Hurtig brandgenerator: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Dem, der har brug for at gengive lyden af hurtig pistolild til et legetøj, kan være interesseret i at overveje den nuværende enhed. Du kan høre forskellige pistollyde på www.soundbible.com og indse, at en pistollyd består af et 'bang' efterfulgt af et 'sus' (i hvert fald sådan var mit indtryk). 'Bang' skabes af højtryksgasserne, der pludselig frigives fra tønden, og 'suset'-ved at kuglen bevæger sig i luften. Min enhed gengiver begge komponenter ret godt til et legetøj (jeg ville insistere på denne definition, fordi det ikke var min hensigt at replikere lyden) og er enkel, bestående af 4 transistorer, en IC og nogle passive elementer. Videoen viser dig resultatet.

Trin 1: Kredsløb forklaret

Kredsløbet er vist på de vedhæftede billeder. Den astable multivibrator bygget med Q1 og Q2 producerer en firkantbølge, hvis periode T beregnes som

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

En detaljeret beskrivelse af, hvordan en astabel multivibrator fungerer, kan findes her: www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc41….

Mark-to-space-forholdet* vælges til 1: 1, derefter C1 = C2, R2 = R3, og bølgefrekvensen beregnes som

f = 1/1,4*CR

Jeg valgte frekvensen lig med 12 Hz, hvilket giver 720 ‘shots’ i minuttet, og kapacitansen lig med 1 microfarad (uF). Modstanden beregnes derefter som

R = 1/1,4*fC

Den beregnede værdi er 59524 Ohm, jeg brugte 56K modstande, fordi de var den nærmeste tilgængelige. Frekvensen i dette tilfælde vil være 12,76 Hz (765 'skud' pr. Minut).

*Forholdet mellem varigheden af den positive amplitude del af en firkantbølge til varigheden af den negative amplitude del.

Multivibratoren har to udgange: Out 1 og Out 2. Når Out 1 er HIGH, er Out 2 lav. Mærke-til-rum-forholdet er 1: 1, varigheden af 'pandehår' og 'hvæs' er ens; kredsløbet kan imidlertid ændres for at ændre både dette forhold og bølgeperioden for at ændre lyden, som du vil. Ved at følge ovenstående link finder du de ændrede kredsløb.

Signalet fra Out 1 føres ind i basen af T4 (forforstærker) gennem en spændingsdeler sammensat af R8, R9 (trimmer) og R10. Denne funktion giver dig mulighed for at ændre styrken af 'bangs' for at finde den mest 'naturlige' (efter din mening) lyd. Du kan også udskifte disse modstande med en 470K trimmer for at kunne ændre lyden når som helst du ønsker. I dette tilfælde, før du tilfører spænding til kredsløbet for første gang, kan du overveje at dreje trimmerens akse til midterpositionen, fordi den er tæt på den position, der giver 'naturlig' lyd.

Fra T4 -kollektoren kommer signalet til indgangen til den endelige forstærker, der er bygget med en IC LM386; det forstærkede signal kommer til højttaleren.

Signalet fra Out 2 kommer til udsenderen af T3. Dette er en NPN -transistor; der tilføres imidlertid en positiv spænding på transistorens basis-emitterforbindelse. Når denne omvendte spænding overstiger værdien kaldet 'nedbrydningsspænding' (6V for en 2N3904, emitterstrømmen er 10uA), sker der et fænomen kaldet 'lavineopbrydning': frie elektroner accelererer, kolliderer med atomer, frigiver andre elektroner og en lavine af elektroner dannes. Denne lavine producerer et signal, der har samme intensitet ved forskellige frekvenser (lavinestøj). Du finder flere detaljer i Wikipedia -artiklerne 'Electron lavine' og 'Avalanche breakdown'. Denne støj spiller rollen som 'hvæs' i min enhed.

Emitterstrømmen på T3 kan reguleres med trimmeren R5 for at kompensere for faldet i batterispændingen med tiden. Men hvis batterispændingen falder under nedbrydningsspændingen (6V), vil lavinestøj ikke ske. Du kan også erstatte R5 og R6 med en 150K trimmer. (Jeg havde ikke en let tilgængelig, derfor brugte jeg en kombineret modstand). I dette tilfælde, før du tilfører spænding til kredsløbet for første gang, skal du dreje trimmerens akse til den position, der svarer til den maksimale modstand, for at undgå overdreven strøm gennem emitteren af T3.

Fra udsenderen af T3 kommer signalet til indgangen til den endelige forstærker bygget med en IC LM386; det forstærkede signal kommer til højttaleren.

Trin 2: Liste over komponenter og værktøjer

Q1, Q2, Q3, Q4 = 2N3904

IC1 = LM386

R1, R4, R11 = 2,2K

R2, R3 = 56K

R5 = 47K (trimmer)

R6, R10 = 68K

R7 = 1 mio

R8 = 330K

R9 = 10K (trimmer)

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

C3, C4 = 0,1 uF, keramik

C5, C8 = 100 uF, elektrolytisk

C7 = 10 uF, elektrolytisk

C9 = 220 uF, elektrolytisk

LS1 = en 1W højttaler, 8Ohm

SW1 = en kortvarig kontakt, f.eks. En trykknap

B1 = et 9V batteri

Bemærkninger:

1) Effektværdier for alle modstande er 0,125W

2) Spændinger på alle kondensatorer er mindst 10V

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

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

Kredsløbet er bygget på et stykke printkort 65x45 mm, forbindelser foretages af ledninger. For at bygge kredsløbet skal du bruge en loddepistol, loddemetal, ledninger, en trådskærer, en pincet. For at drive kredsløbet under forsøg brugte jeg en DC -adapter.

Trin 3: Fysisk indretning

Kretskortet, højttaleren og batteriet kunne placeres i en tromle, hvis størrelse skal stå i forhold til legetøjets samlede størrelse. I dette tilfælde skal kredsløbets størrelse og form være sådan, at kortet passer ind i tromlen. Denne løsning er praktisk, hvis du allerede har et stykke legetøj, der repræsenterer en maskinpistol med en tromle, f.eks. En 'Tommy' vist i mange projekter på dette websted.

Det er også muligt at placere brættet i legetøjets hoveddel, især når du laver en model af et moderne overfaldsgevær med en rektangulær føder. I dette tilfælde kunne en lille højttaler sættes i 'granatkasteren' af 'pistolen' under tønde. Det er klart, at kontakten SW1 skal placeres, hvor aftrækkeren til en rigtig pistol er placeret.

Trin 4: Faktisk præsentation

Det, du ser i videoen og billederne, er ikke et rigtigt legetøj, det er bare en måde at bedre vise dig min enhed i aktion. Lyden er også bedre, når højttaleren er placeret i et kabinet. Derfor downloadede jeg et billede af en ‘Tommy’, printede det, limede det på et stykke pap, skar det ud, fremstillede en lille tromle til højttaleren. Jeg lavede tromlens for- og bagside af 4 mm tyk krydsfiner; For at lave den laterale overflade brugte jeg tynde strimler af krydsfiner gennemblødt og formet på en cylinder med passende diameter.