Rapid Fire Generator: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Tí, ktorí potrebujú reprodukovať zvuk rýchlej paľby na hračku, by mohli zaujímať súčasné zariadenie. Na www.soundbible.com si môžete vypočuť rôzne zvuky zbraní a uvedomiť si, že zvuk pištole sa skladá z „tresku“, po ktorom nasleduje „zasyčania“(aspoň taký bol môj dojem). „Ofina“je vytvorená vysokotlakovými plynmi, ktoré sa náhle uvoľnia z hlavne, a „syčanie“-strelou, ktorá sa pohybuje vo vzduchu. Moje zariadenie relatívne dobre reprodukuje obe súčasti hračky (trvala by som na tejto definícii, pretože som nemal v úmysle reprodukovať zvuk) a je jednoduché, pozostáva zo 4 tranzistorov, jedného integrovaného obvodu a niektorých pasívnych prvkov. Výsledok vám ukáže video.

Krok 1: Vysvetlený obvod

Obvod je znázornený na priložených obrázkoch. Astabilný multivibrátor vyrobený s Q1 a Q2 vytvára štvorcovú vlnu, ktorej perióda T sa vypočíta ako

T = 0,7*(C1*R2 + C2*R3)

Podrobný popis fungovania astabilného multivibrátora nájdete tu: www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc41….

Pomer značky k priestoru* je zvolený 1: 1, potom C1 = C2, R2 = R3 a vlnová frekvencia sa vypočíta ako

f = 1/1,4*CR

Vybral som frekvenciu rovnajúcu sa 12 Hz, ktorá dáva 720 „záberov“za minútu, a kapacitu 1 mikrofarad (uF). Odpor sa potom vypočíta ako

R = 1/1,4*fC

Vypočítaná hodnota je 59524 Ohm, použil som 56K odpory, pretože boli najbližšie k dispozícii. Frekvencia v tomto prípade bude 12,76 Hz (765 „záberov“za minútu).

*Pomer trvania časti pozitívnej amplitúdy štvorcovej vlny k trvaniu časti negatívnej amplitúdy.

Multivibrátor má dva výstupy: Out 1 a Out 2. Keď je Out 1 HIGH, Out 2 je LOW. Pomer značky k priestoru je 1: 1, dĺžka „ofiny“a „syčania“je rovnaká; obvod však možno upraviť tak, aby sa zmenil tak tento pomer, ako aj perióda vlny, aby sa zvuk upravil tak, ako sa vám páči. Podľa vyššie uvedeného odkazu nájdete tieto upravené obvody.

Signál z Out 1 je privádzaný do základne T4 (predzosilňovač) cez delič napätia zložený z R8, R9 (trimer) a R10. Táto funkcia vám umožňuje upraviť silu „ofiny“, aby ste našli ten „najprirodzenejší“(podľa vás) zvuk. Tieto odpory môžete tiež nahradiť trimrom 470 K, aby ste mohli kedykoľvek zmeniť zvuk. V takom prípade by ste pred prvým zapojením napätia do obvodu mali zvážiť otočenie osy trimra do strednej polohy, pretože je celkom blízko k polohe, ktorá vytvára „prirodzený“zvuk.

Z kolektora T4 signál prichádza na vstup koncového zosilňovača s integrovaným obvodom IC LM386; zosilnený signál príde do reproduktora.

Signál z Out 2 prichádza do emitora T3. Toto je tranzistor NPN; na spojenie tranzistora so základňou a emitorom sa však aplikuje kladné napätie. Keď toto spätné napätie prekročí hodnotu nazývanú „prierazné napätie“(6V pre 2N3904, prúd emitora je 10uA), dôjde k javu nazývanému „lavínový rozklad“: voľné elektróny sa zrýchlia, zrazia sa s atómami, uvoľnia ďalšie elektróny a lavína vznikajú elektróny. Táto lavína vytvára signál, ktorý má pri rôznych frekvenciách rovnakú intenzitu (lavínový šum). Viac podrobností nájdete v článkoch Wikipedie „Elektrónová lavína“a „Lavínový prehľad“. Tento hluk hrá v mojom zariadení úlohu „syčania“.

Prúd emitora T3 je možné regulovať trimrom R5, aby sa časom kompenzoval pokles napätia batérie. Ak však napätie batérie klesne pod nárazové napätie (6 V), lavínový hluk sa nestane. R5 a R6 môžete tiež nahradiť zastrihávačom 150K. (Nemal som hneď k dispozícii, preto som použil kombinovaný odpor). V takom prípade by ste pred prvým zapojením napätia do obvodu mali otočiť os trimra do polohy zodpovedajúcej maximálnemu odporu, aby ste predišli nadmernému prúdu cez vysielač T3.

Z vysielača T3 signál prichádza na vstup koncového zosilňovača s integrovaným obvodom LM386; zosilnený signál príde do reproduktora.

Krok 2: Zoznam komponentov a nástrojov

Q1, Q2, Q3, Q4 = 2N3904

IC1 = LM386

R1, R4, R11 = 2,2 K.

R2, R3 = 56K

R5 = 47K (trimer)

R6, R10 = 68K

R7 = 1M

R8 = 330K

R9 = 10K (trimer)

C1, C2, C6 = 1 uF (mikrofarad), elektrolytické

C3, C4 = 0,1 uF, keramika

C5, C8 = 100 uF, elektrolytické

C7 = 10 uF, elektrolytické

C9 = 220 uF, elektrolytické

LS1 = 1W reproduktor, 8Ohm

SW1 = chvíľkový spínač, napríklad tlačidlo

B1 = 9V batéria

Poznámky:

1) Menovitý výkon všetkých rezistorov je 0,125 W.

2) Napätie všetkých kondenzátorov je najmenej 10V

3) R5 a R6 je možné nahradiť trimrom 150K

4) R8, R9 a R10 je možné nahradiť zastrihávačom 470K

Obvod je postavený na kuse obvodovej dosky 65x45 mm, spojenia sú vykonávané drôtmi. Na stavbu obvodu budete potrebovať spájkovaciu pištoľ, spájku, drôty, drôtik, pinzetu. Na napájanie obvodu počas experimentov som použil DC adaptér.

Krok 3: Fyzické usporiadanie

Doska s obvodmi, reproduktor a batéria môžu byť umiestnené v bubne, ktorého veľkosť by mala byť úmerná celkovej veľkosti hračky. V takom prípade musí byť veľkosť a tvar dosky plošných spojov taká, aby sa doska zmestila do bubna. Toto riešenie je vhodné, ak už máte hračku predstavujúcu bubnový samopal, povedzme „Tommy“, ktorá sa zobrazuje v mnohých projektoch na tomto webe.

Je tiež možné umiestniť dosku do hlavného tela hračky, najmä ak vyrábate model modernej útočnej pušky s obdĺžnikovým podávačom. V tomto prípade by mohol byť do „subhlavňového granátometu“„pištole“vložený malý reproduktor. Je zrejmé, že spínač SW1 by mal byť umiestnený tam, kde sa nachádza spúšť skutočnej pištole.

Krok 4: Aktuálna prezentácia

To, čo vidíte na videu a obrázkoch, nie je skutočná hračka, je to len spôsob, ako vám lepšie ukázať moje zariadenie v prevádzke. Zvuk je tiež lepší, keď je reproduktor umiestnený v kryte. Preto som stiahol obrázok „Tommyho“, vytlačil ho, prilepil na kus lepenky, vystrihol a vyrobil malý bubon pre reproduktor. Prednú a zadnú stranu bubna som vyrobil z preglejky hrubej 4 mm; na výrobu bočného povrchu som použil tenké prúžky preglejky namočené a vyformované na valci príslušného priemeru.