Teclado musical como generador de señales

PIEZAS Y MATERIALES

• "Teclado" electrónico (musical)
• Conector tipo auricular "mono" (no estéreo)
• Transformador de adaptación de impedancia (relación de 1k Ω a 8 Ω; catálogo de Radio Shack n. ° 273-1380)
• Resistencia de 10 kΩ

En este experimento, aprenderá a utilizar un teclado musical electrónico como fuente de señales de voltaje de CA de frecuencia variable. No necesita comprar un teclado caro para esto, pero sería bueno uno con al menos unas pocas docenas de selecciones de "voz" (piano, flauta, arpa, etc.). La clavija "mono" se conectará a la toma de auriculares del teclado musical, así que obtenga una clavija del tamaño correcto para el teclado.

El “transformador de adaptación de impedancia” es un transformador de tamaño pequeño que se obtiene fácilmente en una tienda de suministros electrónicos. Uno puede ser rescatado de una pequeña radio basura:se conecta entre el altavoz y la placa de circuito (amplificador), por lo que es fácilmente identificable por ubicación.

El devanado primario está clasificado en ohmios de impedancia (1000 Ω) y generalmente tiene una toma central. El devanado secundario es de 8 Ω y no tiene toma central. Estas cifras de impedancia no son las mismas que la resistencia de CC, por lo que no espere leer 1000 Ω y 8 Ω con su ohmímetro; sin embargo, el devanado de 1000 Ω leerá más resistencia que el devanado de 8 Ω, porque tiene más vueltas.

Si no se puede obtener un transformador de este tipo para el experimento, un transformador reductor de potencia normal de 120 V / 6 V también funciona bastante bien.

REFERENCIAS CRUZADAS

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 2, capítulo 1:“Teoría básica de CA”

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 2, capítulo 7:"Señales de CA de frecuencia mixta"

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

• Diferencia entre amplitud y frecuencia
• Medición de voltaje CA, corriente con un medidor
• Operación del transformador, step-up

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ILUSTRACIÓN

INSTRUCCIONES

Normalmente, un estudiante de electrónica en una escuela tendría acceso a un dispositivo llamado generador de señales , o generador de funciones se utiliza para hacer formas de onda de voltaje de frecuencia variable para alimentar circuitos de CA. Un teclado electrónico económico es una alternativa más económica a un generador de señales normal y proporciona funciones que la mayoría de los generadores de señales no pueden igualar, como producir frecuencias mixtas olas.

Para "conectar" el voltaje de CA producido por el teclado, deberá insertar un enchufe en el conector para auriculares (a veces simplemente etiquetado como "teléfono" en el teclado) completo con dos cables para la conexión a circuitos de su propio diseño. Cuando inserte el enchufe en el conector, el altavoz normal integrado en el teclado se desconectará (suponiendo que el teclado esté equipado con uno) y la señal que solía alimentar ese altavoz estará disponible en los cables del enchufe. En este experimento en particular, recomiendo usar el teclado para alimentar el lado de 8 Ω de un transformador de "salida" de audio para aumentar el voltaje a un nivel más alto. Si usa un transformador de potencia en lugar de un transformador de salida de audio, conecte el teclado al devanado de bajo voltaje para que funcione como un dispositivo elevador. Los teclados producen señales de muy bajo voltaje, por lo que no hay peligro de descarga en este experimento.

Utilizando un teclado Yamaha económico, he descubierto que el ajuste de voz “panflute” produce la forma de onda sinusoidal más auténtica. Se recomienda comenzar a experimentar con esta forma de onda, o algo cercano a ella (flauta, por ejemplo), ya que está relativamente libre de armónicos (muchas formas de onda mezcladas, de frecuencia entera-múltiple). Al estar compuesto por una sola frecuencia, es una forma de onda menos compleja para que la mida su multímetro. Asegúrese de que el teclado esté configurado en un modo en el que la nota se mantenga mientras se mantiene presionada cualquier tecla; de lo contrario, la amplitud (voltaje) de la forma de onda cambiará constantemente (alta cuando se presiona la tecla por primera vez, luego decae rápidamente a cero ).

Con un voltímetro de CA, lea el voltaje directamente del enchufe de los auriculares. Luego, lea el voltaje aumentado por el transformador, teniendo en cuenta la relación de paso. Si su multímetro tiene una función de "frecuencia", utilícela para medir la frecuencia de la forma de onda producida por el teclado. Pruebe diferentes notas en el teclado y registre sus frecuencias. ¿Observa un patrón en la frecuencia al activar diferentes notas, especialmente las teclas que son similares entre sí (observe el patrón de 12 teclas en blanco y negro que se repite en el teclado de izquierda a derecha)? Si no le importa hacer marcas en el teclado, escriba las frecuencias en hercios con tinta negra en las teclas blancas, cerca de la parte superior, donde es menos probable que los dedos borren los números.

Idealmente, no debería haber ningún cambio en la amplitud de la señal (voltaje) cuando se prueban diferentes frecuencias (notas en el teclado). Si ajusta el volumen hacia arriba y hacia abajo, debería descubrir que los cambios en la amplitud deberían tener poco o ningún impacto en la medición de frecuencia. La amplitud y la frecuencia son dos aspectos completamente independientes de una señal de CA.

Intente conectar la salida del teclado a una resistencia de carga de 10 kΩ (a través del enchufe de los auriculares) y mida la corriente CA con su multímetro. Si su multímetro tiene una función de frecuencia, también puede medir la frecuencia de esta corriente. Debe ser el mismo que el voltaje para cualquier nota dada (tecla del teclado).

HOJA DE TRABAJO RELACIONADA:

• Hoja de trabajo de señales de frecuencia mixta