Generador de fuego rápido: 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Aquellos que necesiten reproducir el sonido de un arma de fuego rápido para un juguete, podrían estar interesados en considerar el presente dispositivo. Puede escuchar diferentes sonidos de armas en www.soundbible.com y darse cuenta de que el sonido de una pistola se compone de un "bang" seguido de un "silbido" (al menos, esa fue mi impresión). El "bang" es creado por los gases a alta presión que se liberan repentinamente del cañón, y el "silbido", por la bala que se mueve en el aire. Mi dispositivo reproduce ambos componentes bastante bien para un juguete (insistiría en esta definición porque no era mi intención replicar el sonido), y es simple, consta de 4 transistores, un IC y algunos elementos pasivos. El video te mostrará el resultado.

Paso 1: Explicación del circuito

El circuito se muestra en las imágenes adjuntas. El multivibrador astable construido con Q1 y Q2 produce una onda cuadrada, cuyo período T se calcula como

T = 0,7 * (C1 * R2 + C2 * R3)

Puede encontrar una descripción detallada de cómo funciona un multivibrador astable aquí: www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc41….

La relación marca-espacio * se elige para que sea 1: 1, luego C1 = C2, R2 = R3, y la frecuencia de onda se calcula como

f = 1 / 1,4 * CR

Elegí la frecuencia igual a 12 Hz, que da 720 "disparos" por minuto, y la capacitancia igual a 1 microfaradio (uF). La resistencia se calcula entonces como

R = 1 / 1,4 * fC

El valor calculado es 59524 Ohm, utilicé resistencias de 56K porque eran las más cercanas disponibles. La frecuencia en este caso será de 12,76 Hz (765 "disparos" por minuto).

* La relación entre la duración de la parte de amplitud positiva de una onda cuadrada y la duración de la parte de amplitud negativa.

El multivibrador tiene dos salidas: Salida 1 y Salida 2. Cuando la Salida 1 es ALTA, la Salida 2 es BAJA. La relación marca-espacio es de 1: 1, la duración de los "golpes" y los "silbidos" es igual; sin embargo, el circuito podría modificarse para cambiar tanto esta relación como el período de la onda para modificar el sonido a su gusto. Siguiendo el enlace anterior, encontrará esos circuitos modificados.

La señal de la Salida 1 se alimenta a la base de T4 (preamplificador) a través de un divisor de voltaje compuesto por R8, R9 (trimmer) y R10. Esta función le permite modificar la fuerza del "flequillo" para encontrar el sonido más "natural" (en su opinión). También puedes reemplazar estas resistencias con un trimmer 470K para poder modificar el sonido en cualquier momento que desees. En este caso, antes de aplicar voltaje al circuito por primera vez, puede considerar girar el eje del recortador a la posición media porque está bastante cerca de la posición que da un sonido "natural".

Desde el colector del T4 la señal llega a la entrada del amplificador final construido con un IC LM386; la señal amplificada llega al altavoz.

La señal del Out 2 llega al emisor de T3. Este es un transistor NPN; sin embargo, se aplica un voltaje positivo a la unión base-emisor del transistor. Cuando este voltaje inverso excede el valor llamado 'voltaje de ruptura' (6V para un 2N3904, la corriente del emisor es 10uA), ocurre un fenómeno llamado 'ruptura de avalancha': los electrones libres se aceleran, chocan con los átomos, liberan otros electrones y una avalancha de se forman electrones. Esta avalancha produce una señal que tiene la misma intensidad en varias frecuencias (ruido de avalancha). Encontrará más detalles en los artículos de Wikipedia "Avalancha de electrones" y "Desglose de avalancha". Este ruido juega el papel de "silbidos" en mi dispositivo.

La corriente del emisor de T3 se puede regular con el trimmer R5 para compensar la caída de voltaje de la batería con el tiempo. Sin embargo, si el voltaje de la batería cae por debajo del voltaje de ruptura (6 V), no se producirá el ruido de la avalancha. También puede reemplazar R5 y R6 con una recortadora de 150K. (No tenía uno disponible, por eso usé una resistencia combinada). En este caso, antes de aplicar tensión al circuito por primera vez, debe girar el eje del trimmer a la posición correspondiente a la resistencia máxima para evitar una corriente excesiva a través del emisor de T3.

Desde el emisor de T3 la señal llega a la entrada del amplificador final construido con un IC LM386; la señal amplificada llega al altavoz.

Paso 2: Lista de componentes y herramientas

Q1, Q2, Q3, Q4 = 2N3904

IC1 = LM386

R1, R4, R11 = 2,2 K

R2, R3 = 56K

R5 = 47K (recortador)

R6, R10 = 68K

R7 = 1 M

R8 = 330 K

R9 = 10K (recortador)

C1, C2, C6 = 1 uF (microfaradio), electrolítico

C3, C4 = 0,1 uF, cerámica

C5, C8 = 100 uF, electrolítico

C7 = 10 uF, electrolítico

C9 = 220 uF, electrolítico

LS1 = un altavoz de 1 W, 8 ohmios

SW1 = un interruptor momentáneo, por ejemplo, un pulsador

B1 = una batería de 9V

Notas:

1) La potencia nominal de todas las resistencias es de 0,125 W

2) Los voltajes de todos los condensadores son de al menos 10 V

3) R5 y R6 se pueden reemplazar con una recortadora de 150K

4) R8, R9 y R10 podrían reemplazarse con una recortadora 470K

El circuito está construido sobre un trozo de placa de circuito de 65x45 mm, las conexiones se realizan mediante cables. Para construir el circuito, necesitará una pistola de soldar, soldadura, cables, un cortador de cables, un par de pinzas. Para alimentar el circuito durante los experimentos, utilicé un adaptador de CC.

Paso 3: Disposición física

La placa de circuito, el altavoz y la batería podrían colocarse en un tambor, cuyo tamaño debería ser proporcional al tamaño total del juguete. En este caso, el tamaño y la forma de la placa de circuito deben ser tales que la placa encaje en el tambor. Esta solución es conveniente si ya tiene un juguete que representa una ametralladora alimentada por tambor, por ejemplo, un "Tommy" que se muestra en muchos proyectos de este sitio.

También es posible colocar el tablero en el cuerpo principal del juguete, especialmente cuando haces un modelo de un rifle de asalto moderno con un alimentador rectangular. En este caso, se podría colocar un pequeño altavoz en el "lanzagranadas sub-cañón" de la "pistola". Obviamente, el interruptor SW1 debe colocarse donde se encuentra el gatillo de un arma real.

Paso 4: Presentación real

Lo que ves en el video y las imágenes no es un juguete real, es solo una forma de mostrarte mejor mi dispositivo en acción. El sonido también es mejor cuando el altavoz está ubicado en un recinto. Por lo tanto, descargué una imagen de un "Tommy", la imprimí, la pegué en un trozo de cartón, la recorté y fabricé un pequeño tambor para el altavoz. Hice los lados frontal y posterior del tambor de madera contrachapada de 4 mm de espesor; Para hacer la superficie lateral, utilicé finas tiras de madera contrachapada empapadas y formadas en un cilindro de diámetro adecuado.