CD4011 Salida de onda cuadrada del oscilador alimentada al amplificador de audio de transistores; Pregunta de control de volumen

Construí un oscilador de onda cuadrada de frecuencia de audio usando 3 puertas en un circuito integrado de puerta NAND cuádruple CD4011. Luego alimenté la salida del oscilador (pin 11) a un amplificador de transistor "push-pull" muy básico en la misma placa. Luego, la salida del amplificador se alimentó a un altavoz de 2 ". Los 9 voltios de energía al circuito provienen de una fuente de alimentación de banco de trabajo regulada.

Aquí está el esquema:

Oscilador cd4011 que alimenta la salida de audio al amplificador de transistores

El circuito en realidad funciona bastante bien. Medí la onda cuadrada y es de aproximadamente 8 voltios de pico a pico.

El sonido del altavoz se puede hacer bastante alto.

El potenciómetro de 100K, VR1, configurado como una resistencia variable, se usa para variar la salida de frecuencia. Encuentro que obtengo un rango de aproximadamente 100 Hz a aproximadamente 2,000 Hz.

El otro potenciómetro, P1, un potenciómetro de 10K, se usa en la entrada del amplificador de audio como control de volumen.

Aquí está mi problema: con una señal de entrada de 8 voltios, pico a pico, que se alimenta al amplificador, el sonido es molesto. De ahí la adición del potenciómetro de 10K en la entrada del amplificador. El problema es que, con un potenciómetro de 10K en la entrada del amplificador, solo el final del recorrido del limpiaparabrisas del potenciómetro cambia el volumen. Durante la mayor parte del recorrido de la olla, el volumen sigue siendo muy alto. Si uso un potenciómetro de menor valor, el potenciómetro en sí mismo cambia la frecuencia de salida del oscilador. ¿Supongo que esto se debe a que el bote de valor pequeño es como una "carga" en la salida del CD4011 (pin 11)?

¿Hay alguna manera de cablear una olla u otro tipo de control de volumen, de modo que toda la rotación del eje de la olla afecte el volumen?

Me gustaría poder medir o calcular la impedancia de entrada del amplificador de audio. ¿Hay una manera de hacer eso?

* Actualización del 24 de marzo de 2019 *

¡Gracias por las respuestas útiles!

Aquí está la nueva versión del esquema del circuito que muestra las mejoras al circuito:

versión revisada del circuito de CD4011 y amplificador

Las mejoras son:

1) El esquema ahora se dibuja con el CD4011 que se muestra conceptualmente como 4 puertas NAND en lugar de como un DIP físico de 14 pines.

2) La cuarta compuerta del IC CD4011 (entradas en los pines 8 y 9, y salida en el pin 10), ahora se usa como "búfer" para aislar el oscilador (las otras tres compuertas en el IC), del amplificador al que se alimenta la salida de onda cuadrada del oscilador (pin 10).

3) R3 se incrementó de 27K a 390K. Esto ayuda a evitar que el amplificador se sobrecargue con la salida del oscilador.

4) El potenciómetro de control de volumen, P1, se ha reducido a 1K.

Seguiré jugando con el circuito, pero ahora es mucho más funcional gracias a los útiles consejos de este foro.

*Actualización Número 2 del 24 de marzo de 2019*

Bien, aquí hay una versión aún mejor del circuito. Ver el nuevo esquema:

circuito aún más mejorado CD4011 oscilador y amplificador

Por sugerencia de una persona en un foro en otro sitio web, agregué R7 en serie con el control de volumen del potenciómetro (P1). Además, cambié el valor de R3 a 100K en lugar de 390K. Finalmente, cambié el bote de nuevo a un bote de 10K en lugar de un bote de 1K.

Agregar la resistencia en serie con el potenciómetro me permite reducir drásticamente el voltaje máximo que el potenciómetro (usado como divisor de voltaje) enviará al amplificador. Esto me permite usar más la rotación del eje de la olla para que parezca más un "control de volumen" real.

Descubrí que el volumen total máximo posible era demasiado bajo usando la resistencia de 390K para R3. Era demasiado ruidoso usando una resistencia de 27K para R3. Usar una resistencia de 100K es lo correcto.

Entonces, en efecto, estoy usando R3 para establecer el nivel de volumen máximo en algo que sea alto pero no molesto. Estoy usando el potenciómetro, P1, y la resistencia en serie, R7, para obligar al potenciómetro a utilizar la mayor parte (alrededor del 75 por ciento) de su recorrido antes de alcanzar el nivel de volumen máximo.

¡Gracias a todos! ¡Cualquier idea sobre cómo mejorar aún más el circuito es bienvenida!

Intente usar un potenciómetro cónico logarítmico. Funcionan en una escala de dB, por lo que el punto de compresión se estira. La respuesta a continuación, que es volver a escalar el volumen, también puede ayudar.

Respuestas (1)

Onda cuadrada en el amplificador, onda cuadrada fuera del amplificador. Incluso cuando está sobrecargado, aún escuchará una onda cuadrada recortada de riel/tierra.

Reducir la ganancia del amplificador. Aumente R3 a 390K ohmios.