Diodstege VCF utan PCB !: 38 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Hej vad händer?

Välkommen till ett BONKERS komplicerat projekt som, om det görs rätt, kommer att resultera i att du har ett mycket fint diodsteg lågpassspänningsstyrt filter. Detta är baserat på en elektronik för musiker design, med ett par viktiga mods, och ett misstag rättat. Och naturligtvis görs detta utan kretskort!

Tillbehör

Här är vad du behöver för att bygga detta!

• 1 LM13700
• 3 2N3904 NPN -transistorer
• 2 2N3906 PNP -transistorer
• 12 1N4148 -dioder
• 2 100K potentiometrar
• 1 100K trimmer
• 1 100nF keramisk skivkondensator
• 1 47nF filmkondensator
• 3 100nF filmkondensatorer
• 2 10uF elektrolytkondensatorer
• 1 100uF elektrolytkondensator
• 1 220uF elektrolytkondensator
• 1 220R motstånd
• 5 1K motstånd
• 5 10K motstånd
• 1 47K motstånd
• 5 100K motstånd
• 1 220K motstånd
• 1 330K motstånd
• 1 1M motstånd

Steg 1: Ta en bug! Döda det

Här är en LM13700. Det här chipets mördarapp är som en spänningsstyrd förstärkare, ett sätt att förstärka signaler baserat på en annan signal. Vi använder det bara BARELY så här i det här projektet, och det beror på att det också har extremt känsliga ingångar som är perfekta för att extrahera det filtrerade ljudet från stegen.

Om du försöker den här kretsen vet du förmodligen redan hur chipstiftet räknas, från stift 1 till vänster om hacket eller markeringen på chipet, går ner på den sidan, tvärs och uppåt. Jag kommer att hänvisa till pin -nummer så att din krets ser ut precis som min!

Okej. Klipp av de smala delarna av stift 1, 8, 9, 14 och 16. Du behöver INTE göra det här, jag gör det för att göra chipet lättare att hantera.

Rip off pins 2 och 15. Dessa pins används ibland, de klämmer i princip signalen från ingångarna om spänningen blir för hög. Vi kommer inte att använda dem.

Böj ut stift 3 och 4. Det här är ingångsstiften vi ska använda för att få ut signalen från diodstegen.

Stift 5, 7, 10 och 12 böjs rakt upp och över så att de vidrör varandra precis som på bilden.

Stift 6 och 11 får de smala delarna att böjas ut. Dessa två stift är där ström kommer in i chipet.

Stift 13 böjs under chipet - det kommer att jordas. Kanske nästa gång är det hemma innan utegångsförbud.

I grund och botten, få ditt chip att se ut som det chipet!

Steg 2: FÅ INTE panik

Här är vårt första lödjobb!

Stift 6 och 11 får ström, så de behöver en sådan kondensator över dem. Du vet, för att hålla buller ute och även hålla buller inne!

Steg 3: Detta är ett viktigt motstånd

Detta är ett 330K motstånd som går från stift 1 till stift 13. Det behöver inte gå till stift 13, det behöver bara gå till marken, men stift 13 måste också jordas, så låt oss placera alla våra grunder på ett ställe.

Detta motstånd ställer in förstärkningen för kretsens övre bit i schemat. Den ursprungliga specifikationen var 470K. Att sänka motståndet till 330K ökar resonansen på ett mycket tilltalande sätt. Du kan sänka den ytterligare, men du riskerar klippning och mer snedvridning, men hej, experimentera bort!

Vi kommer att behöva en snygg metallbit som är slipad, så låt oss försöka få markhalvan av motståndet att se ut så.

Åh … och jag har börjat köpa 1/8 watt motstånd eftersom de är mindre. Du behöver absolut inga små motstånd för något av detta bygge, det är precis vad jag föredrar.

Steg 4: Hundra Kay motstånd

Här är 100K -motståndet som tar signalen från utsignalen från den första halvan av LM13700 till den andra halvan.

Den går från stift 5 (och stift 7, de är lödda ihop) till stift 14.

Steg 5: Vår minst värderade motstånd

Här är ett 220R -motstånd som går från stift 14 till marken. Kommer du ihåg hur ingångarna i detta chip är otroligt känsliga? Signalen från den andra halvan av detta chip går genom ett 100K -motstånd, som är 100 000 ohm. Signalen shuntas sedan till jord genom ett 220 ohm motstånd.

Steg 6: Träning för ett par 10K

Soffa till tio K har jag rätt?

Ta ett par 10K motstånd och vrid ihop dem. Vi kommer att löda ihop den vridna biten till stift 6, vilket är där den negativa effekten går in.

Steg 7: Gör utmatningar bara lite mer negativa

De andra ändarna av paret 10K -motstånd går till de två utgångarna från, av … Darlington -paret som finns på LM13700. Låt inte det fina namnet förvirra dig … bara löd de två motståndsändarna till stift 8 och 9.

Steg 8: En söt liten 47K -motstånd

Av någon anledning måste vi fästa ett 47K -motstånd från stift 10 (och 12) till marken. Gör så här!

Steg 9: motståndet för andra förstärkningsinställningar och en nuvarande sjunkande transistor

Detta 10K -motstånd kommer att fästa vid kretsen som vi kommer att kunna justera resonansen hos detta filter. Anslut det så här!

Sedan ska vi ta en PNP-transistor, böja benen som på den andra bilden och löda de två inte-böjda benen så. Mittbenet kommer att gå till röran av motståndsledningar som slipas i vårt projekt. Det andra benet (om du tittar på schemat, benet utan pilen) går till den böjda änden av det 10K-motståndet som är lödt till stift 16.

När det är fint och säkert på plats, klipp av det fria benet. Stackars lilla kille.

Steg 10: Resten av resonansinställningskretsen

Låt oss sätta ett 1M-motstånd från PNP-transistorns borttagna fria ben till stift 11, där den positiva spänningen går in i LM13700.

Vi lägger också till ett 220K -motstånd till samma ben i PNP.

Kolla in det! Om du vill ha spänningskontroll över resonansen i denna krets, fäst mer än ett 220K motstånd till denna punkt! Du kan göra mycket intressanta typer av modulering genom att styra resonansen hos ett filter med en ljudsignal.

Steg 11: En sista touch för denna del

Nå in i tomrummet med din transdimensionella Gauntlet Of Mystery och ta tag i fyra 1N4148-dioder. Det är vad jag gör, åtminstone kan du bara ha dem i en liten väska i din reservdelar.

Dioder har polaritet, med elektricitet som bara flyter genom dem. Låt oss vrida ihop de icke-randiga benen i ett par, trimma benen som har randen och löda de icke-randiga benen till de randiga benen.

Förvirrande att förklara, lätt att kopiera, så kopiera bara bilden!

Steg 12: Wow, det här ser rörigt ut

De fyra dioder som vi precis kopplade ihop är "toppen" av diodstegen. De ihopvridna ändarna ansluter till stift 10 på LM13700. Pin 10 är där den positiva spänningen kommer in i chipet!

De två fria ändarna på dioderna går till de två ingångarna på andra sidan LM13700. Det är stift 3 och 4.

Jag inkluderade ytterligare ett par bilder så att du kan vara säker på att få den här delen rätt.

Det är riktigt trångt där inne. Den här typen av diod är gjord av glas, så det är ingen stor grej om glasbiten i dioderna berör andra delar av kretsen, men undersök saker mycket noga för att se till att det inte finns någon metall-till-metall-kontakt, och till och med behåll dina ledningar bort från motståndskropparna - det finns metall precis under ett tunt lager färg!

Steg 13: OH EM GEE DENNA NÄSTA DEL ÄR EPISK

Denna del är ROLIGA DELEN! Det kommer att gå snabbt, så njut av det så länge det varar!

Samla alla dina filmkondensatorer och alla dina dioder. Dessa delar kommer att göra stegen!

Steg 14: Börja så här

Alla* vet att dioder låter elektricitet bara flöda genom en riktning. Den svarta randen "stoppar" el. Det är superviktigt, viktigt och kritiskt att polariteten hos dioderna i denna konstruktion alla går åt samma håll. Bara en bakåtvänd diod kommer helt att bryta ditt filter.

Vi måste arbeta snabbt med dioderna och låta dem svalna mellan lödfogarna. För mycket värme för länge kan bryta dem.

Fortsätt och bygg stegen med de tre första 100nF -kondensatorerna med alla dioder som pekar åt ett håll. När det är dags att lägga till 47nF -kondensatorn måste du göra det rätt.

*Alla vet faktiskt inte det …

Steg 15: Det är en stege !!

Se! 100nF -kondensatorns "steg" är "uppströms" för elektricitetsriktningen från 47nF -kondensatorn.

Anledningen till att vi använder en felanpassad kondensator är att det mest sinnesböjande svala diodstegfiltret i världen är det i Roland TB-303. Formgivarna av filtret i 303 använde förmodligen ett halvvärdesmotstånd som "botten" av misstag, eller så var de för höga på kokain för att sammanhängande förklara sin rymd-trippy idé. Allvarligt. Spela med en 303 (eller en klon därav) och försök förklara hur i all världen den saken blev till. Det är en fullständig röra, men en helt fantastisk röra.

Rätt, i alla fall, den mindre kondensatorn går på "botten" steget.

"Botten" på stegen får ytterligare ett par dioder, "toppen" inte.

Steg 16: Det var kul. Nu kommer den mest jobbiga delen

Det finns bara inget bra sätt att bygga denna nästa del. Det kommer att sluta som en löjlig bit av motstånd och transistorer och kondensatorer, det finns bara inget sätt att undvika det.

Men följ noga, steg för steg, så får vi det att hända!

Detta är vårt första steg. Trolla fram ett par NPN -transistorer, 2N3904s, och böj dessa stift så. Om du tittar på schemat ser du att stiften vi böjer är de med pilarna.

Dessa två små transistorer kommer att krama varandra nu och böja ihop benen så. Söt, va?

När transistorerna säkert kramar om varandra, ta de andra sidobenen och böj dem så. Verkligen kan du böja dem åt båda hållen, vid denna tidpunkt är kretsen typ av symmetrisk.

Steg 17: Fokusera

Ta ett par 1K -motstånd och vrid ihop ändarna.

Och sedan, låt oss ta de fria benen, linda dem runt de mellersta stiften på de kramande transistorerna. Låt oss försöka få ditt projekt att se ut så här, så att krambenen pekar uppåt och ha 1K-motstånden mot dig som matchar den här bilden.

Steg 18: Se! Du byggde en liten liten man

Han är så söt!

Steg 19: Ytterligare en bit

Oooh, en 220uF kondensator!

Ta en av de där små killarna och anslut den till ett 1K -motstånd precis så här!

Steg 20: Ytterligare ett par transistorer

Dessa är dock olika från varandra.

Ta 2N3904 och böj mittbenet mot den platta sidan.

Ta 2N3906 och böj sidobenet mot den platta sidan, benet till vänster och titta på den platta sidan.

När du har böjt benen så böjer du dem ytterligare medan du får transistorerna att kramas platt-till-platta och lödda dem så.

Steg 21: 2N3904 gör splittringarna

Vi kan inte titta på de platta bitarna i dessa delar längre, men det är okej. Ta den med mittbenet böjt och låt sidoben göra delarna. Wow, flexibel!

Steg 22: Att göra en diamant

Alla de tre bitarna vi precis byggde hakar ihop så här. Lägg märke till hur jag lade upp den första bilden, och märk att jag planerade att störa. Hoppsan! Men jag byggde det på rätt sätt. Få din byggnad att se ut så här.

Var noga med polariteten hos den elektrolytiska kondensatorn. Alla sådana kondensatorer är polariserade, vilket betyder att de bara kan hantera det riktigt när ett av benen har en högre spänning än det andra. Den "mer negativa" sidan är alltid markerad med en rand med minustecken tryckta in i den.

……..se, de gör kondensatorer så här med två mycket tunna skivor av aluminiumfolie inslagna som en grönsakspappers eller en liten Debbie Swiss Roll eller en kanelrulle. Det finns den här elektrolytskräp som kan leda elektricitet som är utsmetad på aluminiumfolien och på något sätt hindrar de aluminiumfoliebladen från att röra varandra. Vad de sedan gör är att föra en ström från en av aluminiumplåtarna till den andra. Denna ström orsakar att en av ytorna samlar aluminiumoxid. Aluminiumoxid är ett dielektrikum, vilket betyder att det är en isolator. Den isoleringsbarriären är den viktigaste delen av kondensatorer, som är två plattor av ledande material med ett icke-ledande material emellan. Filmkondensatorer har ett lager av mylar eller polyester eller propylen eller till och med vaxat eller oljat papper mellan metallplattorna (folieark). Keramiska kondensatorer har en liten keramisk skiva mellan plattorna (som faktiskt ser ut som små plattor i det här fallet LOL). Aaaaanyway, om du försöker sätta för mycket spänning i den negativa sidan av en elektrolytkondensator, kommer den dielektriska beläggningen av aluminiumoxid att försöka hoppa av folien och följa spänningen till den andra platsen, vilket gör att kondensatorn misslyckas. Ibland explosivt …….

Steg 23: Lägga till den lilla mannen

Den lilla mannens huvud från steg 18 löds till fogen mellan + sidan av den elektrolytiska kondensatorn och 10K -motståndet. Oj.

Ett av sätten jag kontrollerar mitt arbete med denna typ av konstruktion är att räkna komponenterna i en fog och jämföra det med schemat. Jag ska göra det just nu, du borde göra det också …

Hmm … 1, 2, 3, 4 motstånd … en elektrolytkondensator … japp, det är fem komponenter, och det checkar ut med schemat! Det betyder också att inget annat kommer att ansluta till denna plats. Du kan glömma det nu!

Steg 24: ÄNNU 1K motstånd

Jag hoppas att du har tur och kastar en stämning med en +6 produktivitetsbonus och får massor av 1K -motstånd, eftersom den här byggnaden använder många av dem

Detta 1K -motstånd går mellan det fria sidobenet på den ena transistorn som gjorde splittringarna och de två transistorbenen som håller paret i en kram.

Steg 25: Gör dig redo för värme, mittben

Vårt projekt har just nu en transistor utan något kopplat till mittbenet. Nu är det dags att löda ett 1K -motstånd mot det ensamma mittbenet. Den andra änden av det motståndet går till den plats som inkluderar - sidan av den elektrolytiska kondensatorn.

Denna punkt i byggnaden är där spänningen för att styra filterets avstängningspunkt går. Vi kommer att ta itu med det i nästa steg. Oroa dig inte, det är lätt.

Steg 26: Trillingar !!

Tre 100K -motstånd konvergerade i en skog, och jag … vänta, tänk. Anslut bara tre motstånd så.

Sedan ska vi fästa dem till den punkten jag pratade om i det sista steget. 1K -motståndet och transistorns mittben. Den fria änden av de tre motstånden kommer att vara alla de saker vi kommer att använda för att justera och kontrollera avstängningen av detta filter!

Jag vet inte varför det finns en nästan identisk bild men det finns det. Bara för referens antar jag.

Steg 27: Åh! Det är en söt blå låda

En multiturn trimmer!

Den här lilla killen kommer att gå mellan + power rail och - power rail. Med "järnväg" menar jag inte bokstavligen ledningarna, jag menar någon punkt i kretsen som får den kraften. Egentligen fäster strömkablarna här i min byggnad.

Böj benen på din trimmer för att få våra konstruktioner att matcha perfekt. För att få våra byggmaterial att matcha ännu mer perfekt, dra en trimmer ur ett annat projekt som slutligen slutade fungera korrekt som en VCO baserad på ett 4046 PLL -chip.

Steg 28: Den blå rutan hittar ett hem

Okej. Paret 10K motstånd vrids ihop vid den punkt där + elektricitet kommer in i denna krets. Transistorns sidoben vars mittben har tripletten på 100K motstånd från ett par steg sedan. Steg 26. God sorg. Vi är mer än halvvägs färdiga, ha mod!

Mittbenet på den blå lådtrimmern ansluts till ett av 100K -motstånden. När du slår på ditt färdiga filter och inget ljud kommer ut kan du behöva justera denna trimmer för att få avstängningen vid rätt tidpunkt.

Och det finns ett par referensbilder. Få det att se likadant ut !!!

Steg 29: Dags att elektrifiera! eller minst fäst de elektrifierande trådarna

Du kommer att märka (eftersom jag ritade över hela fotot) att min jordkabel är på fel ställe.

Se till att ansluta din jordkabel (i den här bilden är den vit med en grön rand) på - sidan av den elektrolytiska kondensatorn. Inte som på den bilden. Jag gjorde ett fruktansvärt fel.

Lyckligtvis fick jag det innan jag satte igång min krets.

Den negativa tråden (grön i denna byggnad) går dit där sidobenet på trimmern ansluter till transistorbenet.

Den positiva tråden (orange i mitt bygge) går till det andra sidobenet på trimmern, benet som ansluter till de två 10K -motstånden.

Steg 30: Projektbitarna förenas

"Stegens" botten "bör ha dioderna fortfarande hängande fria. Dessa dioder fäster på sidobenarna på de två transistorerna som var den söta lilla mannen. Kommer du ihåg killen? Vid denna tidpunkt är Cute Little Man fortfarande symmetrisk, det spelar egentligen ingen roll vilken diod som ansluter till vilken av killarnas ben. Men det kommer att spela någon roll snart och det kommer att bli superförvirrande att förklara om du inte gör det precis så här. Låt oss få våra projekt att matcha varandras!

Steg 31: Alla tillsammans igen för första gången

Här är steget där stegeens symmetri och den söta lilla killen förstörs! Jag är ingen fysiker, så jag är inte säker på om ytterligare symmetri ökar eller minskar kaos, eftersom ett symmetriskt objekt för mig är ordnat, men å andra sidan är ett universum med noll ordning överhuvudtaget helt symmetriskt i alla sätt.

Förvirrande.

Hur som helst, här är två synpunkter på hur "toppen" på diodstegen fäster vid LM13700. Om du tittar på schemat ser du att "höger" upprättstående stege ansluter till + ingången på LM13700, medan "vänster" upprätt ansluter till - ingången på LM13700.

Titta på den fysiska stegen med kondensatorerna pekande upp mot dig. Upprättstående till höger ansluter till stift 3 på LM13700. Den andra upprättstående ansluter till stift 4.

Av någon anledning tog jag inte en bild av strömkablarna som gick in i chipet. Den positiva strömkabeln ansluts till stift 10, den negativa ledningen går till stift 6. Du kan knappt se anslutningarna på bilderna i nästa steg.

Steg 32: Oooh, ingångskondensatorn

Här är kondensatorn som den inkommande ljudsignalen kommer att gå igenom!

Det är en elektrolyt, så var noga med att ansluta den med + -sidan som ansluter till transistorns mittben som ansluter till den "vänstra" sidan av diodstegen.

Därefter ansluter vi ett 100K -motstånd till - sidan av kondensatorn.

Steg 33: Resonansåterkopplingsmotståndet

Den här lilla killen har samma storlek som 10uF -kondensatorn, men den är högre kapacitet, vid 100uF. Din 100uF kondensator kommer förmodligen att vara större.

Anslut kondensatorns + sida till transistorns mittben som ansluter till "höger" sida av diodstegen.

Anslut kondensatorns - sida till en bit slumpmässig tråd som du drog ur PS2 -kontrollkabeln som din systers marsvin tuggade igenom. Eller vad som helst.

Den andra sidan av den marsvin-stympade tråden går till stift 9 på LM13700, men medan jag har två bilder på tråden som ansluter till kondensatorn har jag inte en enda bild som visar den andra sidan av tråden. Så kolla in bilden jag inkluderade. Ser? Pin 9, hörnstiftet …? ÅH MITT ORD Jag insåg precis att du kan skapa anteckningar på foton. Det ska jag göra.

Steg 34: Bara ett par potentiometrar

Här är två 100K potentiometrar. Jag gillar den här typen av grytor eftersom de är på allvar billiga, och de kan snabbt vridas snabbt. De känns inte exakta och de kommer att slits ut snabbare än finare krukor, men hej, avvägningar, har jag rätt?

Du kan använda vilken typ av potentiometer som helst, förseglad, dyr, återvunnen eller återanvänd, och även olika värden fungerar okej med denna krets, från 10K till 1M. Den enda skillnaden kommer att vara i hur kretsparametrarna reagerar på "åtgärden" att vrida rattarna.

Steg 35: Våra krukor får spänning

Jag tänker på potentiometrar som att ha en "hög" sida och en "låg" sida. Det finns en torkare inuti potentiometrar som följer ratten och drar mot en 3/4: e cirkel av resistiva saker. När vi vrider volymen "upp" hela vägen, bär vi mittstiftets anslutning till det "höga" benet på potentiometern.

I denna konstruktion får båda potentiometrarna + elektricitet till det "höga" benet. Båda får mark vid sitt "låga" ben.

Steg 36: Resonans under kontroll

Det finns ett 220K -motstånd anslutet till mittbenet på en transistor som hänger av LM13700 -chipet. Det motståndet ansluts till mittbenet på en av potentiometrarna. Vilken som! Vi behöver bara komma ihåg så att vi kan montera det på rätt plats.

Kom också ihåg det jag pratade om ända tillbaka när vi hade att göra med den här delen av kretsen. Om du vill ha CV-styrbar resonans är det här platsen att göra det.