Санарип Термемин: тийбестен музыкалык аспап: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Санарип электроника менен болгон бул экспериментте мен сизге музыканы кантип жаратууну көрсөтөм (ага жакын: P), музыкалык аспапка тийбестен, Осцилляторлор жана Оп-амп. Негизинен бул аспап Theremin деп аталат, алгач орусиялык окумуштуу Леон Теремин тарабынан аналогдук түзүлүштөрдүн жардамы менен жасалган. Бирок биз муну санариптик сигналдарды чыгаруучу ICлердин жардамы менен иштеп чыгабыз жана кийинчерээк аларды музыка үчүн аналогго айландырабыз. Колледжде окуган нерселериңиздин бул практикалык аткарылышы сизге жагат деп ишенем.

Мен дагы бул схеманы www.tinkercad.com сайтында иштеп чыктым жана анын компоненттерин симуляциясын аткардым. Сиз муну көрүп, каалагандай башкара аласыз, анткени ал жерде эч нерсе жок, үйрөнүү жана көңүл ачуу гана!

1 -кадам: Компоненттер

Бул схеманы куруу үчүн зарыл болгон бардык маанилүү компоненттердин тизмеси:

1) MCP602 OpAmp (Differential Amplifier) x1

2) CD4093 IC (4 NAND Gates IC) x1

3) Резисторлор: 6x 10k, 1x 5.1k, 1x6.8k & 1x 1.5k

4) потенциометр: 2х 10к идиш

5) Конденсаторлор: 2x 100pF, 1x 1nF & 1x 4.7µF Capacitor (Электролиттик)

6) Breadboard/PCB тактасы

7) Телескопиялык антенна (Минималдуу талап: 6мм диаметри жана 40см+ узундугу) ЖЕ жакшыраак сезимталдык үчүн жез түтүгүн берилген өлчөмдөр менен колдонуу жакшы

8) Power DC Jack (5.5mmx2.1mm) & Audio Jack (3.5mm)

9) зым жана ширетүүчү бөлүктөр сыяктуу башка компоненттер

Эскертүү: Сиз бул компоненттердин бардыгын Radio Shack же Amazon/ebayден оңой таба аласыз. Ошондой эле, tinkercad схемасында, op-amp & Nand дарбазалары башкача экенин эске алыңыз, бирок алар дагы иштейт. Ошентсе да, кандайдыр бир компонентти алууда кандайдыр бир кыйынчылыктар болсо, мага кабарлаңыз.

2 -кадам: Келгиле, схеманын иштешин түшүнөлү

Жогоруда сиз маалымдама үчүн схеманын сүрөтүн таба аласыз.

Иштөө: Негизинен theremin биз эки түрдүү осциллятордон эки осциллятордук (аналогдук синус толкуну) сигналдарды чыгарабыз деген принцип боюнча иштейт. Жана биз үн сигналдарынын жыштык диапазонунда (2Гц-20кГц) алуу үчүн ошол эки жыштык сигналынын айырмасын кабыл алабыз.

* Кандайбыз?

Көрүнүп тургандай, төмөндө NAND дарбазасы (U2B) схемасы - бул туруктуу осциллятор жана жогорудагы NAND дарбазасынын схемасы (U1B) - антеннанын айланасындагы кол кыймылы менен анын жалпы жыштыгы бир аз өзгөрүп туруучу осциллятордук схема! (Кантип?)

* Антеннанын айланасындагы кол кыймылы осциллятордун жыштыгын кантип өзгөртөт?

Түшүндүрмө: Чынында, антенна бул жерде C1 Capacitor менен параллель туташкан. Антенна Конденсатордук табактын биринин милдетин аткарат жана биздин колубуз конденсатордук табактын экинчи тарабы катары иштейт (ал биздин денебиз аркылуу негизделген). Ошентип, негизинен, биз кошумча (параллель) Capacitive схемасын бүтүрүп жатабыз жана демек, чынжырга жалпы сыйымдуулукту кошуп жатабыз. (Анткени параллель Конденсаторлор кошулат).

* NAND Gate аркылуу термелүүлөр кантип пайда болот?

Түшүндүрмө: Башында, NAND дарбазасынын кириштеринин бири (мисалы, U2Bди алалы) ЖОГОРКУ деңгээлде (1) жана башка кириштер C2 (б.а. 0) аркылуу негизделген. Жана (1 & 0) NAND GATE айкалышында биз HIGH (1) өндүрүшүн алабыз.

Эми чыгаруу ЖОЖго жеткенде, андан кийин кайтарым байланыш тармагы аркылуу (R3 жана R10 аркылуу) биз мурда негизделген кирүү портуна ЖОК маанисин алабыз. Демек, бул жерде чыныгы нерсе. Пикир билдирүүдөн кийин, Capacitor C2 R3 аркылуу заряддалат жана андан кийин биз NAND Gate'дин эки деңгээлин да ЖОГОРКУ ДЕҢГЭЭЛДЕ (1 & 1) алабыз, жана ЖОГОРУ логикалык киргизүү үчүн LOW (0). Ошентип, азыр Capacitor C2 кайра агып чыгат жана NAND Gate'дин киришинин бири LOW алат. Демек, бул цикл кайталанат жана биз термелүүлөрдү алабыз. Биз осциллятордун жыштыгын резистордун жана конденсатордун (C2) маанисин өзгөртүү аркылуу башкара алабыз, анткени конденсатордун заряддоо убактысы ар кандай сыйымдуулукка жараша өзгөрөт, демек термелүүнүн жыштыгы ар кандай болот. Осцилляторду мына ушундай алып жатабыз.

* Жогорку жыштык сигналдарынан музыкалык (угулуучу) жыштыкты кантип алабыз?

Үн жыштыгынын диапазонуна жетүү үчүн, биз эки жыштык сигналын алып салабыз, бул үн диапазонунда турган төмөнкү жыштыктагы сигналдарды алуу үчүн. Бул жерде биз дифференциалдык күчөткүч стадиядагыдай Op-amp колдонуп жатабыз. Негизинен бул этапта, ал күчөтүлгөн айырманы (f1 - f2) берүү үчүн эки киргизүү сигналын алып салат. Угуу жыштыгын ушинтип алабыз. Керексиз сигналдарды чыпкалоо үчүн, биз ызы -чууну чыпкалоо үчүн LOW pass чыпкасын колдонуп жатабыз.

Эскертүү: Бул жакка келген чыгуу сигналы өтө алсыз, ошондуктан сигналды күчөтүү үчүн бизге кошумча күчөткүч керек. Сиз өзүңүздүн күчөткүч схемаңызды түзө аласыз же бул схеманын сигналын каалаган күчөткүчкө бере аласыз.

Бул схеманын ишин түшүндүңүз деп үмүттөнөбүз. Дагы эле күмөн санайсызбы? Каалаган убакта сурагандан тартынбаңыз.

3 -кадам: Райондун дизайнын иштеп чыгуу

Сураныч, адегенде нан схемасында бүт схеманы иштеп чыгып, аны текшериңиз. Андан кийин аны ПХБда туура ширетүү менен гана иштеп чыгыңыз.

Note1: Бул жогорку жыштыктагы схема, андыктан компоненттерди мүмкүн болушунча жакын кармоо максатка ылайыктуу.

Note2: Сураныч, IC чыңалуусунун чектөөлөрүнөн улам +5V DC энергия булагын гана колдонуңуз (Жогорку эмес).

Note3: Антенна бул схемада абдан маанилүү, андыктан сураныч, бардык берилген көрсөтмөлөрдү так аткарыңыз.

4 -кадам: Райондук жумушчу жана программалык камсыздоону симуляциялоо

Сураныч, райондук симуляциясын жана анын видеосун караңыз.

Мен Multisim Circuit File коштум, сиз муну колдонуп, түздөн -түз схеманы иштетип, өзүңүздүн дизайныңызды жасап, манипуляция жасай аласыз.

Эй, мен дагы Tinkercad (www.tinkercad.com/) Circuit шилтемесин коштум, ал жерде сен өзүңдүн схемаңды иштеп чыгууга же менин схемамды башкарууга жана ошондой эле райондук симуляцияларды аткарууга болот. Баары жакшы, аны үйрөнүү жана аны менен ойноо.

Tinkercad Райондук Шилтемеси:

Бул сизге жакты деп үмүттөнөм. Мен аны андан ары өркүндөтүп, аналогдук версиясын жана микроконтроллерди (VCO колдонуп) кошууга аракет кылам, ал антенна жөнүндө кол жаңсоосуна жакшыраак сызыктуу жооп берет. Ага чейин бул теремин менен ойноп ырахат алыңыз.

Жаңыртуу: Балдар, мен дагы LDR & 555ти колдонуп, бул дагы бир тереминди иштеп чыктым