Керемет аналогтық синтезатор/орган тек дискретті компоненттерді қолданады: 10 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Аналогты синтезаторлар өте керемет, сонымен қатар жасау өте қиын.

Сондықтан мен оны мүмкіндігінше қарапайым етіп жасағым келді, сондықтан оның жұмысын түсінуге болады.

Оның жұмыс істеуі үшін сізге бірнеше негізгі қосалқы схемалар қажет: резисторлық тербелмелі жиілігі бар қарапайым осциллятор, кейбір кілттер мен негізгі күшейткіш схемасы.

Егер сіз пернелердің түймелерінің орнына өткізгіш жастықшаларды қолдансаңыз, сіз өз нұсқаңызды керемет етіп жасай аласыз

Стилофон!

Бұл нұсқаулықта біз оны қалай жасау керектігін және оның қалай жұмыс істейтінін білетін боламыз.

Нұсқаулық электроникаға әуесқойларға жаңадан бастаушыларға арналған.

1 -қадам: Қажетті құралдар

Сізге дәнекерлеу үтігі мен бірнеше прототип тақтасы қажет болады, немесе оны тақтаға жинауға болады.

Егер сіз әлдеқайда жетілдірілген болсаңыз, мен сіздің жеке ПХД -ны кесуге арналған файлдарды беремін.

2 -қадам: Осциллятордан бастаңыз

Синтезатордың жүрегі - бұл операциялық күшейткішпен жасалған Astable Multivibrator схемасы. Интернетте сіз оның жұмысының ұзақ және егжей -тегжейлі туындыларын таба аласыз, бірақ мен оның жұмысын қарапайым түрде түсіндіруге тырысамын.

Осциллятор бірнеше резистордан және бір конденсатордан тұрады.

Опера-амперлік компаратор схемасы гистерезис жасау үшін R1 және R2 резисторлары беретін оң кері байланысты қолданатын Шмитт триггері ретінде конфигурацияланған. Бұл резистивті желі күшейткіштердің шығысы мен инвертті емес (+) кірісі арасында қосылған. Оң беріліс рельсінде Vo (шығыс кернеуі) қаныққан кезде инверторлы емес амперлік амперге оң кернеу қолданылады. Дәл осылай, Vo теріс жеткізу рельсіне қаныққан кезде инверторлы емес амперлік амперге теріс кернеу қолданылады.

Бұл кернеу Rf резисторы арқылы (-) кірістегі конденсаторды баяу зарядтайды және шығарады. Оң қанықтылық кернеуінде (+Vsat) оп-ампер шығысынан бастаймыз делік. Конденсатор зарядталуда және оның кернеуі (Vc) баяу көтерілуде. Орташа уақыт ішінде R1 және R2 кернеудің бөлінуі (Vdiv) шығыс қанықтылығы (+Vсат) пен 0В арасындағы тұрақты мәнде болады. Конденсатордың кернеуі R1 және R2 кернеу бөлгішінің кернеуінен асып кетсе, оп-ампер оның күйін теріс қанықтылық кернеуіне (-Всат) айналдырады. Содан кейін конденсатор Rf резисторы арқылы оның кернеуі (Vc) R1 және R2 бөлгіштерінің кернеуінен (Vdiv) төмен болғанша шығарылады. Содан кейін ол қайтадан өзінің күйін бастапқы күйге аударады (+Vsat). Және тағы басқалар.

Бұл шын мәнінде осциллятордың квадраттық толқындық кернеуін шығарады, ал егер ол дұрыс жиілікте болса, ол дыбыстық дыбыс шығарады.

3 -қадам: Жиіліктерді есептеу

Осциллятор жиілігін жоғарыдағы суреттегі теңдеу арқылы есептеуге болады.

Сіз бұл синтезді өзіңізге ұнайтын нәрсені реттей аласыз.

Мен оны C форматында реттегім келді - фортепианодағы барлық ақ пернелер. Осылайша, «қате» дыбыстар жоқ және балаларға ойнау оңай.

Мен интернеттен белгілі бір дыбыстарға арналған жиіліктердің тізімін іздедім және мен оны C4 -тен C5 нотасына дейін реттеуге шешім қабылдадым.

Мен қажетті резистордың есептеулерін жасадым. Мен мұны ойлап таптым және оны Matlab (Octave) көмегімен есептедім.

R1 және R2 резисторлық бөлгіш үшін мен 22 к ом резисторды таңдадым, конденсатор үшін 100 нФ қақпақ таңдадым.

Міне, егер сіз оны калькулятормен қолмен жасауға тым жалқау болсаңыз. Немесе резисторды қолмен есептеу үшін аударылған теңдеуді қолдануға болады.

R1 = 220e3; R2 = 220e3;

lambda = R1/(R1+R2);

С = 100е-9;

f = [261.63 293.66 329.63 349.23 392 440 493.88 523.25]; %жиіліктер тізімі

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

Міне нәтижелер:

С4 = 17395 Ом

D4 = 15498 Ом

E4 = 13806 Ом

F4 = 13032 Ом

G4 = 11610 Ом

A4 = 10343 Ом

В4 = 9215 Ом

С5 = 8697 Ом

Әрине, мен мәндерді резистор мәндеріне жақынырақ дөңгелектеуім керек болды. Мен E12 стандартты резистор сериясын қолдандым, ол хобби бөлшектер қорабында жиі кездеседі. Е12 резистор сериясы өте өрескел болғандықтан, мен қалаған қарсылыққа жақындау үшін әр мән үшін 2 резисторды сериялы түрде қолдандым және синтез осылайша үйлесімді болады.

С4 = 2,2к + 15к ом D4 = 15к + 470 ом

E4 = 8,2к + 5,6км

F4 = 12k + 1k Ом

G4 = 4,7к + 6,8к Ом

А4 = 10к + 330 Ом

В4 = 8,2к + 1к Ом

С5 = 8,2к + 470 Ом

4 -қадам: Аяқталған осциллятор схемасы

Осциллятор бөлігінің схемасы.

Жеке пернелердің көмегімен сіз қажетті қарсылықты таңдайсыз және қажетті дыбыс шығады.

Бұл схема бір уақытта бірнеше пернені басқанда жоғары дыбыстарды алуды түсіндіреді. Бірнеше пернені бірден басу арқылы сіз резисторлардың көп тармақтарын параллель қосасыз және оларды параллель тиімді түрде қосасыз, бұл жалпы қарсылықты төмендетеді. Төмен қарсылық жоғары тонды шығарады.

5 -қадам: динамикті күшейткіш

Динамикті күшейткішті одан да қарапайым түрде жасауға болады, бірақ мен шын мәнінде АВ сыныбының күшейткіш сатысын жасауды шештім.

Кезең PNP және NPN транзисторларынан, қосқыш конденсаторлардан және екі қарсылықты резисторлар мен диодтардан тұрады.

Өте қарапайым, бірақ ол жақсы жұмыс істейді.

Күшейткіш сатысының алдында дыбыс деңгейін реттеу үшін 100к логарифмдік (аудио) потенциометрді қойдым.

Потенциометр өздігінен осцилляторды өшіретіндіктен (қосымша қарсылық), мен оның алдындағы тізбекке жоғары кіріс кедергісін және төмендегі тізбектер үшін төмен импеданс енгізетін оп-ампер буферін ұрдым. ол

Негізінен буфер - 1 күшейткіш.

Мен қолданатын опам TL072, онда екі күшейткіш схемасы бар, сондықтан бізге қажет нәрсе.

6 -қадам: көмекші заттар

Кескіннің сол жағында қуат көзін қосатын кіріс коннекторының тақырыптары орналасқан.

Олардың артынан дұрыс емес полярлық қуат көзіне кездейсоқ қосылу үшін тізбекті қорғайтын екі диод қосылады.

Мен әр электр желісінің болуын көрсететін екі жарық диодты қостым.

7 -қадам: Толық схема

Міне, дайын схема.

8 -қадам: Қуат көзі

Схема симметриялы қуат көзін қажет етеді.

Сізге +12V және -12V қажет (9В жұмыс істейді).

Мен сынған сиялы принтерден ескі қуат көзін қолдандым, себебі оның +12В және -12В рельстері болды (суреттерді қараңыз)

Сіз сонымен қатар жоғарыда келтірілген схеманы қолдана отырып, 24 В жалғыз симметриялы +12 В қуат көзін жасай аласыз.

Бірақ 7812 реттегішіне радиаторды орнатуды ұмытпаңыз.

Немесе екі оқшауланған 12В қуат көзін сериялы түрде қосуға болады.

9 -қадам: ПХД

Егер сіз өзіңіздің жеке ПХД -ларды өңдеуді ұнатсаңыз, файлды осы жерден таба аласыз. Мен пернелер үшін 10х10 мм түймелерін қолдандым.

Көптеген адамдар үлкен қақпағы бар түймелерді қайдан табуға болатынын білгісі келді. Мұнда мен пернетақта үшін қолдануға болатын ұқсас түймелерді таба алдым:

www.banggood.com/custlink/GvDmqJEpth

Олар сонымен қатар тақтаға сәйкес келуі керек!

Бұл серіктестік сілтеме - сіз сілтемесіз сол бағаны төлейсіз, бірақ мен шағын комиссия аламын, сондықтан мен болашақ жобалар үшін қосымша компоненттер сатып ала аламын:)

Конденсатор селекторы үшін мен конденсаторларды тез ауыстыру үшін тақырыпты дәнекерледім.

Екінші жағынан, схема жеткілікті қарапайым, сондықтан сіз оны тақтаға немесе прототипті дәнекерлеу тақтасына жинай аласыз. Компоненттерді әр түрлі әсерге айналдыру және ауыстыру одан да оңай болар еді.

Динамик үшін мен компьютердің ескі ішкі динамигін қайта өңдедім, мен оған қарапайым 3D басып шығарылған корпус жасадым.

10 -қадам: Орындалды

Енді сіздің синтезіңіз аяқталды және сіз онымен керемет әуендерді ойнауыңыз керек!

Сізге нұсқаулық ұнады деп үміттенемін. Менің басқа да нұсқаулықтарымды және youtube -тегі бейнелерді қарап шығыңыз!

Сіз мені Facebook пен Instagram -да қадағалай аласыз

www.instagram.com/jt_makes_it

Мен қазір жұмыс істеп жүрген, спектакль артында және басқа да қосымша спойлерлер үшін!