Feedback de flama d'àudio: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Per dandroidDan GoodFollow Més de l'autor:

Quant a: M’encanta la fabricació. Electrònica, fusta, acer, aliments, etc. Construeixo escultures d'acer inoxidable i m'encanta resoldre tots els petits problemes que hi ha al llarg del camí: CAD a CNC, soldadura, rectificació, polit i tota la resta … Més informació sobre dandroid » com construir un generador de so controlat per la llum. Aquí he construït una escultura de retroalimentació inestable amb el generador de so i una espelma. L’altaveu fa parpellejar l’espelma i la llum de l’espelma modula el senyal dirigit cap a l’altaveu. La turbulència de l’aire fa que la relació entre l’altaveu i l’espelma sigui inestable, de manera que rebota entre diferents modes semiestables. El circuit per crear i amplificar el so no és trivial, però està format per simples blocs de construcció. Us mostraré com construir un sensor de llum amb un fotoresistor CdS, un simple preamplificador amplificador operacional, un oscil·lador amb el clàssic LM555 i un amplificador de potència de 5 watts amb el LM1875. Podeu fer-ho si seguiu les instruccions, Intentaré explicar els detalls.

Pas 1: coses que necessiteu

Vaig fer servir un munt de coses per fer aquest projecte. Prefereixo aconseguir coses de Jameco i Radio Shack perquè són molt còmodes i ho faig tot a l’últim moment. També podeu obtenir de Digikey, o sigui el que sigui el vostre proveïdor d’electrònica preferit, cap de les peces és exòtica. Necessitareu: un altaveu. Una espelma i un portavela. Filferro. M’agrada tenir al voltant de dos paquets de 3 ràdio barraca, un nucli sòlid i un altre encallat. Prefereixo l'indicador 22. Perfboard: m'agrada el tauler número 276-150 de la barra de ràdio, és barat i útil. Font d'alimentació: l'he dissenyat amb la berruga de paret Mean Well 24V 1A de Jameco. També necessitareu un dels connectors corresponents si no voleu soldar el subministrament directament a la placa. Components electrònics: podeu obtenir-los de Jameco. Resistors: 2.2 x11k x15.6k x210k x422k x333k x1100k x1200k x11M Àudio Potenciòmetre cònic Fotoresistència (he utilitzat Jameco # CDS003-7001) Condensadors: 0.1uF x31uF x310uF x5100uF x32200uF x1 Semiconductors: MC1458 x1 (Qualsevol amplificador operatiu dual d’ús general és bo, és barat) LM555 x1LM7805 x1LM1875 x1 (1) Qualsevol díode Zener de 5V està bé) Preses DIP de 8 pins x2 (els DIP són difícils d’eliminar si els feu explotar accidentalment, millor connectar-los per si de cas. El LM7805 i el LM1875 estan en TO-220, més fàcils de treure del tauler si cal..) Eines: Soldador i soldador Alicates, peladors de filferro, talladores diagonals

Pas 2: el circuit

Aquest és el circuit que farem servir. Té un munt de peces. Si sabeu construir circuits i no us ve de gust llegir un munt de coses, podeu continuar i construir-ho. Si no esteu segur de què fan totes les parts, seguiu llegint. Font d'alimentació: executarem tot el subministrament d'alimentació de 24 V CC. Necessitem tants volts perquè la sortida sigui agradable i forta. El LM555 només pot gestionar 18V abans que surti, de manera que executarem les fases inicials de 5V, generades per un regulador LM7805, tal com es mostra a la caixa anomenada Subministrament de 5V. La potència etiquetada de 24 V es connecta a la font d'alimentació principal, la potència etiquetada de 5 V es connecta a la sortida del LM7805. etiquetada Desacoblament de subministrament. El més important és posar un parell de taps a la font d'alimentació de 24 V a prop (és a dir, a la proximitat física) de la font d'alimentació del LM1875 i a la font de 5 V a prop del LM555. Probablement també n’hi hauria d’haver a cada subministrament a prop del LM7805. El desacoblament de la font d'alimentació és una d'aquestes coses ondulades a la mà, però si no ho feu, el circuit no funcionarà. La forma més fàcil de convertir la seva resistència en un senyal és fer-ne un divisor de tensió, tal com es mostra a la caixa del sensor de llum. Aquest circuit és una mica més complicat del que podria haver de ser per reduir la possibilitat de crear un bucle de retroalimentació a través de la font d'alimentació. La resistència 1K, el díode Zener de 5,1V i el condensador de 10 uF s’utilitzen per crear una referència de 5.1V bastant estable a partir del subministrament de 24V. Podríem utilitzar un segon LM7805 en lloc de la resistència i el díode, però aquesta és una manera una mica més senzilla de fer-ho, ja que no hi ha massa corrent entrant al divisor de tensió del fotoresistor. El díode Zener que faig servir aquí és un 1N4733, però qualsevol Zener 5.1V antic hauria de funcionar bé. De fet, realment qualsevol Zener hauria de funcionar bé, la 5.1V no ha de ser exacta. No us oblideu d’orientar el Zener en la direcció oposada a la forma d’utilitzar un díode de senyal. La resistència de 5,6 k de la sèrie que he escollit coincideix amb el valor del fotoresistor en una llum moderada. Podeu mesurar el fotoresistor i fer el mateix., o simplement utilitzeu una resistència d'un parell de kohms. La tensió que surt del divisor de tensió és de 5,1 V * 5,6 k / (5,6 k + R (sensor)). Hi haurà un valor constant basat en la quantitat de llum ambiental, amb una oscil·lació a la part superior en funció de la quantitat de llum canviant. tant com sigui possible abans que arribi a 0V o 5V. Les dues resistències de 10 k del circuit Bias generen 2,5 V, i l’amplificador operatiu cablejat tal com es mostra emmagatzema el senyal perquè el 2,5 V sigui constant independentment del que estigui connectat. Els amplificadors operatius dels circuits Bias i Preamp són cada meitat d’un amplificador opcional dual MC1458. Preamplificador El condensador de 10u deixa passar una commutació de corrent altern però elimina el nivell de CC nominal i la resistència de 10 k connectada al circuit de polarització restableix el nivell de CC a 2,5V. L'amplificador operatiu configurat tal com es mostra amb la resistència de 100k i 1k amplifica el senyal per (100k + 1k) / (1k) o 101. Probablement no necessitem tant de guany, podeu provar el circuit amb una resistència més petita a El lloc dels 100k i veure si us agrada com sona. Aquest oscil·lador fa servir una bona LM555 antiga per fer una ona quadrada. La freqüència nominal la defineixen la resistència de 5,6 k i 33 k i el condensador 1u segons la fórmula f = 1,44 / ((5,6 k + 2 * 33 k) * 1 u) = 20 Hz. Les oscil·lacions que entren del preamplificador modularan la freqüència que el LM555 emet des del pin 3. Podeu provar de canviar les resistències i veure què en penseu. Volum Aquí voleu utilitzar una olla logarítmica de 1M. Això simplement redueix l’amplitud del senyal segons es desitgi.

Pas 3: Circuit d'amplificador de potència

Aquest circuit és una mica complicat, però molt útil, així que vaig pensar en explicar totes les parts. El LM1875 pot treure uns 30 watts si li doneu 60 V, suficient per causar problemes. En el subministrament de 24 V que estem utilitzant, la potència màxima serà de només uns 5 W, però definitivament és suficient per fer soroll. Si voleu utilitzar aquest circuit amb un subministrament més gran, no haureu de canviar res, només heu d’assegurar-vos que el subministrament pugui produir prou corrent sense prendre foc. lligat a ella; això és essencial. Es sobreescalfarà molt ràpidament sense cap. Hi posen algunes coses de protecció de fantasia al xip, de manera que si s’escalfa només s’apaga sense danyar-lo. Si això us passa, obteniu un dissipador de calor més gran. Per cert, aquest circuit surt directament del full de dades LM1875. Acoblament AC Els condensadors AC ACP a l'entrada i sortida deixen passar l'audio, però elimineu el nivell de CC, com hem fet a el preamplificador. La freqüència més baixa que deixa passar la determina el condensador i la resistència que veu en sèrie. Com que l’altaveu és de baixa resistència, necessitem un límit gran a la sortida. A l’entrada, el condensador veu la xarxa de polarització, que és una resistència molt més elevada, de manera que es pot utilitzar un condensador més petit. Aquí podem sortir sense la memòria intermèdia perquè no connectem el circuit de polarització a la xarxa de retroalimentació (la resistència 1k del preamplificador). El tap del circuit de polarització s’utilitza per desacoblar, de la mateixa manera que els taps de desacoblament de subministrament. Desacoblament de subministraments No oblideu posar taps a la font d’alimentació just al costat del xip! Xarxa Zobel La resistència i el condensador que fan que la Xarxa Zobel ajudi a facilitar la conducció de la impedància de l’altaveu per a l’amplificador. L’altaveu actua com una resistència en sèrie amb un inductor, posant la resistència i el condensador en paral·lel amb l’altaveu fa que tot funcioni més com una resistència. Això és complicat, però confieu en mi, fa la diferència. Xarxa de retroalimentació La xarxa de retroalimentació és com la del preamplificador només amb el condensador de 10u afegit. A freqüències d'àudio, el condensador actua com un curtcircuit i el circuit d'amplificador de potència ens dóna un guany de 21. A CC, el condensador actua com un circuit obert, donant-nos un guany de 1. La transició es fa a f = 1 /(2*pi*10k*10u)=1,59Hz.

Pas 4: prototip

Vaig construir el circuit en una protoborda. Si en teniu, és útil provar les coses d'aquesta manera primer. No intenteu construir el prototip que coincideixi exactament amb les imatges, simplement intenteu fer el circuit correcte. Només vaig pensar que algunes imatges podrien ajudar amb la motivació. I per demostrar que realment no són tantes coses per construir.

Pas 5: dissenyeu-vos a Perfboard

Intento mantenir uns taulers addicionals estirats. Són barats. Normalment elaboraré el disseny perfecte i copiaré el que estic soldant. Una tassa de cafè és útil aquí, podeu deixar-la passar i es quedarà allà sense soldar-la. Aquí hi ha algunes imatges del meu prototip de tauler de perfils després d’haver finalitzat el disseny. junts. Intento fer tantes connexions com sigui possible amb aquestes. El màxim possible de la resta de connexions es realitzen plegant sobre els cables de la part posterior i soldant junts. Alguns els connectaré junt amb cables a la part superior de la placa. He utilitzat uns condensadors de desacoblament més dels que hi havia a l'esquema. Hi ha taps al subministrament de 24 V al costat del LM7805, per produir un 5 V estable, i un altre conjunt al subministrament de 24 V al costat del LM1875, per fer-lo feliç. Hi ha un tercer joc de taps al subministrament de 5 V.

Pas 6: soldeu-lo

Construir el final pot ser lent, però em resulta satisfactori tenir el producte acabat en una peça sòlida i fora de la protoborda. Aquesta és una manera excel·lent de perfeccionar aquestes habilitats de soldar. Sempre tinc por de desordenar la meva bonica placa si comet un error, però resulta que podeu tornar a treballar gairebé qualsevol error en un d’aquests taulers si teniu cura.. Treure el component normalment implica destruir-lo, però està bé, els components són econòmics. Un cop acabat, podeu netejar l’embolic de soldadura al tauler amb alguna metxa de soldadura. He intentat obtenir prou imatges perquè pugueu copiar-les exactament si voleu. Si alguna cosa no està clara, intentaré obtenir més fotografies o esbrinar com traçar-ho vosaltres mateixos. A la imatge de la part posterior, la traça superior que travessa el centre és terra i la traça inferior és de 24 V. LM1875 es troba al costat dret i el LM7805 al costat esquerre.

Pas 7: uniu-ho tot

Aquí tinc un segon perfboard muntat sota el primer per protegir el cablejat de la part posterior. He utilitzat separadors de 1/4 de polzada per mantenir-los separats. El sensor de llum està connectat a una espelma i la sortida va al nostre altaveu. És tan senzill i feliç.