Rapid Fire Generator: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

De som trenger å gjengi lyden av rask pistolskyting for et leketøy, kan være interessert i å vurdere den nåværende enheten. Du kan høre forskjellige pistollyder på www.soundbible.com og innse at en pistollyd består av et "smell" etterfulgt av et "sus" (i det minste var mitt inntrykk). ‘Smellet’ skapes av høytrykksgassene som plutselig frigjøres fra fatet, og ‘suset’-ved at kulen beveger seg i luften. Enheten min reproduserer begge komponentene ganske bra for et leketøy (jeg ville insistere på denne definisjonen fordi det ikke var min intensjon å replikere lyden), og er enkel, bestående av 4 transistorer, en IC og noen passive elementer. Videoen viser resultatet.

Trinn 1: Krets forklart

Kretsen er vist på bildene vedlagt. Den astable multivibratoren bygget med Q1 og Q2 produserer en firkantbølge, perioden T er beregnet som

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

En detaljert beskrivelse av hvordan en astabel multivibrator fungerer finner du her: www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc41….

Merk-til-mellomrom-forholdet* er valgt til å være 1: 1, deretter C1 = C2, R2 = R3, og bølgefrekvensen beregnes som

f = 1/1,4*CR

Jeg valgte frekvensen lik 12 Hz, som gir 720 'bilder' per minutt, og kapasitansen lik 1 microfarad (uF). Motstanden beregnes da som

R = 1/1,4*fC

Den beregnede verdien er 59524 Ohm, jeg brukte 56K motstander fordi de var nærmeste tilgjengelige. Frekvensen i dette tilfellet vil være 12,76 Hz (765 "bilder" per minutt).

*Forholdet mellom varigheten av den positive amplitudedelen av en firkantbølge og varigheten av den negative amplitudedelen.

Multivibratoren har to utganger: Out 1 og Out 2. Når Out 1 er HIGH, er Out 2 LOW. Merk-til-rom-forholdet er 1: 1, varigheten av ‘smell’ og ‘hves’ er lik; kretsen kan imidlertid modifiseres for å endre både dette forholdet og bølgeperioden for å endre lyden slik du vil. Etter koblingen ovenfor finner du de modifiserte kretsene.

Signalet fra Out 1 mates inn i basen til T4 (forforsterker) gjennom en spenningsdeler som består av R8, R9 (trimmer) og R10. Denne funksjonen lar deg endre styrken til "smellene" for å finne den mest "naturlige" (etter din mening) lyd. Du kan også erstatte disse motstandene med en 470K trimmer for å kunne endre lyden når som helst du ønsker. I dette tilfellet, før du bruker spenning på kretsen for første gang, kan du vurdere å vri trimmerens akse til midtposisjonen fordi den er ganske nær posisjonen som gir "naturlig" lyd.

Fra kollektoren til T4 kommer signalet til inngangen til den endelige forsterkeren bygget med en IC LM386; det forsterkede signalet kommer til høyttaleren.

Signalet fra Out 2 kommer til senderen til T3. Dette er en NPN -transistor; Imidlertid tilføres en positiv spenning til transistorens base-emitter-kryss. Når denne omvendte spenningen overstiger verdien som kalles 'nedbrytningsspenning' (6V for en 2N3904, emitterstrømmen er 10uA), skjer et fenomen som kalles 'skrednedbrytning': frie elektroner akselererer, kolliderer med atomer, frigjør andre elektroner og et skred av elektroner dannes. Dette skredet gir et signal som har samme intensitet ved forskjellige frekvenser (skredstøy). Du finner flere detaljer i Wikipedia -artiklene ‘Electron lawine’ og ‘Avalanche breakdown’. Denne støyen spiller rollen som "hveser" i enheten min.

Emitterstrømmen til T3 kan reguleres med trimmeren R5 for å kompensere for batterispenningen med tiden. Men hvis batterispenningen faller under nedbrytningsspenningen (6V), vil ikke skredstøyen skje. Du kan også erstatte R5 og R6 med en 150K trimmer. (Jeg hadde ikke en tilgjengelig, derfor brukte jeg en kombinert motstand). I dette tilfellet, før du setter spenning på kretsen for første gang, bør du snu trimmerens akse til posisjonen som tilsvarer maksimal motstand for å unngå overdreven strøm gjennom senderen til T3.

Fra senderen til T3 kommer signalet til inngangen til den endelige forsterkeren bygget med en IC LM386; det forsterkede signalet kommer til høyttaleren.

Trinn 2: Liste over komponenter og verktøy

Q1, Q2, Q3, Q4 = 2N3904

IC1 = LM386

R1, R4, R11 = 2,2K

R2, R3 = 56K

R5 = 47K (trimmer)

R6, R10 = 68K

R7 = 1M

R8 = 330K

R9 = 10K (trimmer)

C1, C2, C6 = 1 uF (microfarad), elektrolytisk

C3, C4 = 0,1 uF, keramikk

C5, C8 = 100 uF, elektrolytisk

C7 = 10 uF, elektrolytisk

C9 = 220 uF, elektrolytisk

LS1 = en 1W høyttaler, 8Ohm

SW1 = en øyeblikkelig bryter, for eksempel en trykknapp

B1 = et 9V batteri

Merknader:

1) Effektverdiene til alle motstandene er 0,125W

2) Spenningen til alle kondensatorene er minst 10V

3) R5 og R6 kan erstattes med en 150K trimmer

4) R8, R9 og R10 kan erstattes med en 470K trimmer

Kretsen er bygget på et stykke kretskort 65x45 mm, tilkoblinger er laget av ledninger. For å bygge kretsen trenger du en loddepistol, loddetinn, ledninger, en trådkutter, en pinsett. For å drive kretsen under eksperimenter brukte jeg en likestrømadapter.

Trinn 3: Fysisk tilrettelegging

Kretskortet, høyttaleren og batteriet kan plasseres i en trommel, hvis størrelse skal være proporsjonal med leketøyets totale størrelse. I dette tilfellet må størrelsen og formen på kretskortet være slik at brettet passer inn i trommelen. Denne løsningen er praktisk hvis du allerede har et leketøy som representerer en trommelmatet maskinpistol, for eksempel en "Tommy" vist i mange prosjekter på dette nettstedet.

Det er også mulig å plassere brettet i leketøyets hoveddel, spesielt når du lager en modell av et moderne angrepsgevær med en rektangulær mater. I dette tilfellet kan en liten høyttaler settes i "granatkaster" under pistolen til "pistolen". Det er klart at bryteren SW1 skal settes der utløseren til en ekte pistol er plassert.

Trinn 4: Faktisk presentasjon

Det du ser i videoen og bildene er ikke et ekte leketøy, det er bare en måte å bedre vise enheten min i bruk. Lyden er også bedre når høyttaleren er plassert i et kabinett. Derfor lastet jeg ned et bilde av en ‘Tommy’, trykte det, limte det på et stykke papp, klippet det ut, lagde en liten trommel til høyttaleren. Jeg laget trommelens for- og bakside av 4 mm tykk kryssfiner; For å lage sideoverflaten brukte jeg tynne strimler av kryssfiner dynket og formet på en sylinder med passende diameter.