ربات نور صدا: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

در این دستورالعمل شما یک دستگاه نور صدا خواهید ساخت. این دستگاه LED های روشن یا لامپ های روشن را با موسیقی روشن می کند. ورودی موسیقی از خط خروجی یا صحبت کردن HiFi ، کامپیوتر یا تلفن همراه می آید.

می توانید مدار را در ویدئو مشاهده کنید.

تدارکات

شما نیاز خواهید داشت:

- تخته ماتریس ،

- سینک حرارتی،

- ترانزیستور قدرت NPN ،

- چند ترانزیستور عمومی NPN BJT ،

- دو ترانزیستور عمومی PNP BJT ،

- لحیم کاری ،

- لحیم کاری ،

- محوطه (می توانید از لیوان کاغذی استفاده کنید) ،

- مته برقی (اختیاری) ،

- خمیر انتقال حرارت ،

- نوار،

- مقاومت 10 اهم ،

- مقاومت 270 اهم ،

- مقاومت 4.7 اهم ،

- 2 مگا اهم مقاومت متغیر ،

- دو مقاومت 1 اهم ،

- دو مقاومت 10 اهم ،

- مقاومت 100 اهم ،

- خازن های 470 nF و 100 nF ،

- مهره و پیچ برای هیت سینک ،

- چند LED روشن یا دو لامپ 1.5 ولت ،

- قیچی یا پیچ گوشتی ،

- یک دیود عمومی

مرحله 1: هیت سینک را وصل کنید

دو سوراخ در تخته ماتریس ایجاد کنید و هیت سینک را همانطور که در عکس نشان داده شده وصل کنید.

مرحله 2: ترانزیستور قدرت را وصل کنید

ترانزیستور قدرت PNP را با پیچ و خمیر انتقال حرارت وصل کنید.

مرحله 3: ساختن مدار

مقاومت Rc1b به عنوان 1 اهم به جای 1 اهم برای افزایش زمان زمان شارژ انتخاب شد. ثابت زمان تخلیه ، ضرب مقدار خازن (C1) و مقاومت (Rb2) است. یک جایگزین استفاده از مقدار خازن C1 بالاتر است ، اما این بدان معناست که از خازن الکترولیتی استفاده کنید که در مقایسه با خازن های بالش یا سرامیکی چندان قابل اعتماد نیست.

می توانید لامپ های روشن را با LED های روشن جایگزین کنید. اگر یک LED 10 میلی آمپر با منبع تغذیه مورد نیاز 2 ولت مصرف کند ، مقاومت Rc4 سری مورد نیاز (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 اهم است. می توانید یک LED اضافی را به موازات قرار دهید و مقاومت سری را به نصف کاهش دهید یا می توانید چند LED با مقاومت 100 اهم را موازی ترانزیستور قدرت قرار دهید.

شما فقط به سه ترانزیستور BJT عمومی نیاز دارید. با این حال ، در صورت سوزاندن آنها با اتصال به پین های اشتباه ، باید چند مورد خریداری کنید. ترانزیستورهای چند منظوره بسیار ارزان هستند.

اگر از لامپ استفاده می کنید Rc4 فقط باید یک مقاومت قدرت باشد.

مقاومت Rb1 روشنایی لامپ ها یا LED های روشن را کنترل می کند.

یک افزایش معمولی ترانزیستور (افزایش جریان) بتا (جریان جمع کننده تقسیم بر جریان پایه) 100 است. با این حال ، این مقدار می تواند تا 20 یا حداکثر 500 باشد. مقدار بتا تحت تأثیر تحمل تولید و دمای محیط و سوگیری است. جاری.

ما اکنون می توانیم حداقل مقادیر بتا ترانزیستورهای Q2 ، Q3 و Q4 را محاسبه کنیم که به اشباع کامل اجازه می دهد:

Vs - Vbe = 3 V - 0.7 V = 2.3 V

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

= (2.3 ولت / 4 ، 700 اهم) / ((2.3 ولت - 0.7 ولت) / 100 ، 000 اهم) = 30.585106383

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

= (2.3 ولت / 220 اهم) / (2.3 ولت / 4 ، 700 اهم + 3 ولت / 100 ، 000 اهم) = 20.1296041116

جریان لامپ مشخص شده 0.3 A. است بنابراین:

Q4 بتا: Ic4 / Ib4 = 0.3 A / ((Vs - Vbe) / Rb4) = 0.3 A / (2.3 V / 220 اهم) = 28.6956521739

بنابراین ترانزیستورها به احتمال زیاد اشباع می شوند.

اکنون ما فرکانس قطع فیلتر منبع تغذیه کم گذر RC را محاسبه می کنیم:

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

در مدار می بینید که من فیلتر منبع تغذیه کم گذر RC را اجرا نکرده ام. با این حال ، اگر باتری یا منبع تغذیه شما دارای مقاومت داخلی بالا باشد ، ممکن است به این فیلتر کم گذر احتیاج داشته باشید. اگر مدار حتی با فیلتر RC در حال نوسان است ، سعی کنید مقادیر بالاتر خازن را موازی با خازن های Cs1 و Cs2 قرار دهید تا فرکانس قطع کم گذر را کاهش دهید.

فرکانس قطع فیلتر بالا گذر را محاسبه کنید:

fh = 1/(2*pi*Ri*Ci) = 1/(2*pi*1000*(470*10^-9)) = 338.627538493 هرتز

حداکثر فرکانس قطع بالا نباید بیش از 20 هرتز باشد. برای کاهش این فرکانس می توانیم:

1. مقدار Ri را افزایش دهید. با این حال ، این باعث افزایش بهره مدار می شود.

2. مقدار Ci را افزایش دهید. این گزینه بهتری است. ما می توانیم یک خازن 470 nF اضافی را به موازات Ci قرار دهیم یا Ci را با یک خازن دو قطبی 10 uF (10، 000 nF) جایگزین کنیم. با این حال ، این خازن جدید از قابلیت اطمینان کمتری برخوردار است و هزینه بیشتری خواهد داشت. یافتن خازن های دوقطبی در وب سایت های قطعات الکترونیکی سخت تر است.

مرحله 4: مدار را در یک فنجان یا جعبه کاغذی قرار دهید

می بینید که مدار در یک لیوان کاغذی قرار می گیرد.

لامپ ها با نوار چسب وصل می شوند.

می توانید با پیچ گوشتی یا قیچی برای پتانسیومتر در فنجان سوراخ ایجاد کنید.

وقتی چراغ روشن است از طریق فنجان دیده می شود.

مرحله 5: سیم ها را با نوار محکم کنید

می توانید از هر نوار چسبی استفاده کنید.

مرحله 6: بازوها و پاها را وصل کنید

از سیم فلزی 1 میلی متری برای اتصال بازوها و پاها به ربات استفاده کنید.

اکنون کارتان تمام شده است.