Skaņas gaismas robots: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šajā instrukcijā jūs izveidosit skaņas gaismas ierīci. Šī ierīce ar mūziku ieslēdz spilgtas gaismas diodes vai spuldzes. Mūzikas ieeja nāk no HiFi, datora vai mobilā tālruņa līnijas izejas vai runas izejas.

Video var redzēt ķēdes darbību.

Piegādes

Jums būs nepieciešams:

- matricas tāfele, - radiators, - NPN jaudas tranzistors, - daži NPN BJT vispārējas nozīmes tranzistori, - divi PNP BJT vispārējas nozīmes tranzistori, - lodēt, - lodāmurs, - korpuss (varat izmantot papīra krūzi), - elektriskā urbjmašīna (pēc izvēles), - siltuma pārneses pasta, - lente, - 10 omu jaudas rezistors, - 270 omu rezistors, - 4,7 kohm rezistors, - 2 Megohm mainīgais rezistors, - divi 1 kohm rezistori, - divi 10 kohm rezistori, - 100 kohm rezistors, - 470 nF un 100 nF kondensatori, - uzgrieznis un skrūve siltuma izlietnei, - dažas spilgtas gaismas diodes vai divas 1,5 V spuldzes, - šķēres vai skrūvgriezis, - viena universāla diode.

1. darbība: pievienojiet radiatoru

Izurbiet divus caurumus matricas plāksnē un piestipriniet siltuma izlietni, kā parādīts fotoattēlā.

2. darbība: pievienojiet jaudas tranzistoru

Pievienojiet PNP jaudas tranzistoru ar skrūvi un siltuma pārneses pastu.

3. solis: izveidojiet ķēdi

Lai palielinātu uzlādes laika konstanti, Rc1b rezistors tika izvēlēts kā 10 kohm, nevis 1 kohm. Izlādes laika konstante ir kondensatora (C1) un rezistora (Rb2) vērtības reizinājums. Alternatīva būtu izmantot augstāku C1 kondensatora vērtību, taču tas nozīmētu elektrolītiskā kondensatora izmantošanu, kas nav ļoti uzticams salīdzinājumā ar spilvenu vai keramikas kondensatoriem.

Jūs varat nomainīt spuldzes ar spilgtām gaismas diodēm. Ja gaismas diode patērē 10 mA ar 2 V nepieciešamo barošanas avotu, vajadzīgās sērijas Rc4 rezistors ir (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 omi. Jūs varat paralēli novietot papildu gaismas diodi un samazināt sērijas rezistoru uz pusi vai arī paralēli jaudas tranzistoram varat ievietot dažas gaismas diodes ar 100 omu rezistoriem.

Jums nepieciešami tikai trīs vispārējas nozīmes BJT tranzistori. Tomēr jums ir jāiegādājas daži, ja tos sadedzināt, pieslēdzoties nepareizām tapām. Vispārējas nozīmes tranzistori ir ļoti lēti.

Rc4 jābūt jaudas pretestībai tikai tad, ja izmantojat spuldzes.

Rezistors Rb1 kontrolē spuldžu vai spilgtu gaismas diožu spilgtumu.

Tipisks tranzistora strāvas pieaugums (strāvas pieaugums) Beta (kolektora strāva dalīta ar bāzes strāvu) ir 100. Tomēr šī vērtība var būt pat 20 vai pat 500. Beta vērtību ietekmē ražošanas pielaides un apkārtējās vides temperatūra un novirzes pašreizējais.

Tagad mēs varam aprēķināt pieņemamās Q2, Q3 un Q4 tranzistoru minimālās beta vērtības, kas ļaus pilnībā piesātināt:

Vs - Vbe = 3 V - 0,7 V = 2,3 V

Q2 beta: Ic2 / Ib2 = (((Vs - Vbe) / Rb3) / (((Vs - Vbe - Vd) / Rb2)

= (2,3 V / 4, 700 omi) / ((2,3 V - 0,7 V) / 100 000 omi) = 30,585106383

Q3 beta: Ic3 / Ib3 = (((Vs - Vbe) / Rb4) / (((Vs - Vbe) / Rb3)

= (2,3 V / 220 omi) / (2,3 V / 4, 700 omi + 3 V / 100 000 omi) = 20,1296041116

Norādītā spuldzes strāva ir 0,3 A. Tāpēc:

Q4 beta: Ic4 / Ib4 = 0,3 A / ((Vs - Vbe) / Rb4) = 0,3 A / (2,3 V / 220 omi) = 28,6956521739

Tādējādi tranzistori, visticamāk, piesātinās.

Tagad mēs aprēķinām RC zemas caurlaidības barošanas filtra izslēgšanas frekvenci:

fl = 1/(2*pi*Rs*Cs) = 1/(2*pi*100*(470*10^-6)) = 3,38627538493 Hz

Ķēdē var redzēt, ka neesmu ieviesis RC zemas caurlaidības barošanas filtru. Tomēr jums var būt nepieciešams šis zemas caurlaidības filtrs, ja akumulatoram vai barošanas avotam ir augsta iekšējā pretestība. Ja ķēde joprojām svārstās pat ar RC filtru, mēģiniet novietot augstākas kondensatora vērtības paralēli Cs1 un Cs2 kondensatoriem, lai samazinātu zemās caurlaides izslēgšanas frekvenci.

Aprēķiniet ieejas augstfrekvences filtra izslēgšanas frekvenci:

fh = 1/(2*pi*Ri*Ci) = 1/(2*pi*1000*(470*10^-9)) = 338,627538493 Hz

Augstās caurlaides maksimālajai izslēgšanas frekvencei nevajadzētu pārsniegt 20 Hz. Lai samazinātu šo biežumu, mēs varam:

1. Palieliniet Ri vērtību. Tomēr tas samazinās ķēdes pieaugumu.

2. Palieliniet Ci vērtību. Tas ir labāks variants. Mēs varam ievietot papildu 470 nF kondensatoru paralēli Ci vai aizstāt Ci ar 10 uF (10 000 nF) bipolāru kondensatoru. Tomēr šis jaunais kondensators ir mazāk uzticams un maksās vairāk naudas. Bipolāros kondensatorus ir grūtāk atrast elektronisko komponentu vietnēs.

4. darbība. Ievietojiet ķēdi papīra krūzītē vai kastītē

Jūs varat redzēt, ka ķēde ietilpst papīra krūzītē.

Spuldzes ir piestiprinātas ar līmlenti.

Krūzī var izveidot caurumu ar skrūvgriezi vai potenciometra šķērēm.

Gaismas būs redzamas caur krūzi, kad tās ir ieslēgtas.

5. solis: nostipriniet vadus ar lenti

Jūs varat izmantot jebkuru līmlenti.

6. solis: pievienojiet rokas un kājas

Izmantojiet 1 mm metāla stiepli, lai rokas un kājas piestiprinātu robotam.

Tagad esat pabeidzis.