Цветомузыка на транзисторах: Цветомузыка на транзисторах КТ805АМ (3-х канальная)

Схема цветомузыки на транзисторах своими руками

Подобные устройства улучшают восприятие музыкальных произведений и значительно повышают степень их эмоционально-психологического воздействия на личность. В развитии цветомузыки можно выделить два основных направления. Первое предполагает отсутствие жёсткой связи между музыкальным произведением и его цветовым сопровождением. При этом не исключается и автоматическое управление цветовым рисунком. Очевидно, что не смотря на высокую эстетическую насыщенность такой аудиовизуальной программы, существенным недостатком таких систем является их большая сложность и стоимость, а также необходимость высокой квалификации оператора.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Цветомузыка схема
• Простые схемы цветомузыки на светодиодах и светодиодных лентах для сборки своими руками
• Электронные схемы и статьи на тему «цветомузыка»
• Цветомузыка своими руками
• Цветомузыка самодельная из светодиодов
• Цветомузыка. Что может быть проще?
• ЦВЕТОМУЗЫКА
• Простая схема цветомузыки своими руками
• Цветомузыка: светодиодная светомузыка своими руками

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Самая простая схема цветомузыки.

Цветомузыка схема

Неисчерпаемый потенциал светодиодов в очередной раз раскрылся в конструировании новых и модернизации уже имеющихся цветомузыкальных приставок. Сейчас ситуация изменилась и функцию магнитофона теперь выполняет любое мультимедийное устройство, а вместо ламп накаливания устанавливают сверхъяркие светодиоды или светодиодные ленты. Как сделать цветомузыку с помощью простой электронной схемы и заставить светодиоды мигать от источника звуковой частоты?

Какие варианты преобразования звукового сигнала существуют? Эти и другие вопросы рассмотрим на конкретных примерах. Для начала следует разобраться с простой схемой цветомузыки, собранной на одном биполярном транзисторе, резисторе и светодиоде. Питание на неё можно подавать от источника постоянного тока напряжением от 6 до 12 вольт. Работает данная цветомузыка на одном транзисторе по принципу усилительного каскада с общим эмиттером.

Возмущающее воздействие в виде сигнала с изменяющейся частотой и амплитудой поступает на базу VT1. Как только амплитуда колебаний превышает некоторое пороговое значение, транзистор открывается и светодиод вспыхивает.

Недостаток данной простейшей схемы состоит в том, что темп мигания светодиода полностью зависит от уровня звукового сигнала. Другими словами, полноценный цветомузыкальный эффект будет наблюдаться только на одном уровне громкости. Снижение громкости приведёт к редкому подмигиванию, а увеличение — к почти постоянному свечению. Простейшая вышеприведенная цветомузыка на транзисторе может быть собрана с использованием светодиодной ленты в нагрузке.

Для этого нужно увеличить напряжение питания до 12В, подобрать транзистор с наибольшим током коллектора превышающим ток нагрузки и пересчитать номинал резистора. Такая простейшая цветомузыка из светодиодной ленты прекрасно подойдёт начинающим радиолюбителям для сборки своими руками даже дома. Избавиться от недостатков предыдущей схемы позволяет трёхканальный преобразователь звука. Самая простая схема цветомузыки с разделением звукового диапазона на три части показана на рисунке.

Питается она постоянным напряжением 9В и может засветить один или два светодиода в каждом канале. Состоит схема из трёх независимых усилительных каскадов, собранных на транзисторах КТ КТ , в нагрузку которых включены светодиоды разного цвета.

В качестве элемента для предварительного усиления можно использовать небольшой сетевой трансформатор понижающего типа. Входной сигнал подаётся на вторичную обмотку трансформатора, который выполняет две функции: гальванически развязывает два устройства и усиливает звук с линейного выхода.

Далее сигнал поступает на три параллельно включенных фильтра, собранных на базе RC-цепей. Каждый из них работает в определённой полосе частот, которая зависит от номиналов резисторов и конденсаторов. Низкочастотный фильтр пропускает звуковые колебания частотой до Гц, о чем свидетельствует мигание красного светодиода.

Через фильтр средних частот проходит звук в диапазоне Гц, что проявляется в мерцании синего светодиода. Высокочастотный фильтр пропускает сигнал, частота которого больше Гц, что соответствует зелёному светодиоду. Каждый фильтр оснащен подстроечным резистором. С их помощью можно задать равномерное свечение всех светодиодов, независимо от музыкального жанра. На выходе схемы все три отфильтрованных сигнала усиливаются транзисторами.

Если питание схемы осуществляется от низковольтного источника постоянного тока, то трансформатор можно смело заменить однокаскадным транзисторным усилителем. Во-первых, гальваническая развязка теряет практический смысл. Во-вторых, трансформатор в несколько раз проигрывает схеме, показанной на рисунке, по массе, размерам и себестоимости. Схема простого усилителя звуковой частоты состоит из транзистора КТ, двух конденсаторов, отсекающих постоянную составляющую, и резисторов, обеспечивающих транзистору режим с общим эмиттером.

С помощью подстроечного резистора можно добиться общего усиления слабого входного сигнала. В случае когда необходимо усилить сигнал с микрофона, ко входу предыдущей схемы подключают электретный микрофон, подавая на него потенциал от источника питания.

Схема двухкаскадного предварительного усилителя показана на рисунке. В данном случае подстроечный резистор стоит на выходе первого усилительного каскада, что даёт больше возможностей для регулировки чувствительности. Конденсаторы С1-С3 пропускают полезную составляющую и отсекают постоянный ток. Для реализации подойдёт любой электретный микрофон, для нормальной работы которого достаточно смещения 1,5В. Следующая схема цветомузыкальной приставки работает от 12 вольт и может устанавливаться в автомобиле.

Она совместила в себе основные функции ранее рассмотренных схемотехнических решений и способна работать в режиме цветомузыки и светильника. Первый режим достигается за счёт бесконтактного управления RGB-лентой при помощи микрофона, а второй — за счёт одновременного свечения красного, зелёного и синего светодиодов на полную мощность. Выбор режима осуществляется при помощи переключателя, размещенного на плате.

Теперь остановимся подробно на том, как сделать цветомузыку, которая отлично подойдет даже для установки в авто, и какие детали для этого потребуются. Чтобы понять, как работает данная цветомузыкальная приставка, сначала рассмотрим её структурную схему. Она поможет проследить полный путь прохождения сигнала. Источником электрического сигнала является микрофон, который преобразует звуковые колебания от фонограммы.

Далее следует автоматический регулятор уровня АРУ , который удерживает колебания звука в разумных пределах и подготавливает его к дальнейшей обработке. Фильтры разделяют сигнал на три составляющие, каждая из которых работает только в одном частотном диапазоне. В конце остаётся только усилить подготовленный токовый сигнал, для чего используют транзисторы, работающие в ключевом режиме. На основании структурных блоков, можно перейти к рассмотрению принципиальной схемы. Её общий вид представлен на рисунке.

Для ограничения тока потребления и стабилизации питающего напряжения установлен резистор R12 и конденсатор С9. Для задания напряжения смещения микрофона установлены R1, R2, C1. Конденсатор C fc подбирается индивидуально к конкретной модели микрофона в процессе наладки. Он нужен для того, чтобы немного приглушить сигнал той частоты, которая превалирует в работе микрофона. Обычно снижают влияние высокочастотной составляющей. Нестабильное напряжение автомобильной сети может оказывать влияние на работу цветомузыки.

Поэтому наиболее правильно подключать самодельные электронные устройства через стабилизатор на 12В. Звуковые колебания в микрофоне преобразуются в электрический сигнал и через С2 поступают на прямой вход операционного усилителя DA1. В момент возникновения на выходе DA1. Это приводит к мгновенному снижению напряжения на выходе. Чтобы цветомузыка на светодиодах светила достаточно ярко, нужно усилить выходной ток до соответствующего значения. Для ленты с потреблением до 0,5А на каждый канал подойдут транзисторы средней мощности типа КТ или импортный BD без монтажа на радиатор.

Если собираемая светомузыка своими руками предполагает нагрузку около 1А, то транзисторам потребуется принудительное охлаждение. В коллекторах каждого выходного транзистора параллельно выходу стоят диоды D6-D8, катоды которых объединены между собой и выведены на переключатель SA1 White light.

Второй контакт переключателя соединён с общим проводом GND. Пока SA1 разомкнут, схема работает в режиме цветомузыки. При замыкании контактов переключателя все светодиоды в ленте зажигаются на полную яркость, образуя в сумме белый поток света. Для изготовления печатной платы понадобится односторонний текстолит размером 50 на 90 мм и готовый файл. Для наглядности плата показана со стороны радиоэлементов.

Перед выводом на печать необходимо задать её зеркальное отображение. В слое М1 показаны 3 перемычки, размещаемые на стороне деталей. Для сборки цветомузыки из светодиодной ленты своими руками понадобятся доступные и недорогие компоненты. Микрофон электретного типа, подойдет в защитном корпусе со старой аудио аппаратуры.

Конденсаторы, независимо от типа, должны иметь запас по напряжению и быть рассчитаны на 16В или 25В. При необходимости конструкция платы позволяет установить выходные транзисторы на небольшие радиаторы. С краю запаивают клеммную колодку на 6 позиций для подачи питания, подключения RGB светодиодной ленты и переключателя. Полный перечень элементов приведен в таблице.

В заключение хочется отметить, что количество выходных каналов в самодельной цветомузыкальной приставке можно увеличивать сколь угодно раз. Для этого нужно разбить весь частотный диапазон на большее количество секторов и пересчитать полосу пропускания каждого RC-фильтра. К выходам дополнительных усилителей подключить светодиоды промежуточных цветов: фиолетового, бирюзового, оранжевого. От такого усовершенствования цветомузыка своими руками станет только краше.

Светодиодная лента SMD , её особенности и разновидности. Как правильно подключить светодиодный прожектор к сети вольт? Срок службы светодиодных ламп и светильников: реалии и сказки производителей.

Стабилизаторы тока на lm, lm, lm и их применение для светодиодов. Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих? Какие лампы лучше для дома — светодиодные или энергосберегающие? Простые схемы цветомузыки на светодиодах и светодиодных лентах для сборки своими руками. Преимущества светодиодов перед лампочками в цветомузыкальных приставках неоспоримы: широкая цветовая гамма и более насыщенный свет; различные варианты исполнения дискретные элементы, модули, RGB-ленты, линейки ; высокая скорость срабатывания; низкое энергопотребление.

Читайте так же. Последние публикации Самые популярные статьи Последние комментарии.

Простые схемы цветомузыки на светодиодах и светодиодных лентах для сборки своими руками

Вообще, цветомузыка или светомузыка — это такой вид искусства, основанный на ассоциировании музыкальных колебаний с различными цветами. Электрический сигнал из выхода звукового канала не сам звук из динамика, а именно сигнал, например, из разъема для наушников поступает на каскад из фильтров разных частот;. Каждый из фильтров их может быть больше, чем три отсеивает только определенный диапазон частот;. Колебания на выходе каждого из фильтров управляют питанием светодиодов.

Цветомузыка: светодиодная светомузыка своими руками три активных фильтра, собранных по идентичной схеме на транзисторах VT1-VT3, которые.

Электронные схемы и статьи на тему «цветомузыка»

By Valery , January 5, in Своими руками. Простая светодиодная цветомузыка ЦМУ с микрофоном. Назначение — игрушка или настольный сувенир. Реагирует на любые звуки в помещении. Не требует каких-либо подключений. Напряжение питания 9 вольт от двух последовательно соединенных плоских батареек 3R Что бы не было двояких толкований, не следует путать такие устройства со светодинамическими установками СДУ , в отличие от которых ЦМУ реагируют на разные полосы частот звукового спектра. Структурная схема такая: Сигнал от микрофона 1, усиливается широкополосным усилителем 2, сигнал с которого подается на три частотных фильтра 3, каждый из которых пропускает только свою полосу частот.

Цветомузыка своими руками

Как-то в голову мне пришла мысль соорудить цветомузыку , мигающий в такт музыки. Посмотрев несколько электрических схем цветомузыкальных устройств, решил, что все они для меня немного сложны, так как мои познания в электронике заканчиваются на уровне школьной программы. Но я не отчаивался и обратился к хорошему знакомому, который подсказал мне как я смогу сделать цветомузыку своими руками. Схема получилась действительно очень простой, и я собрал ее за 40 минут. Желательно все вырезать как можно ровнее, так как далее все пластины будут сочленяться вместе, и любая кривизна или перекос будет очень хорошо видны.

На форумах радиолюбителей опубликовано множество схем цветомузыки, некоторые из которых сможет собрать начинающий радиолюбитель, а другие считаются уже более продвинутыми.

Цветомузыка самодельная из светодиодов

Сегодня многие начинающие радиолюбители хотят собрать схему цветомузыки своими руками. И несмотря на то что в продаже появляются радиоконструкторы с набором деталей для постройки несложной цветомузыкальной приставки, радиолюбителям особое удовольствие доставляет процесс изготовления. Трансформатора нужен для повышения сигнала и гальванической развязки аудио выхода и схемы цветомузыки. Эта конструкция с оригинальными световыми эффектами достаточно проста и надежна. Основным элементом устройства является микроконтроллер PIC12F

Цветомузыка. Что может быть проще?

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga. Практически у каждого начинающего радиолюбителя, да и не только, возникало желание собрать цветомузыкальную приставку или бегущий огонь, чтобы разнообразить прослушивание музыки в вечернее время или в праздничные дни. В этой статье речь пойдет о простой цветомузыкальной приставке, собранной на светодиодах, которую под силу собрать даже начинающему радиолюбителю. Работа цветомузыкальных приставок ЦМП, ЦМУ или СДУ основана на частотном разделении спектра звукового сигнала с последующей передачей его по отдельным каналам низких, средних и высоких частот, где каждый из каналов управляет своим источником света, яркость которого определяется колебаниями звукового сигнала. Конечным результатом работы приставки является получение цветовой гаммы, соответствующей воспроизводимому музыкальному произведению. Для получения полной гаммы цветов и максимального количества цветовых оттенков в цветомузыкальных приставках используются, как минимум, три цвета:.

Цветомузыка: светодиодная светомузыка своими руками три активных фильтра, собранных по идентичной схеме на транзисторах VT1-VT3, которые.

ЦВЕТОМУЗЫКА

Вы начинающий радиолюбитель и вам нечем заняться? Хотите что-нибудь спаять, но не можете определиться с выбором? Делаем цветомузыку! Устроим дома дискотеку и будем зажигать, но сначала включим паяльник и немного попаяем.

Простая схема цветомузыки своими руками

Как сделать цветомузыку своими руками? Существует множество вариантов, большинство из них сложны в сборке и простому человеку собрать их, зачастую не под силу. Побродив по просторам интернета, я нашел одну схему, которая очень проста. Сделать цветомузыку своими руками на светодиодах с помощью данной схемы сможет каждый. Изготавливаем корпус, в котором будут находится светодиоды.

Такая светодиодная цветомузыка подойдет для тех, кто слушает музыку на компьютере.

Цветомузыка: светодиодная светомузыка своими руками

Чтобы собрать цветомузыку на светодиодах своими руками необходимо обладать базовыми знаниями электроники, уметь читать схемы и работать с паяльником. В статье мы рассмотрим, как работает цветомузыка на светодиодах, основные рабочие схемы, на основе которых можно собрать самостоятельно готовые устройства, а в конце пошагово соберем готовое устройство на примере. В основе цветомузыкальных установок, используется способ частотного преобразования музыки и его передачи, посредством отдельных каналов, для управления источниками света. В результате получается, что в зависимости от основных музыкальных параметров, работа цветовой системы будет ей соответствовать. На этом прицепе основана схема, по которой собирается цветомузыка на светодиодах своими руками.

Цветомузыка своими руками — что может быть приятней и интересней для радиолюбителя, ведь собрать ее несложно, имея хорошую схему. В современной радиотехнике существует огромное разнообразие радиоэлементов и светодиодов, преимущество которых трудно подвергнуть сомнению. Большой диапазон цветов, яркий и насыщенный свет, высокая скорость срабатывания различных элементов, низкое потребление энергии. Этот список достоинств можно продолжать бесконечно.

Светомузыка на одном транзисторе схема — Bitbucket

Created by
knucabkergiou1973
2017-08-24

snippet.markdown

———————————————————
>>> СКАЧАТЬ ФАЙЛ <<<
———————————————————
Проверено, вирусов нет!
———————————————————

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Ну какая это светомузыка, просто тупая мигалка. Транзистор любой низкочастотный.посмотрел и то-же возникло пару вопросов : Поправьте меня. 1- если в схеме нарисован транзистор PNP (кт361) то на Эмиттер ну никак не — батареи ! Цветомузыка На Одном Транзисторе. Автор eagle_31, 14 мая, _31, не замарачивайтесь на этой схеме, она имеет такое же отношение к ЦМУ как детский совочек к экскаватору. Могу копать, могу и не. собрал цветомузыку на одном транзисторе кт315 использовал только 5 светодиодов схема прикреплена. поработала около 10 минут и пробило транзистор между эмитером и колектором в итоге светодиоды горят не переставая воспрос от чего перегорело если 5 светодиодов. Простейшая схема с одним светодиодом. Для начала следует разобраться с простой схемой цветомузыки, собранной на одном биполярном транзисторе, резисторе и светодиоде.Если собираемая светомузыка своими руками предполагает нагрузку около 1А, то транзисторам. Кто знает схему с минимальным кол-вом деталей цветомузыку на одном транзисторе?Подскажите можно как-то эту схему переделать, что-бы можно было вставить туда транзистор p-n-p типа. например Мп 41-42? Лада 2112 -=ТУВик=- › Бортжурнал › Цветомузыка на одном транзисторе. Kraz42 был 1 час назад. транзистор кт819г (можно заменить аналогом С945).Прикольно! Только не Цветомузыка, а Светомузыка)). +1. Делаем простую цветомузыку на одном транзисторе. Схемка простая. 30 Собираем схему, Светомузыка для RGB светодиодной ленты на транзисторах. Цветомузыка светодиод мигает под басы. Существуют и более простые схемы цветомузыки, которые может собрать любой начинающий, на 1 транзисторе, к тому же не нуждающиеся в предусилителе, одна из таких схем изображена на картинке ниже Для меня цветомузыка — это разноцветное моргание света, а светомузыка — просто моргание белого света.В данной схеме начинающим электронщикам труднее всего разобраться c транзистором КТ805АМ. Здесь есть небольшой нюанс. Я нарыл в своих запасах полтора десятка светодиодов — белых, красных и синих, потом нашел в сети простой вариант схемы трехканальной цветомузыки и приступил к работе. Транзисторы и светодиоды также можно заменить на более мощные. Цветомузыка на одном транзисторе. Примитивная схема. Можно использовать в колонках или детских игрушках.Светомузыка на транзисторе КТ817Б — Aero. Первая версия светомузыки. Группа для обсуждения подключения проведения светомузыки и цветомузыки подсветок и прочего в домашних условиях куда угодно в машинуВот вам две схемы цветомузыки, схема на одном транзисторе сама легкая из всех, которая будет работать без предусилителя, также. Светомузыка на одном транзисторе. 21.08.2016, 22:32.В схеме используется NPN транзистор С9014, хотя будет работать и на любом другом маломощном, например КТ3102, КТ315 и т.д., резистор 10 кОм, мощный светодиод 3 Вт. Все видели там светомузыку. Без нее, согласитесь, атмосфера не та.Схема. Для того, чтобы спаять цветомузыку, будем руководствоваться схемой.Общий припаиваем к левой ножке транзистора. К средней ножке припаиваем провод “минус” от светодиодов. Простая схема. Самодельная цветомузыка на светодиодах. Собрать по такой схеме цветомузыку способен даже школьник, ведь она состоит всего из одного транзистора.Он будет менять режим светомузыки на простое освещение. Цветомузыка своими руками схема. Перед началом сборки схемы, продеваем провода в отверстия короба.транзистор на схеме включен неправильно, выводы тоже неправильно обозначены такая схема работать не будет! Схема цветомузыки взята из интернета. Цветомузыка простая, на 5 каналов (один канал –белый фоновый).По крайне мере я этого не заметил. Транзисторы КТ819 можно заменить на КТ815. Резисторы мощностью 0,25 Вт. можно ли сделать цветомузыку на транзисторе кт 837Б. на одном? нет.Почему на одном нет? Я могу привести схему цветомузыки вообще без транзисторов, а этот один транзистор можно будет к ней изолентой. Простейшая светомузыка на транзисторе КТ815Г. До того момента, пока я не собрал свою светомузыкальную установку северное сияние, я игрался с такой вот самой простой схемой светомузыки, которую только можно найти на просторах интернета. 5).

Мы сделали это полностью с использованием аналоговой схемы, преобразуя входной аудиосигнал в светодиодную подсветку, соответствующую полосе частот сигнала. Основные функции включают в себя регулировку громкости, реализованную с помощью операционного усилителя, который позволяет пользователю регулировать громкость выходного сигнала, и ряд активных полосовых фильтров, разделяющих звук на три полосы: низкие, средние и высокие частоты.

Блок-схема

Блок-схема SSSSS

Есть четыре основных компонента: входной сигнал, усиление, фильтрация и выход. Входной сигнал подавался с помощью 3,5-мм стереоразъема (чтобы можно было воспроизвести песню на телефоне или компьютере). Для получения выходного светодиодного дисплея сигнал был усилен транзисторным усилителем и отфильтрован на различные композиционные частоты с помощью полосовых фильтров. В зависимости от фильтра сигнал направлялся либо на красные светодиоды (низкие частоты), либо на желтые светодиоды (средние частоты), либо на зеленые светодиоды (высокие частоты) для отображения. Цветной орган требует, чтобы у пользователя был полный опыт прослушивания музыки в дополнение к наблюдению за мигающими светодиодными огнями, поэтому сигнал также был отправлен на динамик. Также был реализован регулятор громкости, чтобы пользователь мог регулировать уровень громкости по своему усмотрению. 95 Схема

Аудиосигналы обычно имеют очень малую амплитуду, и усиление сигналов гарантирует, что они могут быть адекватно восприняты на более поздних этапах проектирования. Одного усилителя оказалось недостаточно, поэтому был добавлен второй усилительный каскад. Для предотвращения эффектов загрузки между этапами использовался буфер в конфигурации эмиттерного повторителя. Операционный усилитель мог бы дать более качественный усилитель (более линейный и с более высоким коэффициентом усиления), но нам не хватило этого компонента. Транзисторы Дарлингтона могут заменить один из транзисторов для еще большего усиления и упрощения конструкции. Но эта конфигурация достаточно хороша.

Транзисторный усилительный каскад

Мы использовали общий эмиттер с топологией вырождения из-за его высокого коэффициента усиления и благоприятного выходного импеданса. Блокировочный конденсатор постоянного тока был подключен к сигналу для предотвращения нагрузки, а два резистора смещения использовались для поддержания рабочей точки постоянного тока 5 вольт на базе. Для улучшения линейности усиления в широком диапазоне звуковых частот была выбрана схема, использующая дегенерацию. Хотя вырождение снижает усиление, оно позволяет улучшить входной импеданс и линейность усиления, особенно для более высоких частот. 2Н39Транзистор 04 был выбран из-за его доступности и высокого коэффициента усиления Бета. Коэффициент усиления одного усилителя с общим эмиттером с вырождением рассчитывался следующим образом:

$A_v=\frac{-\beta R_C}{r_\pi + R_E(\beta+1)}=5$

результирующее усиление равно 25, что позволяет значительно увеличить усиление. Между каждым усилителем и буферным каскадом к выходу был добавлен блокировочный конденсатор, чтобы устранить любое смещение по постоянному току. Между последним каскадом усилителя и фильтрами был добавлен дополнительный буфер, чтобы предотвратить дальнейшие эффекты нагрузки.

Затем усиленный сигнал нужно было отфильтровать в одном из трех диапазонов: низкочастотный, среднечастотный и высокочастотный. Операционные усилители использовались для изготовления активных полосовых фильтров. Активные фильтры, как правило, более чувствительны и имеют более узкую полосу пропускания, чем пассивные фильтры, что было ценно, поскольку диапазоны частот были небольшими. Используемая нами топология жестко контролировала полосу пропускания по сравнению с более простыми топологиями. Наряду с расчетами коэффициента усиления мы использовали программу MATLAB для выбора номиналов резисторов и конденсаторов.

Реализованный фильтр

Затем отфильтрованный сигнал отправляется на светодиоды для отображения. Если сигнал прошел через фильтр низких частот, он поступает на красный светодиод; для средней частоты посылается на желтый светодиод; а высокие частоты отправляются на зеленые светодиоды.

Поскольку светодиод представляет собой диод, его прямое напряжение «включено» составляет примерно 0,6 вольт. Если сигнал не проходит через полосовой фильтр, то его максимальное напряжение наверняка будет меньше 0,6 вольта — следовательно, светодиод не активен, и светиться он не будет. Сигналы, которые проходят через полосовой фильтр, достаточно велики, чтобы активировать светодиод (амплитуда больше 1,2 В), и поэтому будут представлены.

Передача выходного сигнала непосредственно на светодиод возможна, поскольку операционный усилитель имеет очень низкий выходной импеданс — идеальный выходной импеданс операционного усилителя равен нулю. Последовательный резистор добавлен для защиты светодиода от перегрузки по току. Светодиоды не ограничены частотами в звуковом диапазоне, а это означает, что они смогут включаться и выключаться вместе с входным сигналом. Это позволяет огням мигать буквально в такт музыке. Однако, учитывая, что человеческий глаз может обрабатывать только около 60 кадров в секунду, мигание будет настолько быстрым, что пользователь не заметит, а просто увидит постоянно горящую лампочку.

Я понимаю, что управлять светодиодом звуковым сигналом — плохая практика. Если бы у меня было больше времени, я бы, вероятно, разработал схему, в которой транзистор используется в качестве переключателя для включения светодиода, что сделало бы схему более надежной, поскольку вы можно настроить пороговое значение в зависимости от характеристик транзистора.

Регулятор громкости также был добавлен для оптимизации звучания. Инвертирующий усилитель был реализован с использованием операционного усилителя с потенциометром в качестве резистора обратной связи Rf.

Конфигурация инвертирующего усилителя с использованием операционного усилителя

Уравнение усиления для такого инвертирующего усилителя:

$A_v=-\frac{Rf}{Rin}$

синусоиду, усилитель производит фазовый сдвиг на 180 градусов, что не влияет на окончательный выходной сигнал. Однако использование инвертирующего усилителя позволяет изменять Rf до нуля с помощью потенциометра, что означает, что система может быть отключена. Неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления всегда больше единицы не допускал бы приглушения или более низкой громкости, чем на входе. Активный усилитель был выбран из-за его высокого коэффициента усиления, линейности и низкого выходного сопротивления. Было доступно только четыре операционных усилителя LF411; с тремя, используемыми для полосовых фильтров, это было самое важное место для использования последнего операционного усилителя.

Операционный усилитель LF411 не смог обеспечить ток, достаточный для питания динамика 8𝛺. Буфер push/pull был включен в выходной каскад для управления динамиком. Во избежание перекрестных искажений обратная связь в инвертирующем усилителе была подключена к выходу двухтактного буфера, а не к выходу операционного усилителя.

Моделирование

Усилитель неинвертирующий, так как каждый каскад с общим эмиттером является инвертирующим. При входном синусоидальном сигнале 100 мВ от пика до пика выходной сигнал усилителя обеспечивает амплитуду 3,2 В от пика до пика или коэффициент усиления 32. Это обеспечивает достаточное усиление аудиосигналов низкого напряжения, чтобы ими можно было управлять в цвете. усилитель позже.

Вход усилителя (зеленый) и выход (синий)

После того, как каждый аудиосигнал усилен, он проходит через три полосовых фильтра, которые разделяют сигнал на три частотных диапазона: низкий, средний и высокий. Усиление каждого полосового фильтра измерялось с помощью инструмента анализа переменного тока LTSpice.

Результаты анализа переменного тока для низкочастотного полосового фильтра. Центральная частота: 318 Гц. Наибольшее усиление от 250 до 400 Гц.

Результаты анализа переменного тока для среднечастотного полосового фильтра.

Результаты анализа переменного тока для высокочастотного полосового фильтра. (Усиление для высокочастотного фильтра не так велико, как для низкочастотного и среднечастотного фильтров, что остается проблемой.)

На первый взгляд кажется, что изначально присутствует частота биений, которая серьезно влияет на характеристики схемы при изменении амплитуда.

Кажущаяся частота биений на выходе полосового фильтра

Мы проверили это, увеличив частоту входной синусоидальной волны, как показано на схеме ниже, которая имитирует последовательность различных частот или нот в музыкальном произведении.

Оказывается, переходный процесс возникает только при запуске, в течение очень короткого и незначительного промежутка времени, а не при смене частот. В результате общая производительность схемы не пострадает.

Результат теста с входной последовательностью синусоидального сигнала

Сконструированное устройство

Устройство было сконструировано на одной макетной плате

Активные компоненты встроенной схемы

Соответствие светового и частотного диапазонов встроенной цепи

Circuit I/O

Для того, чтобы получить звуковой сигнал от ноутбука в схему, мы модифицировали старый кабель для наушников. Кабель вставлялся в аудиоразъем на ноутбуке, и планировалось припаять одножильные провода к проводам в кабеле и соединить одножильные провода с макетной платой. Это было сложно, так как провода были покрыты эмалью и их нужно было оплавить с помощью паяльника (не пытайтесь повторить это дома…).

Полосовые фильтры

Разработка точных полосовых фильтров была сложной задачей. Как обсуждалось ранее, топология фильтра была выбрана для достижения более узкой полосы пропускания. Входные резисторы R1 и R2 были выбраны так, чтобы R1 был немного больше, чем R2, а резистор R3 был выбран очень большим. Центральную частоту такого фильтра можно рассчитать как:

$f_r=\frac{1}{2\pi\sqrt{R3(R1 // R2)C1C2}}$

И R1, R2 и R3 были выбраны соответственно и настроены на основе моделирования.

Там, где это было возможно, для простоты C1 и C2 были установлены одинаковые значения, но это было возможно только для низких и средних частот. Для высокой частоты использование рассчитанного значения привело бы к фильтру верхних частот с линейной зависимостью между частотой и усилением, а не к полосовому фильтру. В результате значения для C1 и C2 были дифференцированы и выбраны с помощью моделирования — C1 был выбран равным 10 нФ, а C2 560 пФ.

Выбор запчастей

Доступность запчастей была затруднена. Мы получили набор компонентов (поскольку класс был виртуальным), но в нем было только около четверти конденсаторов, перечисленных в сводке деталей, что сделало бы нашу конструкцию невозможной, даже после внесения правок, чтобы отразить детали, которые были на самом деле. в комплекте. К счастью, Натаниэль смог подобрать дополнительные конденсаторы у своего школьного учителя электроники. Было предоставлено только четыре операционных усилителя, и их лучше всего использовать для активных полосовых фильтров и регулятора громкости. Хотя в сводке деталей набора указано четыре LM411, было только три LM411 и один LM741. LM741, впервые разработанный и изготовленный в 1968 устарел, потому что современные операционные усилители имеют лучшие характеристики. Чтобы предотвратить любые расхождения между фильтрами, LM411 использовались для полосовых фильтров, что требует большей точности, чем регулировка громкости, для которой использовался LM741. Если бы было доступно больше операционных усилителей, транзисторный усилитель можно было бы заменить, что улучшило бы характеристики схемы из-за линейности и высокого коэффициента усиления усилителей на операционных усилителях.

Целостность блока питания

Наконец, в процессе сборки выяснилось, что динамик воспроизводит звук с искажениями, причем непонятно, почему возникают искажения. Добавление развязывающего конденсатора между землей и Vdd и землей и Vss решило эту проблему, и схема была обновлена, чтобы отразить это изменение.

В заключение

Этот проект был интересен тем, что мы смогли соединить концепции ЭО, которые мы изучили в классе, с визуализацией звука. Мы успешно внедрили частотно-селективное освещение и регулятор громкости, несмотря на ограничения на детали (как преднамеренные, такие как ограниченное количество операционных усилителей, так и непреднамеренные, такие как отсутствующие конденсаторы), и успешно сконструировали адаптер, позволяющий цветному органу играть. музыку с любого устройства, имеющего стандартный разъем для наушников.

Что дальше? Теперь, когда мы знаем, что схема работает, было бы неплохо спроектировать и разложить несколько печатных плат (и подарить их?). Сборка схемы на печатной плате более стабильна, чем на макетной плате, поскольку она избавляет от множества неисправных соединений и паразитной емкости. Светодиоды для каждого диапазона также могут быть более настроены в отношении усиления, чтобы выровнять количество времени, в течение которого каждый светодиод горит — низкие частоты очень распространены в музыке, а высокие частоты — не так много.

Более сложный цветной орган может также обеспечивать различные эффекты мерцания света, например, путем изменения громкости или продолжительности с помощью широтно-импульсной модуляции в сочетании с программной платой Arduino или таймером 555, позволяющим свету постепенно появляться и гаснуть в определенный момент времени. начало и конец нот в привлекательной форме.

Видео

И поскольку вы дошли до конца, вам, наверное, интересно, как это выглядит! Видео здесь:

https://youtu. be/z6yldUKYbNA

дизайн

аппаратное обеспечение

транзисторов — Светодиодная вспышка с музыкой

спросил
6 лет, 10 месяцев назад

Изменено
6 лет, 10 месяцев назад

Просмотрено
2к раз

\$\начало группы\$

Я хочу поставить несколько светодиодных вспышек с интенсивностью моей музыки. Мне не нужен цветной орган, я просто хочу, чтобы светодиоды мигали синхронно с музыкой. Я усиливаю сигнал с помощью чипа LM368 и играю музыку с динамика 4 Ом мощностью 3 Вт, и качество звука отличное. Проблема в том, что мои светодиоды вообще не загораются.

Я использую конфигурацию, которая, по мнению многих людей, работает хорошо, но обычно это делается с транзистором TIP31, а не с 2N39. 04. Я безуспешно пытался вставить операционный усилитель с коэффициентом усиления 10 перед базой транзистора.

Кто-нибудь видит проблему с моей схемой или знает причину, по которой светодиод не включается? Будем признательны за любые советы

Спасибо

• светодиоды
• транзисторы
• операционный усилитель
• аудио
• динамики

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Скорее всего, Q1 прокуренный. Вы забыли добавить токоограничивающий базовый резистор для ограничения тока.

Вероятно, вам следует добавить обратный диод на базу (после резистора) для защиты транзистора. Диод рекомендуется, потому что вы питаете базу переменным напряжением, которое колеблется выше и ниже нуля вольт. Когда он колеблется в отрицательном направлении, переход база-эмиттер смещен в обратном направлении. Это, вероятно, выживет, учитывая, что вы работаете на низком напряжении, но в любом случае это хорошая практика.

Проверьте транзистор с помощью мультиметра с функцией проверки диодов. Вы должны получить 0,7 В b-e и b-c с выводом + на базе. Вы должны получить высокое чтение, когда отведения перевернуты.

^{имитация этой схемы – Схема создана с помощью CircuitLab}

Рис. 1. Модифицированная схема.

Когда вы снова запустите Q1, следующая проблема будет заключаться в том, что вы, вероятно, выкурите светодиоды. У вас нет резистора ограничения тока светодиода в вашей схеме. Вам может сойти с рук это, если ваше напряжение питания низкое.

Изменить: я не смог прочитать напряжение питания. Теперь я вижу, что это всего 5 В. Этого будет недостаточно для четырех светодиодов. Как предлагали другие, попробуйте их в параллельных парах.

\$\конечная группа\$

10

\$\начало группы\$

На рисунке показано напряжение питания светодиода 5 вольт, что слишком мало для последовательного включения четырех светодиодов.

Прямое напряжение на светодиоде зависит от цвета и химического состава — обычные красные светодиоды составляют около 1,9вольт, а другие цвета выше, до 3,2 вольта для синего и белого.

Напряжение питания должно быть больше, чем сумма напряжений светодиодов плюс примерно вольт для токоограничивающего резистора. При напряжении питания 5 вольт вы можете последовательно подключить два красных светодиода с резистором на 100 Ом, чтобы обеспечить ток около 10 мА через светодиоды.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Слишком много светодиодов, даже если бы каждый из них был синим с падением на ~1,2 В, это было бы 4,8 В с транзистором, имеющим дополнительное падение на 0,7 В. Транзистор не включается. Попробуйте с одним светодиодом и посмотрите, работает ли он.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

Есть две возможные причины, по которым ваши светодиоды не включаются:

1. Транзистор Q1 никогда не включается.