Robot de luz de sonido: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

En este Instructable harás un dispositivo de luz de sonido. Este dispositivo enciende los LED brillantes o bombillas con música. La entrada de música proviene de la salida de línea o la salida de voz de un equipo de alta fidelidad, computadora o teléfono móvil.

Puedes ver el circuito funcionando en el video.

Suministros

Necesitará:

- tablero de matriz, - disipador de calor, - Transistor de potencia NPN, - algunos transistores de propósito general NPN BJT, - dos transistores de propósito general PNP BJT, - soldadura, - soldador, - envoltura (puede usar un vaso de papel), - taladro eléctrico (opcional), - pasta termotransferible, - cinta, - Resistencia de potencia de 10 ohmios, - Resistencia de 270 ohmios, - Resistencia de 4,7 kohm, - Resistencia variable de 2 megaohmios, - dos resistencias de 1 kohm, - dos resistencias de 10 kohm, - Resistencia de 100 kohm, - Condensadores de 470 nF y 100 nF, - tuerca y perno para el disipador de calor, - algunos LED brillantes o dos bombillas de 1,5 V, - tijeras o destornillador, - un diodo de propósito general.

Paso 1: coloque el disipador de calor

Taladre dos orificios en la placa matriz y coloque el disipador de calor como se muestra en la foto.

Paso 2: conecte el transistor de potencia

Conecte el transistor de potencia PNP con perno y pasta de transferencia de calor.

Paso 3: construye el circuito

La resistencia Rc1b se eligió como 10 kohm en lugar de 1 kohm para aumentar la constante de tiempo de carga. La constante de tiempo de descarga es una multiplicación del valor del condensador (C1) y del resistor (Rb2). Una alternativa sería usar un valor de capacitor C1 más alto, pero esto significaría usar un capacitor electrolítico que no es muy confiable en comparación con la almohada o los capacitores cerámicos.

Puede reemplazar las bombillas por LED brillantes. Si un LED consume 10 mA con la fuente de alimentación necesaria de 2 V, la resistencia de la serie Rc4 requerida es (Vs - Vled) / Iled = (3 V - 2 V) / 10 mA = 100 ohmios. Puede colocar un LED adicional en paralelo y reducir la resistencia en serie a la mitad o puede colocar algunos LED con resistencias de 100 ohmios en paralelo al transistor de potencia.

Solo necesita tres transistores BJT de uso general. Sin embargo, debe comprar algunos en caso de que los queme al conectarlos a los pines incorrectos. Los transistores de propósito general son muy baratos.

Rc4 solo necesita ser una resistencia de potencia si está usando bombillas.

La resistencia Rb1 controla el brillo de las bombillas o LED brillantes.

Una ganancia de corriente de transistor típica (ganancia de corriente) Beta (corriente de colector dividida por la corriente de base) es 100. Sin embargo, este valor podría ser tan bajo como 20 o tan alto como 500. El valor Beta está influenciado por las tolerancias de producción y la temperatura ambiente y el sesgo Actual.

Ahora podemos calcular los valores Beta mínimos asumidos de los transistores Q2, Q3 y Q4 que permitirán la saturación total:

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

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

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

La corriente de la bombilla especificada es de 0,3 A. Por lo tanto:

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

Por lo tanto, lo más probable es que los transistores se saturen.

Ahora calculamos la frecuencia de corte del filtro de la fuente de alimentación de paso bajo RC:

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

Puede ver en el circuito que no implementé el filtro de fuente de alimentación de paso bajo RC. Sin embargo, es posible que necesite este filtro de paso bajo si su batería o fuente de alimentación tiene una alta resistencia interna. Si el circuito aún oscila incluso con el filtro RC, intente poner valores de condensador más altos en paralelo con los condensadores Cs1 y Cs2 para reducir la frecuencia de corte de paso bajo.

Calcule la frecuencia de corte del filtro de paso alto de entrada:

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

La frecuencia de corte máxima de paso alto no debe ser superior a 20 Hz. Para reducir esta frecuencia podemos:

1. Aumente el valor Ri. Sin embargo, esto reducirá la ganancia del circuito.

2. Aumente el valor Ci. Esta es una mejor opción. Podemos poner un capacitor adicional de 470 nF en paralelo con Ci o reemplazar Ci con un capacitor bipolar de 10 uF (10, 000 nF). Sin embargo, este nuevo condensador es menos confiable y costará más dinero. Los condensadores bipolares son más difíciles de encontrar en los sitios web de componentes electrónicos.

Paso 4: coloque el circuito en un vaso o caja de papel

Puedes ver que el circuito cabe en un vaso de papel.

Las bombillas están unidas con cinta adhesiva.

Puede hacer un agujero en la taza con un destornillador o unas tijeras para el potenciómetro.

Las luces se verán a través de la taza cuando estén encendidas.

Paso 5: Asegure los cables con cinta

Puede utilizar cualquier cinta adhesiva.

Paso 6: coloque los brazos y las piernas

Utilice un alambre de metal de 1 mm para sujetar los brazos y las piernas al robot.

Ya ha terminado.