Zəhmli Analoq Sintezatoru/Yalnız Diskret Komponentlərdən İstifadə Edən Orqan: 10 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Analog sintezatorlar çox sərin, həm də hazırlanması olduqca çətindir.

Birini əldə edə biləcəyi qədər sadə etmək istədim, buna görə də onun işləməsi asan başa düşülə bilər.

İşləmək üçün bir neçə əsas alt sxemə ehtiyacınız var: Rezistorla seçilə bilən salınım tezliyi olan sadə bir osilator, bəzi düymələr və əsas gücləndirici dövrə.

Düymələr üçün düymələr yerinə bəzi keçirici yastiqciqlar istifadə etsəniz, versiyanızı çox gözəl edə bilərsiniz

Stilofon!

Bu təlimatda bunu necə edəcəyimizi və necə işlədiyini öyrənəcəyik.

Təlimat başlanğıcdan orta elektronika həvəskarları üçündür.

Addım 1: Lazımi vasitələr

Bir lehimləmə dəmirinə və bəzi prototip lövhələrinə ehtiyacınız olacaq və ya çörək taxtasına yığa bilərsiniz.

Bir az daha inkişaf etmiş olsanız, öz PCB -ni həkk etmək üçün sənədlər verəcəyəm.

Addım 2: Osilatorla Başlayın

Sintezatorun ürəyi, işlək bir gücləndirici ilə hazırlanmış Astable Multivibrator dövrəsidir. İnternetdə fəaliyyətinin çox uzun və ətraflı törəmələrini tapa bilərsiniz, amma işini daha sadə bir şəkildə izah etməyə çalışacağam.

Osilatör bir neçə rezistordan və bir kondansatördən ibarətdir.

Op-amp müqayisəli dövrə, histerezis yaratmaq üçün R1 və R2 rezistorları tərəfindən verilən müsbət rəylərdən istifadə edən Schmitt tətiyi kimi qurulmuşdur. Bu müqavimətli şəbəkə gücləndiricilərin çıxışı ilə ters çevrilməyən (+) giriş arasında bağlıdır. Müsbət təchizat xəttində Vo (çıxış gərginliyi) doyanda op-amperin ters çevrilməyən girişinə müsbət bir gərginlik tətbiq edilir. Eyni şəkildə, Vo mənfi tədarük xəttinə dolduqda, op-amperlərin ters çevrilməyən girişinə mənfi bir gərginlik tətbiq olunur.

Bu gərginlik yavaş-yavaş Rf rezistoru vasitəsilə (-) girişindəki kondansatörü doldurur və boşaldır. Müsbət doyma gərginliyində (+Vsat) op-amper çıxışı ilə başladığımızı söyləyək. Kondansatör doldurulur və gərginliyi (Vc) yavaş -yavaş yüksəlir. Bu vaxt, R1 və R2, çıxış doyma gərginliyi (+Vsat) və 0V arasında sabit bir yerdə, gərginlik çıxışı (Vdiv) ilə bir gərginlik bölücü təşkil edir. Kondansatörün gərginliyi R1 və R2 gərginlik bölücüsünün gərginliyini aşdıqda, op-amp vəziyyətini mənfi doyma gərginliyinə (-Vsat) çevirir. Daha sonra, kondansatör Rf rezistoru vasitəsilə gərginliyi (Vc) R1 və R2 bölücü gərginliyindən (Vdiv) aşağı olana qədər boşaldılır. Sonra yenidən vəziyyətini ilkin vəziyyətinə çevirir (+Vsat). Və s.

Bu, əslində osilatörün kvadrat dalğalı gərginlik çıxış gərginliyi yaradır və düzgün tezlikdə olarsa, səsli bir ton çıxarır.

Addım 3: Tezliklərin hesablanması

Osilatörün tezliyi yuxarıdakı şəkildəki tənlik ilə hesablana bilər.

İstədiyiniz hər şeyi bu sinxronizasiya edə bilərsiniz.

C böyük miqyasda tənzimləmək istədim - fortepianonun bütün ağ düymələri. Bu şəkildə "səhv" tonlar yoxdur və uşaqlar üçün oynamaq asandır.

Xüsusi tonlar üçün tezliklərin siyahısını onlayn olaraq axtardım və bir şeyi C4 -dən C5 notasına uyğunlaşdırmağa qərar verdim.

Lazım olan rezistor üçün hesablamalar apardım. Mən bunu xəyal etdim və Matlab (Octave) ilə hesabladım.

R1 və R2 rezistor bölücü üçün 22k ohm rezistorlar, kondansatör üçün 100nF qapaq seçdim.

Kalkulyatorla əllə etməkdən çox tənbəl olsanız, kod budur. Və ya sadəcə manuel rezistor hesablanması üçün çevrilmiş tənliyi istifadə edə bilərsiniz.

R1 = 220e3; R2 = 220e3;

lambda = R1/(R1+R2);

C = 100e-9;

f = [261.63 293.66 329.63 349.23 392 440 493.88 523.25]; %tezliklərin siyahısı

R = 1./ (f.*2.*C.*log ((1+lambda)/(1-lambda)))

İşdə nəticələr:

C4 = 17395 ohm

D4 = 15498 ohm

E4 = 13806 ohm

F4 = 13032 ohm

G4 = 11610 ohm

A4 = 10343 ohm

B4 = 9215 ohm

C5 = 8697 ohm

Əlbəttə ki, dəyərləri ən yaxın müqavimət dəyərlərinə yuvarlaqlaşdırmaq lazım idi. Hobbi hissələri qutusunda ən çox rast gəlinən standart E12 rezistor seriyasından istifadə etdim. E12 rezistor seriyası olduqca kobud olduğu üçün, istənilən müqavimətə yaxınlaşmaq üçün hər bir dəyər üçün ardıcıl olaraq 2 rezistor istifadə etdim və synth bu şəkildə daha uyğun olacaq.

C4 = 2.2k + 15k ohm D4 = 15k + 470 ohm

E4 = 8.2k + 5.6k ohm

F4 = 12k + 1k ohm

G4 = 4.7k + 6.8k ohm

A4 = 10k + 330 ohm

B4 = 8.2k + 1k ohm

C5 = 8.2k + 470 ohm

Addım 4: Bitmiş Osilatör Şeması

Budur osilator hissəsinin sxematikası.

Fərdi düymələrlə istədiyiniz müqaviməti seçirsiniz və istədiyiniz ton yaranır.

Bu sxem, birdən çox düyməni basarkən niyə yüksək səslər aldığınızı izah edir. Eyni anda birdən çox düyməni basaraq, müqavimətçilərin daha çox qolunu paralel olaraq birləşdirirsiniz və paralel olaraq təsirli bir şəkildə bağlayaraq ümumi müqaviməti azaldırsınız. Aşağı müqavimət daha yüksək ton verir.

Addım 5: Dinamik Gücləndiricisi

Dinamik gücləndiricini daha da sadə etmək olardı, amma əsl AB sinifli gücləndirici mərhələ etməyə qərar verdim.

Mərhələ PNP və NPN tranzistorlarından, birləşdirici kondansatörlərdən və iki önyargılı rezistorlardan və diodlardan ibarətdir.

Çox sadə, amma yaxşı işləyir.

Gücləndirici mərhələnin qarşısında səsin tənzimlənməsi üçün 100k loqarifmik (audio) potensiometr qoydum.

Dövrədəki potansiyometr tək başına osilatörün tənzimlənməsini pozduğundan (əlavə müqavimət), qarşısındakı dövrə üçün yüksək giriş müqaviməti və sonrakı dövrələr üçün aşağı empedansa səbəb olan bir op-amp tamponunu vurdum. o.

Əsasən bir tampon, 1 qazancı olan bir gücləndiricidir.

İstifadə etdiyim opamp, içərisində iki gücləndirici dövrəsi olan TL072 -dir, buna görə ehtiyacımız olan budur.

Addım 6: Köməkçi maddələr

Şəklin sol tərəfində enerji təchizatı bağladığınız giriş konnektoru başlıqları var.

Yanlış polarite enerji təchizatının təsadüfən bağlanması üçün dövrəni qoruyan iki diod izləyir.

Hər bir elektrik xəttinin mövcudluğunu göstərmək üçün iki LED əlavə etdim.

Addım 7: Tam Şematik

Budur hazır sxem.

Addım 8: Güc Təchizatı

Dövrə simmetrik enerji təchizatı tələb edir.

+12V və -12V lazımdır (9V da işləyəcək).

Qırılmış inkjet printerdən köhnə enerji təchizatı istifadə etdim, çünki +12V və -12V rayları var (şəkillərə baxın)

Ancaq yuxarıdakı sxemdən istifadə edərək tək bir 24V-dan simmetrik +-12V enerji təchizatı da edə bilərsiniz.

Ancaq 7812 tənzimləyicisinə bir soyuducu bağlamağı unutmayın.

Və ya iki təcrid olunmuş 12V enerji təchizatını ardıcıl olaraq bağlaya bilərsiniz.

Addım 9: PCB

Öz PCB -lərinizi kəsmək istəyirsinizsə, çap üçün faylı burada tapa bilərsiniz. Düymələr üçün 10x10 mm düymələrdən istifadə etdim.

Bir çox insanlar gözəl bir başlıqlı düymələrin harada tapılacağını bilmək istəyirdi. Burada klaviatura üçün istifadə edə biləcəyiniz oxşar düymələr tapmağı bacardım:

www.banggood.com/custlink/GvDmqJEpth

Çörək taxtasına da uyğun olmalıdırlar!

Bu ortaq bağlantıdır - keçid olmadan eyni qiyməti ödəyirsən, amma kiçik bir komissiya alıram ki, gələcək layihələr üçün daha çox komponent ala bilərəm:)

Kondansatör seçicisi üçün, başlığı lehimlədim ki, kondansatörləri tez dəyişim.

Digər tərəfdən, dövrə kifayət qədər sadədir ki, onu çörək taxtasına və ya prototipləşdirmə lehim taxtasına yığa bilərsiniz. Fərqli effektlər üçün komponentləri qarışdırmaq və dəyişdirmək daha da asan olardı.

Köhnə bir daxili kompüter dinamikini təkrar istifadə etdiyim dinamik üçün bunun üçün sadə 3D çaplı bir korpus hazırladım.

Addım 10: Bitti

İndi synthiniz tamamlandı və onunla möhtəşəm melodiyalar ifa etməlisiniz!

Ümid edirik ki, təlimatı bəyənmisiniz. Digər təlimatlarımı və youtube videolarımı yoxlamaqdan çekinmeyin!

Məni Facebook və Instagram -da izləyə bilərsiniz

www.instagram.com/jt_makes_it

hal -hazırda üzərində işlədiyim, pərdə arxası və digər əlavələr haqqında spoylerlər üçün!