Rapid Fire Generator: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Ti, kteří potřebují reprodukovat zvuk rychlé střelby z hračky, by mohli mít zájem zvážit současné zařízení. Na www.soundbible.com můžete slyšet různé zvuky zbraní a uvědomit si, že zvuk zbraně se skládá z „třesku“, po kterém následuje „zasyčení“(alespoň takový byl můj dojem). „Úder“je způsoben vysokotlakými plyny, které se náhle uvolní z hlavně, a „zasyčení“-kulkou pohybující se ve vzduchu. Moje zařízení u hračky poměrně dobře reprodukuje obě složky (trval bych na této definici, protože to nebylo mým úmyslem replikovat zvuk) a je jednoduché, skládá se ze 4 tranzistorů, jednoho integrovaného obvodu a některých pasivních prvků. Výsledek vám ukáže video.

Krok 1: Okruh vysvětlen

Obvod je zobrazen na přiložených obrázcích. Astabilní multivibrátor postavený na Q1 a Q2 vytváří čtvercovou vlnu, jejíž perioda T se vypočítá jako

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

Podrobný popis fungování astabilního multivibrátoru naleznete zde: www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc41….

Poměr značky k prostoru* je zvolen 1: 1, poté C1 = C2, R2 = R3 a vlnová frekvence se vypočítá jako

f = 1/1,4*CR

Vybral jsem frekvenci rovnou 12 Hz, která dává 720 ‘záběrů‘za minutu, a kapacitu rovnou 1 mikrofarad (uF). Odpor se pak vypočítá jako

R = 1/1,4*fC

Vypočítaná hodnota je 59524 Ohm, použil jsem 56K odpory, protože byly nejbližší dostupné. Frekvence v tomto případě bude 12,76 Hz (765 ‘snímků‘za minutu).

*Poměr trvání části kladné amplitudy čtvercové vlny k trvání části záporné amplitudy.

Multivibrátor má dva výstupy: Out 1 a Out 2. Když je Out 1 HIGH, Out 2 je LOW. Poměr značky k prostoru je 1: 1, doba „ofiny“a „syčení“je stejná; obvod však lze upravit tak, aby se změnil jak tento poměr, tak perioda vlny, aby se zvuk upravil, jak se vám líbí. Po výše uvedeném odkazu najdete tyto upravené obvody.

Signál z Out 1 je přiváděn do základny T4 (předzesilovač) přes dělič napětí složený z R8, R9 (trimr) a R10. Tato funkce vám umožňuje upravit sílu „ofiny“a najít tak „nejpřirozenější“(podle vás) zvuk. Tyto odpory můžete také nahradit trimrem 470K, abyste mohli zvuk kdykoli upravit, jak chcete. V tomto případě, než poprvé zapojíte do obvodu napětí, můžete zvážit otočení osy trimru do střední polohy, protože je docela blízko k poloze, která vydává „přirozený“zvuk.

Z kolektoru T4 přichází signál na vstup koncového zesilovače postaveného na IC LM386; zesílený signál přichází do reproduktoru.

Signál z výstupu 2 přichází do vysílače T3. Toto je tranzistor NPN; na spojení tranzistoru se základnou a emitorem je však přivedeno kladné napětí. Když toto reverzní napětí překročí hodnotu nazývanou „průrazné napětí“(6V u 2N3904, přičemž emitorový proud je 10uA), nastane jev nazývaný „lavinový rozklad“: volné elektrony zrychlují, srazí se s atomy, uvolní další elektrony a lavina vznikají elektrony. Tato lavina produkuje signál, který má stejnou intenzitu na různých frekvencích (lavinový šum). Více podrobností najdete ve článcích Wikipedie „Elektronová lavina“a „Rozpad lavin“. Tento hluk hraje v mém zařízení roli „syčení“.

Proud emitoru T3 lze regulovat trimrem R5, aby se časem kompenzoval pokles napětí baterie. Pokud však napětí baterie klesne pod poruchové napětí (6 V), lavinový hluk se nestane. Můžete také nahradit R5 a R6 trimrem 150K. (Neměl jsem k dispozici žádný, proto jsem použil kombinovaný odpor). V takovém případě byste měli před prvním připojením napětí do obvodu otočit osu trimru do polohy odpovídající maximálnímu odporu, abyste se vyhnuli nadměrnému proudu přes vysílač T3.

Z vysílače T3 signál přichází na vstup koncového zesilovače postaveného na IC LM386; zesílený signál přichází do reproduktoru.

Krok 2: Seznam součástí a nástrojů

Q1, Q2, Q3, Q4 = 2N3904

IC1 = LM386

R1, R4, R11 = 2,2 tis

R2, R3 = 56K

R5 = 47K (trimr)

R6, R10 = 68K

R7 = 1 mil

R8 = 330K

R9 = 10K (trimr)

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

C3, C4 = 0,1 uF, keramika

C5, C8 = 100 uF, elektrolytické

C7 = 10 uF, elektrolytické

C9 = 220 uF, elektrolytické

LS1 = 1W reproduktor, 8Ohm

SW1 = momentální spínač, například tlačítko

B1 = 9V baterie

Poznámky:

1) Jmenovitý výkon všech rezistorů je 0,125 W.

2) Napětí všech kondenzátorů je minimálně 10V

3) R5 a R6 by mohly být nahrazeny trimrem 150K

4) R8, R9 a R10 by mohly být nahrazeny trimrem 470K

Obvod je postaven na kusu desky plošných spojů 65x45 mm, spoje jsou provedeny vodiči. K vybudování obvodu budete potřebovat páječku, pájku, dráty, řezačku drátu, pinzetu. K napájení obvodu během experimentů jsem použil DC adaptér.

Krok 3: Fyzické uspořádání

Desku s obvody, reproduktor a baterii lze umístit do bubnu, jehož velikost by měla být úměrná celkové velikosti hračky. V tomto případě musí být velikost a tvar desky s obvody taková, aby se deska vešla do bubnu. Toto řešení je výhodné, pokud již máte hračku představující bubnový samopal, řekněme „Tommy“zobrazenou v mnoha projektech na tomto webu.

Je také možné umístit desku do hlavního těla hračky, zvláště když vyrábíte model moderní útočné pušky s obdélníkovým podavačem. V tomto případě by mohl být do „podhlavňového granátometu“„zbraně“vložen malý reproduktor. Přepínač SW1 by měl být zjevně umístěn tam, kde se nachází spoušť skutečné zbraně.

Krok 4: Skutečná prezentace

To, co vidíte na videu a obrázcích, není skutečná hračka, je to jen způsob, jak vám lépe ukázat své zařízení v akci. Zvuk je také lepší, když je reproduktor umístěn v krytu. Proto jsem stáhl obrázek ‚Tommyho‘, vytiskl ho, nalepil na kus lepenky, vystřihl a vyrobil malý buben pro reproduktor. Přední a zadní stranu bubnu jsem vyrobil z překližky o tloušťce 4 mm; k vytvoření bočního povrchu jsem použil tenké proužky překližky namočené a vytvořené na válci příslušného průměru.