Generador de foc ràpid: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Aquells que necessitin reproduir el so d'un tret ràpid per a una joguina potser estarien interessats a considerar el dispositiu actual. Podeu escoltar diferents sons de les armes a www.soundbible.com i adonar-vos que el so de les armes està compost per un «esclat» seguit d’un «xiulet» (almenys, tal era la meva impressió). El ‘xoc’ és creat pels gasos d’alta pressió que de sobte s’alliberen del barril i el ‘xiulet’: la bala es mou en l’aire. El meu dispositiu reprodueix ambdós components bastant bé per a una joguina (insistiria en aquesta definició perquè no era la meva intenció replicar el so), i és senzill, format per 4 transistors, un CI i alguns elements passius. El vídeo us mostrarà el resultat.

Pas 1: Circuit explicat

El circuit es mostra a les imatges adjuntes. El multivibrador astable construït amb Q1 i Q2 produeix una ona quadrada, el període T de la qual es calcula com

T = 0,7 * (C1 * R2 + C2 * R3)

Podeu trobar una descripció detallada del funcionament d’un multivibrador astable a: www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc41….

La relació marca-espai * es tria com a 1: 1, després C1 = C2, R2 = R3 i la freqüència d'ona es calcula com

f = 1 / 1,4 * CR

He escollit la freqüència igual a 12 Hz, que dóna 720 ‘trets’ per minut, i la capacitat igual a 1 microfarad (uF). La resistència es calcula llavors com

R = 1 / 1,4 * fC

El valor calculat és de 59524 Ohm, he utilitzat resistències de 56K perquè eren les més properes disponibles. La freqüència en aquest cas serà de 12,76 Hz (765 ‘tirs’ per minut).

* La relació entre la durada de la part d'amplitud positiva d'una ona quadrada i la durada de la part d'amplitud negativa.

El multivibrador té dues sortides: la sortida 1 i la sortida 2. Quan la sortida 1 és ALTA, la sortida 2 és BAIXA. La relació marca-espai és d’1: 1, la durada dels «cops» i dels «xiulets» és igual; no obstant això, el circuit es podria modificar per canviar tant aquesta relació com el període de l'ona per modificar el so com vulgueu. Seguint l’enllaç anterior, trobareu aquests circuits modificats.

El senyal de l’Out 1 s’introdueix a la base del T4 (preamplificador) a través d’un divisor de tensió compost per R8, R9 (retallador) i R10. Aquesta característica us permet modificar la força dels "cops" per trobar el so més "natural" (al vostre parer). També podeu substituir aquestes resistències per un tallador de 470K per poder modificar el so en qualsevol moment com vulgueu. En aquest cas, abans d’aplicar tensió al circuit per primera vegada, podeu plantejar-vos girar l’eix de la retalladora a la posició central perquè és força proper a la posició que proporciona un so ‘natural’.

Des del col·lector de T4, el senyal arriba a l'entrada de l'amplificador final construït amb un IC LM386; el senyal amplificat arriba a l'altaveu.

El senyal de l’Out 2 arriba a l’emissor de T3. Es tracta d’un transistor NPN; tanmateix, s'aplica una tensió positiva a la unió base-emissor del transistor. Quan aquesta tensió inversa supera el valor anomenat "voltatge de ruptura" (6V per a un 2N3904, el corrent de l'emissor és 10uA), es produeix un fenomen anomenat "avalanche breakdown": els electrons lliures acceleren, xoquen amb àtoms, alliberen altres electrons i una allau de es formen electrons. Aquesta allau produeix un senyal que té la mateixa intensitat a diverses freqüències (soroll d’allau). Trobareu més detalls als articles de la Viquipèdia ‘Electron allau’ i ‘Avalanche breakdown’. Aquest soroll té el paper de "xiulets" al meu dispositiu.

El corrent emissor de T3 es pot regular amb el tallador R5 per compensar la caiguda de la tensió de la bateria amb el temps. Tot i això, si la tensió de la bateria baixa per sota de la tensió de ruptura (6 V), el soroll de l’allau no es produirà. També podeu substituir R5 i R6 per un tallador de 150K. (No en tenia cap de fàcil disponible, per això vaig utilitzar una resistència combinada). En aquest cas, abans d’aplicar tensió al circuit per primera vegada, hauríeu de girar l’eix del tallador a la posició corresponent a la resistència màxima per evitar un excés de corrent a través de l’emissor de T3.

Des de l'emissor de T3 el senyal arriba a l'entrada de l'amplificador final construït amb un IC LM386; el senyal amplificat arriba a l'altaveu.

Pas 2: Llista de components i eines

Q1, Q2, Q3, Q4 = 2N3904

IC1 = LM386

R1, R4, R11 = 2,2K

R2, R3 = 56K

R5 = 47 K (retallador)

R6, R10 = 68K

R7 = 1 M

R8 = 330.000

R9 = 10 K (retallador)

C1, C2, C6 = 1 uF (microfarad), electrolític

C3, C4 = 0,1 uF, ceràmica

C5, C8 = 100 uF, electrolític

C7 = 10 uF, electrolític

C9 = 220 uF, electrolític

LS1 = un altaveu de 1W, 8 Ohm

SW1 = un commutador momentani, per exemple, un polsador

B1 = una bateria de 9V

Notes:

1) La potència nominal de totes les resistències és de 0,125W

2) Les tensions de tots els condensadors són com a mínim de 10 V.

3) R5 i R6 es podrien substituir per un tallador de 150K

4) R8, R9 i R10 es podrien substituir per un tallador de 470K

El circuit està construït sobre una peça de placa de circuit de 65x45 mm, les connexions es realitzen mitjançant cables. Per construir el circuit necessitareu una pistola de soldar, soldadura, cables, un tallador de filferro, un parell de pinces. Per alimentar el circuit durant els experiments, vaig utilitzar un adaptador de corrent continu.

Pas 3: Disposició física

La placa de circuit, l'altaveu i la bateria es podrien col·locar en un tambor, la mida del qual hauria de ser proporcional a la mida total de la joguina. En aquest cas, la mida i la forma de la placa de circuit han de ser tals que la placa encaixi al tambor. Aquesta solució és convenient si ja teniu una joguina que representa una metralleta alimentada amb tambor, per exemple, un "Tommy" que es mostra en molts projectes d’aquest lloc.

També és possible col·locar el tauler al cos principal de la joguina, especialment quan es fa un model d’un rifle d’assalt modern amb un alimentador rectangular. En aquest cas, es podria posar un petit altaveu al ‘llançagranades sub-barril’ de la ‘pistola’. Viouslybviament, l’interruptor SW1 s’ha de col·locar allà on es troba el gallet d’una pistola real.

Pas 4: presentació real

El que veieu al vídeo i a les imatges no és una joguina real, és només una manera de mostrar-vos millor el meu dispositiu en acció. El so també és millor quan l’altaveu està situat en un recinte. Per tant, vaig descarregar una imatge d’un ‘Tommy’, la vaig imprimir, la vaig enganxar en un tros de cartró, la vaig retallar, vaig fabricar un petit tambor per a l’altaveu. Vaig fer els laterals davanters i posteriors del tambor de fusta contraxapada de 4 mm de gruix; per fer la superfície lateral, he utilitzat tires fines de fusta contraxapada amarades i formades sobre un cilindre de diàmetre adequat.