Robot de sunet: 6 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

În acest Instructable veți crea un dispozitiv de iluminare a sunetului. Acest dispozitiv pornește LED-urile luminoase sau becurile cu muzică. Intrarea muzicală vine de la ieșirea liniară sau vocală a unui HiFi, computer sau telefon mobil.

Puteți vedea circuitul funcționând în videoclip.

Provizii

Vei avea nevoie:

- tablă matricială, - radiator, - tranzistor de putere NPN, - câteva tranzistoare de uz general NPN BJT, - două tranzistoare de uz general PNP BJT, - lipire, - ciocan de lipit, - încastrare (puteți folosi o ceașcă de hârtie), - burghiu electric (opțional), - pastă de transfer termic;

- bandă, - rezistor de putere de 10 ohm, - rezistor de 270 ohm, - rezistor de 4,7 kohm, - 2 rezistențe variabile Megohm, - două rezistențe de 1 kohm, - două rezistențe de 10 kohm, - rezistor de 100 kohm, - condensatori 470 nF și 100 nF, - piuliță și șurub pentru radiator, - câteva LED-uri luminoase sau două becuri de 1,5 V, - foarfece sau șurubelniță, - o diodă de uz general.

Pasul 1: Atașați radiatorul

Găsește două găuri în placa matricei și atașează radiatorul așa cum se arată în fotografie.

Pasul 2: Atașați tranzistorul de putere

Atașați tranzistorul de alimentare PNP cu șurub și pastă de transfer de căldură.

Pasul 3: Construiți circuitul

Rezistorul Rc1b a fost ales ca 10 kohm în loc de 1 kohm pentru a crește constanta timpului de încărcare. Constanta de timp de descărcare este o multiplicare a valorii condensatorului (C1) și a rezistorului (Rb2). O alternativă ar fi utilizarea unei valori mai mari a condensatorului C1, dar aceasta ar însemna utilizarea unui condensator electrolitic care nu este foarte fiabil în comparație cu perna sau condensatoarele ceramice.

Puteți înlocui becurile cu LED-uri luminoase. Dacă un LED consumă 10 mA cu o sursă de alimentare necesară de 2 V, rezistorul de serie necesar Rc4 este (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 ohmi. Puteți pune un LED suplimentar în paralel și puteți reduce rezistorul de serie în jumătate sau puteți pune câteva LED-uri cu rezistențe de 100 ohmi în paralel cu tranzistorul de putere.

Aveți nevoie doar de trei tranzistoare BJT de uz general. Cu toate acestea, trebuie să achiziționați câteva în cazul în care le ardeți conectându-vă la pinii greșiți. Tranzistoarele de uz general sunt foarte ieftine.

Rc4 trebuie să fie un rezistor de putere numai dacă utilizați becuri.

Rezistorul Rb1 controlează luminozitatea becurilor sau a LED-urilor luminoase.

Un câștig tipic de curent al tranzistorului (câștig de curent) Beta (curentul colectorului împărțit la curentul de bază) este 100. Cu toate acestea, această valoare ar putea fi la fel de mică ca 20 sau până la 500. Valoarea Beta este influențată de toleranțele de producție și de temperatura ambiantă și de polarizare actual.

Acum putem calcula valorile Beta minime presupuse ale tranzistoarelor Q2, Q3 și Q4 care vor permite saturația completă:

Vs - Vbe = 3 V - 0,7 V = 2,3 V

Q2 Beta: Ic2 / Ib2 = ((Vs - Vbe) / Rb3) / ((Vs - Vbe - Vd) / Rb2)

= (2,3 V / 4, 700 ohmi) / ((2,3 V - 0,7 V) / 100, 000 ohmi) = 30,585106383

Q3 Beta: Ic3 / Ib3 = ((Vs - Vbe) / Rb4) / ((Vs - Vbe) / Rb3)

= (2,3 V / 220 ohmi) / (2,3 V / 4, 700 ohmi + 3 V / 100, 000 ohmi) = 20.1296041116

Curentul specificat al becului este de 0,3 A. Prin urmare:

Q4 Beta: Ic4 / Ib4 = 0,3 A / ((Vs - Vbe) / Rb4) = 0,3 A / (2,3 V / 220 ohmi) = 28,6956521739

Astfel tranzistoarele se vor satura cel mai probabil.

Acum calculăm frecvența de întrerupere a filtrului de alimentare cu curent redus RC:

fl = 1 / (2 * pi * Rs * Cs) = 1 / (2 * pi * 100 * (470 * 10 ^ -6)) = 3.38627538493 Hz

Puteți vedea în circuit că nu am implementat filtrul de alimentare low power RC. Cu toate acestea, este posibil să aveți nevoie de acest filtru low-pass dacă bateria sau sursa de alimentare au o rezistență internă ridicată. Dacă circuitul încă oscilează chiar și cu filtru RC, încercați să puneți valori mai mari ale condensatorului în paralel cu condensatoarele Cs1 și Cs2 pentru a reduce frecvența de întrerupere a trecerii joase.

Calculați frecvența de întrerupere a filtrului de trecere înaltă:

fh = 1 / (2 * pi * Ri * Ci) = 1 / (2 * pi * 1000 * (470 * 10 ^ -9)) = 338.627538493 Hz

Frecvența maximă de întrerupere a trecerii înalte nu trebuie să depășească 20 Hz. Pentru a reduce această frecvență putem:

1. Măriți valoarea Ri. Cu toate acestea, acest lucru va reduce câștigul circuitului.

2. Măriți valoarea Ci. Aceasta este o opțiune mai bună. Putem pune un condensator suplimentar de 470 nF în paralel cu Ci sau înlocuim Ci cu un condensator bipolar de 10 uF (10, 000 nF). Cu toate acestea, acest nou condensator este mai puțin fiabil și va costa mai mulți bani. Condensatoarele bipolare sunt mai greu de găsit pe site-urile de componente electronice.

Pasul 4: Puneți circuitul într-o cupă sau cutie de hârtie

Puteți vedea că circuitul se potrivește într-o ceașcă de hârtie.

Becurile sunt atașate cu bandă adezivă.

Puteți face o gaură în cupă cu un șurubelniță sau foarfece pentru potențiometru.

Luminile vor fi văzute prin cupă când sunt aprinse.

Pasul 5: Asigurați firele cu bandă

Puteți folosi orice bandă adezivă.

Pasul 6: Atașați brațele și picioarele

Folosiți o sârmă metalică de 1 mm pentru a atașa brațele și picioarele la robot.

Acum ai terminat.