Sound Light Robot: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

I denne instruks vil du lave en lydlysenhed. Denne enhed tænder de lyse lysdioder eller pærer med musik. Musikindgangen kommer fra line out eller speak output fra en HiFi, computer eller mobiltelefon.

Du kan se kredsløbet arbejde i videoen.

Forbrugsvarer

Du får brug for:

- matrix bord, - kølelegeme, - NPN effekttransistor, - et par NPN BJT generelle transistorer, - to PNP BJT -transistorer til generelle formål

- lodde, - loddekolbe, - indkapsling (du kan bruge en papirkop)

- elektrisk boremaskine (valgfrit)

- varmeoverførselspasta

- tape, - 10 ohm effektmodstand, - 270 ohm modstand, - 4,7 kohm modstand, - 2 Megohm variabel modstand, - to 1 kohm modstande, - to 10 kohm modstande

- 100 kohm modstand, - 470 nF og 100 nF kondensatorer, - møtrik og bolt til kølelegemet

- et par lyse lysdioder eller to 1,5 V pærer

- saks eller skruetrækker

- en almindelig diode.

Trin 1: Sæt kølepladen på

Bor to huller i matrixpladen, og fastgør kølepladen som vist på billedet.

Trin 2: Tilslut strømtransistoren

Fastgør PNP -effekttransistoren med bolt og varmeoverførselspasta.

Trin 3: Byg kredsløbet

Rc1b -modstanden blev valgt som 10 kohm i stedet for 1 kohm for at øge opladningstidskonstanten. Udladningstidskonstanten er en multiplikation af kondensator (C1) og modstand (Rb2) værdi. Et alternativ ville være at bruge en højere C1 -kondensatorværdi, men dette ville betyde at bruge en elektrolytisk kondensator, som ikke er særlig pålidelig i forhold til puden eller keramiske kondensatorer.

Du kan udskifte pærerne med lyse lysdioder. Hvis en LED bruger 10 mA med 2 V nødvendig strømforsyning, er den nødvendige serie Rc4 -modstand (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 ohm. Du kan sætte en ekstra LED parallelt og reducere seriemodstanden til det halve, eller du kan sætte et par lysdioder med 100-ohm modstande parallelt med effekttransistoren.

Du har kun brug for tre generelle BJT-transistorer. Du skal dog købe et par stykker, hvis du brænder dem ved at forbinde til de forkerte stifter. Generelle transistorer er meget billige.

Rc4 behøver kun at være en effektmodstand, hvis du bruger pærer.

Rb1 -modstanden styrer lyspærernes lysstyrke eller lyse lysdioder.

En typisk transistorstrømforstærkning (strømforstærkning) Beta (kollektorstrøm divideret med basisstrøm) er 100. Denne værdi kan dog være så lav som 20 eller så høj som 500. Beta -værdien påvirkes af produktionstolerancer og omgivelsestemperatur og bias nuværende.

Vi kan nu beregne de antagne minimum Beta -værdier for Q2, Q3 og Q4 transistorer, der tillader fuld mætning:

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 ohm) / ((2,3 V - 0,7 V) / 100, 000 ohm) = 30,585106383

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

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

Den angivne pærestrøm er 0,3 A. Derfor:

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

Således vil transistorerne sandsynligvis mætte.

Nu beregner vi RC lavpas-strømforsyningsfilterets afbrydelsesfrekvens:

fl = 1/(2*pi*Rs*Cs) = 1/(2*pi*100*(470*10^-6)) = 3.38627538493 Hz

Du kan se i kredsløbet, at jeg ikke implementerede RC lavpas -strømforsyningsfilteret. Du kan dog have brug for dette lavpasfilter, hvis dit batteri eller din strømkilde har en høj intern modstand. Hvis kredsløbet stadig svinger, selv med RC-filter, så prøv at sætte højere kondensatorværdier parallelt med Cs1 og Cs2 kondensatorer for at reducere lavpasafbrydelsesfrekvensen.

Beregn input-højpasfilterets afskæringsfrekvens:

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

Højpas maksimal cut-off frekvens bør ikke være mere end 20 Hz. For at reducere denne frekvens kan vi enten:

1. Forøg Ri -værdien. Dette vil imidlertid reducere kredsløbsforstærkningen.

2. Forøg Ci -værdien. Dette er en bedre mulighed. Vi kan sætte en ekstra 470 nF kondensator parallelt med Ci eller erstatte Ci med en 10 uF (10, 000 nF) bipolar kondensator. Denne nye kondensator er dog mindre pålidelig og vil koste flere penge. Bipolære kondensatorer er sværere at finde på elektroniske komponenters websteder.

Trin 4: Læg kredsløbet i en papirkop eller æske

Du kan se, at kredsløbet passer i en papirkop.

Pærerne er fastgjort med tape.

Du kan lave et hul i koppen med en skruetrækker eller en saks til potentiometeret.

Lysene vil blive set gennem koppen, når de er tændt.

Trin 5: Fastgør ledningerne med tape

Du kan bruge enhver tape.

Trin 6: Fastgør arme og ben

Brug 1 mm metaltråd til at fastgøre arme og ben til robotten.

Du er nu færdig.