Zaloguj się
Wszystkie
16 stycznia 2025
49
- wytwarzanie dźwięków o zmiennej częstotliwości,
- częstotliwość sygnału zmieniana ruchem rąk wokół anteny oraz potencjometrem,
- wbudowany wzmacniacz współpracujący z głośnikiem o impedancji 8 Ω,
- zasilanie: 5 V (DC),
- pobór prądu: 10…200 mA.
Minęło blisko 100 lat odkąd Lew Siergiejewicz Termen, znany również jako Leon Theremin, uzyskał amerykański patent na swoje urządzenie. Jego instrument muzyczny działał na zupełnie innej zasadzie niż te znane wcześniej, bowiem dźwięk był w nim generowany całkowicie elektronicznie. Przez dekady to urządzenie było rozwijane, a różni artyści znajdywali dla niego coraz to nowe zastosowania.
W tym artykule opisuję prostą, półprzewodnikową wersję thereminu, którą za niewielkie pieniądze każdy może poskładać w swoim domu. Jednak jego zasada działania pozostaje taka sama, jak oryginału z ubiegłego wieku, bowiem bazuje na odstrajaniu generatora przy zbliżaniu ręki do podłączonej doń… anteny.
Budowa
Całość składa się z dwóch pracujących niezależnie generatorów zbudowanych na bramkach NAND z wejściami Schmitta i wykonanych w technologii CMOS. Po zwarciu obu wejść tworzą inwertery z histerezą, zatem do zbudowania pełnoprawnych generatorów wystarczą już tylko dwa elementy: rezystor tworzący pętlę sprzężenia zwrotnego, jak również kondensator, wprowadzający opóźnienie w przełączaniu wyjścia generatora.
Częstotliwość pracy pierwszego generatora, powstałego w oparciu na bramce US1A, może być zmieniana poprzez zbliżanie ręki do anteny przylutowanej do pola lutowniczego PAD1. Wypadkowa rezystancja R1+P1 (gdzie P1 to regulowany opór potencjometru montażowego) ustala bazową częstotliwość pracy, natomiast pojemność kondensatora C1 jest zwiększana poprzez zbliżanie ręki do anteny – tworzy się wówczas dodatkowa pojemność między wejściami bramki US1A a masą. Istotne jest, aby pojemność C1 była stosunkowo niska, ponieważ dodatkowa pojemność wynikająca ze zbliżania ręki to zaledwie kilka–kilkanaście pikofaradów. Zbyt wysoka pojemność C1 pozwalałaby na przestrajanie tego generatora jedynie w bardzo wąskim zakresie.
Drugi generator pracuje z ustaloną częstotliwością, którą można regulować potencjometrem (tym razem z gałką) P2. Sygnały z obu tych generatorów są mnożone przez trzecią bramkę NAND, co można porównać do działania mieszacza w układzie heterodyny – tyle, że cyfrowego, dwustanowego. Dzięki temu sygnał wychodzący z bramki US1C ma dwie składowe, zależne zarówno od generatora przestrajanego anteną, jak i od oscylatora o stałej częstotliwości (ustalonej potencjometrem P2), który w tym układzie możemy przyrównać do heterodyny.
Składowa stała otrzymanego sygnału jest oddzielana przy użyciu kondensatora C3. Potencjometr P3 służy do regulacji amplitudy składowej zmiennej, która z kolei trafia na wzmacniacz typu TDA2822, pracujący w układzie mostkowym. Dzięki takiej topologii jest on w stanie wysterować niewielki głośnik. Składowe o wysokiej częstotliwości, których na wejście układu US2 trafia bardzo dużo, są tłumione przez rezystory R3 i R4, pracujące w szeregowych obwodach RC (tak zwanych obwodach Zobla).
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
