Освоение схем генераторов тона: как они работают и как их использовать

Ваше приложение связано с генерацией звука, и вам нужна больше информации о том, как это сделать? Или вы хотите узнать больше об устройстве, которое может генерировать звуки? К счастью, у нас есть ответ. Схема генератора тона — это всё, что вам нужно.

Хотя схемы генераторов тона работают в разных приложениях и иногда используют разные технологии для работы — принцип работы всё равно остаётся прежним.

Так что в этой статье мы расскажем вам секрет того, как работает схема генератора тона, как создать простую схему генератора тона и её различные применения.

Пристегнитесь и погрузимся!

Как работает схема генератора тона?

Также называемый аудио генератором сигналов, генератор тона — это устройство, которое генерирует искусственные звуковые частоты. Он использует электрические сигналы и преобразует их в слышимые звуки.

Но это не всё.

Генератор тона может создавать разные звуки. Однако это зависит от того, что нужно приложению.

Например, в схеме сигнализации генератор тона будет генерировать звук достаточно громкий, чтобы разбудить любого человека.

Музыкальные инструменты, с другой стороны, создают более простые звуки — в зависимости от частоты музыкальной гаммы.

Просто говоря, генератор тона способен генерировать различные звуки, требуемые разными приложениями.

Теперь, как работает схема генератора тона, во многом зависит от типа приложения.

Например, схема генератора тона в традиционном органе Хаммонд будет создавать электрические сигналы, позволяя току течь через свои вакуумные лампы. Этот процесс приводит к осцилляции тока.

Осциллирующий ток затем изменяется организованными механическими элементами, которые гарантируют, что сигналы пропорциональны.

Как работает генератор тона в современном тестере?

В современных тестерах модифицированный постоянный ток — это то, что питает электронный сигнал схемы генератора тона. Плюс, интегральные схемы отвечают за модификацию постоянного тока.

Вот лучшая часть.

Даже компьютеры и мобильные устройства могут генерировать выходные тоны. Однако эти устройства используют цифровые представления этих звуков для создания тоновых сигналов.

Кроме того, эти электрические сигналы — это то, в что генераторы тона преобразуют слышимые волны.

Что интересно в этом процессе; он похож на то, как домашние стереосистемы создают аудиоволны.

Электронные сигналы проходят через катушку, которая создаёт магнитное поле при зарядке током. Кроме того, вы можете найти катушку схемы генератора тона рядом с магнитом. Также есть связь между катушкой и гибкой бумажной или пластиковой мембраной.

Так, когда катушка получает сгенерированный электронный сигнал, она быстро заряжает магнитное поле. Это быстрое зарядание заставляет магнитное поле либо отталкивать, либо притягивать постоянный магнит.

По этой причине подключённая мембрана быстро вибрирует и генерирует сжательные волны, которые мы знаем как звуки.

Как сделать генератор тона?

Теперь, когда вы понимаете секрет того, как работает схема генератора тона, давайте посмотрим, как построить простую схему генератора тона с использованием таймера 555.

Кроме того, существуют разные вариации схем генераторов тона, включая пилообразные, треугольные, синусоидальные и прямоугольные генераторы волн. Эти периодические сигналы способны создавать разные звуки при подключении к аудио-преобразователю.

Так что мы будем учиться делать генератор прямоугольных импульсов, который производит постоянный прямоугольный выход. Также частота осцилляции этой схемы варьируется от 670 до 680 Гц.

Вот схемная диаграмма:

Аппаратные компоненты

Вот компоненты, которые вам нужны для построения этой схемы:

• Макетная плата (1)
• Переменные резисторы четверть ватта (1 кОм и 150 Ом) (2)
• Конденсаторы (0,1 мкФ и 0,01 мкФ) (2)
• Корпус батареи (1)
• 9-вольтовая батарея (1)
• Таймер NE555 (1)
• Динамик (8 Ом) (1)
• Тестовый провод (крокодил) (1)
• Потенциометр (100 кОм) (1)
• Изолированный монтажный провод calibre 22 (22)
• Паяльник (не менее 40 ватт) (1)
• Пайка (без свинца предпочтительно)
• Переносные кусачки (1)
• Плоскогубцы (игольчатые) (1)
• Обезжириватели проводов (1)

Шаги

Вот шаги для построения этой схемы:

Шаг 1: Настройка вашего чипа таймера 555

Прежде всего, определите пины вашего таймера NE555. Если у вас трудности с определением пинов, сначала найдите пин 1, который находится в левом верхнем углу чипа. Плюс, становится легко определить остальные пины — как только вы нашли пин 1.

Также, если у вас трудности с установкой вашего таймера 555, это может быть виной пинов. Так что проверьте, являются ли они прямоугольными. Если пины не прямоугольные, выпрямите их, чтобы они вставлялись в отверстия макетной платы.

К счастью, вы можете сделать это, надавив на бок чипа на ровную поверхность. Но не давите слишком сильно, иначе вы повредите чип.

Шаг 2: Установка чипа таймера 555 на макетную плату

Далее, правильно разместите таймер NE555 на вашей макетной плате. Также убедитесь, что пин 1 в правильной позиции (нижний левый).

После размещения таймера 555 на плате, убедитесь, что пины проходят через плату и припаяйте их для соединений. Если пины не подходят правильно, не заставляйте их, лучше обратитесь к шагу 1.

Шаг 3: Монтаж

Теперь возьмите длину вашего монтажного провода и создайте соединение между пинами 6 и 2. Затем припаяйте его. Возьмите другую длину монтажного провода и припаяйте её к пинам 4 и 8.

Далее, настройте ваш переменный резистор 1 кОм (как на картинке ниже) и установите его справа от таймера 555. Также припаяйте второй вывод резистора к пину 7. Затем припаяйте другой резистор к пину 8.

Возьмите ваш конденсатор 0,1 мкФ и установите его слева от таймеров 555. Далее, припаяйте первый вывод конденсатора к пину 1 и припаяйте другой вывод конденсатора к пину 2.

Возьмите другой конденсатор 0,01 мкФ и установите его рядом с резистором. Теперь припаяйте один вывод конденсатора к пину 5, а затем используйте длину монтажного провода для создания соединения между выводом конденсатора и пином 1.

Наконец, установите резистор (150 Ом) и припаяйте один вывод к пину 4, чтобы завершить процесс монтажа. Всё должно выглядеть так:

Шаг 4: Установка вашего динамика

Отрежьте два 3-дюймовых куска монтажного провода и подключите один к пину 3, а другой к свободному выводу резистора (150 Ом). Эти монтажные провода будут служить вашими выводами динамика.

Далее, подключите ваши выводы динамика к динамику и отрежьте головку крокодила пополам. Также очистите концы проводов и припаяйте их к пинам 6 и 7.

Возьмите красный провод вашего батарейного клипса и припаяйте его к пину 8, а чёрный провод припаяйте к пину 1.

Шаг 5: Тестирование вашей схемы

Протестируйте вашу схему с потенциометром, чтобы увидеть, работает ли она. Так, когда вы подключаете 9 В батарею, тон должен прозвучать из динамика; если нет, попробуйте проверить ваши соединения и попробуйте снова.

Применения

Вы можете использовать схемы генераторов тона в следующих приложениях:

• Используются в игрушках и дверных звонках для генерации мелодических звуков

• Работают в системах домашней безопасности, как сигнализации от воров

• Также работают в телефонных приложениях для генерации наборных тонов

Заключительные слова

Генераторы тона — невероятно универсальные схемы.

Вы можете использовать их для тестирования аудиочастотного оборудования, создания аудиоимпульсов и даже создания звука в современных устройствах, как мобильные телефоны.

Помимо их универсальности, генераторы тона работают по-разному для разных приложений.

Некоторые типы генераторов тона включают 2 схемы электронных мелодий, ding-dong звуковой генератор, двухтранзисторный сиреневый генератор и многие другие.

Это подводит нас к концу. Поскольку мы ценим ваши мнения, не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас есть вопросы или предложения. Мы будем рады услышать от вас.