Maklum Balas Api Audio: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

Oleh dandroidDan GoodFollow Lagi oleh pengarang:

Tentang: Saya suka fabrikasi. Elektronik, kayu, keluli, makanan, dan lain-lain. Saya membina patung keluli tahan karat dan saya suka menyelesaikan semua masalah kecil sepanjang perjalanan - CAD hingga CNC, pengelasan, pengisaran, penggilap, dan semua yang lain… Lebih Lanjut Mengenai dandroid »Arahan ini menunjukkan kepada anda bagaimana membina penjana bunyi terkawal cahaya. Di sini saya telah membina patung maklum balas yang tidak stabil dengan penjana bunyi dan lilin. Pembesar suara membuat lilin berkelip dan cahaya dari lilin memodelkan isyarat menuju ke pembesar suara. Pergolakan udara menjadikan hubungan antara pembesar suara dan lilin tidak stabil, sehingga melantun di antara mod separa stabil yang berbeza. Litar untuk membuat dan memperkuatkan suara itu tidak remeh, tetapi dibuat dari blok bangunan sederhana. Saya akan menunjukkan cara membina sensor cahaya dengan photoresistor CdS, preamp op-amp ringkas, pengayun dengan LM555 klasik, dan penguat kuasa 5 watt dengan LM1875. Anda boleh melakukannya jika anda mengikuti arahan, Saya akan cuba menerangkan perinciannya.

Langkah 1: Barang yang Anda Perlu

Saya menggunakan banyak barang untuk membuat projek ini. Saya lebih suka mendapatkan barang dari Jameco dan Radio Shack kerana ia sangat senang dan saya melakukan semuanya pada saat-saat akhir. Anda juga boleh mendapatkan segala-galanya dari Digikey, atau apa sahaja pembekal elektronik kegemaran anda, tidak ada bahagian yang eksotik. Anda memerlukan: Pembesar suara. Lilin dan lilin. Kawat - Saya ingin mempunyai sekitar dua bungkus 3-wayar dari gubuk radio, satu teras padat dan satu terkandas. Saya lebih suka 22 gauge. Perfboard - Saya suka papan nombor 276-150 dari gubuk radio, ia murah dan berguna. Bekalan kuasa - Saya merancang ini dengan kutil dinding Well Well 24V 1A dari Jameco. Anda memerlukan salah satu bicu yang sesuai juga jika anda tidak mahu memasangkan bekalan terus ke papan. Komponen elektronik - Anda boleh mendapatkan semua ini dari Jameco. Resistor: 2.2 x11k x15.6k x210k x422k x333k x1100k x1200k x11M Audio Taper PotentiometerFhotoresistor (Saya menggunakan Jameco # CDS003-7001) Kapasitor: 0.1uF x31uF x310uF x5100uF x32200uF x1Semonduktor: MC1458 x1 (Mana-mana op-amp berkembar umum baik-baik saja, ini murah) LM555 x1LM7805 x1LM1875 x1LM75 Mana-mana dioda Zener 5V baik) Soket DIP 8-pin x2 (DIP sukar dikeluarkan jika anda meletupkannya secara tidak sengaja, sebaiknya soketnya sekiranya LM7805 dan LM1875 berada dalam TO-220s, lebih mudah ditarik keluar papan jika perlu..) Alat: Besi solder & solder Tang, pelucut wayar, pemotong pepenjuru

Langkah 2: Litar

Ini adalah litar yang akan kita gunakan. Ia mempunyai banyak bahagian. Sekiranya anda tahu bagaimana membina litar dan tidak mahu membaca banyak perkara, anda boleh terus maju dan membina ini. Sekiranya anda tidak pasti apa yang dilakukan oleh semua bahagian, teruskan membaca! Bekalan Kuasa Kami akan menjalankan semua bekalan elektrik DC 24V. Kami memerlukan banyak volt untuk mendapatkan output dengan baik dan kuat. LM555 hanya dapat menangani 18V sebelum muncul, jadi kita akan menjalankan tahap awal dari 5V, yang dihasilkan oleh pengatur LM7805 seperti yang ditunjukkan dalam kotak berlabel 5V Supply. Kuasa berlabel 24V menyambung ke bekalan kuasa utama, kuasa berlabel 5V menyambung ke output LM7805. Pembekalan bekalan Untuk litar berjalan dengan baik, perlu ada sedikit kapasitansi antara bekalan kuasa dan tanah, ditunjukkan dalam kotak berlabel Decoupling Bekalan. Yang paling penting adalah meletakkan beberapa penutup pada bekalan 24V berhampiran (iaitu berdekatan dengan fizikal) bekalan kuasa untuk LM1875 dan pada bekalan 5V berhampiran LM555. Mungkin ada juga di setiap bekalan berhampiran LM7805 juga. Perebutan bekalan kuasa adalah salah satu perkara yang bergelombang tangan, tetapi jika anda tidak melakukannya, litar tidak akan berfungsi. Sensor Cahaya Sebuah fotoresistor kadmium sulfida hanyalah perintang yang nilainya berubah berdasarkan jumlah foton yang memukulnya. Cara termudah untuk mengubah rintangannya menjadi isyarat adalah dengan membuat pembahagi voltan darinya, seperti yang ditunjukkan pada kotak Sensor Cahaya. Litar ini sedikit lebih rumit daripada yang mungkin dilakukan untuk mengurangkan peluang membuat gelung maklum balas melalui bekalan kuasa. Perintang 1K, dioda 5.1V Zener dan kapasitor 10 uF digunakan untuk membuat rujukan 5.1V yang agak stabil dari bekalan 24V. Kita boleh menggunakan LM7805 kedua sebagai ganti perintang dan diod, tetapi ini adalah cara yang lebih sederhana untuk melakukannya kerana tidak ada arus yang terlalu banyak masuk ke pembahagi voltan fotoresistor. Diod Zener yang saya gunakan di sini adalah 1N4733, tetapi mana-mana Zener 5.1V lama mesti berfungsi dengan baik. Sebenarnya, benar-benar mana-mana Zener sama sekali berfungsi dengan baik, 5.1V tidak semestinya tepat. Jangan lupa untuk mengarahkan Zener ke arah yang berlawanan dari bagaimana anda menggunakan diod isyarat! Perintang 5.6k dalam siri yang saya pilih untuk memadankan nilai photoresistor dalam cahaya sederhana, anda boleh mengukur photoresistor anda dan melakukan perkara yang sama, atau hanya menggunakan perintang beberapa kohms. Voltan yang keluar dari pembahagi voltan ialah 5.1V * 5.6k / (5.6k + R (sensor)). Akan ada nilai yang stabil berdasarkan jumlah cahaya sekitar, dengan goyangan di atasnya berdasarkan jumlah cahaya yang berubah. BiasKami ingin memusatkan isyarat yang datang dari sensor cahaya sekitar 2.5V, sehingga kami dapat memperkuatnya seboleh-bolehnya sebelum mencecah 0V atau 5V. Kedua-dua perintang 10k di litar Bias menghasilkan 2.5V, dan op-amp berwayar seperti yang ditunjukkan menyangga isyarat untuk menjadikan 2.5V stabil tanpa mengira apa yang disambungkannya. Op-amp dalam litar Bias dan Preamp masing-masing adalah separuh daripada op-amp berkembar MC1458. PreampKapasitor 10u membolehkan gerak AC melewati tetapi menghilangkan tahap DC nominal, dan perintang 10k yang disambungkan ke litar bias menetapkan semula tahap DC hingga 2.5V. Op-amp yang dikonfigurasikan seperti yang ditunjukkan dengan perintang 100k dan 1k menguatkan isyarat dengan (100k + 1k) / (1k), atau 101. Kami mungkin tidak memerlukan banyak keuntungan ini, anda boleh mencuba litar dengan perintang yang lebih kecil di tempat 100k dan lihat apakah anda suka bunyinya. OscillatorIni menggunakan LM555 lama yang baik untuk membuat gelombang persegi. Frekuensi nominal ditetapkan oleh perintang 5.6k dan 33k dan kapasitor 1u mengikut formula f = 1.44 / ((5.6k + 2 * 33k) * 1u) = 20Hz. Osilasi yang masuk dari preamp akan memodulasi frekuensi yang dikeluarkan oleh LM555 dari pin 3. Anda boleh mencuba menukar perintang dan melihat apa yang anda fikirkan. VolumeAnda mahu menggunakan periuk logaritmik 1M di sini. Ini hanya mengurangkan amplitud isyarat seperti yang dikehendaki. Amp Power Ini mempunyai banyak bahagian, jadi kita akan melihatnya dengan lebih mendalam pada langkah seterusnya.

Langkah 3: Litar Penguat Daya

Litar ini agak rumit tetapi sangat berguna, jadi saya fikir saya akan menguraikan semua bahagian. LM1875 dapat mengeluarkan sekitar 30 Watt jika anda memberikannya 60 V, cukup untuk benar-benar menimbulkan masalah. Pada bekalan 24 V kita menggunakan output puncak hanya sekitar 5 W, tetapi itu pasti cukup untuk membuat sedikit bising. Sekiranya anda ingin menggunakan litar ini dengan bekalan yang lebih besar, anda tidak perlu mengubah apa-apa, pastikan bekalan anda dapat mengeluarkan arus yang mencukupi tanpa terbakar. Anda akan melihat dalam foto yang akan datang bahawa LM1875 selalu mempunyai pendingin melekat padanya; ini mustahak. Ia akan menjadi panas dengan cepat tanpa satu. Mereka memasukkan beberapa barang perlindungan mewah ke dalam cip sehingga jika terlalu panas ia akan mati tanpa kerosakan pada cip tersebut. Sekiranya itu berlaku kepada anda, dapatkan heatsink yang lebih besar! By the way, litar ini langsung keluar dari lembar data LM1875. Gandingan AC Kapasitor AC Coupling pada input dan output membiarkan audio bergoyang tetapi menghilangkan tahap DC, seperti yang kita lakukan di preamp. Frekuensi terendah yang dilaluinya ditentukan oleh kapasitor dan rintangan yang dilihatnya secara bersiri. Oleh kerana pembesar suara mempunyai rintangan rendah, kita memerlukan penutup besar pada output. Pada input, kapasitor melihat rangkaian biasing, yang merupakan rintangan yang jauh lebih tinggi, jadi kapasitor yang lebih kecil dapat digunakan. Bias Ini adalah idea yang sama dengan litar bias yang digunakan pada preamp, tetapi tanpa op-amp buffer. Kita boleh pergi tanpa penyangga di sini kerana kita tidak menghubungkan litar bias ke rangkaian maklum balas (perintang 1k di preamp). Topi dalam litar bias digunakan untuk mencabut, sama seperti topi pemutus bekalan. Pembekalan bekalan Jangan lupa meletakkan penutup pada bekalan kuasa tepat di sebelah cip! Rangkaian Zobel Perintang dan kapasitor yang menjadikan Rangkaian Zobel membantu jadikan impedans pembesar suara lebih mudah bagi penguat untuk memandu. Pembesar suara bertindak seperti perintang secara bersiri dengan induktor, meletakkan perintang dan kapasitor selari dengan pembesar suara menjadikan keseluruhannya bertindak seperti perintang. Ini sukar, tetapi percayalah ia memberi perbezaan. Rangkaian Maklum Balas Rangkaian maklum balas adalah seperti yang ada di preamp hanya dengan kapasitor 10u ditambah. Pada frekuensi audio, kapasitor bertindak seperti litar pintas, dan litar amp kuasa memberi kita keuntungan 21. Di DC, kapasitor bertindak seperti litar terbuka, memberi kita keuntungan 1. Peralihan dibuat pada f = 1 /(2*pi*10k*10u)=1.59Hz.

Langkah 4: Prototaip

Saya membina litar di protoboard. Sekiranya anda memilikinya, adalah berguna untuk mencuba sesuatu dengan cara ini terlebih dahulu. Jangan cuba membina prototaip untuk memadankan gambar dengan tepat, cuba jalankan litar dengan betul. Saya hanya fikir beberapa gambar boleh membantu motivasi. Dan untuk menunjukkan bahawa sebenarnya tidak banyak yang perlu dibina.

Langkah 5: Layout di Perfboard

Saya cuba menyimpan beberapa papan tambahan. Mereka murah. Saya biasanya akan menyusun susun atur satu papan wangi dan kemudian menyalinnya pada yang saya solder. Cawan kopi berguna di sini, anda boleh melepaskannya dan ia akan tinggal di sana tanpa anda menyoldernya. Berikut adalah beberapa gambar prototaip prototaip saya setelah saya akhirnya menyelesaikan susun aturnya. Papan ini mempunyai bas tiga lubang kecil untuk memasang barang bersama. Saya cuba membuat sebanyak mungkin hubungan dengan mereka. Sebanyak mungkin sambungan yang lain dibuat dengan melipat bahagian komponen komponen di bahagian belakang dan menyolder bersama. Sebilangan saya akan memasang wayar bersama-sama dengan wayar di bahagian atas papan. Saya menggunakan beberapa kapasitor pemisah yang lebih banyak daripada pada skema. Terdapat penutup pada bekalan 24 V tepat di sebelah LM7805, untuk menghasilkan 5 V yang stabil, dan satu lagi pada bekalan 24 V tepat di sebelah LM1875, untuk memastikannya tetap bahagia. Terdapat set ketiga penutup pada bekalan 5 V.

Langkah 6: Selesaikannya

Membangunkan perkara terakhir boleh menjadi lambat, tetapi saya merasa memuaskan apabila produk siap berada dalam bentuk padat dan keluar dari protoboard. Ini adalah cara yang baik untuk mengasah kemahiran pematerian itu juga. Saya selalu takut merosakkan papan cantik saya jika saya melakukan kesilapan, tetapi ternyata anda boleh mengolah hampir semua kesalahan pada salah satu papan ini jika anda berhati-hati. Melepaskan komponen biasanya melibatkan pemusnahannya, tetapi tidak mengapa, komponennya murah. Setelah habis, anda boleh membersihkan kekacauan solder di papan dengan sumbu solder. Saya cuba mendapatkan gambar yang cukup supaya anda dapat menyalinnya tepat jika anda mahu. Sekiranya ada sesuatu yang tidak jelas saya akan cuba mendapatkan lebih banyak gambar, atau anda dapat mengetahui sendiri cara meletakkannya. Dalam gambar bahagian belakang, jejak atas yang melintasi tengah adalah tanah dan jejak bawah adalah 24 V. LM1875 berada di sebelah kanan dan LM7805 di sebelah kiri.

Langkah 7: Gabungkan Semua

Di sini saya mempunyai papan wangi kedua yang dipasang di bawah yang pertama untuk melindungi pendawaian di bahagian belakang. Saya menggunakan spacer 1/4 inci untuk memisahkannya. Sensor cahaya disambungkan ke lilin dan outputnya pergi ke pembesar suara kami. Ia sangat sederhana dan gembira.