Generatoare audiofrecventa
Jingle Generator Email
Scris de Stroescu Dan Mihai   
Joi, 24 Februarie 2011 22:48
Schema electronica Jingle Generator
 
   JINGLE GENERATOR
 
 Acest montaj are intr-adevar mai mult un scop de divertismet decat unul practic, dar abordarea lui poate evidentia modul de functionare a circuitelor logice, deci, de la bun inceput targetul articolului se directioneaza mai mult catre incepatori.
 Jingle-ul este de regula un pasaj muzical, sau chiar un semnal sonor care se desfasoara inaintea unei reclame, unui anunt, sau al unui eveniment; un exemlu ar putea sa fie semnalul sonor din gari, semnal care precede anuntul venirii trenului. 
 Schema are in componenta 4 blocuri:
1. Generatorul de tact - reprezentat de IC1 (CD4093);
2. Modulatorul - reprezentat de numaratorul MMC4017
3. Generatorul audio - realizat cu E555 (LM555)
4. Grupul optic
 
 1. Generatorul de tact
 
  Este realizat cu un circuit integrat CMOS - CD4093, care cuprinde 4 porti SI-NU precedate de triggere Schmitt, care genereaza ritmul in care sunt reproduse cele 9 tonuri. La apasarea butonului normal-deschis B1, se amorseaza generatorul de impulsuri care functioneaza pana la sfarsitul secventei sonore.
  Din SR10 se regleaza frecventa de tact, adica viteza de derulare a melodiei.
  Primele 2 porti (NAND1 si NAND2) sunt legate in configuratie de CB R-S (circuit basculant reset-set); cand se apasa butonul B1, iesirea portii NAND2 (pin4) trece in H („HIGH” = nivel logic ridicat - ceea ce inseamna aproape +12V, „LOW” - L = nivel logic scazut, acica cca +0,8V), se amorseaza oscilatorul realizat cu NAND3, iar pinul 14 al IC2 (intrarea numaratorului) primeste impulsuri.
  La sfarsitul secventei muzicale, cand iesirea Q9 a numaratorului intra in H, tranzistorul T1 conduce pentru o perioada foarte scurta. Acest impuls aplicat pe intrarea 1 a portii NAND1, reseteaza circuitul basculant R-,S intrerupand generarea impulsurilor de tact. Astefl, jingle-ul nu se va repeta la infinit, ci doar la apasarea butonului B1.
 
 
 2. Modulatorul
 
  Impropriu denumit astfel, este blocul numarator, relizat cu integratul CMOS (Complementary  Metal-Oxid-Semiconductor) MMC4017 - numarator decadic Johnson. I-am spus „modulator”, deoarece la nivelul acestuia se regleaza independent cele 9 tonuri (diferite sau nu), generate de etajul urmator realizat cu 555-ul in configuratie de astabil.
  La pinul 14 al numaratorului, intra trenul de impulsuri pozitive, generat de 4093. Fiecare impuls are rolul de a comuta in H iesirile Q0 - Q9, pe rand, in ritmul impus de primul etaj.
  Astfel, la apasarea butonului, se genereaza primul impuls, care corespunde intrarii in logic H a iesirii Q0 (pin 3), apoi in ritmul frecventei de tact, intra pe rand in H iesirile Q1 - Q9.
(Interesant este ca acest prim impuls are o durata fixa, independenta de reglajul lui SR10, ca si cum ar fi generat de un monostabil).
  Cele 9 iesiri active (adica acele iesiri care genereaza un ton), sunt inseriate cu cate o dioda cu un rol separator şi cu un semireglabil cu rolul de ajustare a inaltimii fiecarui ton. In acelasi timp, fiecare din cele 9 iesiri active, este conectata in anodul unei alte diode ce se afla intr-o matrice de tip porti SI-NU, de data aceasta cu rolul de activare a cate unui LED care in cazul de fata corespunde inaltimii unuia din cele 4 tonuri care alcatuiesc secventa muzicala aleasa de mine (corespunzator secventei: DO-RE-MI-RE-MI-RE-SOL↓-SOL↓-DO). Bineinteles fiecare isi poate alege propria secventa si poate reface matricea dupa propriile dorinte, ori chiar poate renunta la ea (Grupul optic), aceasta avand doar un rol estetic.
  Circuitul R6-C5 are rolul (cel putin teoretic) de a reseta circuitul, astfel incat la fiecare alimentare melodia sa debuteze de la prima nota. Practic, in cazul meu observ ca la prima actionare a butonului B1, mlodia pleaca de la nota a doua (RE), dar odata alimentat montajul, la urmatoarele actionari ale lui B1, secventa pleaca din prima nota (DO, adica iesirea Q0). Posibil la modificarea valorilor lui R6 si/sau C5 problema sa se remedieze, desi personal nu sunt afectat de acest mic impediment, montajul urmand sa functioneze ca sonerie. Oricum, intr-o aplicatie mai serioasa (o automatizare...), aceasta ar fi constituit o problema serioasa. Cei care abordeaza subiectul si remediaza acest inconvenient, ii rog sa semnaleze rezolvarea.
 
 3.  Generatorul audio
 
  Este realizat cu IC3 (LM555 sau E555), legat in configuratie de astabil. Acesta este generatorul de ton.
  Frecventa generata este dependenta de valorile capacitatii lui C7 si a rezistentei dintre pinul 7 si +12V, reprezentat de valorile semireglabilelor SR1 - SR9.
  Iesirea se conecteaza la pinul 3 al circuitului integrat si varianta adoptata de mine este cea a unui difuzor piezoelectric de dimensiuni ceva mai mari (cca. 5 cm), incasetat intr-o cutie de rezonanta, presiunea acustica nefiind una spectaculoasa, pentru simplul fapt ca nu am nevoie de asa ceva in scopul urmarit de mine.
  Cine doreste un sunet mai intens, ori modifica rezistentele din divizorul de iesire, ori pune direct un difuzor dinamic inseriat cu un condensator electrolitic (cu plusul spre circuit), dar cu conditia sa nu se depaseasca un curent absorbit din pinul 3, mai mare de 100 mA, pentru a nu deteriora integratul. Tensiunea la aceasta iesire este aproapiata de cea de alimentare (adica aproximativ +11V).
 
 
 4. Grupul optic
 
  Are un rol pur decorativ si a fost descris anterior. Cum jingle-ul ales de mine, este alcatuit dintr-o secventa de 9 tonuri ce cuprinde doar 4 note, am dispus intr-un sir liniar 4 LED-uri de culori diferite, fiecare corespunzand uneia din cele 4 note (SOL↓, DO, RE, MI, ordinea secventei fiind: DO-RE-MI-RE-MI-RE-SOL↓-SOL↓-DO.
  Astfel, la derularea secventei, LED-urile se aprind succesiv in ordinea: LED1-LED2-LED3-LED2-LED3-LED2-LED4-LED4-LED1.
  Sigur ca acest etaj poate lipsi.
 
 
  Incheiere
 
  Valorile pieselor nu sunt critice. De exemplu P1 (care stabileste frecventa de tact) poate avea valori mai mari de 1Mohm, iar tensiunea de alimentare poate avea orice valoare intre 5 si 15V. Frecventa de tact scade odata cu cresterea valorii lui P1 si cu scaderea tensiunii de alimentare. 
  Pentru CMOS-uri recomand folosirea soclurilor, 555-ul poate fi plantat direct.
  Cablajul nu-l reproduc aici, toacmai acesta fiind o provocare, mai ales pentru un electronist incepator. Eu l-am facut pe o placa dublu-stratificata pentru a evita strapurile (si tot mi-a mai ramas una, dar macar l-am facut cu capul meu si nu cu  vreun program), insa o rcomandare as putea face in ceea ce priveste prezenta condensatoarelor de decuplare (C1, C3, C6) care trebuie sa fie cat mai aproape de pinii de alimentare ai circuitelor integrate aferente, (acestia pot fi lipiti direct pe fata placata, pe pinii de alimentare).
  Ultima data, inainte de alimentare, introduceti integratele in soclurile aferente!
  Inainte de a demara acest mini-proiect (ca, de altfel, oricare altul), informati-va temeinic asupra pieselor pe care le utilizati, incercati sa intelegeti ce rol au, cum functioneaza si stabiliti-va o strategie de plantare a pieselor pe cablaj (cu ce incepeti, cu ce continuati, cu ce incheiati)... dupa cateva „exercitii” din-astea, va deveni rutina.
  MMC4017: http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/M/M/C/4/MMC4017.shtml
  CD4093: http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/C/D/4/0/CD4093.shtml
  Succes!
 
Bibliografie: „365 scheme practice cu circuite integrate CMOS”
                www.datasheetcatalog.com
                Colectia Tehnium
 
Ultima actualizare ( Vineri, 25 Februarie 2011 06:21 )
 
Automat muzical Email
Scris de gigitreid   
Duminică, 15 Iunie 2008 11:26

Automat muzical

Automat muzical

CDB404 se poate inlocui cu 74HC04, CDB490 se poate inlocui cu 74LS90 si CDB442 cu 74LS42. Diodele EF105 cu germaniu se pot inlocui cu diode SCHOTKY de tip BAT85. Tranzistorul care comanda difuzorul este de timp BD139.

Circuitul se alimenteaza la 5 Volti. O tensiune mai mare va distruge integratele.

Cele trei porti CDB404 de jos formeaza un oscilator. CDB490 este un divizor cu 2 si 5, adica poate numara pana la 10 iar CDB442 este un convertor BCD la zecimal. Frecventa circuitului de oscilatie de jos stabileste viteza de "redare" a notelor . Oscilatorului de sus, impreuna cu semireglabilii P1-P10 stabilesc "notele muzicale".

 


 
Avem 15 vizitatori şi 3 membri online