Гайхалтай аналог синтезатор/Зөвхөн салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигладаг эрхтэн: 10 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Аналог синтезатор нь маш дажгүй боловч үйлдвэрлэхэд нэлээд хэцүү байдаг.

Тиймээс би үүнийг аль болох энгийн болгохыг хүссэн тул түүний үйл ажиллагааг ойлгоход хялбар болно.

Үүнийг ажиллуулахын тулд танд хэд хэдэн үндсэн дэд хэлхээнүүд хэрэгтэй болно: резисторыг сонгож болох хэлбэлзэлтэй давтамжтай энгийн осциллятор, зарим түлхүүр, өсгөгчийн үндсэн хэлхээ.

Хэрэв та товчлуурын товчлуурын оронд зарим дамжуулагч дэвсгэр ашиглавал та өөрийн хувилбарыг маш дажгүй болгож чадна

Стилофон!

Энэхүү зааварчилгаанд бид үүнийг хэрхэн хийхийг сурч, хэрхэн яаж ажиллахыг сурах болно.

Энэхүү заавар нь анхан шатны болон дунд шатны электроникийн сонирхогчдод зориулагдсан болно.

Алхам 1: Шаардлагатай багаж хэрэгсэл

Танд гагнуурын төмөр болон зарим загварчлалын самбар хэрэгтэй болно, эсвэл та үүнийг талхны самбар дээр угсарч болно.

Хэрэв та арай илүү дэвшилтэт бол би өөрийн ПХБ -ийг сийлбэрлэх файлуудыг өгөх болно.

Алхам 2: Осциллятороос эхэлнэ

Синтезаторын зүрх нь үйлдлийн өсгөгчөөр хийгдсэн Astable Multivibrator хэлхээ юм. Интернет дээр та түүний үйл ажиллагааны маш урт, нарийвчилсан хувилбаруудыг олох болно, гэхдээ би түүний ажлыг илүү энгийн байдлаар тайлбарлахыг хичээх болно.

Осциллятор нь хэд хэдэн резистор ба нэг конденсатороос бүрдэнэ.

Op-amp харьцуулагч хэлхээг гистерезис үүсгэхийн тулд R1 ба R2 резисторуудын өгсөн эерэг санал хүсэлтийг ашигладаг Schmitt триггер байдлаар тохируулсан болно. Энэхүү эсэргүүцэлтэй сүлжээ нь өсгөгчийн гаралт ба урвуу биш (+) оролтын хооронд холбогдсон болно. Vo (гаралтын хүчдэл) эерэг тэжээлийн төмөр замд ханасан үед эерэг хүчдэлийг эргүүлэхгүй оролтын ороомог дээр хэрэглэнэ. Үүний нэгэн адил, Vo-ийг сөрөг нийлүүлэлтийн төмөр замд ханасан үед сөрөг хүчдэлийг эргүүлэхгүй ороомог руу оруулдаг.

Энэ хүчдэл нь Rf резистороор дамжуулан (-) оролтын конденсаторыг аажмаар цэнэглэж, цэнэггүй болгодог. Эерэг ханалтын хүчдэл (+Vsat) дээр op-amps гаралтаас эхэлдэг гэж хэлье. Конденсатор цэнэглэгдэж, хүчдэл (Vc) аажмаар нэмэгдэж байна. Энэ хугацаанд R1 ба R2 нь гаралтын ханалтын хүчдэл (+Vsat) ба 0V хооронд тогтвортой утгад хүчдэлийн гаралт (Vdiv) бүхий хүчдэл хуваагч үүсгэдэг. Конденсаторын хүчдэл нь R1 ба R2 хүчдэл хуваагчийн хүчдэлээс давсан тохиолдолд оп-өсгөгч нь түүний төлөвийг сөрөг ханалтын хүчдэл (-Vsat) болгон хувиргадаг. Дараа нь конденсаторыг хүчдэл (Vc) нь R1 ба R2 хуваах хүчдэлээс (Vdiv) доогуур байх хүртэл Rf резистороор гадагшлуулдаг. Дараа нь дахин анхны төлөв рүүгээ эргүүлнэ (+Vsat). Гэх мэт.

Энэ нь үнэндээ осцилляторын квадрат долгионы хүчдэлийн гаралтын хүчдэлийг үүсгэдэг бөгөөд хэрэв зөв давтамжтай байвал дуут дохио өгдөг.

Алхам 3: Давтамжийг тооцоолох

Осцилляторын давтамжийг дээрх зураг дээрх тэгшитгэлээр тооцоолж болно.

Та энэ синтезийг дуртай зүйлээ тааруулж болно.

Түүнийг төгөлдөр хуурын бүх цагаан товчлуурыг C хэлбэрийн хэмжээнд тохируулахыг хүссэн юм. Ингэснээр "буруу" аялгуу байдаггүй бөгөөд хүүхдүүдэд тоглоход хялбар байдаг.

Тиймээс би тодорхой аялгууны давтамжийн жагсаалтыг онлайнаар хайж олсон бөгөөд үүнийг C4 -ээс C5 тэмдэглэл хүртэл тааруулахаар шийдсэн.

Би шаардлагатай резисторын тооцооллыг хийсэн. Би үүнийг гайхалтай хийж, үүнийг Matlab (Octave) ашиглан тооцоолсон.

R1 ба R2 резистор хуваагчийн хувьд би 22 к ом эсэргүүцэл, конденсаторын хувьд 100 нФ тагийг сонгосон.

Хэрэв та тооцоолуур ашиглан гараар хийхээс залхуу байвал код энд байна. Эсвэл резисторыг гараар тооцоолохдоо эргүүлсэн тэгшитгэлийг ашиглаж болно.

R1 = 220e3; R2 = 220e3;

lambda = R1/(R1+R2);

C = 100e-9;

f = [261.63 293.66 329.63 349.23 392 440 493.88 523.25]; %давтамжийн жагсаалт

R = 1./ (f.*2.*C.*log ((1+lambda)/(1-lambda)))

Үр дүнг энд харуулав.

С4 = 17395 Ом

D4 = 15498 Ом

E4 = 13806 Ом

F4 = 13032 Ом

G4 = 11610 Ом

А4 = 10343 Ом

B4 = 9215 Ом

C5 = 8697 Ом

Мэдээжийн хэрэг, би утгыг резисторын утгыг хамгийн ойр байлгах хэрэгтэй. Би хобби эд ангийн хайрцганд ихэвчлэн байдаг стандарт E12 резистор цувралыг ашигласан. E12 резистор цуврал нь маш бүдүүлэг тул хүссэн эсэргүүцэлдээ ойртохын тулд утга тус бүрт 2 резисторийг цувралаар ашигласан бөгөөд синтез ийм байдлаар илүү зохицох болно.

C4 = 2.2k + 15k ohm D4 = 15k + 470 ohm

E4 = 8.2k + 5.6k Ом

F4 = 12k + 1k Ом

G4 = 4.7k + 6.8k Ом

А4 = 10к + 330 Ом

B4 = 8.2k + 1k Ом

C5 = 8.2k + 470 Ом

Алхам 4: Осцилляторын дууссан схем

Осциллятор хэсгийн схемийг энд харуулав.

Бие даасан түлхүүрүүдийн тусламжтайгаар та хүссэн эсэргүүцлийг сонгож, хүссэн ая гарч ирнэ.

Энэхүү схем нь олон товчлуурыг нэгэн зэрэг дарахад яагаад өндөр давтамжтай дуу гарч байгааг тайлбарлаж өгдөг. Олон товчлуурыг нэгэн зэрэг дарснаар та резисторуудын илүү олон салбарыг зэрэгцүүлэн холбож, тэдгээрийг үр дүнтэй холбож, нийт эсэргүүцлийг бууруулдаг. Бага эсэргүүцэл нь илүү өндөр давтамжтай аяыг бий болгодог.

Алхам 5: Чанга яригчийн өсгөгч

Чанга яригч өсгөгчийг илүү энгийн байдлаар хийж болох ч би AB ангийн өсгөгчийн жинхэнэ шатыг хийхээр шийдсэн.

Үе шат нь PNP ба NPN транзистор, холбох конденсатор, хоёр хэвийсэн эсэргүүцэл ба диодоос бүрдэнэ.

Маш энгийн боловч сайн ажилладаг.

Өсгөгчийн шатны урд би дууны хэмжээг тохируулах 100k логарифмын (аудио) потенциометрийг тавьсан.

Потенциометр нь хэлхээнд дангаараа осцилляторыг идэвхгүй болгодог (эсэргүүцэл нэмэгддэг), би урд талын хэлхээний оролтын эсэргүүцэл өндөр, хэлхээний эсэргүүцэл багатай ороомог амперыг буцааж цохьсон. энэ.

Үндсэндээ буфер бол 1 -ийн ашиг бүхий өсгөгч юм.

Миний ашиглаж буй opamp бол TL072 бөгөөд хоёр өсгөгчийн хэлхээтэй тул бидэнд хэрэгтэй зүйл бол энэ юм.

Алхам 6: Туслах зүйл

Зургийн зүүн талд оролтын холболтын толгойнууд байдаг бөгөөд та тэжээлийн хангамжийг холбодог.

Буруу туйлширсан тэжээлийн хангамжийг санамсаргүйгээр холбохын тулд хэлхээг хамгаалдаг хоёр диодыг дагана.

Цахилгаан шугам тус бүр байгааг харуулахын тулд би хоёр LED нэмж оруулав.

Алхам 7: Бүрэн схем

Энд бэлэн болсон схем байна.

Алхам 8: Цахилгаан хангамж

Энэ хэлхээ нь тэгш хэмтэй цахилгаан хангамж шаарддаг.

Танд +12V ба -12V хэрэгтэй (9V нь бас ажиллах болно).

Би +12V ба -12V төмөр замтай байсан тул эвдэрсэн бэхэн хэвлэгчээс хуучин тэжээлийн хангамжийг ашигласан (зураг харна уу)

Гэхдээ та дээрх схемийг ашиглан ганц 24V-аас тэгш хэмтэй +-12V цахилгаан хангамжийг хийж болно.

Гэхдээ 7812 зохицуулагчид халаагч суурилуулахаа бүү мартаарай.

Эсвэл та тусгаарлагдсан 12V цахилгаан хангамжийг хоёр цувралаар холбож болно.

Алхам 9: ПХБ

Хэрэв та өөрийн ПХБ -ийг сийлэх дуртай бол эндээс хэвлэх файлыг олж болно. Би товчлууруудын хувьд 10х10 мм хэмжээтэй товчлуурыг ашигласан.

Олон хүмүүс гоёмсог том тагтай товчлууруудыг хаанаас олохыг хүсч байсан. Энд би гар дээр ашиглаж болох ижил төстэй товчлууруудыг олж чадсан юм.

www.banggood.com/custlink/GvDmqJEpth

Тэд бас талхны тавцан дээр таарах ёстой!

Энэ бол түншлэлийн холбоос юм - та линкгүй үнийг төлдөг, гэхдээ би жижиг комисс авдаг тул ирэх төслүүдэд илүү олон бүрэлдэхүүн хэсэг худалдаж авах боломжтой болно:)

Конденсатор сонгогчийн хувьд би толгойг гагнасан тул конденсаторыг хурдан сольж чадна.

Нөгөө талаас, хэлхээ нь хангалттай энгийн тул та үүнийг талхны хавтан эсвэл прототип гагнуурын самбар дээр угсарч болно. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг янз бүрийн эффектээр сольж, солих нь бүр ч хялбар байх болно.

Би хуучин дотоод компьютерийн чанга яригчийг дахин боловсруулсан чанга яригчийн хувьд 3D хэвлэсэн энгийн хашлага хийсэн.

Алхам 10: Боллоо

Одоо таны синтез дууссан бөгөөд та түүнтэй хамт гайхалтай ая тоглох хэрэгтэй!

Зааварчилгаа танд таалагдсан гэж найдаж байна. Миний бусад зааварчилгаа болон youtube видеонуудыг үзэх боломжтой.

Та Facebook, Instagram дээр намайг дагаж болно

www.instagram.com/jt_makes_it

Миний одоо ажиллаж байгаа зүйл, тайзны ард болон бусад нэмэлт зүйлүүдийг сүйтгэгчдэд зориулав!