CD4011-Oszillator-Rechteckwellenausgang an Transistor-Audioverstärker; Frage zur Lautstärkeregelung

Ich habe einen Audiofrequenz-Rechteckwellenoszillator mit 3 Gates auf einem CD4011 Quad-NAND-Gate-IC gebaut. Ich fütterte dann den Ausgang des Oszillators (Pin 11) mit einem sehr einfachen "Gegentakt"-Transistorverstärker auf demselben Steckbrett. Der Ausgang des Verstärkers wurde dann einem 2-Zoll-Lautsprecher zugeführt. Die 9-Volt-Stromversorgung der Schaltung stammt von einem geregelten Werkbank-Netzteil.

Hier ist das Schema:

cd4011-Oszillator, der den Audioausgang an den Transistorverstärker speist

Die Schaltung funktioniert eigentlich ganz gut. Ich habe die Rechteckwelle gemessen und es sind ungefähr 8 Volt von Spitze zu Spitze.

Der Ton aus dem Lautsprecher kann ziemlich laut gemacht werden.

Das 100K-Potentiometer VR1, das als variabler Widerstand konfiguriert ist, wird verwendet, um die Ausgangsfrequenz zu variieren. Ich finde, ich bekomme einen Bereich von etwa 100 Hz bis etwa 2.000 Hz.

Das andere Potentiometer, P1, ein 10K-Poti, wird am Eingang des Audioverstärkers als Lautstärkeregler verwendet.

Hier ist mein Problem: Bei einem Eingangssignal von 8 Volt, Spitze zu Spitze, das in den Verstärker eingespeist wird, ist der Ton störend laut. Daher die Hinzufügung des 10K-Pots am Eingang des Verstärkers. Das Problem ist, dass bei einem 10K-Poti am Eingang des Verstärkers nur ganz am Ende des Weges des Wischers des Potis tatsächlich die Lautstärke verändert wird. Für den größten Teil des Hubs des Potis bleibt die Lautstärke sehr laut. Wenn ich ein Poti mit kleinerem Wert verwende, ändert das Poti selbst die Ausgangsfrequenz des Oszillators. Ich denke, das liegt daran, dass das Poti mit kleinem Wert eine Art "Last" am Ausgang des CD4011 (Pin 11) ist?

Gibt es eine Möglichkeit, einen Topf oder eine andere Art von Lautstärkeregler zu verdrahten, sodass die gesamte Drehung der Topfwelle die Lautstärke beeinflusst?

Ich wünschte, ich könnte die Eingangsimpedanz des Audioverstärkers messen oder berechnen. Gibt es eine Möglichkeit, das zu tun?

* Update vom 24. März 2019 *

Danke für die hilfreichen Antworten!

Hier ist die neue Version des Schaltplans, der die Verbesserungen an der Schaltung zeigt:

überarbeitete Version der Schaltung von CD4011 und Verstärker

Die Verbesserungen sind:

1) Der Schaltplan ist jetzt mit dem CD4011 gezeichnet, der konzeptionell als 4 NAND-Gatter und nicht als physischer 14-Pin-DIP dargestellt ist.

2) Das vierte Gate des IC CD4011 (Eingänge an Pins 8 und 9 und Ausgang an Pin 10) wird jetzt als "Puffer" verwendet, um den Oszillator selbst zu isolieren (die anderen drei Gates auf dem IC). vom Verstärker, dem der Rechteckausgang des Oszillators (Pin 10) zugeführt wird.

3) R3 wurde von 27K auf 390K erhöht. Dadurch wird verhindert, dass der Verstärker durch den Ausgang des Oszillators überlastet wird.

4) Der Lautstärkeregler P1 wurde auf 1K reduziert.

Ich werde weiter mit der Schaltung spielen, aber dank der hilfreichen Ratschläge in diesem Forum ist sie jetzt viel funktionaler!

* Update Nummer 2 vom 24. März 2019 *

OK, hier ist eine noch bessere Version der Schaltung. Siehe den neuen Schaltplan:

noch mehr verbesserte Schaltung CD4011 Oszillator und Verstärker

Auf Vorschlag einer Person in einem Forum auf einer anderen Website habe ich R7 in Reihe mit dem Lautstärkeregler des Potentiometers (P1) hinzugefügt. Außerdem habe ich den Wert von R3 auf 100K statt 390K geändert. Schließlich änderte ich den Pot wieder in einen 10K-Pot anstatt in einen 1K-Pot.

Durch Hinzufügen des Widerstands in Reihe mit dem Topf kann ich die maximale Spannung, die der Topf (als Spannungsteiler verwendet) an den Verstärker sendet, drastisch reduzieren. Dadurch kann ich mehr von der Drehung der Welle des Topfes nutzen, so dass es eher wie eine echte "Lautstärkeregelung" erscheint.

Ich fand, dass die maximal mögliche Gesamtlautstärke mit dem 390K-Widerstand für R3 zu niedrig war. Es war zu laut mit einem 27K-Widerstand für R3. Die Verwendung eines 100K-Widerstands ist ungefähr richtig.

Also verwende ich R3, um die maximale Lautstärke auf etwas einzustellen, das laut, aber nicht störend ist. Ich verwende den Topf P1 und den Vorwiderstand R7, um den Topf zu zwingen, den größten Teil (etwa 75 Prozent) seines Hubs zu verwenden, bevor dieser maximale Lautstärkepegel erreicht wird.

Gracias an alle! Ideen zur weiteren Verbesserung der Strecke sind willkommen!

Versuchen Sie es mit einem Log-Taper-Potentiometer. Sie arbeiten mit einer dB-Skala, sodass der Kompressionspunkt gestreckt wird. Die folgende Antwort, bei der die Lautstärke neu skaliert wird, kann ebenfalls hilfreich sein.

Antworten (1)

Rechteckwelle in den Verstärker, Rechteckwelle aus dem Verstärker. Selbst bei Übersteuerung hören Sie immer noch eine Schiene/Boden-beschnittene Rechteckwelle.

Reduzieren Sie die Verstärkung des Verstärkers. R3 auf 390K Ohm erhöhen.