In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie mit einem piezoelektrischen Wandler, zwei Widerständen, einer kleinen Spule und einem BC547-Transistor eine sehr einfache Summerschaltung herstellen.
Ein Summer ist eine Hochfrequenzoszillatorschaltung, die zum Erzeugen eines Summtons über einen Wandler- oder Lautsprecherausgang verwendet wird.
Einfacher Summer mit einem einzelnen Transistor
Nur ein einziger Transistor, ein Ferritinduktor und ein Piezo-Wandler Das ist alles, was Sie brauchen, um diese Schaltung für Sie zum „Summen“ oder eher zum „Twit“ zu machen, mit einem Ausgang, der ziemlich laut und ohrenbetäubend sein kann.
Die hier beschriebene einfache Piezo-Summer-Schaltung funktioniert tatsächlich auf ganz einzigartige Weise. Anstelle des normalen Arbeitskonzepts, das von anderen Formen von Oszillatoren verwendet wird, die Widerstands- und Kondensatornetzwerke zur Erzeugung der Schwingungen benötigen, verwendet diese Schaltung eine induktive Rückkopplung für die erforderlichen Operationen.
Schaltungsbeschreibung
Unter Bezugnahme auf das obige Summer-Schaltbild stellen wir fest, dass der Transistor T1 zusammen mit der Induktivität das Herz der Schaltung bildet.
Grundsätzlich ist die Spule, die speziell als Summerspule bezeichnet wird, tatsächlich zur Verstärkung der erzeugten Schwingungen positioniert, während die tatsächliche Rückkopplung durch den Mittelabgriff des für die vorliegende Anwendung verwendeten Piezoelements mit drei Anschlüssen bereitgestellt wird.
Wenn eine Spannung in die Schaltung angelegt wird, leitet der Transistor das Piezoelement über die Summerspule, dies führt jedoch auch zur Erdung der Basis des Transistors durch den Mittelabgriff des Piezoelements, wodurch der Transistor sofort abgeschaltet wird und der Piezo schaltet sich ebenfalls aus und gibt die Basis des Transistors frei.
Der Transistor kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück und der Zyklus wiederholt sich, wodurch Oszillationen oder die erforderliche 'Summfrequenz' erzeugt werden.
Der Mittelabgriff vom Piezo-Wandler spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Schwingungen, und daher benötigen wir in diesem speziellen Design einen Piezo mit drei Anschlüssen anstelle eines mit zwei Anschlüssen.
Die am Kollektor des Transistors erzeugten Schwingungen werden in die Spule geleitet, wodurch die Spule mit magnetischen Induktionen gesättigt wird.
Die Spule gibt die gespeicherte Energie während der Schwingungen zurück und vergrößert den erzeugten Wechselstrom.
Dieser erhöhte Wechselstrom wird über die Anode und die Kathode des Piezoelements angelegt, die entsprechend der Tonhöhe der Frequenz stark zu vibrieren beginnt und ein schrilles, ohrenbetäubendes Geräusch in der Luft erzeugt.
Um den Schall jedoch bei maximaler Intensität hörbar zu machen, muss der Piezo-Wandler in seinem Gehäuse auf besondere Weise geklebt oder installiert werden.
Frequenz des Oszillators
Obwohl es schwierig sein kann, die genaue Formel für diese Schaltung abzuleiten, ähnelt das Design einem Kristalloszillator, bei dem der Piezo wie ein Keramikkristall wirkt
Frequenz = 1/2 / 2π√LS.C.S.
Wobei Ls und Cs die interne Induktivität bzw. Kapazität des Piezo sind.
Videoclip
Wie man Piezo klebt
Videoclip mit den verschiedenen Verfahren zum korrekten Anbringen eines Piezo-Wandlers:
Für diese spezielle Anwendung muss das Piezoelement an der Basis seines Gehäuses befestigt werden, das aus einem Loch mit einem Durchmesser von etwa 7 mm bestehen muss.
Das Piezoelement kann nicht direkt über die Basis des Gehäuses geklebt werden, sondern muss über einen weichen, reinen Gummiring mit einem um 30% geringeren Durchmesser als der des Piezo-Wandlers geklebt und positioniert werden. Nur wenn das oben beschriebene Fixierungsverfahren befolgt wird, ertönt der Summer, andernfalls kann der Ton erstickt werden und nicht reproduziert werden.
Liste der Einzelteile
- R1 = 100 K,
- R2 = 4k7,
- T1 = BC547,
- L1 = Summerinduktivität,
- PZ1 = Piezoelement, 27 mm, drei Anschlüsse
- Gummiring = 22mm
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