MOVIENDO UN MOTOR CON AUDIO
Éste es uno de los circuitos más simples que se pueden hacer ya que el principio para mover un motor con audio es el de corte y saturación de un transistor.
El diagrama del circuito es:
El aparatito en rojo reemplaza a la salida de audio de cualquier equipo. Los detalles de cómo se hace la conexión los explicaré después. Ahora voy a hablar sobre cómo funciona esto:
La señal de audio (en morado) es rectificada por el diodo de la izquierda (es decir: sólo pasan los picos positivos), ésta señal es en realidad un voltaje el cual cargará al condensador mientras dure el semiciclo positivo. Debido al diodo, durante el semiciclo negativo de la señal el condensador sólo "ve" cero voltios, por lo que empezará a descargarse por la resistencia. Si la resistencia es muy pequeña, el condensador se descargará más rápido y lo que se busca aquí es que resulte una señal lo más plana posible para que sature al transistor. Una vez saturado, el transistor conducirá y se moverá el motor. El diodo que está en paralelo con el emisor y el colector es sólo para proteger al transistor de las corrientes inducidas en el bobinado del motor (hacer esto es importante si se trata de motores más o menos grandes).
Y ahora una foto del circuito armado:
Como se ve el circuito apenas tiene cinco componentes, el resto son cables y conectores, en realidad esto es sólo la base para circuitos más elaborados: por ejemplo, si se desea usar un micrófono haría falta un amplificador que elevara la señal, en el orden de los microvoltios que entrega un micrófono, hasta el voltio que se necesita para que el diodo pueda conducir (en realidad es de poco más de medio voltio para los diodos de silicio, pero es mejor asegurarse).
Por ello yo usé la salida de audio para los audífonos de una radio casetera, los equipos de sonido ya vienen con toda una serie de amplificadores adentro, en realidad cualquier aparato que suene los tiene (personalmente me aburre hacer o diseñar amplificadores, todo el mundo hace o diseña amplificadores, sus diagramas se encuentran tirados por toda la internet porque todos los que saben de electrónica hacen o diseñan amplificadores, no necesitan mi contribución para hacer o diseñar más amplificadores!).
Y ahora una foto donde se ve cómo va conectado:
Para conectar el circuito a la salida de audio basta un cable miniplug con el otro extremo cortado (el cable que yo usé era de unos audífonos rotos). Sea estéreo o mono es necesario saber cuál es la tierra, esto se comprueba con un multímetro después de rascar la pintura aislante de los cables y viendo si hay continuidad. En ambos casos la tierra es la división más grande del conector miniplug, el cable correspondiente se conecta a la tierra del circuito, el otro cable (si es mono) o cualquiera de los dos que quedan (si es estéreo) se conecta a donde está el diodo.
Para este caso yo usé un motor pequeño para comprobar que mi lógica al diseñar el circuito era correcta, si se desea conectar un motor más grande hará falta conectar, en lugar del motor, la base de otro transistor para conseguir mayor ganancia de corriente (una conexión tipo Darlington). El motor recién se conectaría al segundo transistor de la misma manera como se ha hecho para este circuito.
Lista de componentes:
1 condensador de 0.1 uF
2 diodos
1 transistor BD135
1 resistencia de 33 Kohmios
1 cable miniplug
La fuente puede ser de 6, 9, 12 voltios... dependiendo del motor.
Ahora:
¿Cómo supe que el condensador debía ser de 0.1 uF y la resistencia de 33Kohmios?
Me basé en la Constante de Tiempo para la descarga de un condensador y una resistencia:
La Constante de Tiempo es el tiempo que demorará el condensador en descargarse hasta que le queda aproximadamente un tercio de su carga inicial.
Una señal de audio o voz cualquiera es una suma de senoides con distintas frecuencias que van de entre 20 Hz a 20KHz para audio en vivo o de un equipo de muy alta fidelidad, para la radio FM (la que yo usé) es hasta 15KHz, para la AM es sólo hasta los 5KHz. Generalmente suelen eliminarse las frecuencias inferiores a 300KHz y muchos micrófonos baratos apenas tienen una respuesta de entre 300Hz a 3KHz. En realidad es entre estas dos últimas frecuencias en las que se encuentra la mayor energía de una señal de audio, una canción o alguien hablando.
Por ello para probar equipos se emplea la frecuencia de 1KHz, en una escala logarítmica esta frecuencia cae casi en el centro (en el rango 300 a 3000 Hz). 1KHz equivale en el tiempo a 0.001 segundos, y ése es el valor que usé para la Constante de Tiempo. Considerar a una señal de audio o voz como una sola senoide es bastante acertado a la hora de hacer los cálculos (¡y los simplifica muchísimo!)
Es preferible elegir un capacitor y en base a él calcular la resistencia ya que éstas tienen más variedad de valores. Yo elegí un capacitor cerámico de 0.1uF que son los más comunes.
Entonces la ecuación quedaría:
R*0.1*0.000001=0.001
Esto da un valor de 10Kohm para la resistencia. Dado que el cálculo está basado en una descarga superior al 60% en el condensador, los 10Kohm se considerarían el valor mínimo que debe tener la resistencia. Lo que se busca para este circuito es que el voltaje no caiga demasiado o el transistor no se saturará. Las resistencias más bajas mayores a 10Kohm que tengo son de 33Kohm, así que usé una de ésas.
