Escada de diodo VCF SEM PCB !: 38 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Ei, o que está acontecendo?

Bem-vindo a um projeto complicado da BONKERS que, se feito da maneira certa, resultará em um filtro controlado por tensão passa baixa de escada de diodo muito bom. Isso é baseado em um design de Eletrônicos para Músicos, com alguns mods importantes e um erro corrigido. E, claro, isso é feito sem um PCB!

Suprimentos

Aqui está o que você precisa para construir isso!

• 1 LM13700
• 3 transistores 2N3904 NPN
• 2 transistores 2N3906 PNP
• 12 diodos 1N4148
• 2 potenciômetros de 100K
• 1 aparador 100K
• 1 capacitor de disco de cerâmica 100nF
• 1 capacitor de filme 47nF
• 3 capacitores de filme 100nF
• 2 capacitores eletrolíticos de 10uF
• 1 capacitor eletrolítico 100uF
• 1 capacitor eletrolítico 220uF
• 1 resistor 220R
• 5 resistor de 1K
• 5 resistores de 10K
• 1 resistor 47K
• 5 resistores de 100K
• 1 resistor de 220K
• 1 resistor de 330K
• 1 resistor de 1M

Etapa 1: pegue um bug! Mate isso

Aqui está um LM13700. O aplicativo matador deste chip é um amplificador controlado por voltagem, uma forma de amplificar sinais com base em outro sinal. Estamos apenas usando MALTA neste projeto, e isso é porque ele também possui entradas extremamente sensíveis que são perfeitas para extrair o áudio filtrado da escada.

Se você está tentando este circuito, provavelmente já sabe sobre a forma como os pinos do chip são contados, começando no pino 1 à esquerda do entalhe ou marca no chip, indo para baixo desse lado, transversalmente e para cima. Vou me referir a números de pinos para que seu circuito se pareça exatamente com o meu!

OK. Apare as partes finas dos pinos 1, 8, 9, 14 e 16. Você NÃO PRECISA fazer isso, eu faço para tornar o chip mais fácil de manusear.

Extraia os pinos 2 e 15. Esses pinos são usados às vezes, eles basicamente cortam o sinal das entradas se a tensão ficar muito alta. Não vamos usá-los.

Dobre os pinos 3 e 4. Esses são os pinos de entrada que usaremos para obter o sinal da escada de diodo.

Os pinos 5, 7, 10 e 12 são dobrados para cima e para cima, de modo que se tocam exatamente como na imagem.

Os pinos 6 e 11 dobram as partes finas. Esses dois pinos são onde a energia entra no chip.

O pino 13 fica dobrado sob o chip - ele será aterrado. Talvez da próxima vez esteja em casa antes do toque de recolher.

Basicamente, faça seu chip se parecer com aquele chip!

Etapa 2: NÃO ENTRE EM PÂNICO

Aqui está nosso primeiro trabalho de soldagem!

Os pinos 6 e 11 recebem energia, então eles precisam de um capacitor como este entre eles. Você sabe, para manter o ruído fora e também dentro!

Etapa 3: este é um resistor importante

Este é um resistor de 330K indo do pino 1 ao pino 13. Ele não precisa ir para o pino 13, ele só precisa ir para o aterramento, mas o pino 13 também precisa ser aterrado, então vamos colocar todos os nossos aterramentos em um só lugar.

Este resistor define o ganho do bit superior do circuito no esquema. A especificação original era 470K. Abaixar o resistor para 330K aumenta a ressonância possível de uma forma muito agradável. Você poderia baixá-lo ainda mais, mas corre o risco de cortes e mais distorção, mas, ei, experimente!

Vamos precisar de um pedaço de metal bem acessível que seja aterrado, então vamos tentar fazer com que a metade aterrada do resistor tenha essa aparência.

Ah… e comecei a comprar resistores de 1/8 watt porque eles são menores. Você totalmente não precisa de resistores pequenos para qualquer uma dessas construções, é apenas o que eu prefiro.

Etapa 4: resistor cem Kay

Aqui está o resistor de 100K que leva o sinal da saída da primeira metade do LM13700 para a outra metade.

Vai do pino 5 (e pino 7, eles são soldados juntos) ao pino 14.

Etapa 5: nosso resistor de menor valor

Aqui está um resistor 220R indo do pino 14 ao terra. Lembra como as entradas desse chip são incrivelmente sensíveis? O sinal da outra metade deste chip passa por um resistor de 100K, que é 100.000 ohms. O sinal é então desviado para o aterramento por meio de um resistor de 220 ohms.

Etapa 6: treinamento por um par de 10Ks

Sofá para dez K estou certo?

Pegue alguns resistores de 10K e torça-os juntos. Soldaremos a broca torcida no pino 6, que será onde entrará a potência negativa.

Etapa 7: tornando as saídas um pouco mais negativas

As outras extremidades do par de resistores de 10K irão para as duas saídas do, do… par Darlington que está no LM13700. Não se deixe confundir pelo nome sofisticado … apenas solde as duas extremidades do resistor nos pinos 8 e 9.

Etapa 8: um pequeno resistor 47K

Por alguma razão, precisamos conectar um resistor de 47K do pino 10 (e 12) ao aterramento. Faça isso deste modo!

Etapa 9: O outro resistor de configuração de ganho e um transistor de afundamento de corrente

Este resistor de 10K vai se conectar ao circuito que poderemos ajustar a ressonância deste filtro. Ligue assim!

Então vamos pegar um transistor PNP, dobrar as pernas como na segunda foto e soldar as duas pernas não dobradas assim. A perna do meio irá para a confusão de cabos do resistor que são aterrados em nosso projeto. A outra perna (se você está olhando para o esquema, a perna sem a seta) vai para a extremidade dobrada daquele resistor de 10K que está soldado ao pino 16.

Quando estiver bem encaixado e seguro, corte a perna livre. Pobre rapaz.

Etapa 10: O resto do circuito de configuração de ressonância

Vamos colocar um resistor de 1M da perna livre cortada do transistor PNP no pino 11, que é onde a tensão positiva vai para o LM13700.

Também adicionaremos um resistor de 220K à mesma perna do PNP.

Confira! Se você deseja controle de tensão sobre a ressonância deste circuito, conecte mais de um resistor de 220K a este ponto! Você pode fazer tipos de modulação muito interessantes controlando a ressonância de um filtro com um sinal de áudio.

Etapa 11: Um toque final para esta parte

Alcance o vazio com sua Gauntlet Of Mystery trans-dimensional e pegue quatro diodos 1N4148. Isso é o que eu faço, pelo menos, você pode apenas tê-los em uma pequena bolsa em sua caixa de peças.

Os diodos têm polaridade, com a eletricidade fluindo apenas em um caminho através deles. Vamos torcer juntas as pernas não listradas de um par, aparar as pernas que têm a listra e soldar as pernas não listradas nas pernas listradas.

Confuso de explicar, fácil de copiar, basta copiar a imagem!

Etapa 12: Uau, isso parece uma bagunça

Os quatro diodos que acabamos de conectar são o "topo" da escada de diodos. As extremidades torcidas juntas se conectam ao pino 10 do LM13700. O pino 10 é onde a tensão positiva entrará no chip!

As duas extremidades livres dos diodos vão para as duas entradas no outro lado do LM13700. Esses são os pinos 3 e 4.

Incluí mais algumas fotos para que você tenha certeza de acertar esta parte.

Está muito apertado aí. Este tipo de diodo é feito de vidro, então não é nada demais se o pedaço de vidro dos diodos tocar outras partes do circuito, mas por favor, examine as coisas com muito cuidado para ter certeza de que não há contato de metal com metal e até mesmo manter seus cabos longe dos corpos dos resistores - há metal sob uma fina camada de tinta!

Etapa 13: OH EM GEE ESTA PRÓXIMA PARTE É ÉPICA

Esta parte é a PARTE DIVERTIDA! Vai passar rápido, então aproveite enquanto dura!

Colete todos os seus capacitores de filme e todos os seus diodos. Essas peças vão fazer a escada!

Etapa 14: comece assim

Todo mundo * sabe que os diodos permitem que a eletricidade flua em apenas uma direção através deles. A faixa preta "interrompe" a eletricidade. É super vital, importante e crítico que a polaridade dos diodos nesta construção vá na mesma direção. Apenas um diodo reverso quebrará completamente o seu filtro.

Precisamos trabalhar rapidamente com os diodos e deixá-los esfriar entre as juntas de solda. Muito calor por muito tempo pode quebrá-los.

Vá em frente e construa a escada com os três primeiros capacitores de 100nF com todos os diodos apontando para uma direção. Quando chegar a hora de adicionar o capacitor 47nF, você terá que acertar.

* Todo mundo não sabe disso …

Etapa 15: é uma escada !

Olhar! Os "degraus" do capacitor 100nF estão "a montante" da direção do fluxo de eletricidade do capacitor 47nF.

O motivo pelo qual estamos usando um capacitor incompatível é que o filtro em escada de diodo mais alucinante do mundo é o do Roland TB-303. Os projetistas do filtro no 303 provavelmente usaram um resistor de meio valor como o degrau "inferior" por acidente, ou estavam drogados demais para explicar de maneira coerente sua ideia de viagem espacial. Seriamente. Brinque com um 303 (ou um clone dele) e tente explicar como diabos aquela coisa foi feita. É uma bagunça completa, mas uma bagunça completamente incrível.

Certo, de qualquer maneira, o capacitor menor vai para o degrau "inferior".

O "fundo" da escada recebe outro par de diodos, o "topo" não.

Etapa 16: Foi divertido. Agora vem a parte mais complicada

Simplesmente não há uma boa maneira de construir a próxima parte. Isso acabará como um pedaço ridículo de resistores, transistores e capacitores, simplesmente não há como evitá-lo.

Mas acompanhe com atenção, passo a passo, e nós faremos isso acontecer!

Este é nosso primeiro passo. Conjure um par de transistores NPN, 2N3904s, e dobre esses pinos assim. Olhando o esquema, você verá que os pinos que estamos dobrando são aqueles com as setas.

Esses dois pequenos transistores vão se abraçar agora e dobrar as pernas juntas assim. Fofo, hein?

Quando os transistores estiverem se abraçando com segurança, pegue as pernas do outro lado e dobre-as assim. Na verdade, você pode dobrá-los de qualquer maneira, neste ponto, o circuito é meio simétrico.

Etapa 17: Foco

Pegue um par de resistores de 1K e torça as pontas juntas.

E então, vamos pegar as pernas livres e envolvê-las nos pinos do meio dos transistores de aperto. Vamos tentar fazer com que seu projeto se pareça com isso, de modo que as pernas que se abraçam apontem para cima e os resistores de 1K voltados para você, combinando com esta imagem.

Etapa 18: Veja! Você construiu um homenzinho

Ele é tão fofo!

Etapa 19: Outra Parte

Oooh, um capacitor 220uF!

Pegue um daqueles pequeninos e conecte-o a um resistor de 1K assim!

Etapa 20: Outro par de transistores

Estes, no entanto, são diferentes uns dos outros.

Pegue o 2N3904 e dobre a perna do meio em direção ao lado plano.

Pegue o 2N3906 e dobre a perna lateral em direção ao lado plano, a perna para a esquerda, olhando para o lado plano.

Quando você dobrar as pernas assim, dobre-as ainda mais, enquanto faz com que os transistores se encaixem na horizontal e solde-os assim.

Etapa 21: O 2N3904 faz as divisões

Não podemos mais olhar para as partes planas dessas partes, mas tudo bem. Pegue aquele com a perna do meio dobrada e faça com que as pernas laterais façam as fendas. Nossa, flexível!

Etapa 22: Fazendo um diamante

Todos aqueles três bits que acabamos de construir são enganchados assim. Observe como elaborei a primeira foto e observe que estava planejando bagunçar. Opa! Mas eu construí da maneira certa. Faça sua construção ficar assim.

Preste muita atenção à polaridade do capacitor eletrolítico. Todos os capacitores como este são polarizados, o que significa que eles só podem realmente lidar com isso quando uma de suas pernas tem uma tensão mais alta do que a outra. O lado "mais negativo" é sempre marcado com uma faixa com sinais de menos impressos nele.

…….. veja, eles fazem capacitores como este com duas folhas muito finas de papel alumínio embrulhado como um filme vegetariano ou um Little Debbie Swiss Roll ou um rolo de canela. Existe essa gosma de eletrólito que pode conduzir eletricidade que está espalhada na folha de alumínio e, de alguma forma, evita que as folhas de alumínio se toquem. Então o que eles fazem é passar uma corrente de uma das folhas de alumínio para a outra. Esta corrente faz com que uma das superfícies acumule óxido de alumínio. O óxido de alumínio é um dielétrico, o que significa que é um isolante. Essa barreira de isolamento é a parte mais importante dos capacitores, que são duas placas de material condutor com um material não condutor entre elas. Os capacitores de filme possuem uma camada de mylar ou poliéster ou propileno ou mesmo papel encerado ou oleado entre as "placas" de metal (folhas de alumínio). Os capacitores de cerâmica têm um pequeno wafer de cerâmica entre as placas (que na verdade se parecem com pequenas placas neste caso LOL). De qualquer forma, se você tentar colocar muita voltagem no lado negativo de um capacitor eletrolítico, o revestimento dielétrico de óxido de alumínio tentará saltar da folha e seguir a voltagem para o outro lugar, o que fará com que o capacitor falhe. Às vezes de forma explosiva …….

Etapa 23: Adicionando o homenzinho

A cabeça do homenzinho da etapa 18 é soldada à junta entre o lado + do capacitor eletrolítico e o resistor de 10K. Uau.

Uma das maneiras de verificar meu trabalho com esse tipo de construção é contar os componentes em uma junta e compará-la ao esquema. Vou fazer isso agora, você também deve fazer …

Hmm … 1, 2, 3, 4 resistores … um capacitor eletrolítico … sim, são cinco componentes, e isso confere com o esquema! Isso também significa que nada mais se conectará a este local. Você pode esquecer isso agora!

Etapa 24: OUTRO resistor 1K

Espero que você tenha sorte e lance um feitiço de invocação com um bônus de produtividade de +6 e obtenha muitos e muitos resistores de 1K, porque esta construção usa muitos deles

Este resistor de 1K fica entre a perna do lado livre daquele transistor que fez as divisões e as duas pernas do transistor que estão segurando o par em um abraço.

Etapa 25: Prepare-se para o calor, perna do meio

Nosso projeto neste ponto tem apenas um transistor sem nada conectado em sua perna do meio. Agora é a hora de soldar um resistor de 1K naquela solitária perna do meio. A outra extremidade desse resistor vai para o ponto que inclui o lado - do capacitor eletrolítico.

Este ponto da construção é para onde vai a tensão para controlar o ponto de corte do filtro. Trataremos disso na próxima etapa. Não se preocupe, é fácil.

Etapa 26: Trigêmeos !

Três resistores de 100K convergiram em uma madeira e eu … espere, deixa pra lá. Basta conectar três resistores assim.

Em seguida, vamos anexá-los ao ponto de que falei na última etapa. O resistor de 1K e a perna do meio do transistor. A extremidade livre desses três resistores serão todas as coisas que vamos usar para ajustar e controlar o corte deste filtro!

Não sei por que há uma imagem quase idêntica, mas há. Apenas para referência, eu acho.

Etapa 27: Oh! É uma linda caixa azul

Um aparador multivoltas!

Esse carinha vai ficar entre o barramento de alimentação + e o barramento de alimentação -. Por "trilho" não quero dizer literalmente os fios, quero dizer qualquer ponto do circuito que receba essa energia. Na verdade, os fios de energia são anexados aqui na minha construção.

Para fazer com que nossas construções combinem perfeitamente, dobre as pernas de seu aparador assim. Para fazer com que nossos builds combinem com ainda MAIS perfeição, retire um aparador de algum projeto diferente que acabou parando de funcionar corretamente como um VCO baseado em um chip 4046 PLL.

Etapa 28: A caixa azul encontra um lar

OK. O par de resistores de 10K são trançados juntos no ponto onde a eletricidade + entrará neste circuito. A perna lateral do transistor cuja perna do meio tem o trio de resistores de 100K de alguns passos atrás. Etapa 26. Meu Deus. Já passamos da metade do caminho, tenha coragem!

A perna do meio do aparador de caixa azul é conectada a um dos resistores de 100K. Quando você liga o filtro completo e nenhum som é emitido, pode ser necessário ajustar este aparador para obter o corte em um ponto adequado.

E há algumas fotos de referência. Faça com que tenha a mesma aparência !!!

Etapa 29: Hora de eletrificar! ou pelo menos conecte os fios eletrizantes

Você notará (porque desenhei toda a foto) que meu fio terra está no lugar errado.

Certifique-se de conectar o fio terra (nesta foto, é branco com uma faixa verde) ao lado - do capacitor eletrolítico. Não é como naquela foto. Eu cometi um erro horrível.

Felizmente, eu peguei antes de ligar meu circuito.

O fio negativo (verde nesta construção) vai para onde a perna lateral do aparador se conecta à perna do transistor.

O fio positivo (laranja na minha construção) vai para a outra perna do aparador, a perna que se conecta aos dois resistores de 10K.

Etapa 30: O Projeto Bits Unite

O "fundo" da escada deve ter os diodos ainda soltos. Esses diodos se prendem às pernas laterais dos dois transistores que eram o Cute Little Man. Lembra daquele cara? Neste ponto, o Cute Little Man ainda é simétrico, realmente não importa qual diodo se conecta a qual das pernas do cara. Mas isso importará em breve, e será super confuso de explicar se você não fizer assim. Vamos fazer nossos projetos combinarem uns com os outros!

Etapa 31: Todos juntos novamente pela primeira vez

Aqui está o degrau onde a simetria da escada e o rapazinho bonito são destruídos! Não sou um físico, então não tenho certeza se a simetria adicional aumenta ou reduz o caos, já que, para mim, um objeto simétrico é ordenado, mas por outro lado, um universo com ordem zero é perfeitamente simétrico em todos maneiras.

Confuso.

De qualquer forma, aqui estão duas visualizações de como o "topo" da escada de diodo se conecta ao LM13700. Olhando para o esquema, você verá que a barra vertical "direita" da escada se conecta à entrada + do LM13700, enquanto a barra vertical "esquerda" se conecta à entrada - do LM13700.

Olhe para a escada física com os capacitores apontando para você. A vertical à direita conecta-se ao pino 3 do LM13700. A outra vertical se conecta ao pino 4.

Por algum motivo, não tirei uma foto dos fios de alimentação entrando no chip. O fio de alimentação positivo se conecta ao pino 10, o fio negativo vai ao pino 6. Você mal consegue ver as conexões nas fotos na próxima etapa.

Etapa 32: Oooh, o capacitor de entrada

Aqui está o capacitor pelo qual o sinal de áudio de entrada passará!

É um eletrolítico, então certifique-se de conectá-lo com o lado + conectado à perna do meio do transistor que se conecta ao lado "esquerdo" da escada do diodo.

A seguir, conectaremos um resistor de 100K ao lado - do capacitor.

Etapa 33: O resistor de realimentação de ressonância

Esse carinha tem o mesmo tamanho do capacitor de 10uF, mas tem uma capacidade maior, de 100uF. Seu capacitor de 100uF provavelmente será maior.

Conecte o lado + do capacitor à perna do meio do transistor que se conecta ao lado "direito" da escada do diodo.

Conecte o lado - do capacitor a um pedaço de fio aleatório que você puxou do cabo do controlador PS2 que a cobaia de sua irmã mastigou. Como queiras.

O outro lado daquele fio mutilado por cobaia vai para o pino 9 do LM13700, mas embora eu tenha duas fotos do fio conectando ao capacitor, não tenho uma única foto mostrando o outro lado do fio. Então dê uma olhada na foto que incluí. Ver? Pino 9, o pino do canto …? AH MINHA PALAVRA Acabei de perceber que você pode criar notas em fotos. Eu vou fazer isso.

Etapa 34: apenas alguns potenciômetros

Aqui estão dois potenciômetros de 100K. Eu gosto desse tipo de pote porque eles são muito baratos e podem ser virados com muita facilidade. Eles não parecem precisos e se desgastam mais rapidamente do que potes mais sofisticados, mas hey, compensações, estou certo?

Você pode usar qualquer tipo de potenciômetro que quiser, lacrado, caro, reciclado ou reaproveitado, e até mesmo valores diferentes funcionarão bem com este circuito, de 10K a 1M. A única diferença estará em como os parâmetros do circuito respondem à "ação" de girar os botões.

Etapa 35: Nossos potes obtêm tensão

Eu penso nos potenciômetros como tendo um lado "alto" e um lado "baixo". Há um limpador dentro dos potenciômetros que seguem o botão, arrastando contra um círculo de 3/4 de material resistivo. Quando aumentamos o volume totalmente, estamos carregando a conexão do pino do meio para a perna "alta" do potenciômetro.

Nesta construção, ambos os potenciômetros obtêm eletricidade + para a perna "alta". Ambos alcançam terreno em sua perna "baixa".

Etapa 36: Ressonância sob controle

Há um resistor de 220K conectado à perna do meio de um transistor que está pendurado no chip LM13700. Esse resistor é conectado à perna do meio de um dos potenciômetros. Qualquer um! Só precisamos nos lembrar para montá-lo no lugar certo.

Além disso, lembre-se do que falei há muito tempo, quando estávamos lidando com essa parte do circuito. Se você quiser ressonância controlável por CV, este é o lugar para fazer isso.