مُركِّب / عضو تناظري رائع باستخدام مكونات منفصلة فقط: 10 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

المزج التناظري رائع جدًا ، ولكن أيضًا من الصعب جدًا صنعه.

لذلك أردت أن أجعل واحدة بسيطة بقدر ما يمكن أن تكون سهلة الفهم.

لكي تعمل ، تحتاج إلى عدد قليل من الدوائر الفرعية الأساسية: مذبذب بسيط مع تردد متذبذب قابل للتحديد من المقاوم ، وبعض المفاتيح ، ودائرة مضخم أساسية.

إذا كنت تستخدم بعض الوسادات الموصلة بدلاً من الأزرار الانضغاطية للمفاتيح ، فيمكنك جعل نسختك رائعة جدًا

ستايلوفون!

في هذا الدليل سوف نتعلم كيفية صنعه وسوف نتعلم كيف يعمل.

التعليمات مخصصة للمبتدئين والمتوسطين لعشاق الإلكترونيات.

الخطوة 1: الأدوات المطلوبة

ستحتاج إلى مكواة لحام وبعض ألواح النماذج الأولية ، أو يمكنك تجميعها على لوح التجارب.

إذا كنت أكثر تقدمًا بقليل ، فسأقدم لك ملفات لحفر PCB الخاص بك.

الخطوة الثانية: البدء بالمذبذب

قلب جهاز المزج عبارة عن دائرة هزاز متعددة قابلة للاستقرار مصنوعة من مضخم تشغيلي. ستجد على الإنترنت اشتقاقات طويلة جدًا ومفصلة لعملها ، لكنني سأحاول شرح عملها بطريقة أكثر بساطة.

يتكون المذبذب من عدة مقاومات ومكثف واحد.

تم تكوين دائرة المقارنة op-amp كمشغل Schmitt الذي يستخدم ردود فعل إيجابية توفرها المقاومات R1 و R2 لتوليد التباطؤ. هذه الشبكة المقاومة متصلة بين خرج المضخمات والمدخلات غير المقلوبة (+). عندما يكون Vo (جهد الخرج) مشبعًا عند سكة الإمداد الموجب ، يتم تطبيق جهد إيجابي على المدخلات غير المقلوبة op-amp. وبالمثل ، عندما يتم تشبع Vo بسكة الإمداد السالبة ، يتم تطبيق جهد سلبي على مدخلات op-amp غير المقلوبة.

يقوم هذا الجهد بشحن وتفريغ المكثف ببطء عند المدخلات (-) من خلال المقاوم Rf. لنفترض أننا نبدأ بإخراج op-amps بجهد تشبع موجب (+ Vsat). يتم شحن المكثف والجهد الكهربائي (Vc) يرتفع ببطء. في الوقت نفسه ، تشكل R1 و R2 مقسم جهد مع خرج جهده (Vdiv) عند قيمة ثابتة في مكان ما بين جهد تشبع الخرج (+ Vsat) و 0V. عندما يتجاوز جهد المكثف جهد مقسم الجهد R1 و R2 ، يقوم المرجع أمبير بعكس حالته إلى جهد التشبع السالب (-Vsat). ثم يتم تفريغ المكثف من خلال المقاوم Rf حتى يكون جهده (Vc) أقل من جهد مقسم R1 و R2 (Vdiv). ثم يقلب حالته مرة أخرى إلى الحالة الأولية (+ Vsat). وهلم جرا، وعلى.

ينتج هذا في الواقع جهد خرج جهد الموجة المربعة للمذبذب وإذا كان بالتردد الصحيح ، فإنه ينتج نغمة مسموعة.

الخطوة الثالثة: حساب الترددات

يمكن حساب تردد المذبذب من خلال المعادلة في الصورة أعلاه.

يمكنك ضبط هذا الموالفة كما تريد.

كنت أرغب في ضبطه على مقياس C الرئيسي - كل المفاتيح البيضاء على البيانو. بهذه الطريقة ، لا توجد نغمات "خاطئة" ومن السهل لعبها للأطفال.

لذلك بحثت على الإنترنت عن قائمة الترددات للنغمات المحددة وقررت ضبط الشيء من C4 إلى C5 note.

لقد أجريت الحسابات للمقاوم المطلوب. لقد فعلت ذلك بشكل خيالي وقمت بحسابه باستخدام Matlab (Octave).

بالنسبة لمقسم المقاوم R1 و R2 ، اخترت مقاومات 22 كيلو أوم ، بالنسبة للمكثف اخترت غطاء 100nF.

هذا هو الكود إذا كنت كسولًا جدًا للقيام بذلك يدويًا باستخدام آلة حاسبة. أو يمكنك فقط استخدام المعادلة المقلوبة لحساب المقاوم اليدوي.

R1 = 220e3 ؛ R2 = 220e3 ؛

لامدا = R1 / (R1 + R2) ؛

C = 100e-9 ؛

f = [261.63 293.66 329.63 349.23 392 440493.88 523.25] ؛ قائمة٪ من الترددات

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

ها هي النتائج:

C4 = 17395 أوم

D4 = 15498 أوم

E4 = 13806 أوم

F4 = 13032 أوم

G4 = 11610 أوم

A4 = 10343 أوم

B4 = 9215 أوم

C5 = 8697 أوم

بالطبع كنت بحاجة لتقريب القيم إلى أقرب قيم المقاوم. لقد استخدمت سلسلة المقاوم القياسية E12 والتي هي الأكثر شيوعًا في صندوق أجزاء الهوايات. نظرًا لأن سلسلة المقاوم E12 خشنة جدًا ، فقد استخدمت مقاومين متسلسلين لكل قيمة من أجل الاقتراب من المقاومة المطلوبة وسيكون الموالفة أكثر تناغمًا بهذه الطريقة.

C4 = 2.2 كيلو + 15 كيلو أوم D4 = 15 كيلو + 470 أوم

E4 = 8.2 كيلو + 5.6 كيلو أوم

F4 = 12 كيلو + 1 كيلو أوم

G4 = 4.7 كيلو + 6.8 كيلو أوم

A4 = 10 كيلو + 330 أوم

B4 = 8.2 كيلو + 1 كيلو أوم

C5 = 8.2 كيلو + 470 أوم

الخطوة 4: مخطط المذبذب النهائي

هنا هو التخطيطي لجزء المذبذب.

باستخدام المفاتيح الفردية ، يمكنك تحديد المقاومة المرغوبة ويتم إنتاج النغمة المطلوبة.

يوضح هذا التخطيط سبب حصولك على أصوات عالية الحدة عند الضغط على مفاتيح متعددة في وقت واحد. من خلال الضغط على مفاتيح متعددة في وقت واحد ، تقوم بتوصيل المزيد من فروع المقاومات بالتوازي وربطها بشكل فعال بالتوازي ، مما يقلل المقاومة الكلية. ينتج عن المقاومة المنخفضة نغمة أعلى حدة.

الخطوة 5: مكبر الصوت

يمكن عمل مكبر الصوت بشكل أبسط ، لكنني قررت أن أجعل مرحلة مكبر الصوت من فئة AB حقيقية.

تتكون المرحلة من ترانزستورات PNP و NPN ومكثفات اقتران واثنين من مقاومات التحيز والصمامات الثنائية.

أساسي جدا لكنه يعمل بشكل جيد.

أمام مرحلة مكبر الصوت ، أضع مقياس جهد لوغاريتمي (صوتي) 100 كيلو لضبط مستوى الصوت.

نظرًا لأن مقياس الجهد من تلقاء نفسه في الدائرة سيؤدي إلى إلغاء ضبط المذبذب (مقاومة إضافية) ، فقد قمت بصفعة عازلة op-amp أمامها والتي تقدم مقاومة عالية للإدخال للدائرة أمامها ومقاومة منخفضة للدوائر بعد هو - هي.

المخزن المؤقت هو في الأساس مكبر للصوت مع ربح 1.

إن opamp الذي أستخدمه هو TL072 الذي يحتوي على دائرتين للمضخم ، لذلك هذا كل ما نحتاجه.

الخطوة 6: المواد المساعدة

يوجد على الجانب الأيسر من الصورة رؤوس موصل الإدخال ، حيث تقوم بتوصيل مزود الطاقة.

يتبعهما صمامان ثنائيان يحميان الدائرة من أجل التوصيل العرضي لمصدر طاقة القطبية الخاطئ.

أضفت أيضًا اثنين من مصابيح LED للإشارة إلى وجود كل خط كهرباء.

الخطوة 7: التخطيطي الكامل

هنا هو التخطيطي النهائي.

الخطوة 8: مزود الطاقة

تتطلب الدائرة مصدر طاقة متماثل.

أنت بحاجة إلى + 12V و -12V (9V ستعمل أيضًا).

لقد استخدمت بعض مصادر الطاقة القديمة من طابعة نفث الحبر معطلة ، حيث كانت تحتوي على قضبان + 12V و -12V (انظر الصور)

ولكن يمكنك أيضًا إنشاء مصدر طاقة متماثل + -12 فولت من مصدر طاقة واحد بجهد 24 فولت باستخدام المخطط أعلاه.

لكن لا تنسَ تركيب غرفة التبريد في منظم 7812.

أو يمكنك توصيل مزودي طاقة بجهد 12 فولت منفصلين في سلسلة.

الخطوة 9: ثنائي الفينيل متعدد الكلور

إذا كنت ترغب في حفر ثنائي الفينيل متعدد الكلور الخاص بك ، يمكنك العثور على الملف للطباعة هنا. لقد استخدمت أزرار ضغط 10x10 مم للمفاتيح.

أراد الكثير من الناس معرفة مكان العثور على الأزرار ذات الغطاء الكبير اللطيف. تمكنت هنا من العثور على أزرار ضغط مماثلة يمكنك استخدامها للوحة المفاتيح:

www.banggood.com/custlink/GvDmqJEpth

يجب أيضًا وضعها على اللوح!

هذا رابط تابع - تدفع نفس السعر بدون الرابط ، لكنني أحصل على عمولة صغيرة حتى أتمكن من شراء المزيد من المكونات للمشاريع القادمة:)

بالنسبة لمحدد المكثف ، قمت بلحام الرأس حتى أتمكن من تغيير المكثفات بسرعة.

على الجانب الآخر ، تكون الدائرة بسيطة بما يكفي بحيث يمكنك تجميعها على اللوح أو لوحة لحام النماذج الأولية. سيكون من الأسهل العبث واستبدال المكونات بتأثيرات مختلفة.

بالنسبة لمكبر الصوت ، قمت بإعادة تدوير مكبر صوت داخلي قديم للكمبيوتر الشخصي ، فقد صنعت غلافًا بسيطًا مطبوعًا ثلاثي الأبعاد له.

الخطوة 10: تم

الآن اكتملت عملية المزج ويجب أن تعزف بعض الألحان الرائعة!

آمل أن تكون قد أحببت التعليمات. لا تتردد في التحقق من تعليماتي الأخرى ومقاطع فيديو youtube!

يمكنك متابعتي على Facebook و Instagram

www.instagram.com/jt_makes_it

للمفسدين حول ما أعمل عليه حاليًا ، خلف الكواليس وإضافات أخرى!