Tongeneratorschaltung:Verstehen, wie man sie benutzt und wie sie funktioniert

Beinhaltet Ihre Anwendung die Erzeugung von Ton und benötigen Sie weitere Informationen dazu? Oder möchten Sie mehr über ein Gerät erfahren, das Geräusche erzeugen kann? Zum Glück haben wir die Antwort. Die Tongeneratorschaltung ist alles, was Sie brauchen.

Obwohl Tongeneratorschaltkreise in verschiedenen Anwendungen funktionieren und manchmal unterschiedliche Technologien für den Betrieb verwenden, ist das Funktionsprinzip immer noch dasselbe.

In diesem Artikel verraten wir Ihnen also das Geheimnis hinter der Funktionsweise einer Tongeneratorschaltung, wie Sie eine einfache Tongeneratorschaltung erstellen und ihre verschiedenen Anwendungen.

Schnallen Sie sich an und tauchen Sie ein!

Wie funktioniert eine Tongeneratorschaltung?

Der Tongenerator wird auch als Audiosignalgenerator bezeichnet und ist ein Gerät, das künstliche Tonfrequenzen erzeugt. Es nutzt elektrische Signale und wandelt sie in hörbare Töne um.

Aber das ist noch nicht alles.

Der Tongenerator kann verschiedene Klänge erzeugen. Dies hängt jedoch davon ab, was die Anwendung benötigt.

Beispielsweise würde der Tongenerator in einer Alarmschaltung einen Ton erzeugen, der laut genug ist, um jede Person aufzuwecken.

Wecker

Musikinstrumente hingegen erzeugen einfachere Klänge – abhängig von der Frequenz der Tonleiter.

Einfach ausgedrückt, der Tongenerator ist in der Lage, verschiedene Töne zu erzeugen, die von verschiedenen Anwendungen benötigt werden.

Nun, wie eine Tongeneratorschaltung funktioniert, hängt weitgehend von der Art der Anwendung ab.

Beispielsweise erzeugt eine Tongeneratorschaltung in einer traditionellen Hammond-Orgel elektrische Signale, indem sie Strom durch ihre Vakuumröhren fließen lässt. Dieser Vorgang führt zu einer Schwingung des Stroms.

Der oszillierende Strom wird dann durch organisierte mechanische Elemente verändert, die sicherstellen, dass die Signale proportional sind.

Wie funktioniert ein Tongenerator in einem modernen Tester?

In modernen Testern liefert ein modifizierter Gleichstrom das elektronische Signal an die Tongeneratorschaltung. Außerdem sind integrierte Schaltkreise für die Modifizierung des DC verantwortlich.

Hier ist der beste Teil.

Auch Computer und Mobilgeräte können Ausgabetöne erzeugen. Diese Geräte verwenden jedoch digitale Darstellungen dieser Klänge, um diese Tonsignale zu erzeugen.

Mobilgeräte

Außerdem wandeln Tongeneratoren diese elektrischen Signale in hörbare Wellen um.

Das Interessante an diesem Prozess ist; Es ähnelt der Art und Weise, wie Heimstereoanlagen Audiowellen erzeugen.

Die elektronischen Signale bewegen sich durch eine Spule, die ein Magnetfeld erzeugt, wenn sie mit Strom geladen wird. Außerdem finden Sie die Spule einer Tongeneratorschaltung in der Nähe eines Magneten. Es gibt auch eine Verbindung zwischen der Spule und einer flexiblen Membran aus Papier oder Kunststoff.

Wenn also die Spule das erzeugte elektronische Signal empfängt, lädt sie das Magnetfeld schnell auf. Diese schnelle Aufladung zwingt das Magnetfeld dazu, den Permanentmagneten entweder abzustoßen oder anzuziehen.

Aus diesem Grund schwingt die angeschlossene Membran schnell und erzeugt die Kompressionswellen, die wir als Töne kennen.

Wie baut man einen Tongenerator?

Nachdem Sie nun das Geheimnis hinter der Funktionsweise einer Tongeneratorschaltung verstanden haben, schauen wir uns an, wie man eine einfache Tongeneratorschaltung mit einem 555-Timer-IC baut.

Darüber hinaus gibt es verschiedene Variationen von Tongeneratorschaltungen, einschließlich Sägezahn-, Dreieck-, Sinus- und Rechteckwellengeneratoren. Diese periodischen Signale können verschiedene Klänge erzeugen, wenn sie an einen Audiowandler angeschlossen werden.

Wir werden also lernen, wie man eine Rechteckwellengeneratorschaltung herstellt, die eine konstante Rechteckwellenausgabe erzeugt. Außerdem reicht die Oszillationsfrequenz dieser Schaltung von 670 bis 680 Hz.

Hier ist der Schaltplan:

Schaltplan des Tongenerators

Hardwarekomponenten

Hier sind die Komponenten, die Sie zum Aufbau dieser Schaltung benötigen:

• Brotbrett (1)
• Viertel-Watt-Stellwiderstände (1 kOhm und 150 Ohm) (2)
• Kondensatoren (0,1 uF und 0,01 uF) (2)
• Batteriehalter (1)
• 9-Volt-Batterie (1)
• NE555-Timer-IC (1)
• Lautsprecher (8 Ohm) (1)
• Messleitung (Krokodilklemme) (1)
• Potentiometer (100 kOhm) (1)
• Maßisolierter Anschlussdraht (22)
• Lötkolben (mindestens 40 Watt) (1)
• Lötmittel (bleifreie Sorte bevorzugt)
• Tragbarer Drahtschneider (1)
• Zange (Nadelspitze) (1)
• Abisolierzangen (1)

Schritte

Hier sind die Schritte zum Erstellen dieser Schaltung:

Schritt 1:Stellen Sie Ihren 555-Timer-Chip ein

Identifizieren Sie zunächst die Pins Ihres NE555-Timer-IC. Wenn Sie Probleme haben, die Stifte zu identifizieren, suchen Sie zuerst Stift eins, der sich in der linken oberen Ecke des Chips befindet. Außerdem ist es einfach, die anderen Pins zu identifizieren – sobald Sie Pin eins gefunden haben.

555 Timer-Pin-Positionen

Wenn Sie Schwierigkeiten haben, Ihren 555-Timer zu installieren, könnte dies auch an den Pins liegen. Überprüfen Sie also, ob sie rechtwinklig sind. Wenn die Stifte nicht rechtwinklig sind, richten Sie die Stifte so aus, dass sie in die Löcher des Steckbretts passen.

555-Timer-Pin-Konfiguration

Glücklicherweise können Sie dies tun, indem Sie die Seite des Chips auf eine flache Oberfläche drücken. Üben Sie aber nicht zu viel Druck aus, sonst beschädigen Sie den Chip.

Schritt 2:Installieren Sie den 555-Timer-Chip auf dem Steckbrett

Als nächstes platzieren Sie den NE555-Timer-IC richtig auf Ihrem Steckbrett. Stellen Sie außerdem sicher, dass sich Stift 1 in der richtigen Position befindet (Position unten links).

Stellen Sie nach dem Platzieren der 555-Timer auf der Platine sicher, dass die Stifte durch die Platine gehen und verlöten, um Verbindungen herzustellen. Wenn die Stifte nicht richtig passen, wenden Sie keine Gewalt an, sondern gehen Sie zu Schritt eins.

555 Timer-Position auf Steckbrett

Schritt 3:Verkabelung

Nehmen Sie nun die Länge Ihres Anschlussdrahtes und stellen Sie eine Verbindung zwischen den Pins sechs und zwei her. Dann löten. Nehmen Sie eine andere Länge Ihres Anschlussdrahtes und löten Sie ihn an die Pins vier und acht.

Stellen Sie als Nächstes Ihren variablen 1k-Ohm-Widerstand (wie im Bild unten) ein und installieren Sie ihn auf der rechten Seite des 555-Timers. Löten Sie auch die zweite Leitung des Widerstands an Pin sieben. Löten Sie dann den anderen Widerstand an Pin acht.

Einstellung der Widerstandsleitung

Nehmen Sie Ihren 0,1-uF-Kondensator und installieren Sie ihn auf der linken Seite der 555-Timer. Als nächstes löten Sie die erste Kondensatorleitung an Pin eins und die andere Kondensatorleitung an Pin zwei.

Nehmen Sie den anderen 0,01-uF-Kondensator und installieren Sie ihn neben dem Widerstand. Löten Sie nun ein Kondensatorkabel an Pin fünf und verwenden Sie dann ein Stück Schaltdraht, um eine Verbindung zwischen dem Kondensatorkabel und Pin eins herzustellen.

Zweite Kondensatoreinstellung

Installieren Sie schließlich den Widerstand (150 Ohm) und löten Sie eine Leitung an Pin vier, um den Verdrahtungsprozess abzuschließen. Alles sollte so aussehen:

Endgültige Verdrahtung des Stromkreises

Schritt 4:Lautsprecher installieren

Schneiden Sie zwei 3-Zoll-Stücke von Anschlussdrähten ab und verbinden Sie eines mit Pin drei und das andere mit der freien Leitung des Widerstands (150 Ohm). Diese Anschlussdrähte dienen als Lautsprecherkabel.

Als nächstes verbinden Sie Ihre Lautsprecherleitungen mit dem Lautsprecher und schneiden Sie den Krokodilklemmenkopf in zwei Teile. Isolieren Sie auch die Enden der Drähte ab und löten Sie sie an Pin sechs und sieben.

Nehmen Sie das rote Kabel Ihres Batterieclips und löten Sie es an Pin acht und löten Sie das schwarze Kabel an Pin eins.

Schritt 5:Testen Sie Ihre Schaltung

Testen Sie Ihre Schaltung mit dem Potentiometer, um zu sehen, ob es funktioniert. Wenn Sie also die 9-V-Batterie anschließen, sollte ein Ton aus dem Lautsprecher ertönen; Wenn es nicht versucht, überprüfen Sie Ihre Verbindungen und versuchen Sie es erneut.

Anwendungen

Sie können Tongeneratorschaltungen in den folgenden Anwendungen verwenden:

• Wird in Spielzeug und Türklingeln verwendet, um melodische Klänge zu erzeugen

Türklingel

• Funktioniert in Haussicherheitssystemen wie Einbruchsalarmen

Einbruchalarm

• Funktioniert auch in Telefonanwendungen zur Erzeugung von Wähltönen

Schlussworte

Tongeneratoren sind äußerst vielseitige Schaltungen.

Sie können sie verwenden, um Audiofrequenzgeräte zu testen, Audioimpulse zu erzeugen und sogar Sound in modernen Geräten wie Mobiltelefonen zu erzeugen.

Zusätzlich zu ihrer Vielseitigkeit arbeiten Tongeneratoren für verschiedene Anwendungen unterschiedlich.

Einige Arten von Tongeneratoren umfassen die elektronischen Schaltungen mit 2 Melodiegeneratoren, den Ding-Dong-Tongenerator, den Zwei-Transistor-Sirenengenerator und viele mehr.

Das schließt es ab. Da wir Ihre Meinung schätzen, können Sie sich gerne an uns wenden, wenn Sie Fragen oder Anregungen haben. Wir würden uns freuen, von Ihnen zu hören.