Diode Ladder VCF ZONDER PCB! - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Hé wat is er aan de hand?

Welkom bij een ingewikkeld BONKERS-project dat, als het goed wordt gedaan, zal resulteren in een zeer mooi laagdoorlaatfilter met diodeladder. Dit is gebaseerd op een ontwerp van Electronics For Musicians, met een paar belangrijke mods en een fout verholpen. En dat kan natuurlijk zonder PCB!

Benodigdheden

Dit is wat je nodig hebt om dit te bouwen!

• 1 LM13700
• 3 2N3904 NPN-transistors
• 2 2N3906 PNP-transistoren
• 12 1N4148-diodes
• 2 100K potentiometers
• 1 100K-trimmer
• 1 100nF keramische schijfcondensator
• 1 47nF filmcondensator
• 3 100nF filmcondensatoren
• 2 10uF elektrolytische condensatoren
• 1 100uF elektrolytische condensator
• 1 220uF elektrolytische condensator
• 1 220R weerstand
• 5 1K weerstand
• 5 10K weerstanden
• 1 47K weerstand
• 5 100K weerstanden
• 1 220K weerstand
• 1 330K weerstand
• 1 1M weerstand

Stap 1: Pak een Bug! Dood het

Hier is een LM13700. De killer-app van deze chip is een spanningsgestuurde versterker, een manier om signalen te versterken op basis van een ander signaal. We gebruiken het in dit project maar SLECHTS op deze manier, en dat komt omdat het ook extreem gevoelige ingangen heeft die perfect zijn om de gefilterde audio uit de ladder te halen.

Als je dit circuit probeert, weet je waarschijnlijk al hoe chippinnen worden geteld, beginnend bij pin 1 links van de inkeping of markering op de chip, langs die kant, over en omhoog. Ik zal verwijzen naar pinnummers, zodat uw circuit er precies zo uitziet als de mijne!

Oke. Knip de magere delen van de pinnen 1, 8, 9, 14 en 16 af. Je hoeft dit niet te doen, ik doe het om de chip makkelijker hanteerbaar te maken.

Scheur pinnen 2 en 15 af. Deze pinnen worden soms gebruikt, ze knippen in feite het signaal van de ingangen als de spanning te hoog wordt. We gaan ze niet gebruiken.

Buig pin 3 en 4 naar buiten. Dit zijn de ingangspinnen die we gaan gebruiken om het signaal uit de diodeladder te krijgen.

Pinnen 5, 7, 10 en 12 worden recht omhoog en omgebogen zodat ze elkaar raken, net als op de afbeelding.

De pinnen 6 en 11 zorgen ervoor dat de magere delen naar buiten worden gebogen. Deze twee pinnen zijn waar de stroom de chip binnenkomt.

Pin 13 wordt verbogen onder de chip -- hij wordt geaard. Misschien is het de volgende keer thuis voor de avondklok.

Kortom, laat je chip eruitzien als die chip!

Stap 2: GEEN PANIEK

Hier is onze eerste soldeerklus!

Pins 6 en 11 krijgen stroom, dus ze hebben een condensator als deze nodig. Je weet wel, om lawaai buiten te houden en ook om lawaai binnen te houden!

Stap 3: Dit is een belangrijke weerstand

Dit is een weerstand van 330K die van pin 1 naar pin 13 gaat. Hij hoeft niet naar pin 13 te gaan, hij moet alleen naar aarde, maar pin 13 moet ook worden geaard, dus laten we al onze gronden op één plek zetten.

Deze weerstand stelt de versterking in van het bovenste bit van het circuit in het schema. De oorspronkelijke specificatie was 470K. Het verlagen van de weerstand tot 330K verhoogt de resonantie die mogelijk is op een zeer aangename manier. Je zou het verder kunnen verlagen, maar je riskeert clipping en meer vervorming, maar ach, experimenteer maar!

We hebben een goed toegankelijk stuk metaal nodig dat geaard is, dus laten we proberen de aardingshelft van de weerstand er zo uit te laten zien.

Oh… en ik ben begonnen met het kopen van weerstanden van 1/8 watt omdat ze kleiner zijn. Je hebt helemaal geen kleine weerstanden nodig voor deze build, het is precies wat ik verkies.

Stap 4: Een honderd Kay-weerstand

Hier is de 100K-weerstand die het signaal van de uitgang van de eerste helft van de LM13700 naar de andere helft brengt.

Het gaat van pin 5 (en pin 7, ze zijn aan elkaar gesoldeerd) naar pin 14.

Stap 5: Onze minst gewaardeerde weerstand

Hier is een 220R-weerstand die van pin 14 naar aarde gaat. Weet je nog hoe de ingangen van deze chip ongelooflijk gevoelig zijn? Het signaal van de andere helft van deze chip gaat door een weerstand van 100K, dat is 100.000 ohm. Het signaal wordt vervolgens via een weerstand van 220 ohm naar aarde geleid.

Stap 6: Trainen voor een paar 10Ks

Bank tot tien K heb ik gelijk?

Neem een paar 10K-weerstanden en draai ze samen. We solderen het in elkaar gedraaide bit op pin 6, waar de negatieve stroom naar binnen gaat.

Stap 7: Uitgangen net iets negatiever maken

De andere uiteinden van het paar 10K-weerstanden gaan naar de twee uitgangen van de, van de… het Darlington-paar dat op de LM13700 zit. Laat je niet verwarren door de mooie naam … soldeer gewoon de twee weerstandsuiteinden aan pinnen 8 en 9.

Stap 8: Een schattige kleine 47K-weerstand

Om de een of andere reden moeten we een 47K-weerstand van pin 10 (en 12) naar aarde bevestigen. Doe het zo!

Stap 9: De andere gain-instelweerstand en een huidige zinkende transistor

Deze 10K-weerstand gaat zich hechten aan het stukje circuit waarmee we de resonantie van dit filter kunnen aanpassen. Sluit het zo aan!

Dan gaan we een PNP-transistor nemen, de pootjes buigen zoals op de tweede foto, en de twee niet-gebogen pootjes zo solderen. Het middelste been gaat naar de puinhoop van weerstandsdraden die in ons project zijn geaard. Het andere been (als je naar het schema kijkt, het been zonder de pijl) gaat naar het omgebogen uiteinde van die 10K-weerstand die op pin 16 is gesoldeerd.

Als het mooi en stevig op zijn plaats zit, knipt u het vrije been eraf. Arme kleine man.

Stap 10: De rest van de resonantie-instellingscircuits

Laten we een weerstand van 1M van het afgeknipte vrije been van de PNP-transistor naar pin 11 plaatsen, waar de positieve spanning naar de LM13700 gaat.

We voegen ook een 220K-weerstand toe aan datzelfde been van de PNP.

Bekijken! Als u spanningsregeling wilt over de resonantie van dit circuit, sluit dan meer dan één 220K-weerstand op dit punt aan! Je kunt heel interessante soorten modulatie doen door de resonantie van een filter met een audiosignaal te regelen.

Stap 11: een laatste hand voor dit onderdeel

Reik in de leegte met je transdimensionale Gauntlet Of Mystery en pak vier 1N4148-diodes. Dat is wat ik doe, tenminste, misschien heb je ze gewoon in een klein zakje in je onderdelenbak.

Diodes hebben een polariteit, elektriciteit stroomt er maar op één manier doorheen. Laten we de niet-gestreepte poten van een paar in elkaar draaien, de poten met de streep afknippen en de niet-gestreepte poten aan de gestreepte poten solderen.

Verwarrend om uit te leggen, makkelijk te kopiëren, dus kopieer gewoon de foto!

Stap 12: Wow, dit ziet er rommelig uit

De vier diodes die we zojuist aan elkaar hebben gehaakt, vormen de "top" van de diodeladder. De in elkaar gedraaide uiteinden worden aangesloten op pin 10 van de LM13700. Op pin 10 komt de positieve spanning de chip binnen!

De twee vrije uiteinden van de diodes gaan naar de twee ingangen aan de andere kant van de LM13700. Dat zijn pinnen 3 en 4.

Ik heb nog een paar foto's bijgevoegd, zodat je zeker weet dat dit onderdeel goed is.

Het is daar echt krap. Dit soort diode is gemaakt van glas, dus het is niet erg als het glazen deel van de diodes andere delen van het circuit raakt, maar onderzoek de dingen alstublieft heel zorgvuldig om er zeker van te zijn dat er geen metaal-op-metaal contact is, en bewaar zelfs uw leads weg van de weerstanden - er zit metaal onder een dunne laag verf!

Stap 13: OH EM GEE DIT VOLGENDE DEEL IS EPIC

Dit deel is het LEUKE DEEL! Het gaat snel voorbij, dus geniet ervan zolang het duurt!

Verzamel al je filmcondensatoren en al je diodes. Deze onderdelen gaan de ladder maken!

Stap 14: Begin zo

Iedereen* weet dat diodes er maar één richting doorheen laten stromen. De zwarte streep "stopt" elektriciteit. Het is super vitaal, belangrijk en cruciaal dat de polariteit van de diodes in deze build allemaal dezelfde richting uitgaan. Slechts één achterwaartse diode zal uw filter volledig breken.

We moeten snel met de diodes werken en ze tussen soldeerverbindingen laten afkoelen. Te lang te veel hitte kan ze breken.

Ga je gang en bouw de ladder met de eerste drie 100nF-condensatoren met alle diodes in één richting. Zodra het tijd is om de 47nF-condensator toe te voegen, moet je het goed doen.

* Dat weet eigenlijk niet iedereen…

Stap 15: Het is een ladder!

Kijk! De "sporten" van de 100nF-condensator zijn "stroomopwaarts" van de richting van de elektriciteitsstroom van de 47nF-condensator.

De reden dat we een niet-overeenkomende condensator gebruiken, is dat de meest verbluffend coole diodeladderfilter ter wereld die in de Roland TB-303 is. De ontwerpers van het filter in de 303 gebruikten waarschijnlijk per ongeluk een halve-waarde-weerstand als de "onderste" sport, of ze waren veel te hoog op cocaïne om hun idee van ruimte-trippy coherent uit te leggen. Ernstig. Speel met een 303 (of een kloon daarvan) en probeer uit te leggen hoe dat ding in hemelsnaam is gemaakt. Het is een complete puinhoop, maar een volledig verbazingwekkende puinhoop.

Hoe dan ook, de kleinere condensator gaat op de "onderste" sport.

De "onderkant" van de ladder krijgt nog een paar diodes, de "bovenkant" niet.

Stap 16: Dat was leuk. Nu komt het meest onhandige deel

Er is gewoon geen goede manier om dit volgende deel te bouwen. Het zal eindigen als een belachelijke brok weerstanden en transistors en condensatoren, er is gewoon geen manier om het te vermijden.

Maar volg zorgvuldig, stap voor stap, en we zorgen ervoor dat het gebeurt!

Dit is onze eerste stap. Tover een paar NPN-transistoren, 2N3904's, tevoorschijn en buig die pinnen zo. Als je naar het schema kijkt, zul je zien dat de pinnen die we buigen degene zijn met de pijlen.

Deze twee kleine transistors zullen elkaar nu omhelzen, en de benen zo naar elkaar buigen. Leuk, hè?

Zodra de transistors elkaar stevig omhelzen, pak je de andere zijpoten en buig je ze zo. Je kunt ze echt hoe dan ook buigen, op dit punt is het circuit een beetje symmetrisch.

Stap 17: Focus

Neem een paar weerstanden van 1K en draai de uiteinden in elkaar.

En laten we dan de vrije benen nemen en ze om de middelste pinnen van de omhelzende transistoren wikkelen. Laten we proberen uw project er zo uit te laten zien, dus zorg dat de knuffelpoten naar boven wijzen en de 1K-weerstanden naar u toe gericht zijn, passend bij deze afbeelding.

Stap 18: Kijk! Je hebt een klein mannetje gebouwd

Hij is zo schattig!

Stap 19: Nog een bit

Oooh, een 220uF condensator!

Neem een van die kleine kerels en sluit hem op deze manier aan op een weerstand van 1K!

Stap 20: Nog een paar transistoren

Deze verschillen echter van elkaar.

Neem de 2N3904 en buig het middelste been naar de platte kant.

Neem de 2N3906 en buig het zijbeen naar de platte kant, het been naar links, kijkend naar de platte kant.

Als je de poten zo hebt gebogen, buig ze dan nog verder, terwijl je de transistoren plat op plat laat omhelzen, en soldeer ze zo.

Stap 21: De 2N3904 doet de splitsingen

We kunnen niet meer naar de platte stukjes van deze delen kijken, maar dat is oké. Neem degene met het middelste been gebogen en laat de zijbenen de splitsingen doen. Wauw, flexibel!

Stap 22: Een diamant maken

Al die drie onderdelen die we net hebben gebouwd, worden zo aan elkaar gehaakt. Merk op hoe ik de eerste foto opstelde en merk op dat ik van plan was het te verknoeien. Oeps! Maar ik heb het wel op de juiste manier gebouwd. Laat je build er zo uitzien.

Let goed op de polariteit van de elektrolytische condensator. Alle condensatoren zoals deze zijn gepolariseerd, wat betekent dat ze het alleen echt aankunnen als een van hun poten een hogere spanning heeft dan de andere. De "meer negatieve" kant is altijd gemarkeerd met een streep met mintekens erin gedrukt.

……..zie, ze maken condensatoren zoals deze met twee zeer dunne vellen aluminiumfolie ingepakt als een vegetarische wrap of een Little Debbie Swiss Roll of een kaneelbroodje. Er is een elektrolytsmurrie die elektriciteit kan geleiden die op de aluminiumfolie is gesmeerd en op de een of andere manier voorkomt dat de aluminiumfolieplaten elkaar raken. Wat ze dan doen, is een stroom van de ene aluminiumplaat naar de andere sturen. Deze stroom zorgt ervoor dat een van de oppervlakken aluminiumoxide verzamelt. Aluminiumoxide is een diëlektricum, wat betekent dat het een isolator is. Die isolatiebarrière is het belangrijkste onderdeel van condensatoren, dat zijn twee platen van geleidend materiaal met een niet-geleidend materiaal ertussen. Filmcondensatoren hebben een laag mylar of polyester of propyleen of zelfs gewaxt of geolied papier tussen de metalen "platen" (vellen folie). Keramische condensatoren hebben een klein keramisch wafeltje tussen de platen (die er in dit geval eigenlijk uit zien als kleine plaatje LOL). Hoe dan ook, als je probeert te veel spanning op de negatieve kant van een elektrolytische condensator te zetten, zal de diëlektrische coating van aluminiumoxide proberen van de folie te springen en de spanning naar de andere plaats te volgen, waardoor de condensator het begeeft. Soms explosief…….

Stap 23: De kleine man toevoegen

Het hoofdje van de kleine man uit stap 18 wordt gesoldeerd aan de verbinding tussen de + kant van de elektrolytische condensator en de 10K weerstand. Oef.

Een van de manieren waarop ik mijn werk met dit soort build controleer, is door de componenten bij een verbinding te tellen en dat te vergelijken met het schema. Dat ga ik nu doen, jij zou het ook moeten doen…

Hmm… 1, 2, 3, 4 weerstanden… één elektrolytische condensator… yup, dat zijn vijf componenten, en dat klopt met het schema! Dat betekent ook dat er niets anders op deze plek zal worden aangesloten. Je kunt het nu vergeten!

Stap 24: NOG EEN 1K-weerstand

Ik hoop dat je geluk hebt en een oproepspreuk uitspreekt met een productiviteitsbonus van +6 en heel veel 1K-weerstanden krijgt, want deze build gebruikt er veel van

Deze 1K-weerstand gaat tussen het vrije zijbeen van die ene transistor die de splitsingen deed en de twee transistorbenen die het paar in een omhelzing houden.

Stap 25: Maak je klaar voor hitte, middelste been

Ons project heeft op dit moment slechts één transistor met niets aangesloten op het middelste been. Dit is het moment om een weerstand van 1K aan dat eenzame middelste been te solderen. Het andere uiteinde van die weerstand gaat naar de plek met de - kant van de elektrolytische condensator.

Op dit punt van de build gaat de spanning om het afsnijpunt van het filter te regelen. We zullen dat in de volgende stap behandelen. Maak je geen zorgen, het is gemakkelijk.

Stap 26: Drieling!

Drie 100K-weerstanden kwamen samen in een bos, en ik… wacht, laat maar. Sluit zo maar drie weerstanden aan.

Vervolgens koppelen we ze aan dat punt waar ik het in de laatste stap over had. De 1K-weerstand en het middelste been van de transistor. Het vrije uiteinde van die drie weerstanden zijn alle dingen die we gaan gebruiken om de afsnijding van dit filter aan te passen en te regelen!

Ik weet niet waarom er een bijna identieke foto is, maar die is er wel. Gewoon ter referentie, denk ik.

Stap 27: Oh! Het is een leuke blauwe doos

Een multiturn-trimmer!

Deze kleine man gaat tussen de + stroomrail en de - stroomrail. Met "rail" bedoel ik niet letterlijk de draden, ik bedoel elk punt van het circuit dat die stroom krijgt. Eigenlijk hechten de stroomdraden WEL hier in mijn build.

Buig de poten van uw trimmer zo om ervoor te zorgen dat onze modellen perfect bij elkaar passen. Om onze builds nog MEER perfect op elkaar af te stemmen, haal je een trimmer uit een ander project dat uiteindelijk niet meer correct werkt als een VCO op basis van een 4046 PLL-chip.

Stap 28: De blauwe doos vindt een thuis

Oke. Het paar 10K-weerstanden is in elkaar gedraaid op het punt waar de +-elektriciteit dit circuit binnenkomt. Het zijbeen van de transistor waarvan het middelste been het triplet van 100K-weerstanden heeft van een paar stappen geleden. Stap 26. Veel sterkte. We zijn over de helft, heb moed!

Het middelste been van de blauwe doostrimmer wordt aangesloten op een van de 100K-weerstanden. Wanneer u uw voltooide filter inschakelt en er komt geen geluid uit, moet u deze trimmer mogelijk aanpassen om de afsnijding op het juiste punt te krijgen.

En er zijn een paar referentiefoto's. Laat het er hetzelfde uitzien!!!

Stap 29: Tijd om te elektrificeren! of op zijn minst de elektrificerende draden bevestigen

Je zult merken (omdat ik de hele foto heb getekend) dat mijn aardingsdraad op de verkeerde plaats zit.

Zorg ervoor dat u uw aardingsdraad (in deze afbeelding is deze wit met een groene streep) aansluit op de - kant van de elektrolytische condensator. Niet zoals op die foto. Ik heb een verschrikkelijke fout gemaakt.

Gelukkig heb ik het opgevangen voordat ik mijn circuit inschakelde.

De negatieve draad (groen in deze build) gaat naar waar de zijpoot van de trimmer wordt aangesloten op de transistorpoot.

De positieve draad (oranje in mijn build) gaat naar het andere zijbeen van de trimmer, het been dat wordt aangesloten op de twee 10K-weerstanden.

Stap 30: De Project Bits Unite

Op de "onderkant" van de ladder moeten de diodes nog vrij hangen. Die diodes hechten aan de zijpoten van de twee transistors die de Cute Little Man waren. Herinner je je die man nog? Op dit moment is de Cute Little Man nog steeds symmetrisch, het maakt niet echt uit welke diode op welke van de jongensbenen is aangesloten. Maar het zal er snel toe doen, en het zal super verwarrend zijn om uit te leggen als je het niet zo doet. Laten we onze projecten op elkaar afstemmen!

Stap 31: Voor de eerste keer allemaal weer samen

Hier is de trede waar de symmetrie van de ladder en de schattige kleine man wordt vernietigd! Ik ben geen natuurkundige, dus ik weet niet zeker of extra symmetrie de chaos vergroot of verkleint, aangezien naar mijn mening een symmetrisch object ordelijk is, maar aan de andere kant is een universum met helemaal geen orde in alle opzichten perfect symmetrisch manieren.

Verwarrend.

Hoe dan ook, hier zijn twee weergaven van hoe de "top" van de diodeladder aan de LM13700 wordt bevestigd. Als je naar het schema kijkt, zie je dat de "rechter" staander van de ladder wordt aangesloten op de + ingang van de LM13700, terwijl de "linker" staander wordt aangesloten op de - ingang van de LM13700.

Kijk naar de fysieke ladder met de condensatoren naar jou gericht. De staander aan de rechterkant wordt aangesloten op pin 3 van de LM13700. De andere staander wordt aangesloten op pin 4.

Om de een of andere reden heb ik geen foto gemaakt van de stroomdraden die naar de chip gaan. De positieve stroomdraad wordt aangesloten op pin 10, de negatieve draad gaat op pin 6. Je kunt de verbindingen nauwelijks zien op de afbeeldingen in de volgende stap.

Stap 32: Oooh, de ingangscondensator

Dit is de condensator waar het inkomende audiosignaal doorheen gaat!

Het is een elektrolyt, dus zorg ervoor dat je het aansluit met de + kant die aansluit op het middelste been van de transistor die aansluit op de "linker" kant van de diodeladder.

Vervolgens verbinden we een weerstand van 100K aan de - kant van de condensator.

Stap 33: De Resonance Feedback-weerstand

Deze kleine man is even groot als de 10uF-condensator, maar heeft een hogere capaciteit, namelijk 100uF. Uw 100uF condensator zal waarschijnlijk groter zijn.

Verbind de + kant van de condensator met het middelste been van de transistor die aansluit op de "rechter" kant van de diodeladder.

Sluit de - kant van de condensator aan op een willekeurig stuk draad dat je uit de PS2-controllerkabel hebt getrokken waar de cavia van je zus doorheen heeft gekauwd. Of wat dan ook.

De andere kant van die door de cavia verminkte draad gaat naar pin 9 van de LM13700, maar hoewel ik twee foto's heb van de draad die op de condensator is aangesloten, heb ik geen enkele foto die de andere kant van de draad laat zien. Dus bekijk de foto die ik heb toegevoegd. Zien? Pin 9, de hoekpin…? OH MIJN WOORD Ik realiseerde me net dat je notities op foto's kunt maken. Ik ga dat doen.

Stap 34: slechts een paar potentiometers

Hier zijn twee 100K potentiometers. Ik hou van dit type pot omdat ze erg goedkoop zijn en ze snel en heel gemakkelijk kunnen worden gedraaid. Ze voelen niet precies aan en ze zullen sneller verslijten dan mooiere potten, maar hey, compromissen, heb ik gelijk?

Je kunt elk type potentiometer gebruiken dat je wilt, verzegeld, duur, gerecycled of hergebruikt, en zelfs verschillende waarden werken goed met dit circuit, van 10K tot 1M. Het enige verschil zal zijn hoe de circuitparameters reageren op de "actie" van het draaien van de knoppen.

Stap 35: Onze potten krijgen spanning

Ik denk dat potentiometers een "hoge" kant en een "lage" kant hebben. Er zit een wisser in potentiometers die de knop volgen en tegen een 3/4e cirkel van resistief materiaal slepen. Wanneer we het volume helemaal "omhoog" zetten, dragen we de verbinding van de middelste pin met het "hoge" been van de potentiometer.

In deze build krijgen beide potmeters + stroom naar de "hoge" poot. Beiden krijgen grond aan hun "lage" been.

Stap 36: Resonantie onder controle

Er is een 220K-weerstand aangesloten op het middelste been van een transistor die aan de LM13700-chip hangt. Die weerstand wordt aangesloten op het middelste been van een van de potentiometers. Een van beide! We moeten het alleen onthouden, zodat we het op de juiste plek kunnen monteren.

Onthoud ook waar ik het lang geleden over had toen we met dit deel van het circuit te maken hadden. Als je CV-controleerbare resonantie wilt, dan is dit de plek om dat te doen.