Schiocco di frusta

[gianniniivo]

Mi sono fatto coinvolgere dalla seguente discussione avviata da Elyon:

viewtopic.php?f=1&t=81545

Considerato che nessuno degli intervenuti ha fornito uno schema costruttivo, valutato determinante per sciogliere le riserve circa l’ottenimento del suono/rumore desiderato, ho pensato di provare a pubblicare un progetto che potrebbe risultare valido per la soluzione dell’inconveniente sonoro accusato da Elyon o che potrebbe essere potenzialmente prossimo alle sue necessità, o anche di altri utenti, magari apportando qualche variazione ai valori dei componenti. Purtroppo non ho certezza che il circuito sia stato collaudato, quindi qualche incognita potrebbe sussistere, anche se, conoscendo la provenienza dello schema, ritengo possa essere affidabile.

E’ dotato di trimmer che consentono diverse combinazioni e regolazioni e se l’utente preferisce sostituirli con dei potenziometri, per poterli controllare dall'esterno del contenitore, è una scelta attuabile senza problemi.

Il circuito è semplice e contenuto e il rischio, anche economico, è minimale.

Detto ciò, essendoci la possibilità di dover modificare o implementare lo schema, ho ritenuto maggiormente corretto, sul piano formale, pubblicarlo in questa sezione piuttosto che in Elettronica Generale.

Ecco lo schema:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[setteali]

Interessante Ivo mi verrebbe voglia di provarlo, ma non ho un 4046 in effetti è la prima volta che lo vedo descritto, o forse tanti anni fa che non ricordo più.
Però lo schema intriga molto, sia per la semplicità che per la facile variabilità dei suoni e dei toni.
Mi aspetto proprio che qualcuno lo provi, chissà che non sia Elyon.

[gianniniivo]

Grazie Alex, questo schema (ne ho anche un altro tipo), me li ha inviati qualche anno fa un mio caro amico Ingegnere che purtroppo è morto. Dovevo costruire, per mio nipote, un dispositivo che doveva riprodurre lo sbuffo di un treno a vapore ma ho cominciato a girare per ospedali e non se n’è fatto niente. Mi sono rimasti gli schemi che oltretutto, a detta dell’Ingegnere, sono in grado di generare strane riproduzioni sonore modificabili a volontà.

L’integrato CD4046 non è un componente di uso molto comune perché è un PLL / VCO che però costa pochissimo e svolge una funzione pregevole.

Io ne ho ordinati 10 pezzi qui, per un costo di € 1,81 compresa spedizione. Arriveranno e se non li utilizzerò, poco male, per quel prezzo…

Vediamo se a qualcuno interessa…

[Elyon]

Grazie per la dritta gianniniivo, il circuito è interessante e potrei avere anche tutti componenti. Ho qualche dubbio sul CD4046 e su quei due trimmer / potenziometri di valore così alto, per il resto sarei a posto.

Devo fare una laboriosa ricerca nel mio disordine e se non trovo quello che cerco potrei acquistarlo. Il problema è il tempo occorrente per la consegna. Vediamo prima cosa risulterà dalla mia ricerca.

[MarcoD]

Come contributo al progetto di gruppo, ho esaminato lo schema (pare poter funzionare):

IC1 genera degli impulsi stretti sul pin 4 la tensione è normalmente zero con impulsi a 1.
La tensione in ingresso sul pin 9 di IC2 sale rapidamente è scende lentamente a zero con un andamento esponenziale dato da C5 x (R6+R7)

Il IC2 è usato solo come come VCO oscillatore controllato in tensione dalla tensione sul pin 9.
Dovrebbe generate un suono che periodicamente inizia acuto e che lentamente cala di frequenza

Propongo qualche semplificazione marginale:
Eliminare C3 1 uF, è inutile in quanto in parallelo a C2 1 uF.

In IC2 La connessione del Pin 3 al pin 4 è inutile ( il comparatore di fase non è usato)

A cosa serve il resistore R1 fra il +12V e massa ? a scaricare il circuito quando disalimentato?
Si può togliere?

forse C2 e C3 se devono venire montati fra i pin +Vdd e Vss di IC1 e IC2 come precauzione antidisturbi sull'alimentazione devono essere entrambi presenti.

Occorrerebbe calcolare la potenza dissipata dal BDX53 e la corrente erogata dall'alimentatore a 12 V.

[setteali]

MarcoD il tuo contributo ad aver esaminato lo schema è importante, mi stimola ancor dipiù a provare questo circuito, dovrò trovare un po' di tempo

Avevo visto anch'io il doppione di C2 & C3, ma ho pensato che a volte se la pista era eccessivamente lunga, veniva messo un condensatore direttamente sull'IC e l'altro all'inizio dell'alimentazione, anche se la PCB sarà talmente piccola di dimensioni che probabilmente questo mio discorso non è valido.

Ma è un circuito interessante, bisogna proporre a gianniniivo di approntare una PCB , che può essere utile da seguire come percorsi anche su millefori, o Ivo icchè tu dici ? è da fàa ?

[MarcoD]

Prima di passate allo stampato, sarebbe opportuno provarlo su un breadboard, magari provare il suono ed sostituire qualche potenziometro con un valore fisso (riduce la complicazuione dello stampato e i costi), ma per un esemplare solo non serve preoccuparsi.
Magari introdurre un controllo del volume, se opportuno e possibile.
Se il BDXxx funziona da interruttore ON/OFF il controllo volume non è possibile.
Se funziona in condizioni non di saturazione potrebbe scaldare parecchio.
Ci sono poi varie scuole di pensiero: il carico 4 ohm è meglio sull'emettitore o sul collettore ?
se si togliesse il darlington saturerebbe meglio, ma occorre aggiungere un transistor.
Cosa serve al committente? cosa è meglio? Quale è l'applicazione esatta?
Forse qualunque soluzione è adeguata.

[setteali]

Prima di passate allo stampato, sarebbe opportuno provarlo su un breadboard, ....

Se il BDXxx funziona da interruttore ON/OFF il controllo volume non è possibile.
........

Per trovare un livello di audio personale, si potrebbe mettere una resistenza in serie al collettore del darlington ?
Ed è giusto anche tutto il resto.
Devo dire, ma più che mai a me stesso, che non ho grandi pretese, ma solo l'interesse del circuito che faccia le funzioni descritte e che poi sarà a chi è più interessato a trovare particolari modifiche.

[gianniniivo]

Ciao Marco, il tuo intervento a disamina del progetto mi conforta e mi associo ad Alex con entusiasmo e testimonianza per l’importanza del supporto.

Hai posto delle domande alle quali proverò a rispondere, cercando di non dare risposte evasive, ma devi tenere presente che colui che mi ha inviato gli schemi non è più tra noi e in caso di dubbio non potrò far ricorso al “livello superiore”.

I due condensatori da 0,1uF affiancati li avevo notati anch'io e ho pensato fosse una semplificazione da schema teorico ma che nella realtà andassero posizionati in due punti differenti della PCB, oppure, dato che potrebbe aver avuto nel cassetto un centinaio di condensatori da 0,1uF, potrebbe averne collocati 2 esemplari in parallelo per comporne uno da 0,2uF. Tuttavia propendo più per la tua valutazione, circa il posizionamento dei due componenti in prossimità dei pin di alimentazione dei due integrati.

La connessione tra i pin 3 e 4 di IC2 è inutile in quanto il VCO non è in uso. Vero, ma senza il corto, non potrebbe generarsi qualche influenza sugli altri circuiti all'interno del chip? In fin dei conti quell’integrato è abbastanza complesso e dotato di diverse strutture interne tutte alimentate.

A cosa serve il resistore R1? Non ho un’idea precisa nel merito, suppongo possa in qualche modo condizionare la produzione del suono attraverso la polarizzazione del pin 1 di IC1. Se fosse stata funzionale alla rapidità di carica/scarica dell’elettrolitico, forse sarebbe stata collocata proprio in parallelo al condensatore e senza coinvolgere il pin 1 di IC1.

La potenza dissipata dal BDX53 e la corrente assorbita a 12V. Eh, bella domanda, non lo so. Forse Elyon potrebbe fornire qualche informazione per i numerosi esperimenti eseguiti sui vari circuiti precedenti che ha testato. Non è un caso che come finale abbia impiegato lo stesso utilizzato da lui nei test precedenti.

Introdurre un controllo di volume? Si, ma soltanto per provarlo senza disturbare per ore o giorni i condomini, perché il committente potrebbe essere ben contento della potenza, comunque io metterei un trimmer in serie alla base del Darlington ma su questo chiedo conferma di efficacia.

Se il finale funziona in ON/OFF o in saturazione non saprei, non si capisce dallo schema? Questa è una domanda a cui proprio non so rispondere.

Quanto al carico da 4 Ohm, credo che un uscita ad Emitter Follower sia preferibile per l’impedenza d’uscita più bassa, atta a pilotare facilmente carichi a bassa resistenza.

Per la destinazione d'uso bisogna sentire Elyon ma credo debba funzionare come dissuasore notturno nei confronti di qualche animale selvatico.

Ciao Alex, per la PCB io aspetterei. E’ vero che sei pratico nell'uso di acidi e realizzazioni di tutti i tipi ma credo che la Breadboard sia molto più utile nella fase iniziale e di test perché in caso di variazione, in via sperimentale, di alcune capacità o resistenze, evita di dover saldare e dissaldare. In ogni caso la tua idea è da tenere in considerazione.

Se trovo almeno un esemplare di CD4046 ci provo subito perché se aspetto i cinesi, buona notte, poi ho un altro schema da provare, anzi, due, anche se l’ultimo non consente grandi interventi di modifica, comunque andiamo per gradi e vediamo cosa fa questo progetto e cosa farà e dirà Elyon.

[Elyon]

Buon giorno, ho avuto un po’ di impegni ma ho anche trovato i componenti per il circuito.
Ho trovato tutto, gli integrati hanno la sigla poco visibile è non sono sicuro che siano loro ma è quasi certo che siano giusti, ne ho trovati 3 esemplari.

Ieri ho avuto poco tempo e non ho fatto a tempo a terminare la breadboard ma oggi dovrei riuscire a terminarla e provarla, sperando di non aver fatto errori e che funzioni.

Per rispondere a Marco sulla corrente assorbita, posso rispondere per le prove precedenti. Purtroppo avevo un alimentatore che portava al massimo un ampere e non so dire quanto assorbivano i circuiti perché l’alimentatore non erogava più di un Ampere e il consumo andava oltre. Adesso ho un alimentatore da 5 Ampere e sarò in grado di fare misure più complete.

La funzione del circuito è quella di essere impiegato (magari costruendone più di un esemplare) in un progetto più ampio. Infatti ci saranno diversi rilevatori di prossimità che dovranno rilevare presenza di animali e, una volta rilevati, dovrebbe scattare il presente circuito ed accendersi dei riflettori a led.

Per il momento credo sia tutto. Grazie e ci aggiorniamo nel pomeriggio, se riesco a terminare il cablaggio.