Äänivalorobotti: 6 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

Tässä ohjeessa teet äänivalolaitteen. Tämä laite käynnistää kirkkaat LED -valot tai lamput musiikin kanssa. Musiikkitulo tulee HiFi -laitteen, tietokoneen tai matkapuhelimen linjalähdöstä tai puhelähdöstä.

Näet piirin toimivan videolla.

Tarvikkeet

Tarvitset:

- matriisitaulu, - jäähdytyselementti, - NPN -tehotransistori, - muutama NPN BJT -yleistransistori, - kaksi PNP BJT -tyyppistä yleistransistoria, - juote, - juotin, - kotelointi (voit käyttää paperikuppia), - sähköpora (valinnainen), - lämmönsiirtopastaa, - nauha, - 10 ohmin tehovastus, - 270 ohmin vastus, - 4,7 kohmin vastus, - 2 Megohm -muuttuvaa vastusta, - kaksi 1 kohm vastusta, - kaksi 10 kohmin vastusta, - 100 kohmin vastus, - 470 nF ja 100 nF kondensaattorit, - jäähdytyselementin mutteri ja pultti, - muutama kirkas LED tai kaksi 1,5 V: n lamppua, - sakset tai ruuvimeisseli, - yksi yleiskäyttöinen diodi.

Vaihe 1: Kiinnitä jäähdytyselementti

Poraa kaksi reikää matriisilevyyn ja kiinnitä jäähdytyselementti kuvan osoittamalla tavalla.

Vaihe 2: Kiinnitä tehotransistori

Kiinnitä PNP -tehotransistori pultilla ja lämmönsiirtopastalla.

Vaihe 3: Rakenna piiri

Rc1b -vastus valittiin 10 kohmiksi 1 kohmin sijaan latausaikavakion lisäämiseksi. Purkausaikavakio on kondensaattorin (C1) ja vastuksen (Rb2) arvon kertolasku. Vaihtoehto olisi käyttää korkeampaa C1 -kondensaattorin arvoa, mutta tämä tarkoittaisi elektrolyyttikondensaattorin käyttöä, joka ei ole kovin luotettava tyyny- tai keraamisiin kondensaattoreihin verrattuna.

Voit korvata lamput kirkkailla LED -valoilla. Jos LED kuluttaa 10 mA ja 2 V tarvitaan virtalähdettä, vaaditun sarjan Rc4 -vastus on (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 ohmia. Voit laittaa ylimääräisen LEDin rinnakkain ja pienentää sarjavastuksen puoleen tai laittaa muutamia LED-valoja, joissa on 100 ohmin vastukset rinnakkain tehotransistorin kanssa.

Tarvitset vain kolme yleiskäyttöistä BJT-transistoria. Sinun on kuitenkin ostettava muutama, jos poltat ne kytkemällä väärät nastat. Yleiskäyttöiset transistorit ovat erittäin halpoja.

Rc4: n on oltava vain tehovastus, jos käytät hehkulamppuja.

Rb1 -vastus ohjaa hehkulamppujen tai kirkkaiden LED -valojen kirkkautta.

Tyypillinen transistorivirran vahvistus (virranvahvistus) Beta (keräysvirta jaettuna perusvirralla) on 100. Tämä arvo voi kuitenkin olla jopa 20 tai jopa 500. Beta -arvoon vaikuttavat tuotantotoleranssit ja ympäristön lämpötila sekä esijännitys nykyinen.

Voimme nyt laskea Q2-, Q3- ja Q4 -transistorien oletetut beta -vähimmäisarvot, jotka mahdollistavat täyden kylläisyyden:

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

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

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

Määritetty lampun virta on 0,3 A. Siksi:

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

Siten transistorit todennäköisesti kyllästyvät.

Nyt laskemme RC-alipäästösyötön suodattimen katkaisutaajuuden:

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

Voit nähdä piiristä, että en ottanut käyttöön RC -alipäästösyötön suodatinta. Saatat kuitenkin tarvita tätä alipäästösuodatinta, jos akun tai virtalähteen sisäinen vastus on korkea. Jos piiri edelleen värähtelee jopa RC-suodattimen kanssa, yritä asettaa suurempia kondensaattoriarvoja rinnakkain Cs1- ja Cs2-kondensaattoreiden kanssa alipäästön katkaisutaajuuden vähentämiseksi.

Laske tulon ylipäästösuodattimen katkaisutaajuus:

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

Ylipäästön maksimikatkaisutaajuus saa olla enintään 20 Hz. Tämän taajuuden vähentämiseksi voimme joko:

1. Nosta Ri -arvoa. Tämä kuitenkin vähentää piirin vahvistusta.

2. Nosta Ci -arvoa. Tämä on parempi vaihtoehto. Voimme laittaa ylimääräisen 470 nF: n kondensaattorin rinnakkain Ci: n kanssa tai korvata Ci: n 10 uF (10 000 nF) bipolaarisella kondensaattorilla. Tämä uusi kondensaattori on kuitenkin vähemmän luotettava ja maksaa enemmän rahaa. Bipolaarisia kondensaattoreita on vaikeampi löytää elektronisten komponenttien verkkosivuilta.

Vaihe 4: Aseta piiri paperikuppiin tai -laatikkoon

Näet, että piiri sopii paperikuppiin.

Hehkulamput kiinnitetään teipillä.

Voit tehdä kuppiin reiän ruuvimeisselillä tai saksilla potentiometriä varten.

Valot näkyvät kupin läpi, kun ne ovat päällä.

Vaihe 5: Kiinnitä johdot teipillä

Voit käyttää mitä tahansa teippiä.

Vaihe 6: Kiinnitä kädet ja jalat

Kiinnitä kädet ja jalat robottiin 1 mm: n metallilangalla.

Olet nyt valmis.