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CMOS Audio W.I.P.

(I circuiti della domenica pomeriggio)

CIRCUITO 1

Iniziamo questa serie di Appunti con il più semplice dei circuiti realizzabili con i CMOS. Perché i cmos? Principalmente perché non ci sono problemi di alimentazione, possono andare infatti da una tensione di circa 5V fino ad un massimo di circa 15V. Questo ci permetterà di usare anche una normale piletta da 9V. In più hanno un consumo molto basso.

Ok, abbiamo detto il più semplice. l'oscillatore ad onda quadra ad una porta, detto anche "monocore". Che ci facciamo? un generatore audio.

Ecco qui sotto lo schema:

monocore


Vediamo che è formato da tre soli componenti, una porta logica, un potenziometro e un condensatore. E sul circuito integrato ne abbiamo ben 6 di porte logiche.

Il funzionamento è semplice e lo possiamo descrivere in 3 passi:

1. diamo alimentazione; il condensatore è scarico (0V) e avendo uno 0 in ingresso, la porta da in uscita la Vcc che tramite P1+R1 inizierà a caricare il condensatore C1.
2. Appena carico, il C1 presenterà un livello logico 1 (Vcc) in ingresso alla porta logica che conseguentemente porterà l'uscita a 0 (0V). Quindi il condensatore inizierà a scaricarsi tramite P1+R1.
3. Appena la tensione del C1 scenderà a livello logico 0, ci ritroveremo nella situazione del punto 1.

Questo funzionamento alternato genererà una oscillazione a onda quadra.

Perché R1? Per evitare di mettere completamente in corto l'ingresso e l'uscita della porta logica.

Perché C2? Per trasferire il segnale all'altoparlante senza che la bassa impedenza di qauesto possa bloccare il funzionamento dell'oscillatore.

Vediamo adesso la lista dei componenti:

  • P1 = 100K
  • R1 = 1K
  • C1 = 0.1uF
  • C2 = 0.22nF
  • D1 = 1N4148
  • IC = HCF40106BE
  • AP = cuffietta 16-32 ohm

E il diodo D1? A che serve???

Provate a metterne a massa il catodo con un pulsante e scopritelo da soli :-)

UTILIZZI: allarme intrusioni, signal injector, cicalino

 

CIRCUITO 1: variante 1

Fatto il circuito, visto che stiamo in zona audio, modifichiamone in modo semplice il timbro. Applicate in parallelo al condensatore C2, la serie di P2 e C3. Questo fungerà da controllo di tono smussando in maniera evidente il fronte dell'onda quadra. Se avete un oscilloscopio, anche di quelli software che sfruttano la scheda audio del PC, potrete vederne graficamente l'effetto. Ecco lo schema modificato:

Ecco la lista dei componenti aggiuntivi:

  • P2 = 5K
  • C3 = 10uF 25V

 

CIRCUITO 1: variante 2

Un'altra variante? Ok, sostituiamo il potenziometro con una fotoresistenza e avremo... Un Theremin !!!

Naturalmente se il suono non è nella vostra gamma audio preferita, potete aumentare o dimunuire il valore del condensatore C1.

 

CIRCUITO 1: variante 3

Adesso usiamo un'altra sezione del 40106 per fare un altro oscillatore. Con questo moduleremo il primo oscillatore in forma ON/OFF così da creare il classico suono della sirena di evacuazione dei film di guerra. Il circuito è quello riportato di sotto:

Il funzionamento è abbastanza intuitivo: l'uscita della seconda porta, portata periodicamente a Vcc e massa, inibisce l'oscillazione del primo oscillatore tutte le volte che questo viene scaricato a massa. In questo modo sull'altoparlante avremo un suono intermittente.

Per evitare che il primo oscillatore venga ammutolito del tutto sceglieremo per C4 un valore più grande in modo da generare una frequenza molto più bassa dell'altra. L'elenco dei componenti è qui sotto:

  • R2 = 1K
  • P3 = 100K
  • C4 = 10uF fino a 47uF
  • D2 = 1N4148

E il diodo D2? A che serve???

Provate a metterne a massa il catodo con il solito pulsante e scopritelo da soli :-)

 

 

 

work in progress...





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