Εάν κάτι είναι ασαφές, θα προσπαθήσω να βγάλω περισσότερες φωτογραφίες ή μπορείτε να καταλάβετε πώς να το σχεδιάσετε μόνοι σας. Στην εικόνα της πίσω πλευράς, το ανώτερο ίχνος που τρέχει στη μέση είναι αλεσμένο και το κάτω ίχνος είναι 24 V. Το LM1875 είναι στη δεξιά πλευρά και το LM7805 είναι στην αριστερή πλευρά.

Βήμα 7: Βάλτε τα όλα μαζί

Εδώ έχω μια δεύτερη σανίδα που έχει τοποθετηθεί κάτω από την πρώτη για να προστατεύει την καλωδίωση στο πίσω μέρος. Χρησιμοποίησα αποστάτες 1/4 ίντσας για να τα κρατήσω μακριά. Ο αισθητήρας φωτός είναι συνδεδεμένος με ένα κερί και η έξοδος πηγαίνει στο ηχείο μας. Είναι τόσο απλό και χαρούμενο.