Schnellfeuergenerator - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Diejenigen, die das Geräusch von schnellem Geschützfeuer für ein Spielzeug reproduzieren müssen, könnten das vorliegende Gerät interessieren. Auf www.soundbible.com kann man verschiedene Waffengeräusche hören und feststellen, dass ein Waffengeräusch aus einem „Knall“gefolgt von einem „Zischen“besteht (zumindest war das mein Eindruck). Der „Knall“entsteht durch die Hochdruckgase, die plötzlich aus dem Lauf austreten, und das „Zischen“– durch die sich in der Luft bewegende Kugel. Mein Gerät reproduziert beide Komponenten ziemlich gut für ein Spielzeug (ich würde auf dieser Definition bestehen, weil es nicht meine Absicht war, den Klang zu reproduzieren) und ist einfach, bestehend aus 4 Transistoren, einem IC und einigen passiven Elementen. Das Video zeigt Ihnen das Ergebnis.

Schritt 1: Schaltung erklärt

Die Schaltung ist in den beigefügten Bildern dargestellt. Der mit Q1 und Q2 aufgebaute astabile Multivibrator erzeugt eine Rechteckwelle, deren Periode T berechnet wird als

T = 0,7*(C1*R2 + C2*R3)

Eine detaillierte Beschreibung der Funktionsweise eines astabilen Multivibrators finden Sie hier: www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc41….

Das Tastverhältnis* wird 1:1 gewählt, dann C1 = C2, R2 = R3 und die Wellenfrequenz berechnet sich als

f= 1/1.4*CR

Ich habe eine Frequenz von 12 Hz gewählt, was 720 „Schüsse“pro Minute ergibt, und eine Kapazität von 1 Mikrofarad (uF). Der Widerstand berechnet sich dann als

R = 1/1,4*fC

Der berechnete Wert beträgt 59524 Ohm, ich habe 56K-Widerstände verwendet, da sie am nächsten verfügbar waren. Die Frequenz beträgt in diesem Fall 12,76 Hz (765 „Schüsse“pro Minute).

*Das Verhältnis der Dauer des positiven Amplitudenanteils einer Rechteckwelle zur Dauer des negativen Amplitudenanteils.

Der Multivibrator hat zwei Ausgänge: Out 1 und Out 2. Wenn Out 1 HIGH ist, ist Out 2 LOW. Das Strich-zu-Pausen-Verhältnis beträgt 1:1, die Dauer von „Knallen“und „Zischen“ist gleich; Die Schaltung könnte jedoch modifiziert werden, um sowohl dieses Verhältnis als auch die Periode der Welle zu ändern, um den Klang nach Belieben zu modifizieren. Wenn Sie dem obigen Link folgen, finden Sie diese modifizierten Schaltungen.

Das Signal von Out 1 wird über einen Spannungsteiler bestehend aus R8, R9 (Trimmer) und R10 in die Basis von T4 (Vorverstärker) eingespeist. Mit dieser Funktion können Sie die Stärke des „Knalls“ändern, um den (Ihrer Meinung nach) „natürlichsten“Klang zu finden. Sie können diese Widerstände auch durch einen 470K-Trimmer ersetzen, um den Klang jederzeit nach Belieben modifizieren zu können. In diesem Fall sollten Sie, bevor Sie zum ersten Mal Spannung an den Stromkreis anlegen, die Achse des Trimmers in die mittlere Position drehen, da sie ziemlich nahe an der Position ist, die einen „natürlichen“Klang erzeugt.

Vom Kollektor von T4 kommt das Signal zum Eingang des Endverstärkers, der mit einem IC LM386 aufgebaut ist; das verstärkte Signal kommt zum Lautsprecher.

Das Signal von Out 2 kommt zum Emitter von T3. Dies ist ein NPN-Transistor; an den Basis-Emitter-Übergang des Transistors wird jedoch eine positive Spannung angelegt. Wenn diese Sperrspannung den als "Durchbruchspannung" bezeichneten Wert überschreitet (6 V für einen 2N3904, der Emitterstrom beträgt 10 uA), tritt ein Phänomen auf, das als "Lawinendurchbruch" bezeichnet wird: Freie Elektronen beschleunigen, kollidieren mit Atomen, setzen andere Elektronen frei und eine Lawine von Elektronen entsteht. Diese Lawine erzeugt ein Signal mit gleicher Intensität bei verschiedenen Frequenzen (Lawinenrauschen). Weitere Details finden Sie in den Wikipedia-Artikeln „Elektronenlawine“und „Lawinenzusammenbruch“. Dieses Geräusch spielt bei meinem Gerät die Rolle des „Zischens“.

Der Emitterstrom von T3 kann mit dem Trimmer R5 reguliert werden, um den Abfall der Batteriespannung mit der Zeit auszugleichen. Sinkt die Batteriespannung jedoch unter die Durchbruchspannung (6V), tritt das Lawinenrauschen nicht auf. Sie können R5 und R6 auch durch einen 150K-Trimmer ersetzen. (Ich hatte keinen zur Verfügung, deshalb habe ich einen kombinierten Widerstand verwendet). In diesem Fall sollten Sie, bevor Sie zum ersten Mal Spannung an den Stromkreis anlegen, die Achse des Trimmers in die Position drehen, die dem maximalen Widerstand entspricht, um einen übermäßigen Strom durch den Emitter von T3 zu vermeiden.

Vom Emitter von T3 kommt das Signal zum Eingang des mit einem IC LM386 aufgebauten Endverstärkers; das verstärkte Signal kommt zum Lautsprecher.

Schritt 2: Liste der Komponenten und Tools

Q1, Q2, Q3, Q4 = 2N3904

IC1 = LM386

R1, R4, R11 = 2,2K

R2, R3 = 56K

R5 = 47K (Trimmer)

R6, R10 = 68K

R7 = 1M

R8 = 330K

R9 = 10K (Trimmer)

C1, C2, C6 = 1 uF (Mikrofarad), elektrolytisch

C3, C4 = 0,1 uF, Keramik

C5, C8 = 100 uF, elektrolytisch

C7 = 10 uF, elektrolytisch

C9 = 220 uF, elektrolytisch

LS1 = ein 1W Lautsprecher, 8Ohm

SW1 = ein Taster, zum Beispiel ein Taster

B1 = eine 9V-Batterie

Anmerkungen:

1) Die Nennleistung aller Widerstände beträgt 0,125 W

2) Spannungen aller Kondensatoren sind mindestens 10V

3) R5 und R6 könnten durch einen 150K Trimmer ersetzt werden

4) R8, R9 und R10 könnten durch einen 470K Trimmer ersetzt werden

Die Schaltung ist auf einem Stück Platine 65x45 mm aufgebaut, die Verbindungen werden durch Drähte hergestellt. Um die Schaltung aufzubauen, benötigen Sie eine Lötpistole, Lötzinn, Drähte, einen Drahtschneider und eine Pinzette. Um die Schaltung während der Experimente mit Strom zu versorgen, habe ich einen DC-Adapter verwendet.

Schritt 3: Physische Anordnung

Die Platine, der Lautsprecher und die Batterie könnten in eine Trommel gelegt werden, deren Größe proportional zur Gesamtgröße des Spielzeugs sein sollte. In diesem Fall müssen die Größe und die Form der Leiterplatte so sein, dass die Leiterplatte in die Trommel passt. Diese Lösung ist praktisch, wenn Sie bereits ein Spielzeug haben, das eine trommelgespeiste Maschinenpistole darstellt, beispielsweise einen „Tommy“, der in vielen Projekten auf dieser Website gezeigt wird.

Es ist auch möglich, das Brett im Hauptkörper des Spielzeugs zu platzieren, insbesondere wenn Sie ein Modell eines modernen Sturmgewehrs mit rechteckigem Einzug herstellen. In diesem Fall könnte ein kleiner Lautsprecher in den „Sub-Barrel-Granatwerfer“der „Pistole“gesteckt werden. Natürlich sollte der Schalter SW1 dort platziert werden, wo sich der Abzug einer echten Waffe befindet.

Schritt 4: Tatsächliche Präsentation

Was Sie im Video und auf den Bildern sehen, ist kein echtes Spielzeug, es ist nur eine Möglichkeit, Ihnen mein Gerät besser in Aktion zu zeigen. Auch der Klang ist besser, wenn sich der Lautsprecher in einem Gehäuse befindet. Deshalb habe ich mir ein Bild von einem „Tommy“heruntergeladen, ausgedruckt, auf ein Stück Pappe geklebt, ausgeschnitten, eine kleine Trommel für den Lautsprecher hergestellt. Die Vorder- und Rückseite der Trommel habe ich aus 4 mm dickem Sperrholz gefertigt; Um die Seitenfläche zu machen, habe ich dünne Sperrholzstreifen verwendet, die getränkt und auf einem Zylinder mit entsprechendem Durchmesser geformt wurden.