Электроника для начинающих (2-е издание)

Замечание

Что такое мнимое число? Самый распространенный пример — квадратный корень из -1. Как такое может быть? Никак, и поэтому мы говорим, что число мнимое. Однако такие числа неожиданным образом используются в теории электричества. Если вы заинтересовались, почитайте что-либо об этом в книгах по теории электричества.

Но я пока еще не закончил с катушками индуктивности. Следующий эксперимент продемонстрирует звуковые эффекты, которые я только что описал.

Эксперимент 29. Фильтрация частот

В этом эксперименте вы будете менять звучание. С помощью катушек индуктивности и конденсаторов можно фильтровать участки спектра звуковых частот для создания большого разнообразия эффектов.

Что вам понадобится

• Макетная плата, монтажный провод, кусачки, инструмент для зачистки проводов, тестовые провода, мультиметр

• Источник питания на 9 В (батарея или сетевой адаптер)

• Динамик с импедансом 8 Ом, диаметром как минимум 10 см (1 шт.)

• Микросхема аудиоусилителя LM386 (1 шт.)

• Монтажный провод 22-го калибра (диаметр 0,64 мм), 30 метров

• Небольшой пластиковый контейнер в качестве корпуса динамика (1 шт.)

• Таймер 555 (1 шт.)

• Резистор с номиналом 10 кОм (2 шт.)

• Конденсаторы емкостью 0,01 мкФ (3 шт.), 2,2 мкФ (1 шт.), 100 мкФ (1 шт.), 220 мкФ (3 шт.)

• Подстроечные потенциометры с номиналами 10 кОм (1 шт.) и 1 МОм (1 шт.)

• Однополюсные ползунковые переключатели на два направления (4 шт.)

• Кнопка (1 шт.)

Корпус для динамика

Тот небольшой динамик, который я рекомендовал для предыдущих проектов, вполне подходил для воспроизведения простых звуковых сигналов, но небольшие динамики плохо воспроизводят низкие частоты. Поскольку мне хотелось бы, чтобы вы услышали, как электронные компоненты могут влиять на эти частоты, пришло время познакомиться с большим динамиком, например таким, как на рис. 5.40, который имеет диффузор диаметром 10 см.

Рис. 5.40. Динамик, подходящий для этого эксперимента

Рис. 5.41. Резонирующий корпус позволит лучше услышать басы (низкие частоты) от вашего динамика

Принимая во внимание мои предыдущие комментарии о необходимости подавления несовпадающих по фазе звуковых волн с задней стороны динамика, вам понадобится корпус для него. Он будет усиливать звук за счет резонанса, таким же образом как корпус акустической гитары резонирует в ответ на колебания ее струн.

Если у вас есть время сделать добротный кожух из фанеры, это было бы идеально, но самое простое и дешевое решение — пластиковый контейнер с защелкивающейся крышкой. На рис. 5.41 изображен такой контейнер с закрепленным на дне динамиком. Просверлить аккуратные отверстия в пластике довольно сложно, и поэтому я особо не старался.

Чтобы улучшить характеристики пластикового контейнера, перед закрытием крышки можно поместить внутрь какую-либо мягкую, плотную ткань. Полотенца для рук будет достаточно для частичного поглощения вибрации.

Усилитель на одной микросхеме

В далекие 50-е годы для того, чтобы построить звуковой усилитель, вам понадобились бы электровакуумные лампы, трансформаторы и другие энергоемкие тяжеловесные компоненты. Сегодня вы можете примерно за доллар купить микросхему, которая выполнит всю работу, если вы добавите несколько конденсаторов и регулятор громкости.

Одна из самых простых, дешевых и доступных микросхем аудиоусилителя — LM386, которую выпускают многие производители; каждый из них добавляет к маркировке дополнительные буквы и цифры. Варианты LM386N-1, LM386N и LM386M-1 для наших целей идентичны. Проверьте только, что вы покупаете версию для установки через монтажные отверстия, а не для поверхностного монтажа. Цоколевка микросхемы показана на рис. 5.42.

Рис. 5.42. Цоколевка микросхемы-усилителя LM386

Эта маленькая микросхема работает от источника питания в 4-12 В постоянного тока, и хотя ее номинальная мощность всего 1,25 Вт, вас удивит громкость звучания. Она имеет номинальный коэффициент усиления 20:1.

Проверка работоспособности усилителя