Synthesizer ya Analog ya Ajabu / Kiungo kinachotumia Vipengele vya Diskret tu: Hatua 10 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Synthesizers Analog ni baridi sana, lakini pia ni ngumu sana kutengeneza.

Kwa hivyo nilitaka kuifanya iwe rahisi kama inavyoweza kupata, kwa hivyo utendaji wake unaweza kueleweka kwa urahisi.

Ili iweze kufanya kazi, unahitaji mizunguko ndogo ndogo ya msingi: oscillator rahisi na kipingamizi cha mzunguko unaochaguliwa, vitufe, na mzunguko wa msingi wa kipaza sauti.

Ikiwa unatumia usafi kadhaa badala ya vifungo vya kushinikiza kwa funguo, unaweza kufanya toleo lako kuwa la kupendeza sana

Stylophone!

Katika hii tunaweza kufundisha jinsi ya kuifanya na tutajifunza jinsi inavyofanya kazi.

Ya kufundisha imekusudiwa kwa wanaoanza wapenda umeme wa kati.

Hatua ya 1: Zana zinahitajika

Utahitaji chuma cha kutengeneza na bodi zingine za prototyping, au unaweza kuzikusanya kwenye ubao wa mkate.

Ikiwa umesonga mbele zaidi, nitatoa faili za kuchimba PCB yako mwenyewe.

Hatua ya 2: Kuanzia na Oscillator

Moyo wa synthesizer ni Mzunguko wa Multivibrator unaofaa uliofanywa na amplifier ya kazi. Kwenye mtandao utapata utokaji mrefu na wa kina wa operesheni yake, lakini nitajaribu kuelezea kazi yake kwa njia rahisi zaidi.

Oscillator ina vipinga vichache na capacitor moja.

Mzunguko wa kulinganisha op-amp umesanidiwa kama kichocheo cha Schmitt ambacho hutumia maoni mazuri yanayotolewa na vipinga R1 na R2 kutoa hysteresis. Mtandao huu wa kuhimili umeunganishwa kati ya pato la amplifiers na uingizaji usiobadilisha (+). Wakati Vo (voltage ya pato) imejaa kwenye reli nzuri ya usambazaji, voltage chanya hutumiwa kwa pembejeo zisizobadilisha za op-amps. Vivyo hivyo, wakati Vo imejaa kwa reli hasi ya usambazaji, voltage hasi hutumiwa kwa pembejeo zisizobadilisha za op-amps.

Voltage hii polepole inachaji na hutoa capacitor kwenye pembejeo (-) kupitia kontena la Rf. Wacha tuseme tunaanza na pato la op-amps kwa voltage nzuri ya kueneza (+ Vsat). Capacitor inashtakiwa na voltage yake (Vc) inakua polepole. Kwa wakati unaofaa R1 na R2 huunda mgawanyiko wa voltage na pato lake la voltage (Vdiv) kwa thamani thabiti mahali pengine kati ya voltage ya kueneza kwa pato (+ Vsat) na 0V. Wakati voltage ya capacitor inazidi voltage ya msuluhishi wa voltage ya R1 na R2, op-amp inverts hali yake kuwa voltage hasi ya kueneza (-Vsat). Kisha capacitor inaruhusiwa kupitia kontena la Rf mpaka voltage yake (Vc) iko chini kuliko voltage ya mgawanyiko wa R1 na R2 (Vdiv). Halafu inarudia tena hali yake kwa hali ya kwanza (+ Vsat). Na kadhalika.

Kwa kweli hii inazalisha voltage ya pato la voltage ya mraba ya oscillator na ikiwa ni ya masafa sahihi, hutoa sauti inayosikika.

Hatua ya 3: Kuhesabu masafa

Mzunguko wa oscillator unaweza kuhesabiwa kupitia equation kwenye picha hapo juu.

Unaweza kurekebisha synth hii chochote unachopenda.

Nilitaka kuitengeneza kwa kiwango kikubwa cha C - funguo zote nyeupe kwenye piano. Kwa njia hii, hakuna sauti "mbaya" na ni rahisi kucheza kwa watoto.

Kwa hivyo nilitafuta mkondoni orodha ya masafa ya tani maalum na niliamua kurekebisha kitu kutoka kwa C4 hadi C5 noti.

Nilifanya mahesabu ya kontena linalohitajika. Nilifanya kupendeza na kuihesabu na Matlab (Octave).

Kwa mgawanyiko wa kipinga R1 na R2 nilichagua vipinga 22k ohm, kwa capacitor nilichagua cap 100nF.

Hapa kuna nambari ikiwa wewe ni mvivu sana kuifanya kwa mkono na kikokotoo. Au unaweza kutumia tu equation iliyopigwa kwa hesabu ya mwongozo wa kupinga.

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]; Orodha ya masafa

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

Hapa kuna matokeo:

C4 = 17395 ohm

D4 = 15498 ohm

E4 = 13806 ohm

F4 = 13032 ohm

G4 = 11610 ohm

A4 = 10343 ohm

B4 = 9215 ohm

C5 = 8697 ohm

Kwa kweli nilihitaji kuzunguka maadili kwa nambari za karibu za kupinga. Nilitumia safu ya kawaida ya kupinga E12 ambayo hupatikana mara nyingi kwenye sanduku la sehemu za kupendeza. Kwa sababu safu ya vipinga ya E12 ni nzuri sana, nilitumia vipinga 2 mfululizo kwa kila thamani ili kupata karibu na upinzani unaohitajika na synth itakuwa sawa kwa njia hii.

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

E4 = 8.2k + 5.6k ohm

F4 = 12k + 1k ohm

G4 = 4.7k + 6.8k ohm

A4 = 10k + 330 ohm

B4 = 8.2k + 1k ohm

C5 = 8.2k + 470 ohm

Hatua ya 4: Mpango wa Kukamilisha Oscillator

Hapa kuna mpango wa sehemu ya oscillator.

Na funguo za kibinafsi, unachagua upinzani unaotaka na toni inayotakiwa inazalishwa.

Mpangilio huu unaelezea kwanini unapata sauti za juu wakati unabonyeza funguo nyingi mara moja. Kwa kubonyeza funguo nyingi mara moja, unaunganisha matawi zaidi ya vipinga kwa usawa na unganisha kwa usawa, kupunguza jumla ya upinzani. Upinzani wa chini hutoa sauti ya juu zaidi.

Hatua ya 5: Spika ya Spika

Amplifier ya spika inaweza kufanywa hata rahisi, lakini niliamua kutengeneza hatua ya kweli ya kipaza sauti cha darasa la AB.

Jukwaa lina PNP na NPN transistors, coupling capacitors na resistors mbili za upendeleo na diode.

Msingi sana lakini inafanya kazi vizuri.

Mbele ya hatua ya amplifier niliweka 100k logarithmic (audio) potentiometer kwa kurekebisha sauti.

Kwa sababu potentiometer yenyewe katika mzunguko ingeondoa oscillator (upinzani ulioongezwa), nikapiga bafa ya op-amp mbele yake ambayo inaleta upinzani mkubwa wa pembejeo mbele yake na impedance ya chini kwa nyaya baada ni.

Kimsingi bafa ni kipaza sauti na faida ya 1.

Opamp ninayotumia ni TL072 ambayo ina nyaya mbili za kuongeza sauti ndani yake, kwa hivyo hii ndiyo yote tunayohitaji.

Hatua ya 6: Vitu vya Kisaidizi

Kwenye upande wa kushoto wa picha kuna vichwa vya kiunganishi cha pembejeo, ambapo unaunganisha usambazaji wa umeme.

Wao hufuatiwa na diode mbili ambazo zinalinda mzunguko wa unganisho la bahati mbaya la umeme usiofaa wa polarity.

Niliongeza pia LED mbili kwa kuonyesha uwepo wa kila laini ya umeme.

Hatua ya 7: Mpangilio kamili

Hapa kuna mpango uliomalizika.

Hatua ya 8: Usambazaji wa Nguvu

Mzunguko unahitaji usambazaji wa umeme wa ulinganifu.

Unahitaji + 12V na -12V (9V pia itafanya kazi).

Nilitumia umeme wa zamani kutoka kwa printa iliyovunjika ya inkjet, kwani ilikuwa na reli + 12V na -12V (tazama picha)

Lakini unaweza pia kutengeneza usambazaji wa umeme wa kulinganisha + -12V kutoka kwa 24V moja ukitumia skimu juu.

Lakini usisahau tu kuweka heatsink kwa mdhibiti wa 7812.

Au unaweza kuunganisha kwenye safu mbili za umeme wa 12V.

Hatua ya 9: PCB

Ikiwa ungependa kuweka PCB zako mwenyewe unaweza kupata faili ya kuchapisha hapa. Nilitumia vifungo vya kushinikiza 10x10mm kwa funguo.

Watu wengi walitaka kujua wapi kupata vifungo vyenye kofia nzuri kubwa. Hapa niliweza kupata vifungo sawa ambavyo unaweza kutumia kwa kibodi:

www.banggood.com/custlink/GvDmqJEpth

Wanapaswa pia kutoshea kwenye ubao wa mkate!

Hiki ni kiunga cha ushirika - unalipa bei sawa na bila kiunga, lakini napata tume ndogo ili niweze kununua vifaa zaidi kwa miradi ijayo:)

Kwa kiteuzi cha capacitor, niliuza kichwa ili niweze kubadilisha haraka capacitors.

Kwa upande mwingine, mzunguko ni rahisi kutosha ili uweze kuukusanya kwenye ubao wa mkate au bodi ya solder ya prototyping. Ingekuwa rahisi hata kufikiria na kubadilisha vifaa kwa athari tofauti.

Kwa spika nilisindika tena spika ya zamani ya PC ya ndani, nilitengeneza kiambatisho rahisi cha 3D kwa hiyo.

Hatua ya 10: Imekamilika

Sasa synth yako imekamilika na unapaswa kucheza tunes nzuri na hiyo!

Natumahi ulipenda inayoweza kufundishwa. Jisikie huru kuangalia mafundisho yangu mengine na video za youtube!

Unaweza kunifuata kwenye Facebook na Instagram

www.instagram.com/jt_makes_it

kwa waharibifu juu ya kile ninachofanya kazi sasa, nyuma ya pazia na nyongeza zingine!