Diodo Ladder VCF Senza PCB!: 38 Passi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Ehi, cosa sta succedendo?

Benvenuti in un progetto complicato di BONKERS che, se fatto bene, vi darà un bel filtro controllato a tensione passa-basso ladder a diodi. Questo è basato su un design di Electronics For Musicians, con un paio di modifiche importanti e un errore corretto. E, naturalmente, questo viene fatto senza un PCB!

Forniture

Ecco cosa ti serve per costruirlo!

• 1 LM13700
• 3 transistor NPN 2N3904
• 2 transistor PNP 2N3906
• 12 diodi 1N4148
• 2 potenziometri da 100K
• 1 trimmer da 100K
• 1 condensatore a disco ceramico da 100nF
• 1 condensatore a film 47nF
• 3 condensatori a film da 100nF
• 2 condensatori elettrolitici da 10uF
• 1 condensatore elettrolitico da 100uF
• 1 condensatore elettrolitico da 220uF
• 1 resistenza 220R
• Resistenza da 5 1K
• 5 resistori da 10K
• 1 resistenza da 47K
• 5 resistori da 100K
• 1 resistenza da 220K
• 1 resistenza da 330K
• 1 resistenza da 1M

Passaggio 1: prendi un bug! Uccidilo

Ecco un LM13700. L'app killer di questo chip è un amplificatore controllato in tensione, un modo per amplificare i segnali in base a un altro segnale. Lo stiamo usando SOLO in questo modo in questo progetto, e questo perché dispone anche di ingressi estremamente sensibili che sono perfetti per estrarre l'audio filtrato dalla scala.

Se stai provando questo circuito, probabilmente conosci già il modo in cui vengono contati i pin del chip, a partire dal pin 1 a sinistra della tacca o del segno sul chip, scendendo da quel lato, attraverso e su. Mi riferirò ai numeri di pin in modo che il tuo circuito assomigli esattamente al mio!

Va bene. Taglia le parti sottili dai pin 1, 8, 9, 14 e 16. Non devi farlo, lo faccio io per rendere il chip più facile da maneggiare.

Strappa i pin 2 e 15. Questi pin vengono talvolta utilizzati, in pratica tagliano il segnale dagli ingressi se la tensione diventa troppo alta. Non li useremo.

Piegare i pin 3 e 4. Questi sono i pin di ingresso che useremo per ottenere il segnale dalla scala a diodi.

I pin 5, 7, 10 e 12 vengono piegati verso l'alto e verso l'alto in modo che si tocchino l'un l'altro proprio come nell'immagine.

I pin 6 e 11 fanno piegare le parti magre. Questi due pin sono il punto in cui l'alimentazione entra nel chip.

Il pin 13 si piega sotto il chip -- sarà messo a terra. Forse la prossima volta sarà a casa prima del coprifuoco.

Fondamentalmente, fai sembrare il tuo chip come quel chip!

Fase 2: NIENTE NEL PANICO

Ecco il nostro primo lavoro di saldatura!

I pin 6 e 11 ricevono alimentazione, quindi hanno bisogno di un condensatore come questo attraverso di loro. Sai, per tenere fuori il rumore e anche per tenerlo dentro!

Passaggio 3: questo è un resistore importante

Questo è un resistore da 330K che va dal pin 1 al pin 13. Non ha bisogno di andare al pin 13, deve solo andare a massa, ma anche il pin 13 deve essere messo a terra, quindi mettiamo tutti i nostri motivi in un unico posto.

Questo resistore imposta il guadagno del bit superiore del circuito nello schema. La specifica originale era 470K. Abbassare il resistore a 330K aumenta la risonanza possibile in un modo molto piacevole. Potresti abbassarlo ulteriormente, ma rischi il clipping e più distorsione, ma ehi, sperimenta via!

Avremo bisogno di un pezzo di metallo ben accessibile che sia messo a terra, quindi proviamo a far sembrare così la metà di terra del resistore.

Oh… e ho iniziato a comprare resistori da 1/8 di watt perché sono più piccoli. Non hai assolutamente bisogno di piccoli resistori per nessuna di queste build, è proprio quello che preferisco.

Passaggio 4: resistenza da cento a Kay

Ecco il resistore da 100K che porta il segnale dall'uscita della prima metà dell'LM13700 all'altra metà.

Va dal pin 5 (e pin 7, sono saldati insieme) al pin 14.

Passaggio 5: il nostro resistore di minor valore

Ecco un resistore 220R che va dal pin 14 a massa. Ricordi come gli input di questo chip siano incredibilmente sensibili? Il segnale dall'altra metà di questo chip passa attraverso un resistore da 100K, che è 100.000 ohm. Il segnale viene quindi deviato a massa attraverso un resistore da 220 ohm.

Passaggio 6: allenamento per un paio di 10K

Divano a dieci K ho ragione?

Prendi un paio di resistori da 10K e ruotali insieme. Salderemo la punta intrecciata al pin 6, che sarà il punto in cui entra la potenza negativa.

Passaggio 7: rendere gli output un po' più negativi

Le altre estremità della coppia di resistori da 10K andranno alle due uscite della, della… della coppia Darlington che si trova sull'LM13700. Non lasciarti confondere dal nome di fantasia … basta saldare le due estremità del resistore ai pin 8 e 9.

Passaggio 8: un piccolo resistore da 47K

Per qualche motivo abbiamo bisogno di collegare un resistore da 47K dal pin 10 (e 12) a terra. Fai cosi!

Passaggio 9: l'altro resistore di impostazione del guadagno e un transistor di assorbimento di corrente

Questo resistore da 10K si collegherà al pezzo di circuito che saremo in grado di regolare la risonanza di questo filtro. Collegalo così!

Quindi prenderemo un transistor PNP, piegheremo le gambe come nella seconda immagine e salderemo le due gambe non piegate in questo modo. La gamba centrale andrà al pasticcio dei cavi del resistore che è a terra nel nostro progetto. L'altra gamba (se stai guardando lo schema, la gamba senza la freccia) va all'estremità piegata di quel resistore da 10K che è saldato al pin 16.

Quando è bello e saldamente in posizione, taglia la gamba libera. Povero piccolo.

Passaggio 10: il resto del circuito di impostazione della risonanza

Mettiamo un resistore da 1 M dalla gamba libera tagliata del transistor PNP al pin 11, che è dove la tensione positiva va nell'LM13700.

Inoltre aggiungeremo un resistore da 220K alla stessa gamba del PNP.

Controlla! Se vuoi il controllo della tensione sulla risonanza di questo circuito, collega più di un resistore da 220K a questo punto! Puoi fare tipi di modulazione molto interessanti controllando la risonanza di un filtro con un segnale audio.

Passaggio 11: un tocco finale per questa parte

Raggiungi il vuoto con il tuo Gauntlet Of Mystery transdimensionale e prendi quattro diodi 1N4148. Questo è quello che faccio, almeno, potresti averli in una piccola borsa nel tuo cestino delle parti.

I diodi hanno polarità, con l'elettricità che scorre solo in un modo attraverso di loro. Attorcigliamo insieme le gambe senza strisce di una coppia, tagliamo le gambe con la striscia e saldiamo le gambe senza strisce alle gambe a strisce.

Confuso da spiegare, facile da copiare, quindi basta copiare l'immagine!

Passaggio 12: Wow, sembra disordinato

I quattro diodi che abbiamo appena collegato insieme sono la "cima" della scala dei diodi. Le estremità intrecciate si collegano al pin 10 dell'LM13700. Il pin 10 è il punto in cui la tensione positiva entrerà nel chip!

Le due estremità libere dei diodi vanno ai due ingressi sull'altro lato dell'LM13700. Questi sono i pin 3 e 4.

Ho incluso un altro paio di foto così puoi essere sicuro di ottenere questa parte giusta.

È davvero stretto lì dentro. Questo tipo di diodo è fatto di vetro, quindi non è un problema se la parte di vetro dei diodi tocca altre parti del circuito, ma per favore esamina le cose con molta attenzione per assicurarti che non ci sia contatto tra metallo e metallo e tieni anche i cavi lontano dai corpi dei resistori: c'è del metallo proprio sotto un sottile strato di vernice!

Passaggio 13: OH EM GEE QUESTA PARTE PROSSIMA È EPICA

Questa parte è la PARTE DIVERTENTE! Andrà presto, quindi goditelo finché dura!

Raccogli tutti i tuoi condensatori a film e tutti i tuoi diodi. Queste parti faranno la scala!

Passaggio 14: inizia così

Tutti* sanno che i diodi lasciano che l'elettricità fluisca solo in una direzione attraverso di loro. La striscia nera "ferma" l'elettricità. È super vitale, importante e fondamentale che la polarità dei diodi in questa build vadano tutti nella stessa direzione. Un solo diodo all'indietro romperà completamente il filtro.

Dobbiamo lavorare rapidamente con i diodi e lasciarli raffreddare tra i giunti di saldatura. Troppo calore per troppo tempo può romperli.

Vai avanti e costruisci la scala con i primi tre condensatori da 100 nF con tutti i diodi rivolti in una direzione. Una volta che è il momento di aggiungere il condensatore 47nF, dovrai farlo bene.

*In realtà non lo sanno tutti…

Passaggio 15: è una scala!

Guarda! I "pioli" del condensatore da 100nF sono "a monte" della direzione del flusso di elettricità dal condensatore da 47nF.

Il motivo per cui stiamo usando un condensatore non corrispondente è che il filtro ladder a diodi più strabiliante al mondo è quello del Roland TB-303. I progettisti del filtro nel 303 probabilmente hanno usato per sbaglio un resistore di metà valore come gradino "in basso", oppure erano troppo sbronzi di cocaina per spiegare in modo coerente la loro idea spaziale. Sul serio. Gioca con un 303 (o un suo clone) e prova a spiegare come diavolo è stato creato quell'oggetto. È un disastro completo, ma un disastro assolutamente incredibile.

Giusto, comunque, il condensatore più piccolo va sul gradino "inferiore".

Il "fondo" della scala riceve un'altra coppia di diodi, il "sopra" no.

Passaggio 16: è stato divertente. Ora arriva la parte più complicata

Non c'è un buon modo per costruire questa parte successiva. Finirà come un pezzo ridicolo di resistori, transistor e condensatori, non c'è modo di evitarlo.

Ma segui attentamente, passo dopo passo, e noi lo realizzeremo!

Questo è il nostro primo passo. Evoca una coppia di transistor NPN, 2N3904, e piega quei pin in quel modo. Guardando lo schema, vedrai che i perni che stiamo piegando sono quelli con le frecce.

Questi due piccoli transistor ora si abbracceranno e piegheranno le gambe insieme in quel modo. Carino, eh?

Una volta che i transistor si sono abbracciati saldamente, prendi le altre gambe laterali e piegale in questo modo. Puoi davvero piegarli in entrambi i modi, a questo punto il circuito è una specie di simmetria.

Passaggio 17: concentrati

Prendi un paio di resistori da 1K e attorciglia le estremità.

E poi, prendiamo le gambe libere, avvolgiamole attorno ai perni centrali dei transistor avvolgenti. Proviamo a far sembrare il tuo progetto proprio così, quindi tieni le gambe che si abbracciano rivolte verso l'alto e le resistenze da 1K verso di te, corrispondenti a questa immagine.

Passaggio 18: guarda! Hai costruito un piccolo uomo

È così carino!

Passaggio 19: un altro bit

Oooh, un condensatore da 220uF!

Prendi uno di quei ragazzini e collegalo a un resistore da 1K proprio come questo!

Passaggio 20: un'altra coppia di transistor

Questi però sono diversi l'uno dall'altro.

Prendi la 2N3904 e piega la gamba centrale verso il lato piatto.

Prendi il 2N3906 e piega la gamba laterale verso il lato piatto, la gamba a sinistra, guardando il lato piatto.

Quando hai piegato le gambe in quel modo, piegale ancora di più, mentre fai aderire i transistor da un piatto all'altro e saldali in questo modo.

Passaggio 21: il 2N3904 fa le spaccature

Non possiamo più guardare le parti piatte di queste parti, ma va bene. Prendi quello con la gamba centrale piegata e fai fare la spaccata alle gambe laterali. Wow, flessibile!

Passaggio 22: creare un diamante

Tutti e tre i pezzi che abbiamo appena costruito vengono collegati insieme in questo modo. Nota come ho disposto la prima immagine e nota che avevo intenzione di sbagliare. Ops! Ma l'ho costruito nel modo giusto. Rendi la tua build simile a questa.

Prestare molta attenzione alla polarità del condensatore elettrolitico. Tutti i condensatori come questo sono polarizzati, il che significa che possono davvero gestirlo solo quando una delle loro gambe ha una tensione più alta dell'altra. Il lato "più negativo" è sempre contrassegnato da una striscia con i segni meno stampati.

……..vedi, fanno condensatori come questo con due fogli molto sottili di fogli di alluminio avvolti come un involucro di verdure o un Little Debbie Swiss Roll o un rotolo alla cannella. C'è questa sostanza elettrolitica che può condurre elettricità che è spalmata sul foglio di alluminio e in qualche modo impedisce ai fogli di alluminio di toccarsi l'un l'altro. Quindi quello che fanno è passare una corrente da uno dei fogli di alluminio all'altro. Questa corrente fa sì che una delle superfici raccolga ossido di alluminio. L'ossido di alluminio è un dielettrico, il che significa che è un isolante. Quella barriera di isolamento è la parte più importante dei condensatori, che sono due piastre di materiale conduttivo con un materiale non conduttivo in mezzo. I condensatori a film hanno uno strato di mylar o poliestere o propilene o anche carta cerata o oliata tra le "piastre" metalliche (fogli di lamina). I condensatori ceramici hanno un piccolo wafer ceramico tra le piastre (che in questo caso sembrano minuscole piastre LOL). Aaaa comunque, se provi a mettere troppa tensione nel lato negativo di un condensatore elettrolitico, il rivestimento dielettrico di ossido di alluminio proverà a saltare fuori dalla pellicola e seguirà la tensione nell'altro punto, causando il guasto del condensatore. A volte in modo esplosivo…….

Passaggio 23: aggiunta dell'omino

La testa dell'omino del passaggio 18 viene saldata al giunto tra il lato + del condensatore elettrolitico e il resistore da 10K. Wow.

Uno dei modi in cui controllo il mio lavoro con questo tipo di build è contare i componenti in corrispondenza di un giunto e confrontarli con lo schema. Lo farò subito, dovresti farlo anche tu…

Hmm… 1, 2, 3, 4 resistori… un condensatore elettrolitico… sì, sono cinque componenti, e questo si verifica con lo schema! Ciò significa anche che nient'altro si collegherà a questo punto. Puoi dimenticartene ora!

Passaggio 24: UN'ALTRA resistenza da 1K

Spero che tu sia fortunato e lanci un incantesimo di evocazione con un bonus di produttività +6 e ottieni un sacco di resistori da 1K, perché questa build ne usa molti

Questo resistore da 1K va tra la gamba laterale libera di quel transistor che ha fatto le divisioni e le due gambe del transistor che tengono la coppia in un abbraccio.

Passaggio 25: preparati per il caldo, gamba centrale

Il nostro progetto a questo punto ha solo un transistor con niente collegato alla sua gamba centrale. Ora è il momento di saldare un resistore da 1K a quella solitaria gamba centrale. L'altra estremità di quel resistore va nel punto che include il lato - del condensatore elettrolitico.

Questo punto della build è dove va la tensione per controllare il punto di taglio del filtro. Ce ne occuperemo nel passaggio successivo. Non preoccuparti, è facile.

Passo 26: Triplette!

Tre resistori da 100K convergevano in un bosco, e io… aspetta, non importa. Basta collegare tre resistori in questo modo.

Quindi, li allegheremo a quel punto di cui parlavo nell'ultimo passaggio. Il resistore da 1K e la gamba centrale del transistor. L'estremità libera di quei tre resistori sarà tutto ciò che useremo per regolare e controllare il taglio di questo filtro!

Non so perché ci sia un'immagine quasi identica ma c'è. Solo per riferimento, immagino.

Passaggio 27: Oh! È una graziosa scatola blu

Un decespugliatore multigiro!

Questo piccoletto andrà tra il binario di alimentazione + e il binario di alimentazione -. Per "ferrovia" non intendo letteralmente i fili, intendo qualsiasi punto del circuito che riceve quella potenza. In realtà i cavi di alimentazione si collegano qui nella mia build.

Per far combaciare perfettamente le nostre costruzioni, piega le gambe del tuo rifinitore in questo modo. Per far sì che le nostre build corrispondano ancora PI perfettamente, tira fuori un trimmer da qualche progetto diverso che alla fine smette di funzionare correttamente come un VCO basato su un chip PLL 4046.

Passo 28: La scatola blu trova casa

Va bene. La coppia di resistori da 10K è attorcigliata insieme nel punto in cui l'elettricità + entrerà in questo circuito. La gamba laterale del transistor la cui gamba centrale ha la tripletta di resistori da 100K di un paio di passi fa. Passaggio 26. Buon dolore. Siamo più che a metà, coraggio!

La gamba centrale del trimmer della scatola blu viene collegata a uno dei resistori da 100K. Quando si accende il filtro completo e non viene emesso alcun suono, potrebbe essere necessario regolare questo trimmer per ottenere il cutoff in un punto appropriato.

E ci sono un paio di immagini di riferimento. Fallo sembrare uguale!!!

Passaggio 29: è ora di elettrificare! o almeno collegare i cavi elettrizzanti

Noterai (perché ho disegnato tutta la foto) che il mio filo di terra è nel posto sbagliato.

Assicurati di collegare il filo di terra (in questa immagine, è bianco con una striscia verde) al lato - del condensatore elettrolitico. Non come in quella foto. Ho commesso un terribile errore.

Fortunatamente, l'ho preso prima di accendere il mio circuito.

Il filo negativo (verde in questa build) va dove la gamba laterale del trimmer si collega alla gamba del transistor.

Il filo positivo (arancione nella mia build) va all'altra gamba laterale del trimmer, la gamba che si collega ai due resistori da 10K.

Passaggio 30: i bit del progetto si uniscono

Il "fondo" della scala dovrebbe avere i diodi ancora appesi liberi. Quei diodi si attaccano alle gambe laterali dei due transistor che erano il Cute Little Man. Ricordi quel ragazzo? A questo punto, il Cute Little Man è ancora simmetrico, non importa quale diodo si connette a quale delle gambe del ragazzo. Ma presto avrà importanza e sarà super confuso spiegare se non lo fai proprio in questo modo. Facciamo in modo che i nostri progetti coincidano tra loro!

Passaggio 31: di nuovo tutti insieme per la prima volta

Ecco il gradino in cui la simmetria della scala e il Cute Little Guy vengono distrutti! Non sono un fisico, quindi non sono sicuro se la simmetria aggiuntiva aumenti o riduca il caos, poiché per me un oggetto simmetrico è ordinato, ma d'altra parte un universo con ordine zero è perfettamente simmetrico in tutto modi.

Confuso.

Ad ogni modo, ecco due viste di come la "cima" della scala a diodi si collega all'LM13700. Guardando lo schema, vedrai che il montante "destro" della scala si collega all'ingresso + dell'LM13700, mentre il montante "sinistro" si collega all'ingresso - dell'LM13700.

Guarda la scala fisica con i condensatori puntati verso di te. Il montante a destra si collega al pin 3 dell'LM13700. L'altro montante si collega al pin 4.

Per qualche motivo non ho scattato una foto dei cavi di alimentazione che vanno nel chip. Il filo di alimentazione positivo si collega al pin 10, il filo negativo va al pin 6. Si possono a malapena vedere le connessioni nelle immagini nel passaggio successivo.

Passo 32: Oooh, il condensatore di ingresso

Ecco il condensatore attraverso il quale passerà il segnale audio in ingresso!

È un elettrolitico, quindi assicurati di collegarlo con il lato + che si collega alla gamba centrale del transistor che si collega al lato "sinistro" della scala del diodo.

Successivamente, collegheremo un resistore da 100K al lato - del condensatore.

Passaggio 33: il resistore di feedback di risonanza

Questo piccoletto ha le stesse dimensioni del condensatore da 10uF, ma ha una capacità maggiore, a 100uF. Il tuo condensatore da 100uF sarà probabilmente più grande.

Collega il lato + del condensatore alla gamba centrale del transistor che si collega al lato "destro" della scala a diodi.

Collega il lato - del condensatore a un pezzo di filo casuale che hai tirato fuori dal cavo del controller PS2 che il porcellino d'India di tua sorella ha masticato. O qualunque cosa.

L'altro lato di quel filo mutilato da cavia va al pin 9 dell'LM13700, ma mentre ho due immagini del filo che si collega al condensatore, non ho una sola immagine che mostri l'altro lato del filo. Quindi controlla l'immagine che ho incluso. Vedere? Pin 9, il perno d'angolo…? PAROLA MIA Ho appena realizzato che puoi creare note sulle foto. Lo farò.

Passaggio 34: solo un paio di potenziometri

Ecco due potenziometri da 100K. Mi piace questo tipo di pentole perché sono seriamente economiche e possono essere girate rapidamente molto facilmente. Non si sentono precisi e si consumano più rapidamente dei vasi più elaborati, ma ehi, compromessi, giusto?

Puoi usare qualsiasi tipo di potenziometro che ti piace, sigillato, costoso, riciclato o riproposto, e anche valori diversi funzioneranno bene con questo circuito, da 10K a 1M. L'unica differenza sarà nel modo in cui i parametri del circuito rispondono all'"azione" di ruotare le manopole.

Passaggio 35: le nostre pentole ottengono tensione

Penso che i potenziometri abbiano un lato "alto" e un lato "basso". C'è un tergicristallo all'interno dei potenziometri che seguono la manopola, trascinando contro un cerchio di 3/4 di materiale resistivo. Quando alziamo completamente il volume, stiamo portando la connessione del pin centrale alla gamba "alta" del potenziometro.

In questa build, entrambi i potenziometri ottengono + elettricità alla gamba "alta". Entrambi ottengono terreno alla loro gamba "bassa".

Passaggio 36: risonanza sotto controllo

C'è un resistore da 220K collegato alla gamba centrale di un transistor che pende dal chip LM13700. Quel resistore viene collegato alla gamba centrale di uno dei potenziometri. Uno dei due! Dobbiamo solo ricordare in modo da poterlo montare nel punto giusto.

Inoltre, ricorda la cosa di cui ho parlato tempo fa quando avevamo a che fare con questa parte del circuito. Se vuoi una risonanza controllabile dal CV, questo è il posto giusto per farlo.