Захранване на синтезатор Eurorack: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Добре дошли в моя Instructable за това как да си направите захранване „направи си сам“за синтезатор Eurorack.

Моля, имайте предвид, че познанията ми за дизайна на захранването и синтезатора Eurorack са безпрецедентни. Вземете внимателно съветите ми. Няма да нося отговорност за скъпите ви модули, унищожени или най -лошите … Както и да е. Ако искате да научите повече за процеса, който следвах, за да стигна до крайния продукт, ви каня да прочетете допълнително тази инструкция.

Стъпка 1: Какво представлява захранването на Eurorack Synthesizer?

Първо какво е Eurorack Synthesizer? Eurorack е вид модулна система, използвана за създаване на много персонализиран синтезатор. В тази система синтезът на звук се постига чрез свързване на аналогови сигнали между различните модули. Eurorack е представен за първи път от немската марка Doepfer, сега той е надраснал всички останали модулни синтезаторни системи.

„Кръпването“(известен още като окабеляване) на модулите позволява много сложно озвучаване, звукова модулация и секвениране.

Този вид модулен синтезатор е широко използван в обстановката (слушайте саундтрак Stranger Things), в електронната музика и в генеративната електроника (Слушайте Колин Бендерс).

Ами захранването?

В системата Eurorack закърпването на звука и модулацията се извършва на предния панел на устройството с помощта на моно или стерео 3,5 мм жакове. За да се предотврати претрупването на потребителския интерфейс, цялото захранване се извършва чрез конектор в задната част на модула.

Обикновено захранването се доставя чрез шина, която захранва всеки модул паралелно с -12/+12 V, 5V и земя. Автобусът носи и управляващи сигнали, известни също като CV (управляващи напрежения), но тези сигнали се използват рядко. Модулите Eurorack са широко базирани на аналогова електроника, така че релсите за напрежение -12/+12 V. Но тъй като съвременните DSP модули стават все по -популярни (вижте Променливи инструменти), необходимостта от добра 5V захранваща шина е много важна.

Защо да направите захранване „направи си сам“?

Общността „направи си сам“около Eurorack Synth е огромна. Което прави ресурсите за проектиране достъпни за всеки, който иска да ги намери.

Първо съм напълно начинаещ в модулния синтезатор и исках да науча повече за него. Предполагах, че самият дизайн на парче от моя синтезатор ще ме научи на нещо повече от превъртане на видеоклипове в Youtube от векове, но все още не бях готов да използвам шансовете си за проектиране на модул за обработка на звук. Затова отидох на „лесната“част: захранването.

Второ, исках персонализиран калъф с добре интегрирано захранване, като по този начин и корпусът, и захранването ще гарантират, че ще постигна желания резултат (най -вероятно не толкова добър, колкото решенията от рафтовете, но не ме интересува твърде много и без това не съм професионален музикант). Ще изложа делото веднага щом имам възможност (очаквам бъдещо наставление).

Трето, имам лиценз за дизайнер на Altium чрез моята работа и в миналото съм правил печатни платки. Това не би трябвало да е твърде трудно, за да накарате тази дъска да работи.

Четвърто и накрая, аз съм евтин човек и реших защо не спестя куп от скъпите модули за захранване. Като се има предвид това, мисля, че това може да се окаже по -скъпо от някои от най -популярните захранвания Eurorack. Жалко за мен.

Стъпка 2: Изисквания

Както видяхме в предишния раздел, захранването се състои от 3 релси за напрежение -12/+12V, 5V и разбира се маса (или 0V).

Има две популярни стратегии за постигане на същия резултат:

1. дизайн, базиран на трансформатор с централен кран, за да се получи плаваща земя, и двете вторични се коригират и регулират, за да създадат двойна релса за напрежение
2. дизайн на DC захранване, който след това се преобразува в -12/+12 V с регулатори за превключване на режима

Първото решение е страхотно, тъй като всичко е вградено в захранването. Той приема 115/230V AC като вход. Но трябва да сте готови да се забърквате с главния променлив ток и ще ви е необходим обемист трансформатор вътре в кутията Eurorack. Или ще ви е необходим променливотоков адаптер за стена, който не е широко достъпен веднага щом искате повече енергия от вашата система.

Второто решение е чудесно, тъй като може да използва мощен лаптоп като тухла. Но превключващият регулатор за съжаление ще бъде малко по -шумен от линейния си аналог, който може да се използва в предишното решение. Също така тухлите за захранване на OEM могат да бъдат доста скъпи.

Във всеки случай не искам да се занимавам с доставката на подходящ трансформатор, нито искам да участвам в предпазителя на мрежовото напрежение. По този начин захранването, което ще направим, ще бъде базирано на превключващ режим. Изискванията:

мощност около 1A @ -12V, 1A @ +12V и 2A @ 5V за огромни общо около 34W плюс малко топлина (вероятно ще спестим от отоплението на домакинството)

• да бъде верижно свързана с маргаритка, така че една тухла за захранване може да се използва за множество захранвания
• да са съвместими като предно устройство или монтирани в корпуса на синтезатора
• имат персонализиран дизайн, всички направени от платки
• превключвател за включване-изключване
• Състояние на LED релсите за напрежение
• ниско изходно напрежение на шума, ако е възможно

Стъпка 3: Схеми

За да създадем схемата за това захранване, трябва да намерим регулатори с превключващ режим, способни да доставят +12V и -12V от едно захранване. Можем да имаме две различни интегрални схеми (интегрални схеми) за релсите с положително и отрицателно напрежение, но наличието на една и съща би опростило дизайна.

Обикновено търся електронни компоненти с помощта на Digikey или Mouser. И двете предлагат наистина мощна филтрираща система за намиране на конкретни части.

Моят избор на регулатор за -12/+12 V е LM2576S -12 от TI.

Най -общо казано, ако производителят на IC иска да използвате тяхната част, те ще имат хубава схема с всичко необходимо, за да получите правилната схема. В схемата за този компонент е описано положително захранващо окабеляване, отрицателно захранващо окабеляване и дори изпълнение на изходен филтър.

За 5V релсата ще отидем с LM2576-5 от TI. Това не е най -икономичният вариант, но спестява време по време на проектирането на платката, тъй като всички пасиви са същите като при 12V версията. Отпечатъците също са същите, което спестява куп време.

Има 3 светодиода за състоянието, всеки от които е свързан към шина за напрежение, за да докладва на потребителя дали всичко работи или не.

Моля, разгледайте приложената схема за повече подробности

Стъпка 4: Оформление

Създаването на оформление не е лесно, но не е и трудно. Винаги зависи от ограниченията.

Основният ми контраст този път беше да държа всичко в правоъгълник 100 мм на 60 мм. Причините за тези специфични измерения са следните:

• по -малка от 100 мм дължина поради системата за котиране на производство на печатни платки за малък обем, която благоприятства изключително под 100 мм (ширина или дължина) дизайни, не забравяйте, че съм евтин човек: P
• ширина по -малка от 60 мм, тъй като искам модулът да се побере в "скиф" Eurorack калъф, който обикновено има много ограничена дълбочина.

Като се има предвид, че мога да проследя очертанията на моята печатна платка, да я попълня и да направя всички необходими следи.

Забележете, че това е двустранна дъска, като 4 слоя би улеснил процеса на оформление, но би струвал повече. За да продължа да получа хубава почва, запазих повечето от следите си върху горния слой и изсипах почва от двете страни. И двата излива са зашити с много отвори, за да осигурят оптимално заземяване, като по този начин минимизират шума (надявам се).

Винаги е полезно да имате предвид 3D отпечатъка на вашия компонент, тъй като когато се занимавате с захранвания, тези компоненти обикновено са доста големи.

След като оформлението е готово, сега можем да изведем гербер файловете и да ги изпратим на любимия ни производител. В моя случай изпращам файловете на PCBWay (не съм свързан, но винаги съм имал късмет с тях в миналото). Процесът на поръчка е много прост.

Герберите са прикрепени по -долу

Стъпка 5: Преден панел

За да бъде подходящ модул Eurorack, захранването се нуждае от преден панел. И тъй като вече поръчвам печатна платка, защо да не я направя, има и самата печатна платка … Така създадох нов проект и изложих моите произведения на изкуството. Не е супер страхотно, но ще свърши работа.

Тук ще забележите, че трябваше да се откажа от веригата на маргаритката на моята система поради липса на място. Всички произведения на изкуството са създадени в inkscape, след което са преобразувани в dxf и импортирани в altium. Това бързо свърши работата.

За светодиода реших да се опитам да ги накарам да блестят през предния панел. За да направя това, излях изцяло горния слой и направих кръгови отвори с малко произведения на изкуството вътре. Никога досега не съм опитвал това, може и да не се получи.

Тъй като това захранване е за музикален инструмент, аз се опитах да пусна малко музикална тема. Може да е куца, но беше лесно да се направи с шрифт на музикален символ.

Gerber за предния панел можете да намерите по -долу

Стъпка 6: Компоненти

Сега, когато имаме нашите платки на път, трябва да се притесняваме за закупуването на останалите компоненти. И за това трябва да изберете дистрибутор. В моя случай Mouser имаше най -добрата селекция от компоненти за това, от което се нуждаех:

• AC адаптер (418-TRH100A13502E126)
• Съединител за барел за DC, надявам се съвместим с горния артикул (502-721AFMS)
• Клавишен превключвател (691-651122-BB-1V)
• Reg LM2576-12 (926-LM2576S-12/NOPB)
• Диод 1N5822 (511-1N5822)
• Индуктор (673-PF0382.223NLT)
• Кондензатор (661-APSG160E222MJ20S)
• Кондензатор (661-APXG250A101MHA0G)
• Индуктор (994-MSS1583-683MED)
• Кондензатор (80-A750MS108M1CAAE13)
• Заглавна част (517-30316-6002)
• Терминал (571-624091)
• Съединител за кримпване (571-6409051)
• Reg LM2576-5 (998-LM2576-5.0WU)
• Led (710-155124VS73200A)
• Led (710-155124RS73200A)
• Led (710-155124YS73200A)
• Винтова клема (534-7689-3)

Останалото са компоненти от желе от зърна:

• 250 ома 0603 резистор
• 100 Ohm 0603 резистор
• Резистор 330 Ohm 0603

Вижте прикачения pdf за повече подробности (коригирайте количеството според схемата)

Стъпка 7: Монтаж

Процесът на сглобяване за това е обикновено старо скучно запояване.

Няма да навлизам в подробности по този въпрос, тъй като има толкова много инструкции, посветени на тази тема.

Всички компоненти трябва да бъдат запоени на правилното място и всичко трябва да работи добре.

Стъпка 8: Готово

Тук сме моментът на истината! Захранва ли се? Трябва да проверите всичко с мултицет, преди да захранвате явно модули. Много съм доволен от светодиода, който свети през музикалните клавиши! Прекрасно е.

Като цяло този проект имаше голям успех, но скоро трябва да дойде актуализация, за да се коригират някои проблеми, които би трябвало да подобрят прилягането на релсите Eurorack. Но като захранване отстрани е перфектно.

Ето една мелодия, направена с моя прясно изграден инструмент. Ако се чудите как може да звучи модулен синтезатор, чуйте го. Концепцията за модулност е да създадете инструмент, който е пригоден за вас. Това, което прави, е почти уникално и аз обичам идеята да имам уникално звучащ инструмент.

Не бях много уверен, че навлизам в тази модулна тенденция, тъй като нямам предишен опит в синтезаторите. Но не съжалявам. И ако се колебаете, бих ви насърчил да го изпробвате. Препродаването на модули е доста лесно и ако го изградите сами колкото е възможно повече, не е по -скъпо от всеки друг инструмент с добро качество.

Някои музика, направена с този синтезатор, можете да намерите тук:

soundcloud.com/benjamin-bonnal/the-escape-…

soundcloud.com/benjamin-bonnal/the-lonely-…

soundcloud.com/benjamin-bonnal/unboldechil…

soundcloud.com/benjamin-bonnal/le-parallel…