电子探险家-苏打罐特雷门

• 用汽水罐天线和模拟部件工具包构造特雷门琴。

还记得那些带有刺耳和诡异背景音乐的老式科幻电影吗?这些独特的声音是用特雷门琴发出的，特雷门琴是一种不用身体接触就能演奏的电子乐器。在弹奏特雷门琴时，操作者可以用手相对于两个天线的位置来控制音量和音高。

这个项目将演示如何使用汽水罐作为天线在电子探险家板上建立一个简单的特雷门琴!为了简单起见，这个项目中的特雷门琴只演示音调调制。所实现的设计如下面的框图所示。添加音量控制并不需要太多额外的工作，所以我鼓励你尝试一下，如果你正在寻找额外的挑战。

为了简单明了，我们不会深入探讨特雷门琴的工作原理。简单地说，天线(汽水罐)充当电容器的一块板。你的手将充当电容器的另一个板。因此，通过将你的手移近或移远罐子，你就改变了电路的电容。这发生在我们电路的可变频率振荡器部分。随着振荡器电容的变化，振荡器的输出频率也随之变化。这种频率的变化可以从电路末端的扬声器中听到。

• 带电源和USB电缆的电子Explorer板
• 来自模拟部件套件:
  • OP27运算放大器(x2)
  • OP37 Operationial放大器
  • 小扬声器
  • 100 pf陶瓷电容器
  • 0.047超滤陶瓷电容器
  • 小信号二极管(1 n3064)
  • 10 kΩ电阻器(x2)
  • 20 kΩ电阻器(x2)
  • 47 kΩ电阻器(x2)
  • 100Ω电阻(x3)
  • 试验板针
  • 跳线
• 苏打水可以
• 波形软件(下载）

电路将全部建立在同一个面包板上，一次一个部分。最好从面包板的一侧开始，然后从右侧开始，确保所有的部分都适合。步骤5显示了整个电路放在一起的图像。您可能想要检查图像，以获得一个想法，一切将如何适合。

对于可变频率振荡器，我们将使用OP27运算放大器。OP27的引脚和规格可以在数据表．

1. 将运算放大器放置在横跨面包板的山谷处，凹槽朝向面包板的顶部。
2. OP-AMPS在一个导轨和-5V处需要+ 5V在另一个导轨上。所说的是，面包板的一个电源轨指定为+ 5V，另一个电源轨指定为-5V。在下面的面包板图像中，红色电线用于连接到+ 5V电源轨，白色线用于与-5V电源轨连接。
   • 将运放引脚7连接到正电源轨(+5V)。
   • 将运放的引脚4连接到负电源轨(-5V)。
3. 在接地轨和运算放大器上方的一排面包板之间连接一根黑色电线。
4. 将100pF电容放置在面包板接地排和运放引脚2之间。
5. 现在我们来放置电阻器。振荡器中使用的所有电阻都是100kΩ。
   • 在运放引脚2到引脚6之间放置一个电阻。
   • 在运放引脚3到引脚6之间放置另一个电阻。
   • 把最后一个电阻放在面包板接地排和运放引脚3之间。
6. 汽水罐要与电容器平行放置。
   • 将绿色跨接线的一端连接到运放的引脚2。操作特雷门琴时，要用右手握住金属丝的另一端。
   • 将另一根黑色跳线的一端(图中没有)连接到面包板接地的导轨上。把这根电线的另一端连到汽水罐上。稍长的跳线在这里更容易。我放置金属丝，使它被罐头顶部的标签固定住。把电线绑在罐子上也可以。只要确保金属间的接触。
   • 通过握住右手的绿色线，您的身体现在是电路的一部分。这允许您使用左手用作苏打水的电容器板。
7. 将一根橙色的电线连接到运放的6脚。这将把这个振荡器的输出电压带到电路的下一个部分，加权的夏季。

为了节省面包板上的空间，我们将使用EE板的任意波形发生器(在WaveForms软件中)作为固定振荡器。在EE板上(在步骤2的面包板图像中)，这是黄色的线。使用波形在这里应用正弦波。你想让正弦波的频率接近于可变频率振荡器的频率。在这个项目中，大约是25.5千赫．

电路的下一部分，加权夏季，混合来自固定频率振荡器和可变频率振荡器的信号。我们将使用另一个OP27。

1. 在面包板上从振荡器上向下移动几个孔，并放置OP27，使其跨于板的谷面，缺口侧朝向板的顶部。
2. 正如我们在构建振荡器时所做的那样，将OP-AMP的销7连接到OP-AMP的正电源轨和销4到负电源轨。
3. 将运放的引脚3连接到接线板上的一个接地轨道上。
4. 如图所示，将两个47kΩ电阻并联。两个电阻的底部应该连接到运放的引脚2。如图所示，电阻器的左边应该是off一行。
5. 将振荡器的橙色电线的另一端连接到47kΩ电阻上。
6. 用一根黄色的电线将AWG的通道1连接到另一个47kΩ电阻。
7. 在运放引脚2到引脚6之间放置一个20kΩ电阻。
8. 最后，在运放的引脚6处放置一根橙色导线，就像步骤1中所做的那样。这将把加权夏季的输出连接到电路的下一部分，加权夏季。

通过将振荡信号与加权的夏季信号混合，就产生了“拍”信号。从加权的夏季输出的新信号将通过一个跟踪拍频模式的包络检测器。

注意:二极管的方向非常重要。模拟部件套件中的二极管是橙色的，一边有一条黑色的带。带黑边的那一边是“否定的”。

1. 包络检测器的输入是加权夏季的输出。从加重夏天下降一些孔，将橙色线（从加权夏季）的另一端连接到二极管的橙色（正）侧。
2. 在二极管的负侧，将10kΩ电阻和0.047uF电容并联。
3. 将电阻和电容的另一侧连接到接地轨上。
4. 这个电路的输出在二极管、电阻和电容的连接处。在这里连接一根橙色电线的一边。

包络检测器的输出信号实际上已经准备好发送给扬声器了，但结果不会很大声。也就是说，发送信号到扬声器之前的最后一步是一个放大器。这里使用的放大器是一个带有OP37运算放大器的反相放大器。与OP27相比，OP37具有相同的引脚。它的行为也类似。如果你感兴趣，这里是数据表具体到OP37。

1. 继续向下移动，将OP37以同样的方式放置，跨于板的山谷，缺口朝向面包板的顶部。
2. 和前面两个运放一样，将运放的引脚7连接到面包板的+5V轨上，将运放的引脚4连接到面包板的-5V轨上。
3. 在运放引脚2到引脚6之间放置一个20kΩ电阻。
4. 放置一个10kΩ电阻器，使其一侧连接在运放的引脚2上。电阻器的另一侧应与运放上方连接几个孔。连接橙色电线的另一边从包络探测器的输出到电阻的这一边。
5. 运放的引脚3通常通过电阻器与地连接。在这种情况下，使用尽可能大的电阻是理想的，因此在原理图中描述了无限电阻。为了模拟一个无限电阻，我们将让引脚3不连接，这样它看到一个“开路”。没有电流可以通过它，所以它作为一个无限电阻。
6. 将一根橙色的电线连接到运放的6脚。这将用于将放大器发送到扬声器。

1. 将放大器的输出连接到扬声器的正脚上。将扬声器的另一个引脚连接到EE板的接地轨道之一。
2. 在汽水罐上接上一根电线，确保金属对金属的接触。线缆的另一端应连接到EE板上的接地轨上。
3. 振荡器里的绿线握在你手里。在汽水罐周围移动你的另一只手来演奏特雷门琴!

完整电路的图片如下所示。