Phản hồi ngọn lửa âm thanh: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:37

Theo DandroidDan GoodFollow More của tác giả:

Về: Tôi thích bịa đặt. Điện tử, gỗ, thép, thực phẩm, v.v. Tôi chế tạo các tác phẩm điêu khắc bằng thép không gỉ và tôi thích giải quyết tất cả các vấn đề nhỏ trong quá trình thực hiện - từ CAD đến CNC, hàn, mài, đánh bóng và tất cả những thứ còn lại… Thông tin thêm về dandroid »Tài liệu hướng dẫn này chỉ cho bạn làm thế nào để xây dựng một máy phát âm thanh điều khiển bằng ánh sáng. Ở đây tôi đã xây dựng một tác phẩm điêu khắc phản hồi không ổn định với bộ tạo âm thanh và một ngọn nến. Người nói làm cho ngọn nến nhấp nháy và ánh sáng từ ngọn nến điều chỉnh tín hiệu hướng đến người nói. Sự nhiễu loạn không khí làm cho mối quan hệ giữa loa và ngọn nến không ổn định, do đó nó bị nảy giữa các chế độ bán ổn định khác nhau. Mạch tạo và khuếch đại âm thanh không hề nhỏ, nhưng nó được làm bằng các khối xây dựng đơn giản. Tôi sẽ chỉ cho bạn cách chế tạo một cảm biến ánh sáng với điện trở quang CdS, một bộ tiền khuếch đại op-amp đơn giản, một bộ tạo dao động với LM555 cổ điển và một bộ khuếch đại công suất 5 watt với LM1875. Bạn có thể làm được nếu làm theo hướng dẫn, Tôi sẽ cố gắng giải thích chi tiết.

Bước 1: Nội dung bạn cần

Tôi đã sử dụng rất nhiều thứ để thực hiện dự án này. Tôi thích nhận nội dung từ Jameco và Radio Shack vì chúng siêu tiện lợi và tôi làm mọi thứ vào phút cuối. Bạn cũng có thể mua mọi thứ từ Digikey hoặc bất cứ nhà cung cấp thiết bị điện tử yêu thích nào của bạn, không có bộ phận nào là lạ. lán đài, một lõi đặc và một mắc cạn. Tôi thích bảng mạch 22 gauge hơn - tôi thích bảng số 276-150 từ nhà kho của đài phát thanh, nó rẻ và hữu ích. Bạn cũng sẽ cần một trong các giắc cắm tương ứng nếu bạn không muốn hàn nguồn cung cấp trực tiếp vào bo mạch. Các thành phần điện tử - Bạn có thể mua tất cả những thứ này từ Jameco. Chiết áp côn: Điện trở quang (tôi đã sử dụng Jameco # CDS003-7001) Tụ điện: 0,1uF x31uF x310uF x5100uF x32200uF x1 Chất dẫn điện: MC1458 x1 (Bất kỳ op-amp kép đa năng nào cũng được, chúng rẻ) LM555 x1LMink7805 x1LM1875 x1 Bất kỳ diode Zener 5V nào cũng được) Ổ cắm DIP 8 chân x2 (DIP rất khó tháo ra nếu bạn vô tình làm nổ chúng, tốt nhất nên cắm chúng để đề phòng. LM7805 và LM1875 có kích thước TO-220s, dễ dàng hơn để rút ra khỏi bo mạch nếu cần thiết..) Dụng cụ: Sắt hàn & thuốc hàn Kìm, kìm tuốt dây, dao cắt chéo

Bước 2: Mạch

Đây là mạch chúng tôi sẽ sử dụng. Nó có một loạt các bộ phận. Nếu bạn biết cách xây dựng mạch và không muốn đọc nhiều thứ, bạn có thể tiếp tục và xây dựng mạch này. Nếu bạn không chắc tất cả các bộ phận đang làm gì, hãy tiếp tục đọc! Nguồn điện Chúng tôi sẽ chạy toàn bộ hoạt động của nguồn điện 24V DC. Chúng ta cần nhiều vôn đó để có được đầu ra đẹp và to. LM555 chỉ có thể xử lý 18V trước khi bật lên, vì vậy chúng tôi sẽ chạy các giai đoạn ban đầu tắt nguồn 5V, được tạo ra bởi bộ điều chỉnh LM7805 như được hiển thị trong hộp có nhãn Nguồn cung cấp 5V. Nguồn có nhãn 24V kết nối với nguồn điện chính, nguồn có nhãn 5V kết nối với đầu ra của LM7805. có nhãn Phân tách nguồn cung cấp. Điều quan trọng nhất là đặt một vài nắp trên nguồn cung cấp 24V gần (nghĩa là gần với nguồn điện vật lý) nguồn cung cấp cho LM1875 và trên nguồn cung cấp 5V gần LM555. Có lẽ cũng nên có một số trên mỗi nguồn cung cấp gần LM7805. Tách nguồn điện là một trong những việc phức tạp, nhưng nếu bạn không làm điều đó, mạch sẽ không hoạt động. Cảm biến ánh sáng Một điện trở quang cadmium sulfide chỉ là một điện trở có giá trị thay đổi dựa trên số lượng photon đập vào nó. Cách dễ nhất để biến điện trở của nó thành tín hiệu là tạo một bộ chia điện áp ra khỏi nó, như được hiển thị trong hộp Cảm biến ánh sáng. Mạch này phức tạp hơn một chút so với nó có thể phải có để giảm cơ hội tạo ra một vòng phản hồi thông qua nguồn điện. Điện trở 1K, diode Zener 5.1V và tụ điện 10 uF được sử dụng để tạo ra một tham chiếu 5.1V khá ổn định từ nguồn cung cấp 24V. Chúng ta có thể sử dụng LM7805 thứ hai thay cho điện trở và diode, nhưng cách này đơn giản hơn một chút vì không có quá nhiều dòng điện đi vào bộ chia điện trở photoresistor. Diode Zener mà tôi đang sử dụng ở đây là 1N4733, nhưng bất kỳ Zener 5.1V cũ nào cũng sẽ hoạt động tốt. Trên thực tế, thực sự bất kỳ Zener nào cũng hoạt động tốt, 5.1V không cần phải chính xác. Đừng quên hướng Zener theo hướng ngược lại với cách bạn sử dụng điốt tín hiệu! Điện trở 5,6k trong chuỗi tôi đã chọn để phù hợp với giá trị của điện trở quang trong ánh sáng vừa phải, bạn có thể đo điện trở quang của mình và làm tương tự, hoặc chỉ sử dụng một điện trở của một vài kohms. Điện áp ra khỏi bộ chia điện áp là 5,1V * 5,6k / (5,6k + R (cảm biến)). Sẽ có một giá trị ổn định dựa trên lượng ánh sáng xung quanh, với nút gạt trên đầu dựa trên lượng ánh sáng thay đổi. càng nhiều càng tốt trước khi nó chạm 0V hoặc 5V. Hai điện trở 10k trong mạch Bias tạo ra 2,5V và op-amp có dây như được hiển thị đệm tín hiệu để làm cho 2,5V ổn định bất kể nó được kết nối với gì. Các op-amp trong mạch Bias và mạch Preamp là mỗi nửa của op-amp kép MC1458. đến 2,5V. Op-amp được cấu hình như hình với điện trở 100k và 1k khuếch đại tín hiệu bằng (100k + 1k) / (1k), hoặc 101. Chúng tôi có thể không cần mức tăng nhiều này, bạn có thể thử mạch với điện trở nhỏ hơn trong nơi của 100k và xem bạn có thích âm thanh của nó không. Tần số danh định được đặt bởi điện trở 5,6k và 33k và tụ điện 1u theo công thức f = 1,44 / ((5,6k + 2 * 33k) * 1u) = 20Hz. Các dao động đến từ preamp sẽ điều chỉnh tần số mà LM555 xuất ra từ chân 3. Bạn có thể thử thay đổi các điện trở và xem bạn nghĩ gì. Điều này chỉ đơn giản là làm giảm biên độ tín hiệu như mong muốn.

Bước 3: Mạch Khuếch đại Công suất

Mạch này hơi phức tạp nhưng thực sự tiện dụng, vì vậy tôi nghĩ mình sẽ viết ra tất cả các phần. LM1875 có thể tạo ra khoảng 30 Watts nếu bạn cung cấp cho nó 60 V, đủ để thực sự gây ra một số rắc rối. Trên nguồn cung cấp 24 V mà chúng tôi đang sử dụng, công suất tối đa sẽ chỉ khoảng 5 W, nhưng điều đó chắc chắn đủ để tạo ra một số tiếng ồn. Nếu bạn muốn sử dụng mạch này với nguồn lớn hơn, bạn không phải thay đổi bất cứ thứ gì, chỉ cần đảm bảo nguồn cung cấp của bạn có thể tạo ra đủ dòng điện mà không bắt lửa. đính kèm với nó; điều này là cần thiết. Nó sẽ quá nóng rất nhanh nếu không có. Họ đặt một số công cụ bảo vệ ưa thích vào chip để nếu nó quá nóng, nó sẽ tắt mà không làm hỏng chip. Nếu điều đó xảy ra với bạn, hãy lấy một bộ tản nhiệt lớn hơn! Nhân tiện, mạch này nằm thẳng ra khỏi bảng dữ liệu LM1875. Khớp nối AC Các tụ điện Khớp nối AC ở đầu vào và đầu ra cho phép âm thanh chạy qua nhưng loại bỏ mức DC, giống như chúng tôi đã làm trong tiền khuếch đại. Tần số thấp nhất mà nó cho qua được xác định bởi tụ điện và điện trở mà nó thấy mắc nối tiếp. Vì loa là một điện trở thấp, chúng tôi cần một nắp lớn ở đầu ra. Ở đầu vào, tụ điện nhìn thấy mạng phân cực, đây là điện trở cao hơn nhiều, vì vậy có thể sử dụng tụ điện nhỏ hơn. Chúng tôi có thể thoát ra mà không có bộ đệm ở đây vì chúng tôi không kết nối mạch phân cực với mạng phản hồi (điện trở 1k trong preamp). Nắp trong mạch phân cực được sử dụng để tách, giống như cách với nắp tách nguồn. làm trở kháng của loa để bộ khuếch đại điều khiển dễ dàng hơn. Loa hoạt động giống như một điện trở mắc nối tiếp với một cuộn cảm, việc đặt điện trở và tụ điện song song với loa làm cho toàn bộ hoạt động giống như một điện trở. Điều này khá phức tạp, nhưng hãy tin tôi rằng nó tạo ra sự khác biệt. Mạng phản hồi Mạng phản hồi giống như trong preamp chỉ với tụ điện 10u được thêm vào. Ở tần số âm thanh, tụ điện hoạt động giống như ngắn mạch, và mạch khuếch đại công suất cho ta độ lợi 21. Ở một chiều, tụ điện hoạt động giống như mạch hở, cho ta độ lợi bằng 1. Quá trình chuyển đổi được thực hiện tại f = 1 /(2*pi*10k*10u)=1,59Hz.

Bước 4: Nguyên mẫu

Tôi đã xây dựng mạch trên một bảng proto. Nếu bạn có một điều hữu ích, hãy thử mọi thứ theo cách này trước. Tôi chỉ nghĩ một số hình ảnh có thể giúp tạo động lực. Và để cho thấy rằng nó thực sự không phải là quá nhiều thứ để xây dựng.

Bước 5: Bố trí trên Perfboard

Tôi cố gắng giữ một vài bảng bổ sung nằm xung quanh. Chúng rẻ. Tôi thường sẽ tính toán bố cục từng tấm một và sau đó sao chép nó trên tấm mà tôi đang hàn. Một chiếc cốc cà phê rất hữu ích ở đây, bạn có thể thả một phần qua và nó sẽ ở đó mà bạn không cần hàn nó xuống. cùng nhau. Tôi cố gắng tạo càng nhiều mối liên hệ với chúng càng tốt. Càng nhiều càng tốt phần còn lại của các kết nối được thực hiện bằng cách gấp qua các dây dẫn linh kiện ở mặt sau và hàn lại với nhau. Tôi sẽ kết hợp một số dây với nhau với dây trên đầu bảng. Tôi đã sử dụng một vài tụ điện tách rời hơn so với trên sơ đồ. Có nắp trên nguồn cung cấp 24 V ngay bên cạnh LM7805, để tạo ra 5 V ổn định, và một bộ khác trên nguồn cung cấp 24 V ngay bên cạnh LM1875, để giữ cho nó hạnh phúc. Có một bộ nắp thứ ba trên nguồn 5 V.

Bước 6: Hàn nó xuống

Việc xây dựng thứ cuối cùng có thể chậm, nhưng tôi thấy thật hài lòng khi có sản phẩm hoàn chỉnh ở dạng nguyên khối và rời khỏi protoboard. Đây cũng là một cách tuyệt vời để trau dồi những kỹ năng hàn đó. Tôi luôn sợ sẽ làm hỏng chiếc bảng xinh xắn đẹp đẽ của mình nếu tôi mắc lỗi, nhưng hóa ra bạn có thể làm lại hầu như bất kỳ lỗi nào trên một trong những bảng này nếu bạn cẩn thận. Lấy linh kiện ra ngoài thường liên quan đến việc phá hủy nó, nhưng không sao, linh kiện rẻ. Sau khi nó ra, bạn có thể làm sạch đống hỗn độn hàn trên bảng bằng một số bấc hàn. Tôi đã cố gắng lấy đủ ảnh để bạn có thể sao chép nó chính xác nếu bạn muốn. Nếu có điều gì đó không rõ ràng, tôi sẽ cố gắng lấy thêm hình ảnh, hoặc bạn có thể tự tìm cách sắp xếp nó. LM1875 ở phía bên phải và LM7805 ở phía bên trái.

Bước 7: Kết hợp tất cả lại với nhau

Ở đây tôi có một bảng điều khiển thứ hai được gắn bên dưới cái đầu tiên để bảo vệ hệ thống dây điện ở mặt sau. Tôi đã sử dụng miếng đệm 1/4 inch để giữ chúng cách xa nhau. Cảm biến ánh sáng được nối với một ngọn nến và đầu ra đi đến loa của chúng tôi. Thật đơn giản và hạnh phúc.