Échelle à diodes VCF sans PCB ! : 38 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Hé yo qu'est-ce qui se passe?

Bienvenue dans un projet compliqué de BONKERS qui, s'il est bien fait, vous permettra d'avoir un très bon filtre à tension passe-bas à échelle de diodes. Ceci est basé sur une conception Electronics For Musicians, avec quelques mods importants et une erreur corrigée. Et bien sûr, cela se fait sans PCB !

Fournitures

Voici ce dont vous avez besoin pour le construire !

• 1 LM13700
• 3 transistors 2N3904 NPN
• 2 transistors 2N3906 PNP
• 12 diodes 1N4148
• 2 potentiomètres 100K
• 1 tondeuse 100K
• 1 condensateur à disque céramique 100nF
• 1 condensateur à film 47nF
• 3 condensateurs à film 100nF
• 2 condensateurs électrolytiques 10uF
• 1 condensateur électrolytique 100uF
• 1 condensateur électrolytique 220uF
• 1 résistance 220R
• 5 résistance 1K
• 5 résistances 10K
• 1 résistance 47K
• 5 résistances 100K
• 1 résistance 220K
• 1 résistance 330K
• 1 résistance 1M

Étape 1: attrapez un bug ! Tue le

Voici un LM13700. L'application killer de cette puce est un amplificateur à tension contrôlée, un moyen d'amplifier des signaux basés sur un autre signal. Nous ne l'utilisons à peine comme ça dans ce projet, et c'est parce qu'il dispose également d'entrées extrêmement sensibles qui sont parfaites pour extraire l'audio filtré de l'échelle.

Si vous essayez ce circuit, vous connaissez probablement déjà la façon dont les broches de la puce sont comptées, en commençant par la broche 1 à gauche de l'encoche ou de la marque sur la puce, en descendant de ce côté, en travers et en haut. Je ferai référence aux numéros de broches afin que votre circuit ressemble exactement au mien !

D'accord. Coupez les parties fines des broches 1, 8, 9, 14 et 16. Vous n'avez pas à faire cela, je le fais pour rendre la puce plus facile à manipuler.

Arrachez les broches 2 et 15. Ces broches sont parfois utilisées, elles coupent essentiellement le signal des entrées si la tension devient trop élevée. Nous n'allons pas les utiliser.

Pliez les broches 3 et 4. Ce sont les broches d'entrée que nous allons utiliser pour sortir le signal de l'échelle de diodes.

Les broches 5, 7, 10 et 12 sont pliées vers le haut pour qu'elles se touchent comme sur la photo.

Les broches 6 et 11 déforment les parties fines. Ces deux broches sont l'endroit où l'alimentation entre dans la puce.

La broche 13 se plie sous la puce - elle va être mise à la terre. Peut-être que la prochaine fois, ce sera à la maison avant le couvre-feu.

Fondamentalement, faites ressembler votre puce à cette puce !

Étape 2: NE PANIQUEZ PAS

Voici notre premier travail de soudure !

Les broches 6 et 11 sont alimentées, elles ont donc besoin d'un condensateur comme celui-ci. Vous savez, pour garder le bruit à l'extérieur et aussi pour garder le bruit à l'intérieur !

Étape 3: Ceci est une résistance importante

Il s'agit d'une résistance de 330K allant de la broche 1 à la broche 13. Elle n'a pas besoin d'aller à la broche 13, elle a juste besoin d'aller à la terre, mais la broche 13 doit également être mise à la terre, alors mettons toutes nos terres au même endroit.

Cette résistance définit le gain du bit supérieur du circuit dans le schéma. La spécification d'origine était de 470K. Abaisser la résistance à 330K augmente la résonance possible d'une manière très agréable. Vous pouvez le baisser davantage, mais vous risquez d'écrêter et d'augmenter la distorsion, mais bon, expérimentez !

Nous allons avoir besoin d'un morceau de métal bien accessible qui est mis à la terre, alors essayons de faire en sorte que la moitié de la terre de la résistance ressemble à ça.

Oh… et j'ai commencé à acheter des résistances de 1/8e de watt parce qu'elles sont plus petites. Vous n'avez absolument pas besoin de petites résistances pour aucune de ces constructions, c'est juste ce que je préfère.

Étape 4: une résistance de cent Kay

Voici la résistance de 100K qui prend le signal de la sortie de la première moitié du LM13700 à l'autre moitié.

Il va de la broche 5 (et la broche 7, elles sont soudées ensemble) à la broche 14.

Étape 5: Notre résistance la moins appréciée

Voici une résistance 220R allant de la broche 14 à la masse. Rappelez-vous à quel point les entrées de cette puce sont incroyablement sensibles ? Le signal de l'autre moitié de cette puce passe par une résistance de 100K, soit 100 000 ohms. Le signal est ensuite shunté à la masse via une résistance de 220 ohms.

Étape 6: Formation pour un couple de 10Ks

Couch to ten K, j'ai raison ?

Prenez quelques résistances de 10K et torsadez-les ensemble. Nous allons souder le bit torsadé à la broche 6, qui sera l'endroit où la puissance négative entrera.

Étape 7: rendre les sorties un peu plus négatives

Les autres extrémités de la paire de résistances 10K iront aux deux sorties de la, de la… la paire Darlington qui se trouve sur le LM13700. Ne laissez pas le nom fantaisiste vous embrouiller… soudez simplement les deux extrémités de la résistance aux broches 8 et 9.

Étape 8: Une jolie petite résistance 47K

Pour une raison quelconque, nous devons attacher une résistance de 47K de la broche 10 (et 12) à la terre. Fais-le comme ça!

Étape 9: L'autre résistance de réglage de gain et un transistor de chute de courant

Cette résistance de 10K va se raccorder au bout de circuit que nous pourrons régler la résonance de ce filtre. Accroche-le comme ça !

Ensuite, nous allons prendre un transistor PNP, plier les pattes comme sur la deuxième photo et souder les deux pattes non pliées comme ça. La jambe du milieu ira au désordre des fils de résistance qui est mis à la terre dans notre projet. L'autre jambe (si vous regardez le schéma, la jambe sans la flèche) va à l'extrémité courbée de cette résistance de 10K qui est soudée à la broche 16.

Lorsqu'il est bien en place, coupez la jambe libre. Pauvre petit gars.

Étape 10: Le reste du circuit de réglage de résonance

Mettons une résistance de 1M de la jambe libre coupée du transistor PNP à la broche 11, qui est l'endroit où la tension positive entre dans le LM13700.

Nous ajouterons également une résistance de 220K à cette même branche du PNP.

Vérifiez-le! Si vous souhaitez contrôler la tension de la résonance de ce circuit, attachez plus d'une résistance de 220K à ce point ! Vous pouvez faire des sortes de modulation très intéressantes en contrôlant la résonance d'un filtre avec un signal audio.

Étape 11: Une touche finale pour cette partie

Atteignez le vide avec votre Gauntlet Of Mystery transdimensionnel et récupérez quatre diodes 1N4148. C'est ce que je fais, du moins, vous pourriez les avoir dans un petit sac dans votre bac à pièces.

Les diodes ont une polarité, l'électricité ne les traversant que dans un seul sens. Torsadons ensemble les pattes non rayées d'une paire, coupons les pattes qui ont la rayure et soudons les pattes non rayées aux pattes rayées.

Déroutant à expliquer, facile à copier, alors copiez simplement l'image !

Étape 12: Wow, ça a l'air compliqué

Les quatre diodes que nous venons d'accrocher sont le "sommet" de l'échelle des diodes. Les extrémités torsadées se connectent à la broche 10 du LM13700. La broche 10 est l'endroit où la tension positive entrera dans la puce !

Les deux extrémités libres des diodes vont aux deux entrées de l'autre côté du LM13700. Ce sont les broches 3 et 4.

J'ai inclus quelques photos supplémentaires afin que vous puissiez être sûr de bien comprendre cette partie.

C'est vraiment serré là-dedans. Ce type de diode est en verre, donc ce n'est pas grave si le morceau de verre des diodes touche d'autres parties du circuit, mais veuillez examiner les choses très attentivement pour vous assurer qu'il n'y a pas de contact métal sur métal, et même garder vos fils loin du corps des résistances - il y a du métal juste sous une fine couche de peinture !

Étape 13: OH EM GEE CETTE PROCHAINE PARTIE EST ÉPIQUE

Cette partie est la PARTIE AMUSANTE ! Ça va aller vite, alors profitez-en tant que ça dure !

Récupérez tous vos condensateurs à film et toutes vos diodes. Ces pièces vont faire l'échelle !

Étape 14: Commencez comme ça

Tout le monde* sait que les diodes ne laissent passer l'électricité que dans un seul sens. La bande noire "arrête" l'électricité. Il est super vital, important et critique que la polarité des diodes de cette construction aille toutes dans la même direction. Une seule diode inversée brisera complètement votre filtre.

Nous devons travailler rapidement avec les diodes et les laisser refroidir entre les joints de soudure. Trop de chaleur pendant trop longtemps peut les casser.

Allez-y et construisez l'échelle avec les trois premiers condensateurs de 100 nF avec toutes les diodes pointant dans un sens. Une fois qu'il est temps d'ajouter le condensateur 47nF, vous devrez le faire correctement.

*Tout le monde ne le sait pas vraiment…

Étape 15: C'est une échelle !

Voir! Les « échelons » du condensateur 100 nF sont « en amont » de la direction du flux électrique du condensateur 47 nF.

La raison pour laquelle nous utilisons un condensateur dépareillé est que le filtre en échelle de diodes le plus époustouflant au monde est celui du Roland TB-303. Les concepteurs du filtre du 303 ont probablement utilisé une résistance de demi-valeur comme son "inférieur" par accident, ou ils étaient beaucoup trop riches en cocaïne pour expliquer de manière cohérente leur idée de trippant l'espace. Sérieusement. Jouez avec une 303 (ou un clone de celle-ci) et essayez d'expliquer comment dans le monde cette chose a été fabriquée. C'est un gâchis complet, mais un gâchis complètement incroyable.

Bon, de toute façon, le plus petit condensateur va sur l'échelon "inférieur".

Le "bas" de l'échelle reçoit une autre paire de diodes, le "haut" non.

Étape 16: C'était amusant. Vient maintenant la partie la plus délicate

Il n'y a tout simplement pas de bonne façon de construire cette prochaine partie. Cela finira par être un morceau ridicule de résistances, de transistors et de condensateurs, il n'y a tout simplement aucun moyen de l'éviter.

Mais suivez attentivement, étape par étape, et nous y arriverons !

C'est notre première étape. Invoquez une paire de transistors NPN, 2N3904, et pliez ces broches comme ça. En regardant le schéma, vous verrez que les broches que nous plions sont celles avec les flèches.

Ces deux petits transistors vont maintenant se serrer l'un contre l'autre et plier les jambes ensemble comme ça. Mignon, hein ?

Une fois que les transistors sont solidement serrés les uns contre les autres, prenez les autres pattes latérales et pliez-les comme ça. Vraiment, vous pouvez les plier de toute façon, à ce stade, le circuit est en quelque sorte symétrique.

Étape 17: Concentrez-vous

Prenez une paire de résistances 1K et torsadez les extrémités ensemble.

Et puis, prenons les jambes libres, enroulons-les autour des broches du milieu des transistors étreignants. Essayons de faire en sorte que votre projet ressemble à ceci, alors ayez les jambes serrées vers le haut et ayez les résistances 1K vers vous, correspondant à cette image.

Étape 18: Regardez ! Vous avez construit un tout petit homme

Il est si mignon !

Étape 19: Un autre morceau

Oooh, un condensateur 220uF !

Prenez un de ces petits gars et connectez-le à une résistance de 1K comme ça !

Étape 20: Une autre paire de transistors

Ceux-ci, cependant, sont différents les uns des autres.

Prenez le 2N3904 et pliez la jambe du milieu vers le côté plat.

Prenez le 2N3906 et pliez la jambe latérale vers le côté plat, la jambe vers la gauche, en regardant le côté plat.

Lorsque vous avez plié les jambes comme ça, pliez-les encore plus, tout en faisant en sorte que les transistors se serrent à plat contre plat, et soudez-les comme ça.

Étape 21: le 2N3904 fait le grand écart

Nous ne pouvons plus regarder les parties plates de ces pièces, mais ce n'est pas grave. Prenez celui avec la jambe du milieu pliée et faites les jambes latérales faire le grand écart. Waouh, flexible !

Étape 22: faire un diamant

Tous ces trois morceaux que nous venons de construire s'accrochent comme ça. Remarquez comment j'ai disposé la première image et remarquez que j'avais l'intention de tout gâcher. Oups ! Mais je l'ai construit de la bonne façon. Faites en sorte que votre construction ressemble à ceci.

Faites très attention à la polarité du condensateur électrolytique. Tous les condensateurs comme celui-ci sont polarisés, ce qui signifie qu'ils ne peuvent vraiment le gérer que lorsque l'une de leurs jambes a une tension plus élevée que l'autre. Le côté "le plus négatif" est toujours marqué d'une bande avec des signes moins imprimés à l'intérieur.

……..voyez, ils fabriquent des condensateurs comme celui-ci avec deux très fines feuilles de papier d'aluminium enveloppées comme un wrap végétarien ou un Little Debbie Swiss Roll ou un roulé à la cannelle. Il y a cette saleté d'électrolyte qui peut conduire l'électricité qui est étalée sur la feuille d'aluminium et d'une manière ou d'une autre, elles empêchent les feuilles de papier d'aluminium de se toucher. Ensuite, ils font passer un courant d'une des feuilles d'aluminium à l'autre. Ce courant amène l'une des surfaces à collecter de l'oxyde d'aluminium. L'oxyde d'aluminium est un diélectrique, c'est-à-dire un isolant. Cette barrière isolante est la partie la plus importante des condensateurs, qui sont deux plaques de matériau conducteur avec un matériau non conducteur entre les deux. Les condensateurs à film ont une couche de mylar ou de polyester ou de propylène ou même de papier ciré ou huilé entre les "plaques" métalliques (feuilles de papier d'aluminium). Les condensateurs en céramique ont une petite plaquette en céramique entre les plaques (qui ressemblent en fait à de minuscules petites plaques dans ce cas LOL). Aaaa de toute façon, si vous essayez de mettre trop de tension dans le côté négatif d'un condensateur électrolytique, le revêtement diélectrique d'oxyde d'aluminium essaiera de sauter de la feuille et de suivre la tension à l'autre endroit, ce qui entraînera la défaillance du condensateur. Parfois explosivement…….

Étape 23: Ajout du petit homme

La tête du petit homme de l'étape 18 est soudée au joint entre le côté + du condensateur électrolytique et la résistance 10K. Ouf.

L'une des façons dont je vérifie mon travail avec ce type de construction est de compter les composants au niveau d'un joint et de les comparer au schéma. Je vais le faire tout de suite, tu devrais le faire aussi…

Hmm… 1, 2, 3, 4 résistances… un condensateur électrolytique… ouais, ça fait cinq composants, et ça se vérifie avec le schéma ! Cela signifie également que rien d'autre ne va se connecter à cet endroit. Vous pouvez l'oublier maintenant !

Étape 24: UNE AUTRE Résistance 1K

J'espère que vous aurez de la chance et que vous lancerez un sort d'invocation avec un bonus de productivité de +6 et que vous obtiendrez beaucoup, beaucoup de résistances 1K, car cette version en utilise beaucoup

Cette résistance de 1K va entre la jambe latérale libre de ce transistor qui a fait les scissions et les deux jambes de transistor qui tiennent la paire dans une étreinte.

Étape 25: Préparez-vous pour la chaleur, jambe médiane

Notre projet à ce stade n'a qu'un seul transistor sans rien connecté à sa patte médiane. Il est maintenant temps de souder une résistance de 1K à cette jambe centrale solitaire. L'autre extrémité de cette résistance va à l'endroit qui comprend le côté - du condensateur électrolytique.

Ce point de la construction est l'endroit où va la tension pour contrôler le point de coupure du filtre. Nous traiterons de cela à l'étape suivante. Ne vous inquiétez pas, c'est facile.

Étape 26: Triplés !

Trois résistances de 100K ont convergé dans un bois, et je… attends, tant pis. Il suffit de brancher trois résistances comme ça.

Ensuite, nous les attacherons à ce point dont je parlais à la dernière étape. La résistance 1K et la jambe médiane du transistor. L'extrémité libre de ces trois résistances sera tout ce que nous allons utiliser pour ajuster et contrôler la coupure de ce filtre !

Je ne sais pas pourquoi il y a une image presque identique mais il y en a. Juste pour référence, je suppose.

Étape 27: Ah ! C'est une jolie boîte bleue

Un coupe-herbe multitours !

Ce petit bonhomme ira entre le + rail d'alimentation et le - rail d'alimentation. Par "rail", je ne veux pas dire littéralement les fils, je veux dire n'importe quel point du circuit qui reçoit cette puissance. En fait, les fils d'alimentation se fixent ici dans ma construction.

Pour que nos constructions correspondent le plus parfaitement, pliez les pieds de votre tondeuse comme ça. Pour que nos builds correspondent encore PLUS parfaitement, retirez un trimmer d'un projet différent qui finit par cesser de fonctionner correctement comme un VCO basé sur une puce 4046 PLL.

Étape 28: La boîte bleue trouve un foyer

D'accord. La paire de résistances de 10K est torsadée ensemble au point où l'électricité + entrera dans ce circuit. La jambe latérale du transistor dont la jambe du milieu a le triplet de résistances 100K d'il y a quelques étapes. Étape 26. Bon sang. Nous avons fait plus de la moitié, courage !

La jambe du milieu du coupe-bordures bleue est connectée à l'une des résistances de 100K. Lorsque vous allumez votre filtre terminé et qu'aucun son ne sort, vous devrez peut-être ajuster ce trimmer pour obtenir la coupure à un point approprié.

Et il y a quelques images de référence. Faites en sorte que ça ressemble !!!

Étape 29: Il est temps d'électrifier ! ou au moins attacher les fils électrifiants

Vous remarquerez (car j'ai dessiné partout sur la photo) que mon fil de terre est au mauvais endroit.

Assurez-vous de connecter votre fil de terre (sur cette image, il est blanc avec une bande verte) du côté - du condensateur électrolytique. Pas comme sur cette photo. J'ai fait une horrible erreur.

Heureusement, je l'ai attrapé avant d'allumer mon circuit.

Le fil négatif (vert dans cette version) va à l'endroit où la patte latérale du trimmer se connecte à la patte du transistor.

Le fil positif (orange dans ma construction) va à l'autre jambe latérale de la tondeuse, la jambe qui se connecte aux deux résistances 10K.

Étape 30: Les Bits du Projet s'unissent

Le "bas" de l'échelle doit avoir les diodes encore libres. Ces diodes se fixent sur les pattes latérales des deux transistors qui étaient le mignon petit homme. Tu te souviens de ce gars ? À ce stade, le Cute Little Man est toujours symétrique, peu importe quelle diode se connecte à laquelle des jambes du gars. Mais cela importera bientôt et sera très déroutant à expliquer si vous ne le faites pas comme ça. Faisons en sorte que nos projets se rejoignent !

Étape 31: Tous ensemble à nouveau pour la première fois

Voici l'étape où la symétrie de l'échelle et du mignon petit bonhomme est détruite ! Je ne suis pas physicien, donc je ne sais pas si une symétrie supplémentaire augmente ou réduit le chaos, car à mon avis, un objet symétrique est ordonné, mais d'un autre côté, un univers d'ordre zéro est parfaitement symétrique en tout façons.

Déroutant.

Quoi qu'il en soit, voici deux vues de la façon dont le "haut" de l'échelle de diodes se fixe au LM13700. En regardant le schéma, vous verrez que le montant "droit" de l'échelle se connecte à l'entrée + du LM13700, tandis que le montant "gauche" se connecte à l'entrée - du LM13700.

Regardez l'échelle physique avec les condensateurs pointant vers vous. Le montant de droite se connecte à la broche 3 du LM13700. L'autre montant se connecte à la broche 4.

Pour une raison quelconque, je n'ai pas pris de photo des fils d'alimentation entrant dans la puce. Le fil d'alimentation positif se connecte à la broche 10, le fil négatif à la broche 6. Vous pouvez à peine voir les connexions sur les images à l'étape suivante.

Étape 32: Oooh, le condensateur d'entrée

Voici le condensateur par lequel passera le signal audio entrant !

C'est un électrolytique, alors assurez-vous de le brancher avec le côté + connecté à la jambe médiane du transistor qui se connecte au côté "gauche" de l'échelle de diodes.

Ensuite, nous allons connecter une résistance de 100K au côté - du condensateur.

Étape 33: La résistance de rétroaction de résonance

Ce petit gars a la même taille que le condensateur 10uF, mais sa capacité est plus élevée, à 100uF. Votre condensateur 100uF sera probablement plus gros.

Connectez le côté + du condensateur à la jambe médiane du transistor qui se connecte au côté "droit" de l'échelle de diodes.

Connectez le côté - du condensateur à un morceau de fil aléatoire que vous avez retiré du câble du contrôleur PS2 que le cobaye de votre sœur a mâché. Ou peu importe.

L'autre côté de ce fil mutilé par un cobaye va à la broche 9 du LM13700, mais bien que j'aie deux photos du fil connecté au condensateur, je n'ai pas une seule photo montrant l'autre côté du fil. Alors regardez la photo que j'ai incluse. Voir? Pin 9, l'épingle d'angle…? OH MON MOT Je viens de réaliser que vous pouvez créer des notes sur des photos. Je vais faire ça.

Étape 34: Juste quelques potentiomètres

Voici deux potentiomètres 100K. J'aime ce type de pot parce qu'ils sont vraiment bon marché et qu'ils peuvent être tournés rapidement très facilement. Ils ne se sentent pas précis et ils s'useront plus rapidement que les pots plus sophistiqués, mais bon, compromis, ai-je raison ?

Vous pouvez utiliser n'importe quel type de potentiomètre que vous aimez, scellé, coûteux, recyclé ou réutilisé, et même des valeurs différentes fonctionneront bien avec ce circuit, de 10K à 1M. La seule différence sera dans la façon dont les paramètres du circuit répondent à "l'action" de tourner les boutons.

Étape 35: Nos pots obtiennent la tension

Je pense aux potentiomètres comme ayant un côté "haut" et un côté "bas". Il y a un essuie-glace à l'intérieur des potentiomètres qui suivent le bouton, traînant contre un cercle de 3/4 de substance résistive. Lorsque nous augmentons le volume au maximum, nous portons la connexion de la broche du milieu à la branche "haute" du potentiomètre.

Dans cette version, les deux potentiomètres reçoivent + d'électricité à la jambe "haute". Les deux obtiennent du terrain à leur jambe "basse".

Étape 36: Résonance sous contrôle

Il y a une résistance de 220K connectée à la patte médiane d'un transistor qui pend de la puce LM13700. Cette résistance est connectée à la jambe médiane de l'un des potentiomètres. L'un ou l'autre ! Nous devons juste nous en souvenir pour pouvoir le monter au bon endroit.

N'oubliez pas non plus la chose dont j'ai parlé il y a longtemps lorsque nous traitions de cette partie du circuit. Si vous voulez une résonance contrôlable par CV, c'est l'endroit pour le faire.