Drabinka diodowa VCF bez PCB!: 38 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Hej, co się dzieje?

Witaj w skomplikowanym projekcie BONKERS, który, jeśli zostanie wykonany prawidłowo, zaowocuje bardzo ładnym filtrem dolnoprzepustowym z drabinką diodową. Opiera się to na projekcie Electronics For Musicians, z kilkoma ważnymi modami i naprawionym jednym błędem. I oczywiście odbywa się to bez PCB!

Kieszonkowe dzieci

Oto, czego potrzebujesz, aby to zbudować!

• 1 LM13700
• 3 tranzystory NPN 2N3904
• 2 tranzystory PNP 2N3906
• 12 diod 1N4148
• 2 potencjometry 100K
• 1 trymer 100K
• 1 ceramiczny kondensator dyskowy 100nF
• 1 kondensator foliowy 47nF
• 3 kondensatory foliowe 100nF
• 2 kondensatory elektrolityczne 10uF
• 1 kondensator elektrolityczny 100uF
• 1 kondensator elektrolityczny 220uF
• 1 rezystor 220R
• 5 rezystor 1K
• 5 rezystorów 10K
• 1 rezystor 47K
• 5 rezystorów 100K
• 1 rezystor 220K
• 1 rezystor 330K
• 1 rezystor 1M

Krok 1: Chwyć błąd! Zabij to

Oto LM13700. Zabójcza aplikacja tego chipa działa jako wzmacniacz sterowany napięciem, sposób na wzmacnianie sygnałów w oparciu o inny sygnał. W tym projekcie NIE używamy go w ten sposób, a to dlatego, że posiada również niezwykle czułe wejścia, które są idealne do wydobywania przefiltrowanego dźwięku z drabinki.

Jeśli próbujesz wykonać ten obwód, prawdopodobnie wiesz już, w jaki sposób liczone są piny chipa, zaczynając od pinu 1 po lewej stronie nacięcia lub znaku na chipie, idąc w dół po tej stronie, w poprzek i w górę. Będę odnosić się do numerów pinów, więc twój obwód wygląda dokładnie tak, jak mój!

W porządku. Odetnij chude części z pinów 1, 8, 9, 14 i 16. Nie MUSISZ tego robić, robię to po to, aby chip był łatwiejszy w obsłudze.

Zerwij piny 2 i 15. Te piny są czasami używane, w zasadzie obcinają sygnał z wejść, jeśli napięcie jest zbyt wysokie. Nie użyjemy ich.

Odegnij piny 3 i 4. Są to piny wejściowe, których użyjemy do wyprowadzenia sygnału z drabinki diodowej.

Kołki 5, 7, 10 i 12 wyginają się prosto w górę i tak, że stykają się ze sobą, tak jak na zdjęciu.

Kołki 6 i 11 wyginają chude części. Te dwa piny to miejsce, w którym moc wchodzi do układu.

Pin 13 zostaje zgięty pod chipem - będzie uziemiony. Może następnym razem będzie w domu przed godziną policyjną.

Zasadniczo spraw, aby twój chip wyglądał jak ten chip!

Krok 2: NIE PANIKUJ

Oto nasza pierwsza praca lutownicza!

Piny 6 i 11 otrzymują zasilanie, więc potrzebują takiego kondensatora. Wiesz, żeby hałas był z dala, a także aby hałas był w środku!

Krok 3: To jest ważny rezystor

To jest rezystor 330K przechodzący od pinu 1 do pinu 13. Nie musi iść do pinu 13, wystarczy, że będzie uziemiony, ale pin 13 również musi być uziemiony, więc zbierzmy wszystkie nasze masy w jednym miejscu.

Ten rezystor ustawia wzmocnienie górnego bitu obwodu na schemacie. Oryginalna specyfikacja to 470K. Obniżenie rezystora do 330K zwiększa możliwy rezonans w bardzo przyjemny sposób. Możesz go jeszcze bardziej obniżyć, ale ryzykujesz przycięcie i więcej zniekształceń, ale hej, eksperymentuj!

Będziemy potrzebować dobrze dostępnego kawałka metalu z uziemieniem, więc spróbujmy, aby uziemiona połowa rezystora wyglądała w ten sposób.

Och… i zacząłem kupować rezystory 1/8 W, ponieważ są mniejsze. Całkowicie nie potrzebujesz małych rezystorów do żadnej z tych konstrukcji, to po prostu to, co wolę.

Krok 4: Sto rezystorów Kay

Oto rezystor 100K, który przenosi sygnał z wyjścia pierwszej połowy LM13700 na drugą połowę.

Przechodzi od pinu 5 (i pinu 7, są ze sobą lutowane) do pinu 14.

Krok 5: Nasz najmniej ceniony opornik

Oto rezystor 220R przechodzący od pinu 14 do masy. Pamiętasz, jak wejścia tego chipa są niezwykle czułe? Sygnał z drugiej połowy tego układu przechodzi przez rezystor 100K, czyli 100 000 omów. Sygnał jest następnie bocznikowany do masy przez rezystor 220 omów.

Krok 6: Trening dla pary 10Ks

Kanapa do dziesięciu K mam rację?

Weź kilka rezystorów 10K i skręć je razem. Przylutujemy skręcony bit do pinu 6, który będzie miejscem, w którym wejdzie ujemna moc.

Krok 7: Sprawienie, by wyniki były nieco bardziej negatywne

Drugie końce pary rezystorów 10K trafią do dwóch wyjść… pary Darlingtona, która jest na LM13700. Nie daj się zmylić wymyślnej nazwie… po prostu przylutuj dwa końce rezystorów do pinów 8 i 9.

Krok 8: Słodki mały rezystor 47K

Z jakiegoś powodu musimy podłączyć rezystor 47K z pinu 10 (i 12) do masy. Zrób to w ten sposób!

Krok 9: Inny rezystor ustawiający wzmocnienie i tranzystor toczący prąd

Ten opornik 10K zostanie podłączony do części obwodów, dzięki którym będziemy w stanie wyregulować rezonans tego filtra. Podłącz to w ten sposób!

Następnie weźmiemy tranzystor PNP, zgięmy nogi jak na drugim zdjęciu i przylutujemy dwie niezgięte nogi w ten sposób. Środkowa noga trafi do bałaganu wyprowadzeń rezystora, który w naszym projekcie jest uziemiony. Druga noga (jeśli patrzysz na schemat, noga bez strzałki) idzie do wygiętego końca rezystora 10K, który jest przylutowany do pinu 16.

Kiedy jest dobrze i bezpiecznie na miejscu, odetnij wolną nogę. Biedny mały facet.

Krok 10: Reszta obwodu ustawiania rezonansu

Umieśćmy rezystor 1M z odciętej wolnej nogi tranzystora PNP do styku 11, gdzie napięcie dodatnie trafia do LM13700.

Dodamy również rezystor 220K do tej samej nogi PNP.

Sprawdź to! Jeśli chcesz kontrolować napięcie w rezonansie tego obwodu, podłącz w tym miejscu więcej niż jeden rezystor 220K! Kontrolując rezonans filtra z sygnałem audio, można wykonać bardzo ciekawe rodzaje modulacji.

Krok 11: Ostatni szlif w tej części

Sięgnij w pustkę z transwymiarową Gauntlet Of Mystery i złap cztery diody 1N4148. Przynajmniej tak robię, możesz mieć je w małej torebce w koszu na części.

Diody mają polaryzację, a prąd przepływa przez nie tylko w jedną stronę. Skręćmy razem nogi bez paska, przytnij nogi z paskiem i przylutuj nogi bez paska do nóg w paski.

Trudne do wyjaśnienia, łatwe do skopiowania, więc po prostu skopiuj obraz!

Krok 12: Wow, to wygląda na bałagan

Cztery diody, które właśnie połączyliśmy, to „szczyt” drabinki diodowej. Skręcone razem końce łączą się z pinem 10 LM13700. Pin 10 to miejsce, w którym napięcie dodatnie wejdzie do układu!

Dwa wolne końce diod trafiają do dwóch wejść po drugiej stronie LM13700. To są piny 3 i 4.

Dołączyłem jeszcze kilka zdjęć, więc możesz mieć pewność, że wykonasz tę część prawidłowo.

Tam jest naprawdę ciasno. Ten rodzaj diody jest wykonany ze szkła, więc nie ma problemu, jeśli szklana część diody styka się z innymi częściami obwodu, ale proszę bardzo dokładnie sprawdzić elementy, aby upewnić się, że nie ma kontaktu metal-metal, a nawet zachować przewody z dala od korpusów rezystorów – tuż pod cienką warstwą farby znajduje się metal!

Krok 13: OH EM GEE, NASTĘPNA CZĘŚĆ JEST EPICKA

Ta część to CZĘŚĆ ZABAWY! Zejdzie szybko, więc ciesz się, póki trwa!

Zbierz wszystkie kondensatory foliowe i wszystkie diody. Te części stworzą drabinę!

Krok 14: Zacznij tak

Każdy* wie, że diody przepuszczają prąd tylko w jednym kierunku. Czarny pasek „zatrzymuje” prąd. To bardzo ważne, ważne i krytyczne, aby polaryzacja diod w tej konstrukcji zmierzała w tym samym kierunku. Tylko jedna odwrócona dioda całkowicie zniszczy twój filtr.

Musimy szybko popracować z diodami i pozwolić im ostygnąć między lutami. Zbyt dużo ciepła przez zbyt długi czas może je złamać.

Śmiało i zbuduj drabinkę z pierwszymi trzema kondensatorami 100nF z wszystkimi diodami skierowanymi w jedną stronę. Gdy nadejdzie czas na dodanie kondensatora 47nF, będziesz musiał to zrobić dobrze.

*Właściwie nie wszyscy wiedzą, że…

Krok 15: To drabina!

Wyglądać! „Szczeble” kondensatora 100nF są „przed” kierunkiem przepływu prądu z kondensatora 47nF.

Powodem, dla którego używamy jednego niedopasowanego kondensatora, jest to, że najfajniejszym filtrem diodowym na świecie jest ten w Roland TB-303. Projektanci filtra w 303 prawdopodobnie użyli rezystora o połówkowej wartości jako „dół” dzwoniącego przez przypadek, lub byli zbyt wysoko na kokainie, aby spójnie wyjaśnić swój pomysł na kosmiczny trip. Poważnie. Zagraj z 303 (lub jego klonem) i spróbuj wyjaśnić, jak u licha powstała ta rzecz. To kompletny bałagan, ale zupełnie niesamowity bałagan.

Tak czy inaczej, mniejszy kondensator trafia na „dolny” szczebel.

„Dół” drabiny dostaje kolejną parę diod, „góra” nie.

Krok 16: To było zabawne. Teraz nadchodzi najbardziej skomplikowana część

Po prostu nie ma dobrego sposobu na zbudowanie następnej części. Skończy się jako absurdalny kawałek rezystorów, tranzystorów i kondensatorów, po prostu nie ma sposobu, aby tego uniknąć.

Ale postępuj uważnie, krok po kroku, a my to urzeczywistnimy!

To nasz pierwszy krok. Wyczaruj parę tranzystorów NPN, 2N3904 i wygnij te szpilki w ten sposób. Patrząc na schemat, zobaczysz, że piny, które zginamy, to te ze strzałkami.

Te dwa małe tranzystory przytulą się teraz do siebie i tak zginają nogi. Słodkie, co?

Gdy tranzystory już pewnie się połączą, weź drugie boczne nogi i wygnij je w ten sposób. Naprawdę można je zginać w obie strony, w tym momencie obwód jest w pewnym sensie symetryczny.

Krok 17: Skup się

Weź parę rezystorów 1K i skręć końce razem.

A potem weźmy wolne nogi, owinąć je wokół środkowych pinów przytulających się tranzystorów. Postarajmy się, aby twój projekt wyglądał dokładnie tak, więc trzymaj nogi do przytulania skierowane do góry i skieruj rezystory 1K do siebie, pasujące do tego obrazka.

Krok 18: Spójrz! Zbudowałeś maleńkiego człowieka

Jest taki słodki!

Krok 19: Kolejny kawałek

Och, kondensator 220uF!

Weź jednego z tych małych facetów i podłącz go do rezystora 1K, tak jak to!

Krok 20: Kolejna para tranzystorów

Te jednak różnią się od siebie.

Weź 2N3904 i zegnij środkową nogę w kierunku płaskiej strony.

Weź 2N3906 i zegnij boczną nogę w kierunku płaskiej strony, nogę w lewo, patrząc na płaską stronę.

Kiedy tak zgięcie nogi, zginajcie je jeszcze bardziej, jednocześnie sprawiając, że tranzystory ściskają się płasko na płasko i tak je przylutowujcie.

Krok 21: 2N3904 robi podziały

Nie możemy już patrzeć na płaskie fragmenty tych części, ale to jest w porządku. Weź tę ze zgiętą środkową nogą i spraw, aby boczne nogi zrobiły podziały. Wow, elastyczny!

Krok 22: Robienie diamentu

Wszystkie te trzy kawałki, które właśnie zbudowaliśmy, łączą się w ten sposób. Zwróć uwagę, jak ułożyłem pierwsze zdjęcie i zauważ, że planowałem coś zepsuć. Ups! Ale zbudowałem to we właściwy sposób. Spraw, aby Twoja budowa wyglądała tak.

Zwróć szczególną uwagę na polaryzację kondensatora elektrolitycznego. Wszystkie tego typu kondensatory są spolaryzowane, co oznacza, że mogą sobie z tym poradzić tylko wtedy, gdy jedna z ich nóg ma wyższe napięcie niż druga. Strona "bardziej negatywowa" jest zawsze oznaczona paskiem z nadrukowanymi znakami minusa.

……..widzisz, robią takie kondensatory z dwóch bardzo cienkich arkuszy folii aluminiowej owiniętych jak folia warzywna, Little Debbie Swiss Roll lub bułka cynamonowa. Jest ta maź elektrolityczna, która może przewodzić elektryczność, która jest rozmazana na folii aluminiowej i jakoś zapobiega dotykaniu się arkuszy folii aluminiowej. Następnie przepuszczają prąd z jednej blachy aluminiowej do drugiej. Prąd ten powoduje, że jedna z powierzchni zbiera tlenek glinu. Tlenek glinu jest dielektrykiem, co oznacza, że jest izolatorem. Ta bariera izolacyjna jest najważniejszą częścią kondensatorów, które są dwiema płytami z materiału przewodzącego z nieprzewodzącym materiałem pomiędzy nimi. Kondensatory foliowe mają warstwę mylaru lub poliestru lub propylenu, a nawet woskowanego lub olejowanego papieru pomiędzy metalowymi „płytami” (arkuszami folii). Kondensatory ceramiczne mają między płytkami małą płytkę ceramiczną (która w tym przypadku wygląda jak małe płytki LOL). Aaaa w każdym razie, jeśli spróbujesz podać zbyt duże napięcie po ujemnej stronie kondensatora elektrolitycznego, powłoka dielektryczna tlenku glinu będzie próbowała odskoczyć z folii i przesunąć napięcie w inne miejsce, co spowoduje awarię kondensatora. Czasami wybuchowo…….

Krok 23: Dodawanie małego człowieka

Głowa małego człowieczka z kroku 18 zostaje przylutowana do złącza pomiędzy stroną + kondensatora elektrolitycznego a rezystorem 10K. Uff.

Jednym ze sposobów, w jaki sprawdzam swoją pracę z tego rodzaju konstrukcją, jest policzenie elementów na złączu i porównanie ich ze schematem. Zamierzam to zrobić teraz, ty też powinieneś to zrobić…

Hmm… 1, 2, 3, 4 rezystory… jeden kondensator elektrolityczny… tak, to pięć elementów, i to zgadza się ze schematem! Oznacza to również, że nic innego nie będzie łączyć się z tym miejscem. Już teraz możesz o tym zapomnieć!

Krok 24: KOLEJNY rezystor 1K

Mam nadzieję, że dopisze ci szczęście i rzucisz zaklęcie przywołania z premią +6 do produktywności i zdobędziesz mnóstwo rezystorów 1K, ponieważ ten build używa ich dużo

Ten rezystor 1K wchodzi między wolną boczną odnogę tego jednego tranzystora, który dokonał podziału, a dwiema odnogami tranzystora, które trzymają parę w uścisku.

Krok 25: Przygotuj się na upał, środkowa noga

Nasz projekt w tym momencie ma tylko jeden tranzystor bez niczego podłączonego do jego środkowej nogi. Nadszedł czas, aby przylutować rezystor 1K do tej samotnej środkowej nogi. Drugi koniec tego rezystora trafia do miejsca, w którym znajduje się strona - kondensatora elektrolitycznego.

W tym punkcie budowy idzie napięcie sterujące punktem odcięcia filtra. Zajmiemy się tym w następnym kroku. Nie martw się, to proste.

Krok 26: Trojaczki!

Trzy oporniki 100K zbiegły się w drewnie i… czekam, nieważne. Wystarczy podłączyć w ten sposób trzy oporniki.

Następnie dołączymy je do punktu, o którym mówiłem w ostatnim kroku. Rezystor 1K i środkowa noga tranzystora. Wolny koniec tych trzech rezystorów będzie wszystkim, czego użyjemy do regulacji i kontroli odcięcia tego filtra!

Nie wiem, dlaczego jest prawie identyczny obraz, ale jest. Myślę, że tylko w celach informacyjnych.

Krok 27: Och! To słodkie niebieskie pudełko

Trymer wieloobrotowy!

Ten mały facet będzie jechał między szyną zasilania + a szyną -. Przez „szynę” nie mam na myśli dosłownie przewodów, mam na myśli każdy punkt obwodu, który otrzymuje taką moc. Właściwie przewody zasilające DOŁĄCZĄ tutaj w mojej konstrukcji.

Aby nasze konstrukcje były jak najlepiej dopasowane, zegnij w ten sposób nóżki trymera. Aby nasze kompilacje pasowały jeszcze BARDZIEJ idealnie, wyciągnij trymer z jakiegoś innego projektu, który ostatecznie przestanie działać poprawnie, jak VCO oparty na chipie 4046 PLL.

Krok 28: Niebieskie pudełko znajduje dom

W porządku. Para rezystorów 10K jest skręcona razem w punkcie, w którym prąd + wejdzie do tego obwodu. Boczna odnoga tranzystora, której środkowa odnoga ma trójkę rezystorów 100K sprzed kilku kroków. Krok 26. Dobry żal. Jesteśmy więcej niż w połowie, odwagi!

Środkowa noga trymera do niebieskiej skrzynki zostaje podłączona do jednego z rezystorów 100K. Gdy włączysz gotowy filtr i nie będzie słychać żadnego dźwięku, być może będziesz musiał wyregulować ten trymer, aby uzyskać odcięcie w odpowiednim momencie.

I jest kilka zdjęć referencyjnych. Niech wygląda tak samo!!!

Krok 29: Czas na elektryfikację! lub przynajmniej podłącz przewody elektryzujące

Zauważysz (ponieważ narysowałem na całym zdjęciu), że mój przewód uziemiający jest w niewłaściwym miejscu.

Upewnij się, że przewód uziemiający (na tym zdjęciu jest biały z zielonym paskiem) jest podłączony do - strony kondensatora elektrolitycznego. Nie tak jak na tym zdjęciu. Popełniłem straszny błąd.

Na szczęście złapałem go przed włączeniem mojego obwodu.

Przewód ujemny (zielony w tej wersji) biegnie do miejsca, w którym boczna noga trymera łączy się z nogą tranzystora.

Dodatni przewód (pomarańczowy w mojej wersji) biegnie do drugiej bocznej nogi trymera, która łączy się z dwoma opornikami 10K.

Krok 30: Bity projektu łączcie się

„Dół” drabiny powinien mieć jeszcze luźno zwisające diody. Te diody przyczepiają się do bocznych nóżek dwóch tranzystorów, które były Słodkim Małym Człowiekiem. Pamiętasz tego faceta? W tym momencie Cute Little Man jest nadal symetryczny, tak naprawdę nie ma znaczenia, która dioda łączy się z którą z nóg faceta. Ale wkrótce będzie to miało znaczenie i będzie bardzo mylące wyjaśnienie, jeśli nie zrobisz tego tak po prostu. Dopasujmy nasze projekty do siebie!

Krok 31: Znowu wszyscy razem po raz pierwszy

Oto krok, w którym symetria drabiny i Słodkiego Chłopaka zostaje zniszczona! Nie jestem fizykiem, więc nie jestem pewien, czy dodatkowa symetria zwiększa, czy zmniejsza chaos, ponieważ moim zdaniem obiekt symetryczny jest uporządkowany, ale z drugiej strony wszechświat z zerowym porządkiem w ogóle jest idealnie symetryczny sposoby.

Zagmatwane.

W każdym razie, oto dwa widoki, w jaki sposób „szczyt” drabinki diodowej łączy się z LM13700. Patrząc na schemat, zobaczysz, że "prawa" kolumna drabiny łączy się z wejściem + LM13700, a "lewa" kolumna łączy się z wejściem - LM13700.

Spójrz na fizyczną drabinę z kondensatorami skierowanymi na ciebie. Kolumna po prawej łączy się z pinem 3 LM13700. Druga kolumna łączy się z pinem 4.

Z jakiegoś powodu nie zrobiłem zdjęcia przewodów zasilających wchodzących do chipa. Dodatni przewód zasilający łączy się z pinem 10, ujemny przewód łączy się z pinem 6. W następnym kroku ledwo widać połączenia na zdjęciach.

Krok 32: Och, kondensator wejściowy

Oto kondensator, przez który przejdzie przychodzący sygnał audio!

Jest to elektrolit, więc koniecznie podłącz go stroną + łączącą się ze środkową odnogą tranzystora, która łączy się z "lewą" stroną drabinki diodowej.

Następnie podłączymy rezystor 100K do - strony kondensatora.

Krok 33: Rezystor sprzężenia zwrotnego

Ten maluch jest tej samej wielkości co kondensator 10uF, ale ma większą pojemność, przy 100uF. Twój kondensator 100uF prawdopodobnie będzie większy.

Podłącz stronę + kondensatora do środkowej nogi tranzystora, która łączy się z "prawą" stroną drabinki diodowej.

Podłącz stronę - kondensatora do kawałka losowego przewodu, który wyciągnąłeś z kabla kontrolera PS2, który przeżuła świnka morska twojej siostry. Lub cokolwiek.

Druga strona tego okaleczonego przez świnki morskiej przewodu idzie do styku 9 LM13700, ale chociaż mam dwa zdjęcia przewodu łączącego się z kondensatorem, nie mam ani jednego obrazu pokazującego drugą stronę przewodu. Więc spójrz na zdjęcie, które dołączyłem. Widzieć? Pin 9, pin narożny…? OH MY WORD Właśnie zdałem sobie sprawę, że możesz tworzyć notatki na zdjęciach. Zrobię to.

Krok 34: Tylko kilka potencjometrów

Oto dwa potencjometry 100K. Lubię tego typu doniczki, ponieważ są naprawdę tanie i można je szybko i bardzo łatwo obrócić. Nie są precyzyjne i zużyją się szybciej niż bardziej wyszukane garnki, ale hej, kompromisy, mam rację?

Możesz użyć dowolnego typu potencjometru, który ci się podoba, zapieczętowanego, drogiego, poddanego recyklingowi lub zmienionego, a nawet różne wartości będą działać dobrze z tym obwodem, od 10K do 1M. Jedyną różnicą będzie to, jak parametry obwodu reagują na „akcję” przekręcania pokręteł.

Krok 35: Nasze garnki uzyskują napięcie

Myślę, że potencjometry mają stronę „wysoką” i „niską”. Wewnątrz potencjometrów znajduje się wycieraczka, która podąża za pokrętłem, ciągnąc się po 3/4 okręgu rezystancji. Gdy podkręcimy głośność do końca, przenosimy połączenie środkowego pinu z „wysoką” nogą potencjometru.

W tej konfiguracji oba potencjometry dostają + prąd na „wysoką” nogę. Oboje ocierają się o „niską” nogę.

Krok 36: Rezonans pod kontrolą

Rezystor 220K jest podłączony do środkowej nogi tranzystora, który zwisa z układu LM13700. Rezystor ten jest podłączony do środkowej nogi jednego z potencjometrów. Albo jeden! Trzeba tylko pamiętać, żeby zamontować go we właściwym miejscu.

Pamiętaj też o tym, o czym mówiłem dawniej, kiedy mieliśmy do czynienia z tą częścią obwodu. Jeśli potrzebujesz rezonansu kontrolowanego przez CV, to jest miejsce, w którym możesz to zrobić.