Instructions

Beschrijving van de schakeling
Het is altijd weer opmerkelijk om te zien (en te horen) hoe een elektronische
schakeling geluiden voortbrengt. De keur aan mogelijke geluiden is erg
groot. Het aanbod varieert van de kanarievogel tot de misthoorn of de men-
selijke stem. Vaak wekken de geluiden een gevoel van ongeloof en verbazing
op bij de toeschouwers.
De algemene indruk is dat deze elektronische schakelingen een verrassend
waarheidsgetrouw geluid voort kunnen brengen. Het klinkt dan ook als een
stukje werkelijkheid, indien u uw modelspoorbaan van een stoomlocomotief
geluidsgenerator voorziet. In deze beschrijving van de schakeling gaan we
in op twee aspecten. Aan welke eisen moeten we voldoen, om het eigenlijke
effect te bereiken? In dit geval is het effect het onbehouwen gesnuif van een
reusachtig grote stoommachine op wielen.
Het tweede aspect belicht de achtergrond. Met welke trucjes en knepen
bereiken we het gewenste effect? Deze uitleg van de achtergrond moet u
echt met wakkere geest doornemen, hier leert u een beetje meer kennen van
de fascinerende wereld van de elektronica.
Eerst moeten we ons eens afvragen wat voor geluiden een stoomlocomotief
produceert. In de eerste plaats sist de locomotief, omdat er stoom ontsnapt.
Ten tweede mag dit sissen niet voortdurend optreden, maar stotend, met
tussenpozen. De schuif die de stroming van de stoom stuurt gaat immers op
en neer en laat alleen op zijn dode punten stoom ontsnappen.
De derde eis die we nog kunnen bedenken behelst de snelheids-
afhankelijkheid. Dat wil zeggen dat bij toenemende snelheid ook de stoom-
ontsnappingen sneller op elkaar volgen. In het navolgende blokschema valt
op te maken, hoe elk van deze eisen ingevuld wordt. Om later een makkelijk
te begrijpen totaalbeeld te verkrijgen, worden in dit schema alvast de rele-
vante onderdelen aangegeven.
De centrale lawaai ‘veroorzaker’ (van de ontsnappende stoom) is een ruis-
generator die met een transistor en een operationele versterker is opgebouwd
(T6/IC3). Indien men dit geluid via een luidspreker hoort en aan waterdamp
denkt, dan ziet men letterlijk de stoomwolken voor de ogen opstijgen! Voor de
aansturing van de luidspreker gebruiken we de versterkingstrap, opgebouwd
met T3 en T4.
De uitstoot van stoom moet met tussenpozen optreden, een pulsgenerator
(IC2), bewerkstelligt dit effect. IC2 wekt blokgolfpulsen op met een variabele
volgfrequentie. Alleen al over dit onderdeel van de schakeling kunnen we
eindeloos uitwijden, uiteindelijk is dit de bepalende trap. Deze trap geeft de
geluidseffecten hun natuurgetrouwe werkelijkheid mee (afhankelijk van de
snelheid).
We beperken ons echter tot de noodzakelijke verklaringen. Als variabele
pulsgenerator hebben we hier een faseregeling (PLL van Phase Locked
Loop) gebruikt. Het doel van de PLL is in dit geval anders dan gebruikelijk.
Van huis uit moet een PLL een bepaalde frequentie, waarop de PLL geijkt is,
herkennen en melden. Hiertoe zwiept de PLL in een vooraf vastgestelde fre-
quentieband op en neer, om zijn voorkeursfrequentie op te zoeken en daarna
vast te houden.
De heen en weer gaande beweging zien we aan de uitgang van het IC terug
als een blokgolf. Een extern RC-netwerk bepaald daarbij de snelheid van het
gebeuren, bij een verandering van de weerstand in het RC-netwerk, verandert
ook de IC-zoeksnelheid (en daarmee de blokgolf pulsvolgorde).
Van dit gehele, exotische IC gebruiken we dus maar een zeer klein deel, nl.
de stroomgestuurde oscillator. Omdat het geschetste effect echter niet op
een meer eenvoudige manier te bewerkstelligen is, moeten we dit maar voor
lief nemen.
Om het blokschema te complementeren ontbreken nog twee dingen, nl. de
twee vakjes links- en rechtsboven. De 12 Volt stabilisator (rechts), voedt de
gehele schakeling; hij zorgt er zo te zeggen voor dat de hele schakeling
onder stoom komt te staan.
De linksboven aangegeven LED met fotoweerstand vormt een finesse die in
deze vorm zeker niet alledaags is. Het gaat hier om een optische omzetter
die dient voor de snelheidssturing van de opeenvolgende stoomwolken. Op
dit detail komen we nog uitvoerig terug.
In het totale plaatje zorgt transistor T6 voor het gesis, zijn in sperrichting
aangesloten basis/emitter gebied wekt het ruisen op. Normaal gesproken
wordt dit ruisen bij een stroomversterkende transistor vervloekt, hier wordt
8
9