Générateur de tir rapide : 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Ceux qui ont besoin de reproduire le son d'un coup de feu rapide pour un jouet pourraient être intéressés par le présent dispositif. Vous pouvez entendre différents sons d'armes à feu sur www.soundbible.com et vous rendre compte qu'un son d'arme à feu est composé d'un « bang » suivi d'un « sifflement » (du moins, telle était mon impression). Le « bang » est créé par les gaz à haute pression soudainement libérés du canon et le « sifflement » - par la balle se déplaçant dans les airs. Mon appareil reproduit assez bien les deux composants pour un jouet (j'insisterais sur cette définition car ce n'était pas mon intention de reproduire le son), et est simple, composé de 4 transistors, d'un circuit intégré et de quelques éléments passifs. La vidéo vous montrera le résultat.

Étape 1: Circuit expliqué

Le circuit est montré dans les images jointes. Le multivibrateur astable construit avec Q1 et Q2 produit une onde carrée dont la période T est calculée comme

T = 0,7*(C1*R2 + C2*R3)

Une description détaillée du fonctionnement d'un multivibrateur astable est disponible ici: www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc41….

Le rapport mark-to-space* est choisi pour être de 1:1, alors C1 = C2, R2 = R3, et la fréquence de l'onde est calculée comme suit

f= 1/1.4*RC

J'ai choisi la fréquence égale à 12 Hz, ce qui donne 720 "coups" par minute, et la capacité égale à 1 microfarad (uF). La résistance est alors calculée comme

R = 1/1.4*fC

La valeur calculée est de 59524 Ohm, j'ai utilisé des résistances de 56K car elles étaient les plus proches disponibles. La fréquence dans ce cas sera de 12,76 Hz (765 « coups » par minute).

*Le rapport de la durée de la partie d'amplitude positive d'un signal carré à la durée de la partie d'amplitude négative.

Le multivibrateur a deux sorties: Out 1 et Out 2. Lorsque Out 1 est HIGH, Out 2 est LOW. Le rapport marque-espace étant de 1:1, la durée des « bangs » et des « sifflements » est égale; cependant, le circuit peut être modifié pour changer à la fois ce rapport et la période de l'onde pour modifier le son à votre guise. En suivant le lien ci-dessus, vous trouverez ces circuits modifiés.

Le signal de la sortie 1 est introduit dans la base du T4 (préamplificateur) via un diviseur de tension composé de R8, R9 (trimmer) et R10. Cette fonctionnalité vous permet de modifier la force des « bangs » pour trouver le son le plus « naturel » (à votre avis). Vous pouvez également remplacer ces résistances par un trimmer 470K pour pouvoir modifier le son à tout moment comme vous le souhaitez. Dans ce cas, avant d'appliquer une tension au circuit pour la première fois, vous pouvez envisager de tourner l'axe du trimmer en position médiane car il est assez proche de la position qui donne un son «naturel».

Du collecteur de T4 le signal arrive à l'entrée de l'amplificateur final construit avec un IC LM386; le signal amplifié arrive au haut-parleur.

Le signal de la Out 2 arrive à l'émetteur de T3. Il s'agit d'un transistor NPN; cependant, une tension positive est appliquée à la jonction base-émetteur du transistor. Lorsque cette tension inverse dépasse la valeur appelée « tension de claquage » (6 V pour un 2N3904, le courant de l'émetteur étant de 10 uA), un phénomène appelé « claquage par avalanche » se produit: les électrons libres accélèrent, entrent en collision avec des atomes, libèrent d'autres électrons et une avalanche de des électrons se forment. Cette avalanche produit un signal d'intensité égale à différentes fréquences (bruit d'avalanche). Vous trouverez plus de détails dans les articles Wikipédia « Avalanche d'électrons » et « Rupture d'avalanche ». Ce bruit joue le rôle de « sifflements » dans mon appareil.

Le courant d'émetteur de T3 peut être régulé avec le trimmer R5 pour compenser la chute de tension de la batterie avec le temps. Cependant, si la tension de la batterie descend en dessous de la tension de claquage (6V), le bruit d'avalanche ne se produira pas. Vous pouvez également remplacer R5 et R6 par une tondeuse 150K. (Je n'en avais pas un facilement disponible, c'est pourquoi j'ai utilisé une résistance combinée). Dans ce cas, avant d'appliquer une tension au circuit pour la première fois, vous devez tourner l'axe du trimmer dans la position correspondant à la résistance maximale pour éviter un courant excessif à travers l'émetteur de T3.

De l'émetteur de T3 le signal arrive à l'entrée de l'amplificateur final construit avec un IC LM386; le signal amplifié arrive au haut-parleur.

Étape 2: Liste des composants et outils

Q1, Q2, Q3, Q4 = 2N3904

IC1 = LM386

R1, R4, R11 = 2,2K

R2, R3 = 56K

R5 = 47K (taille)

R6, R10 = 68K

R7 = 1M

R8 = 330K

R9 = 10K (tondeuse)

C1, C2, C6 = 1 uF (microfarad), électrolytique

C3, C4 = 0,1 uF, céramique

C5, C8 = 100 uF, électrolytique

C7 = 10 uF, électrolytique

C9 = 220 uF, électrolytique

LS1 = un haut-parleur 1W, 8Ohm

SW1 = un interrupteur momentané, par exemple un bouton poussoir

B1 = une pile 9V

Remarques:

1) Les puissances nominales de toutes les résistances sont de 0,125 W

2) Les tensions de tous les condensateurs sont d'au moins 10V

3) R5 et R6 pourraient être remplacés par une tondeuse 150K

4) R8, R9 et R10 pourraient être remplacés par une tondeuse 470K

Le circuit est construit sur un morceau de circuit imprimé 65x45 mm, les connexions sont faites par des fils. Pour construire le circuit, vous aurez besoin d'un pistolet à souder, de soudure, de fils, d'un coupe-fil, d'une paire de pincettes. Pour alimenter le circuit pendant les expériences, j'ai utilisé un adaptateur CC.

Étape 3: Disposition physique

Le circuit imprimé, le haut-parleur et la batterie pourraient être placés dans un tambour dont la taille devrait être proportionnelle à la taille globale du jouet. Dans ce cas, la taille et la forme de la carte de circuit imprimé doivent être telles que la carte s'insère dans le tambour. Cette solution est pratique si vous possédez déjà un jouet représentant une mitraillette à tambour, par exemple un « Tommy » présenté dans de nombreux projets sur ce site.

Il est également possible de placer la planche dans le corps principal du jouet, en particulier lorsque vous créez un modèle de fusil d'assaut moderne avec un chargeur rectangulaire. Dans ce cas, un petit haut-parleur pourrait être placé dans le « lance-grenades sous-canon » du « pistolet ». Evidemment, l'interrupteur SW1 doit être placé là où se trouve la gâchette d'un vrai pistolet.

Étape 4: Présentation réelle

Ce que vous voyez dans la vidéo et les photos n'est pas un vrai jouet, c'est juste un moyen de mieux vous montrer mon appareil en action. Le son est également meilleur lorsque le haut-parleur est situé dans une enceinte. Par conséquent, j'ai téléchargé une photo d'un « Tommy », l'ai imprimée, collée sur un morceau de carton, découpée, fabriqué un petit tambour pour le haut-parleur. J'ai fabriqué les faces avant et arrière du tambour en contreplaqué de 4 mm d'épaisseur; pour faire la surface latérale, j'ai utilisé de fines bandes de contreplaqué trempées et formées sur un cylindre de diamètre approprié.